2026년 1월 18일, 지식재산처의 발표에 따르면 한국이 차세대 AI 반도체의 핵심인 '강유전체(Ferroelectric) 소자' 분야에서 세계 특허 점유율 **43.1%**를 기록하며 압도적 1위에 올라섰습니다. D램의 속도와 낸드플래시의 비휘발성을 동시에 갖춘 이 '꿈의 소자'는 HBM(고대역폭메모리)의 뒤를 이을 메모리 반도체 시장의 새로운 게임 체인저로 부상하고 있습니다.
1. 강유전체(Ferroelectric)란 무엇인가?
강유전체는 외부에서 전기를 가하지 않아도 스스로 전기적 분극(전하가 한쪽으로 쏠리는 현상) 상태를 유지하는 물질입니다. 이를 메모리에 활용하면 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않는 비휘발성과 빛의 속도로 정보를 처리하는 초고속 연산을 동시에 구현할 수 있습니다.
| 구분 | D램 (DRAM) | 낸드플래시 (NAND) | 강유전체램 (FeRAM) |
| 속도 | 매우 빠름 | 느림 | 매우 빠름 (D램 급) |
| 휘발성 | 전원 꺼지면 삭제 | 데이터 유지 | 데이터 유지 (비휘발성) |
| 전력 소모 | 보통 | 높음 (고전압 필요) | 매우 낮음 (초저전력) |
| 핵심 기전 | 전하 저장(Capacitor) | 전하 포집(Trap) | 자체 분극(Polarization) |
2. 한국의 특허 왕좌: "중국은 상위 10위권에 없다"
지식재산처가 분석한 2012~2023년 주요 5개국(IP5) 특허 현황을 보면 한국 기업들의 지배력이 눈에 띕니다.
- 국가별 출원 비중: 한국(43.1%) > 미국(28.4%) > 일본(18.5%) > 중국(4.6%)
- 주요 출원 기업: 1위 삼성전자(27.8%), 2위 인텔(21.0%), 3위 SK하이닉스(13.4%), 4위 TSMC(10.1%)
- 격차 확대: 특히 최근 3년(2021~2023) 기준으로는 삼성전자와 SK하이닉스가 나란히 1, 2위를 차지했습니다. 중국 기업은 상위 10위권에 단 한 곳도 포함되지 않아, 이 분야가 한국 반도체의 난공불락 요새가 될 것임을 시사합니다.
3. 삼성의 필살기: '전력 96% 절감' FeFET
삼성전자는 최근 세계 최고 권위 학술지인 **'네이처(Nature)'**에 강유전체 트랜지스터(FeFET)를 활용한 차세대 낸드 기술을 발표하며 기술력을 입증했습니다.
- 혁신 내용: 기존 낸드플래시 대비 전력 소모를 최대 96% 절감하는 데 성공했습니다.
- 의미: AI 서버가 '전기 먹는 하마'로 불리는 현시점에서, 전력 효율을 극대화한 FeFET 기술은 데이터센터 운영 비용을 획기적으로 낮출 수 있는 유일한 대안으로 꼽힙니다.
- 집적도: 나노미터 수준에서도 특성이 유지되어 미세공정 한계에 다다른 반도체 물리적 한계를 극복할 열쇠가 되었습니다.
전문가 인사이트: "HBM 다음은 FeRAM 표준 경쟁"
15년 차 반도체 공정 분석가로서 볼 때, 강유전체는 '포스트 HBM' 시대의 표준이 될 가능성이 매우 높습니다.
"현재의 HBM은 D램을 수직으로 쌓아 속도를 높인 기술이지만, 강유전체 기반의 FeRAM이나 FeFET은 소자 자체가 가진 물리적 특성을 바꾸는 것입니다. 공정 호환성이 높아 기존 설비를 그대로 쓸 수 있다는 점도 엄청난 장점입니다. 삼성과 SK가 특허를 싹쓸이한 것은, 향후 국제 표준이 제정될 때 한국이 기술 로열티를 받는 '글로벌 플랫폼' 역할을 하게 된다는 것을 의미합니다."
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