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CES 2026, 로봇 '손'과 유리기판으로 본 미래 산업 구조의 진화

센서 기술을 넘어 휴머노이드 기술의 핵심 부품인 '핸즈' 개발에 착수하고, 차세대 반도체 기판인 유리기판의 양산을 2028년으로 예고한 LG이노텍의 전략은 산업 전반에 새로운 흐름을 제시하고 있습니다. 이번 CES 2026에서 발표된 내용을 중심으로 기업의 기술 방향성과 산업적 함의를 분석하였습니다.

센서 다음은 ‘핸즈’…로봇 산업 확장의 신호탄

2026년 1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES 전시회에서 LG이노텍은 휴머노이드 로봇의 핵심 부품인 '손(hand)' 개발에 본격적으로 착수하고 있음을 밝혔습니다. 특히 문혁수 사장은 "미래 휴머노이드 시장에서는 센서 외에도 핸즈를 준비하고 있다"고 강조하며, 베어링, 관절, 제어 칩 등 관련 부품에 대한 협력 가능성도 함께 언급하였습니다.

그는 로봇 핸즈 제작을 위한 협력 업체, 특히 제어 칩 관련 기업들을 찾아 논의했다고 밝혔으며, 국내 기업 중심으로 협업 가능성을 타진하고 있다고 덧붙였습니다. 과거 센서와 카메라, 관절 모터 부품 개발에만 집중하던 기존 전략에서 한걸음 나아간 행보로 평가할 수 있습니다.

이번 발언은 단순 로봇용 부품 공급을 넘어 로봇 시스템의 핵심을 구성하는 구성요소로의 진출을 의미합니다. 또한 로봇 산업 내에 실질적인 매출이 이미 발생하고 있음을 공개하며, 기술 상용화의 진척도 또한 가늠케 하였습니다.

한편, 기존에도 LG이노텍은 미국 보스턴다이내믹스와의 협업을 통해 '비전 센싱 시스템'을 공동 개발하고 있었으며, 이번 ‘핸즈’ 개발은 그 연장선상에서 더욱 확대된 기술 전략으로 이해할 수 있습니다. LG이노텍이 센서 기술에 기반한 시각 정보 처리 역량을 강화해온 점을 고려하면, 향후에는 기계의 움직임과 촉각적 작동이 모두 융합된 로봇 솔루션 제공 기업으로의 도약 가능성도 열려 있습니다.

유리기판 개발 동향과 2028년 양산 가능성

차세대 반도체 기판으로 주목받고 있는 유리기판은 미세 회로 구현 정밀도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술로, 높은 내열성 및 변형 저항 특성으로 인해 기존 플라스틱 소재의 한계를 보완할 수 있습니다. LG이노텍은 이미 본 기술의 제품 개발을 완료하였으며, 문혁수 사장은 이를 바탕으로 "양산 라인을 구축하고 글로벌 업체와 제품 개발을 지속하고 있다."고 밝혔습니다.

그러나 2028년이라는 양산 시점을 제시한 것은 기술적 완성도와 상업적 생산성 간의 간극이 존재함을 시사합니다. 실제로 소량 생산은 가능한 수준이나, 시장에서 요구하는 의미 있는 규모의 공급은 2028년 이후부터 본격화될 것이라고 밝혔습니다.

이러한 일정은 양산 공정 내 생산성 향상, 소재 공급 안정성, 기판 가공 정밀도 등 복수의 기술 과제를 점진적으로 해결해 나간다는 전략적 접근으로 해석됩니다. 기존 유기 소재의 기판 사용에 따른 ‘휘어짐’ 문제를 최소화하면서, 향후 고성능 반도체 수요에 대응하기 위한 차세대 인터커넥트 솔루션 확보 차원이라 할 수 있습니다.

또한 유리 기반의 패키지 기술 확보는 글로벌 반도체 공급망 재편 과정에서의 차별화 전략으로 기능할 수 있으며, 주요 고객사와의 맞춤형 기술 공급에도 중요한 역할을 할 것으로 전망됩니다.

사업 정체성의 전환: 부품에서 솔루션으로

이번 CES 2026 발표는 단순한 기술 로드맵 공표에 그치지 않고, 기업 정체성에 대한 전환을 함께 내포하고 있습니다. LG이노텍은 지난해 말 조직 개편을 통해 기존 기판소재사업부와 전장부품사업부를 각각 '패키지솔루션사업부'와 '모빌리티솔루션사업부'로 전환하였습니다.

이는 기존 부품 단위 공급에서 시스템 통합형 솔루션 제공자로의 전략 전환을 공식화한 조치로 평가할 수 있습니다. 문 사장은 "부품 하나로 해결할 수 없는 고객 니즈를 하드웨어와 소프트웨어의 융합을 통해 풀어나갈 것"이라고 밝히며, 고객 맞춤형 제품 설계와 공급에 대한 의지를 표명하였습니다.

단순 기술 축적이 아닌 솔루션 중심 기술 모델은 점차 고도화되는 IT 산업 수요와 B2B 시장의 복합적 요구를 해결할 수 있는 기반이 됩니다. 예를 들어, 로봇 분야에서 핸즈 기능과 센서, 제어 시스템을 통합 제공한다면, 고객사는 이를 기반으로 전체 동작 시스템 설계에 집중할 수 있는 유연성을 확보할 수 있습니다.

향후 이러한 전략 방향은 로봇 이외에도 자동차, 위성, 드론 등 다양한 고성능/고정밀 요구 산업으로 확대 적용될 수 있을 것으로 예상됩니다.

매출 현실화와 로봇 산업 내 실질 진입

문 사장의 발언에서 가장 실질적인 부분은 로봇 관련 매출이 이미 발생하고 있다는 점입니다. 센서 및 다른 구성 부품 공급 계약을 통해 수익이 실현 중이며, "매출 규모는 몇 백억 원대에 이른다."고 구체적으로 언급하였습니다.

이는 단순 연구개발 단계의 시도를 넘어, 로봇 산업 생태계 내 공급망의 일부로서 자리 잡고 있음을 의미합니다. 전체 시스템의 구성 요소들이 합산 작용하며 단위 매출을 구현한다는 점에서, 하나의 부품 기술만으로 시장 진입을 꾀했던 과거 전략보다 한층 복합성과 완성도를 갖추게 되었습니다.

보스턴다이내믹스와의 협력 경험은 기술 신뢰성을 입증할 수 있는 약점 보완의 사례로 이해할 수 있습니다. 또한 이는 다수의 글로벌 고객사들에게 향후 신규 고기능 부품을 제안하고 계약 가능성을 끌어올릴 수 있는 기반 요소로 작용할 수 있습니다. 산업용 로봇 시장, 특히 제조용 및 물류지원 로봇에서 이러한 고기능 부품 수요가 확대됨에 따라, 향후 이 매출 규모는 점진적으로 확대될 것으로 예측됩니다.

마치며

CES 2026을 통한 발표는 로봇 '핸즈' 및 유리기판 기술을 중심으로 기업의 전략 전환과 기술 내재화 진전을 보여주는 주요 지표로 해석됩니다. 핵심 부품 기술 육성과 동시에, 솔루션 중심 공급자로의 정체성 확립이 병행되고 있으며, 이는 향후 기술 기반 산업 생태계 재편 과정에서 중요한 축이 될 수 있습니다.

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3D 프린팅으로 구현된 수직형 나노 레이저 기술

복잡한 공정 없이 고밀도 빛 반도체 집적을 실현한 차세대 제조 방식

광컴퓨팅과 양자 보안 기술이 요구하는 고밀도 광집적회로 구현을 위한 핵심 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었습니다. 특히 복잡한 생산 공정 없이 광 반도체 소자를 직접 적층 구현할 수 있는 새로운 3D 프린팅 기반의 방법론이라는 점에서 주목할 만합니다.

초고밀도 광집적회로 구현을 위한 새로운 반도체 제조 방식

한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 김지태 교수 연구팀은 포항공대(POSTECH) 노준석 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해, 수직으로 적층된 ‘수직형 나노 레이저’를 초미세 3D 프린팅을 통해 제작하는 데 성공하였습니다. 수직형 나노 레이저는 초고속 광컴퓨팅 장치의 핵심 구성 요소로, 그 구조적 특성 상 매우 정밀하고 밀도 높은 집적이 요구됩니다.

기존의 리소그래피 기반 반도체 제작 방식은 동일한 구조의 반복적 대량 생산에는 적합하나, 설계 유연성과 공정 간소화 측면에서는 많은 한계를 드러냈습니다. 특히 반도체 칩 내에 자유로운 형태의 광소자를 고밀도로 배치하는 데 있어 기술적 제약이 존재하였습니다.

반면, 이번에 연구팀이 개발한 방식은 빛의 생성 및 방출 효율이 높은 ‘페로브스카이트’ 반도체 소재를 사용하여, 수직 방향으로 나노 구조를 쌓아 올리는 새로운 적층 방식의 3차원 프린팅 기술입니다. 이 구조는 높은 공간 효율은 물론, 빛 손실 최소화 측면에서도 유리한 조건을 제공합니다.

초미세 전기유체 기반 정밀 프린팅 기술 도입

특히 이번 연구에서는 전압을 이용하여 극소량의 액적을 정밀하게 분사 및 제어할 수 있는 ‘초미세 전기유체 3D 프린팅 기술’이 중심 기술로 도입되었습니다. 머리카락보다 가늘고 긴 형태로 제작된 나노 기둥 구조물은 기존 장비로 구현되기 어려운 수준의 미세 정밀도로 배치가 가능하였습니다.

복잡한 절삭이나 식각 공정 없이 원하는 위치에 직접 소자를 형성할 수 있는 방식이기에, 제조 공정의 복잡도 및 비용을 획기적으로 낮출 수 있다는 장점이 있습니다. 이에 따라 레이저 소자의 형태와 집적 레이아웃이 자유로워졌으며, 더욱 다양한 광학 기능의 구현이 가능해졌습니다.

또한 인쇄된 구조물의 표면 처리 과정에서도 기술적 진전이 있었습니다. 기체상 결정화 제어 기술을 도입하여, 결정립을 거의 단결정에 가깝게 정렬시키는 작업을 수행하였습니다. 이 과정은 반사와 산란으로 인한 광 손실을 줄이고, 레이저 작동의 안정성 및 효율 개선에 결정적인 역할을 하였습니다.

응용 가능성과 실용화 잠재력

이번 기술은 나노 구조의 높이를 조정함으로써 출력되는 레이저의 파장, 즉 빛의 색을 정밀하게 제어할 수 있는 기능도 확보하였습니다. 이를 활용하면 육안으로는 인식할 수 없는 레이저 기반 보안 패턴을 제작할 수 있으며, 특정 장비를 통해서만 확인 가능한 고유한 광학 서명을 구현하는 위조 방지 기술로도 응용이 가능합니다.

이러한 광 기반 보안 기술은 화폐 위조 방지, 기밀 문서 인증, 지식재산 보호 등 다양한 보안 응용 분야에 활용될 수 있습니다. 또한, 고속 처리율이 요구되는 광컴퓨팅 장치 내에서 집적 회로의 효율성을 극대화할 수 있는 기반 기술로 작용하여 실질적인 상용화 가능성이 확인되었습니다.

김지태 교수는 연구에서 다음과 같이 설명하였습니다.

"이번 기술은 복잡한 공정 없이 빛으로 계산하는 반도체를 칩 위에 직접 고밀도로 구현할 수 있게 한다"며 "초고속 광컴퓨팅과 차세대 보안 기술의 상용화를 앞당길 것"이라고 밝혔습니다.

국제 학술지 등재로서의 학문적 가치

이번 연구 성과는 기계공학과 박사후연구원 스치 후(Shiqi Hu) 박사를 제1저자로 하여, 나노기술 분야의 국제 권위 학술지인 ‘ACS 나노(Nano)’에 공식 게재되었습니다. 이는 해당 기술의 과학적 타당성과 독창성, 그리고 응용 가능성에 대한 국제적 기준에서의 인증이 이루어졌다는 점에서 중요한 의미를 지닙니다.

특히 나노 구조를 정밀하게 제어하면서도 대체 가능한 제조 공정으로 구현했다는 점이 학계에서 높은 평가를 받고 있습니다. 3D 프린팅 기반의 반도체 재료 가공 기술은 향후 디지털 집적 기술과 나노 광학 소자의 융합 분야에 있어 필수적이며, 그 확장 가능성은 매우 높다고 할 수 있습니다.

공간 효율성을 높이는 수직 적층 구조의 기술적 의의

기존의 반도체 및 레이저 소자는 보통 수평 방향으로 형성되어 빛이 아래로 확산되거나 새는 방식으로 제한적인 출력 효율을 보여주는 한계를 내포하고 있었습니다. 올려 쌓는 수직 적층 방식은 이러한 구조적 제약을 극복하고, 동일 면적 내에서 더 많은 소자를 배치할 수 있는 공간 효율성을 제공합니다.

또한 수직형 구조는 인접 구조물 간 간섭을 방지하고 고출력 레이저 구현에 유리한 구조입니다. 이는 향후 칩 기반 광연산 장치 내에 다채널 통신 또는 병렬 연산 기능 구현에 있어 중요한 형태적 이점을 제공할 수 있습니다. 즉, 단일 소자 차원에서의 성능 개선을 넘어 전체 시스템 차원의 처리 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다.

산업적 확장을 고려한 연구 기반 마련

기계공학과와 재료공학, 전자공학을 아우르는 융합형 연구가 본 기술의 성공적 구현을 가능하게 하였습니다. 또한 광학, 전자기학, 유체역학이 유기적으로 접목된 실험 모델은 향후 산업계와의 기술 이전 가능성에도 긍정적 영향을 줄 것으로 판단됩니다.

기술이 갖는 산업적 의미는 단순한 레이저 소자 제작 기술에 그치지 않습니다. 이번 연구에서 사용된 전기유체 기반 3D프린팅 기술은 향후 디스플레이, 바이오센서, 마이크로 LED 등 나노급 정밀도가 요구되는 다양한 분야에 공통적으로 접목될 수 있는 범용 플랫폼이 될 수 있습니다. 이러한 확장성은 국내 관련 산업의 기술 경쟁력 강화에도 기여할 수 있습니다.

마치며

수직형 나노 레이저의 3D 프린팅 구현은 광컴퓨팅과 보안 기술 분야에 있어 구조적, 공정적 한계를 극복하는 중요한 전환점이 될 수 있습니다. 본 연구는 첨단 소재 활용뿐 아니라 정밀 제어 기술의 유기적 접목을 통해 반도체 산업 전반의 새로운 방향성을 제시하였습니다. 향후 이 기술의 실용화 가능성과 응용 확대에 지속적인 관심이 요구됩니다.

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한양3D팩토리는 3D프린팅 분야의 지속적인 기술 발전을 통해 국내외 연구진의 혁신적 성과를 지원할 수 있는 플랫폼입니다. 이런 발전을 바탕으로 광컴퓨팅과 보안 기술의 실용화 가능성을 높이는 데 기여할 수 있기를 바랍니다.

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3D 프린팅 기술로 구현한 고효율 나노 레이저, 미래 반도체 혁신의 문을 열다

차세대 반도체의 핵심 소자인 나노 레이저의 대량 제작 가능성을 3D 프린팅 기술로 구현한 국내 연구가 주목받고 있습니다. 광컴퓨팅, 양자통신, AR 디스플레이 등 미래 산업을 지탱할 정부 기반 기술로서의 의미가 커지고 있습니다.

고속 광연산과 양자통신을 위한 필수 요소, 나노 레이저

나노 레이저는 정보의 전달과 처리에 있어 전자가 아닌 빛을 활용함으로써, 계산 속도와 보안성을 획기적으로 높일 수 있는 차세대 소자로 분류되고 있습니다. 특히, 초고속 인공지능 처리, 양자 암호 통신, 초고해상도 증강현실 디스플레이 등의 응용 분야에서 필수적인 기술로 인식되고 있습니다.

기존 반도체 레이저는 대부분 기판 위에 수평으로 제작되어, 소자 면적을 넓게 차지하거나 효율적인 광방출에 제약이 존재하였습니다. 또한 동일한 형태의 구조물을 대량 생산하는 기존 리소그래피 기반 제조 방식은 복잡한 공정과 높은 비용으로 인해 구조의 자유로운 설계 및 위치 배치에 한계를 보였습니다.

이로 인해, 제작 방식의 유연성과 공간 효율성을 동시에 확보할 수 있는 새로운 방식의 필요성이 제기되고 있었습니다.

수직형 나노 레이저 구현을 위한 3D 프린팅 방식 도입

KAIST 김지태 교수 연구팀과 POSTECH 노준석 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자 공동으로 초미세 전기유체 3D 프린팅 기술을 개발하였습니다. 연구진은 빛 방출 특성이 우수한 ‘페로브스카이트’ 소재를 활용하여, 머리카락보다 더 가는 수직형 기둥 형태의 나노 구조물을 정밀하게 인쇄하는 방식으로 레이저 제작 공정을 구현하였습니다.

핵심은 전기장 조작을 이용한 ‘아토리터(10⁻¹⁸ L) 단위 잉크 방울’을 원하는 위치에 정확하게 적층하는 기술에 있으며, 이를 통해 기존의 회로 패턴 공정 없이 특정 부위에 맞춤식으로 고립된 구조물을 인쇄할 수 있었습니다. 이러한 기술적 진보는 반도체 기판 위에 고밀도 집적이 가능한 나노 레이저 어레이를 손쉽게 구현하는 기반을 마련하였습니다.

"복잡한 리소그래피 공정을 거치지 않고도 기능성 구조물을 연속적으로 프린팅할 수 있는 접근법이 가능해졌습니다."

결정 품질 제어와 레이저 효율 향상의 조합

3D 프린팅 기술이 주목받는 이유는 단순한 구조체 형성을 넘어, 고품질 광학 특성을 유지하며 효율적인 레이저 성능을 구현할 수 있었기 때문입니다. 연구팀은 프린팅 과정 중 ‘기체상 결정화 제어 기술’을 결합하여, 나노 구조물의 결정성을 단일 결정에 가깝게 구현하였습니다. 이로 인해 표면이 매끄럽고 내부 결함이 적은 구조를 확보할 수 있었고, 이에 따라 레이저 효율도 대폭 향상되었습니다.

실제로 제작된 수직형 나노 기둥들은 빛 손실이 낮고 안정적인 발광 특성을 보였으며, 구조물의 높이를 조절함으로써 출력되는 빛의 파장을 정밀하게 제어할 수 있는 가능성 또한 입증하였습니다. 이는 단순한 정보 처리용 레이저를 넘어, 다양한 색상의 빛을 활용하는 보안 식별 및 정밀 센서 분야로의 응용 가능성을 보여주고 있습니다.

위조 방지 기술로 확장 가능한 응용 사례

연구 결과는 고속 광컴퓨팅이나 AI 반도체 개발 외에도 위조 방지를 목표로 하는 보안 기술 분야에서도 실용성을 나타냈습니다. 나노 구조물의 크기 및 배열을 조정하여 특수 장비로만 감지 가능한 ‘레이저 보안 패턴’을 출력할 수 있었으며, 이는 복제 방지가 중요한 지폐, 인증서, 브랜드 제품 등에 활용될 수 있는 새로운 보안 솔루션으로 평가받고 있습니다.

"육안으로는 보이지 않지만 레이저로만 식별 가능한 패턴 형성이 가능하여, 고신뢰 보안 기술로의 확장이 기대됩니다."

국제 학술지에서 주목한 기술의 파급력

이번 연구는 나노과학 분야의 권위 있는 국제 학술지인 ‘ACS Nano’ 2025년 12월호에 게재되며 과학계에서도 높은 관심을 받았습니다. 실험적 타당성과 응용 확장성 모두에서 성과를 입증하였고, 전통적인 나노소자 제조 방식을 대체할 수 있는 실용적 대안을 제공하는 점에서 평가받고 있습니다.

김지태 교수는 이번 연구가 갖는 기술적 의미에 대해 다음과 같이 평가하였습니다.

"이번 기술은 복잡한 공정 없이 빛으로 계산하는 반도체 기술을 직접 반도체 칩 위에 고밀도로 구현할 수 있는 기반을 마련하였습니다. 초고속 광컴퓨팅과 보안 분야에서의 상용화를 크게 앞당길 수 있을 것입니다."

반도체 집적도와 설계 자유도에서의 기술적 전환점

이번 3D 프린팅 기반 나노 레이저 제작 기술은 기존 반도체 패키징의 한계를 벗어나, 구조 변화 및 소재 적용 측면에서 획기적인 전환점을 마련하였습니다. 이 기술은 복잡한 리소그래피 없이도 다양한 형태의 소자를 유연하게 설계하고 적용할 수 있는 기술적 기반을 제공하며, 향후 고성능 반도체 집적회로 설계의 자유도를 대폭 향상시킬 수 있을 것으로 예상됩니다.

특히, 수직 구조의 적용을 통해 공간 활용도를 극대화함으로써, 동일 면적 대비 더욱 많은 기능성 소자의 집적 설치가 가능해졌습니다. 이는 고밀도 패키징이 요구되는 모바일 및 내장형 반도체 설계 분야에서 매우 중요한 기술로 자리잡을 수 있습니다.

예산 절감과 생산 효율의 균형 확보

전통적인 반도체 공정은 수천 단계에 달하는 가공 단계를 필요로 하기 때문에, 생산설비 구축 및 유지에 막대한 비용이 발생하였습니다. 그러나 이번 3D 프린팅 방식은 다품종 유연생산이 가능하며, 프린팅 기반의 방식은 에칭, 증착, 세정 등 고비용 공정을 최소화할 수 있습니다.

이는 연구개발 분야에만 국한되지 않고, 향후 공장 자동화 및 민간 제조업 영역으로의 기술 확산 또한 가능하게 할 것으로 전망됩니다. 이는 스타트업이나 소규모 연구기관에서도 나노 광소자에 대한 접근성을 높일 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다.

마치며

이번 나노 레이저 제작 기술은 3D 프린팅 기법과 첨단 재료 과학의 융합을 통해 반도체 산업의 기술적 장벽을 효과적으로 낮추었습니다. 고속 정보 처리와 보안 기술을 동시에 뒷받침할 수 있는 기반 기술로서, 향후 광범위한 분야에서 상용화 가능성을 지닌 중요한 성과입니다.

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3D프린팅 기술은 반도체 산업에서 새로운 가능성을 열어가고 있으며, 이 기술의 발전은 고정밀 전자소자의 효율성 및 설계 유연성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 한양3D팩토리는 이러한 혁신적인 기술 발전을 통해 3D프린팅 산업의 선두주자로서 기여할 것입니다.