[대한민국 희망 프로젝트]<567>전자산업의 쌀 'MLCC'

PC, TV, 스마트폰은 물론 자동차에도 필수처럼 쓰이는 부품이 있습니다. '전자산업의 쌀'이라고 불리는 MLCC 얘기입니다. 최근 전 세계 전자 업계에는 MLCC 구하기가 하늘의 별따기라고 합니다. 돈이 있어도 줄을 서서 기다려야 할 정도로 인기라고 하는데요. 작지만 아주 중요한 MLCC를 살펴보겠습니다.

MLCC와 쌀(제공: 삼성전기)

Q: MLCC란 무엇인가요?

A: MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor)는 적층세라믹캐패시터의 약자입니다. 쉽게 풀어 얘기하면 세라믹과 전극(니켈)을 층층이 쌓아 만든 캐패시터입니다. 캐패시터는 전기를 저장할 수 있는 부품이라고 생각하면 됩니다. MLCC는 세라믹과 전극을 층층이 쌓아 만드는데도 크기가 매우 작습니다. 가로 0.6㎜, 세로가 0.3㎜인 것도 있고요, 가로 0.4㎜, 세로 0.2㎜ 제품도 있습니다. 얼마나 작은 지 잘 못 느끼겠죠? 가로 0.6㎜, 세로 0.3㎜ 제품의 경우 쌀 한 톨(15㎜)의 250분의 1 크기입니다. 그러면서도 MLCC 내부에는 500~600층의 유전체와 전극이 겹쳐 있습니다. 겉보기에는 단순한 부품처럼 보이지만 MLCC를 만드는 데 첨단 기술이 필요할 수밖에 없겠죠.

Q: MLCC는 어떤 역할을 하는건가요?

A: 앞서 캐패시터는 전기를 저장할 수 있는 부품이라고 설명한 바 있습니다. MLCC도 연장선에서 보면 이해가 쉽습니다. MLCC는 전자기기에서 필요한 만큼의 전류를 흐르게 해주는 부품입니다. 전기를 물이라 하면 MLCC는 물을 일시적으로 저장했다가 필요한 곳에 공급해주는 역할입니다. 댐을 떠올리면 이해가 더 빠를 것 같습니다. 우리 눈에는 보이지 않지만 실제로 전자기기에 공급되는 전류는 불규칙합니다. 그래서 안정적으로 동작을 안 할 수 있는데요. MLCC가 댐처럼 전기를 보관했다가 일정량씩 보내 전자제품이 정상 작동할 수 있게 합니다. 전기를 저장했다가 필요할 때 보내주는 것 외에도 MLCC는 보안요원과 같은 역할도 합니다. 불량신호는 차단하고 원하는 신호만 보내주는 것이죠. 불량신호를 기술 용어로는 '노이즈(Noise)'라고 하는데요. MLCC가 없으면 노이즈가 흘러가고, 결국 전자제품이 쉽게 고장날 수 있습니다.

Q: 전자제품에 꼭 필요한 부품으로 보이는데, MLCC는 어디에 얼마나 쓰이는 건가요?

A: 맞습니다. MLCC는 거의 모든 전자제품에 탑재된다고 보면 됩니다. 우리가 자주 쓰는 스마트폰을 예로 알아볼까요. 스마트폰은 한 손에 들어올 정도로 작은 크기입니다. 그런데 그 안에 들어가는 MLCC는 무려 800~1000여개에 달합니다. 카메라, 인터넷, 내비게이션 등 다양한 기능을 구현하기 위해서는 고성능 부품들을 필요로 하는 만큼 MLCC도 많은 양을 필요로 합니다. 전자기기의 성능이 좋아질수록 MLCC도 늘어난다고 이해하면 될 것 같습니다. 또 우리가 많이 보는 LED TV에는 MLCC가 2000여개, PC에는 1200여개의 MLCC가 사용됩니다. 전자기기에 워낙 많은 양의 MLCC가 중요한 역할을 하고 크기도 작다보니 '전자산업의 쌀'이란 별명이 붙었습니다.

Q: MLCC 핵심 기술은 무엇인가요?

A: MLCC는 크기는 작으면서 저장하는 전기의 용량을 크게 만드는 것이 경쟁력입니다. 유전체 등 미립의 소재 기술과 간섭 없이 균일하게 층을 쌓을 수 있는 제조기술 등이 필요합니다. MLCC는 세라믹과 금속(니켈)을 번갈아 쌓아 만듭니다. 니켈은 금속이므로 전기가 통하지만, 세라믹은 흙을 원료로 삼기 때문에 전기가 통하지 않습니다. 층을 많이 쌓을 수록 전기를 많이 축적할 수 있기 때문에 얼마나 얇게, 그리고 얼마나 작게 쌓을 수 있느냐가 기술의 관건입니다.

그리고 온도도 중요합니다. MLCC는 세라믹과 니켈을 교대로 쌓은 뒤, 1000℃ 이상 고온에서 구워 만듭니다. 그런데 세라믹과 니켈이 구워지는 온도가 서로 다르기 때문에 적정한 온도를 맞추기가 쉽지 않습니다.

주최:전자신문 후원:교육부·한국교육학술정보원

[관련도서]

◇'왜 다시 소재부품인가?' 이덕근·김윤명 공저, 윤진 펴냄

호모사피엔스가 진화와 멸종의 갈림길에서 진화로 방향을 바늘과 석촉을 박은 창을 만드는 기술력이었다. 호모사피엔스의 창은 가벼워서 15미터까지 날아갈 수 있었고 창끝 석촉은 사냥감에 치명상을 입혔다. 소재를 활용할 줄 알았던 것이다. 이 책은 소재부품에 대한 책이다. 생존경쟁의 정글에서 끝까지 살아 남으려면 어떤 무기를 가져야 하는 지, 미래산업 돌파구는 무엇인지 산업경제와 소재부품에 대한 내용을 학습할 수 있다.

◇'창의와 도전, 행복한 50년' 김황식 외 지음, 21세기북스 펴냄

허진규 일진그룹 회장의 50년 경영활동이 담긴 책이다. 허 회장은 '남들이 하지 않는 첨단 기술을 개발하고, 한번 마음먹은 기술은 반드시 해낸다'는 뚝심으로 부품·소재 분야에서 한 우물을 판 엔지니어이자 경영자이다. 책에서는 1970년대 동복강선을 개발해 대한민국 통신보급에 앞장서고, 14년간 수 많은 실패를 극복하고 대한민국 전자산업의 핵심 소재인 일렉포일(Elecfoil)을 개발한 이야기, 공업용 다이아몬드를 개발 후 GE와 소송에서 승소한 에피소드 등을 담고 있다.

윤건일 전자/부품 전문기자 benyun@etnews.com