‘고릴라’ 강도의 2.5배…사파이어 제조 비밀

고릴라 글래스강도의 2.5배에 달하는 사파이어 제조사 GT어드밴스트테크놀로지가 6일 애플과 사파이어 재료공급계약 체결사실을 발표했다. 애플은 선불로 5천700만달러(604억원)를 지불하고 2015년부터 5년간 애플 애리조나공장을 통해 제품을 공급받게 된다. 사파이어는 도대체 애플의 어떤 제품에 사용될까? 천연 사파이어가 아닌 인조 사파이어는 어떻게 만들어질까?

맥루머스는 6일 미 매사추세츠 세일럼에 있는 GT어드밴스트테크놀로지 공장에서 이뤄지는 인조 사파이어 제조공장의 제조과정 동영상을 소개했다. 또 애플 애리조나공장에서 생산되는 사파이어 소재는 스마트시계인 아이워치용으로 사용될 가능성이 높다고 전했다. 이 사파이어는 화학적으로 천연 사파이어와 똑같다.

가격은 어떨까? 현재 아이폰이나 갤럭시폰용은 몇개월전만 해도 15달러선이었다. 하지만 현재는 10달러선을 형성하고 있고 본격생산이 시작되면 고릴라 글라스의 3달러선에 근접할 것으로 전망되고 있다.

동영상에는 애플 애리조나 사파이어 생산공장의 모델이 되는 매사추세츠주 세일럼 소재 GT어드밴스트테크놀로지 사파이어제조 공장이 등장한다. 이 공장은 모두 60개의 몰리브데늄으로 만든 인조사파이어 제조용 로(爐·furnace)를 가지고 있다. 인조사파이어를 만들기 위해서는 우선 크루서블(crucible)로 불리는 이 통에 하키공(puck)만한 씨앗(seed)를 넣고 녹이고 성장시키는 공정을 거친다. 섭씨 2천100도(*동영상속의 2천200도는 오류)에서 크리스탈 형태의 산화알루미늄과 크래클(crackle)로 불리는 사파이어 재료가 용융될 준비를 거친다. 크루서블은 노 내부의 작은 액체헬륨으로 냉각되는 플랫폼 위에 놓여진다. 이는 씨앗이 너무 빨리 녹지 않도록 하기 위해서다. 이렇게 준비가 끝나면 공기가 빠지고 노는 봉쇄된다. 노 내부의 섭씨 2천100도나 되는 열기속에서 재료가 녹게 된다. 이후 16~17일 동안의 냉각과정을 거치게 된다. 이 과정은 컴퓨터로 모니터링되고 제어된다.그동안 재료들은 노 밑둥에서부터 위로 올라오면서 천천히 수정화 과정을 거쳐 사파이어 덩어리가 된다.

이렇게 최종적으로 부울(boule)로 불리는 11.5킬로그램 짜리 인조 사파이어 덩어리가 만들어진다. 이를 잘라서 각종 전자기기를 흠집나지 않게 하는 용도로 사용하게 된다.

애플 애리조나 공장은 세일럼 공장보다 저비용에 높은 생산량을 강조하는 현대화된 공정을 이용하게 될 전망이다.

올 초 나온 보도는 애플이 장차 스마트폰에 전통적인 방식의 아이폰용 고릴라 글래스보다 산화알루미늄으로 만들러진 사파이어를 사용할 것임을 암시한 바 있다. 애플은 자사의 아이폰5 카메라 렌즈 보호용으로 처음 사파이어를 사용한 데 이어 최신 아이폰5S의 터치ID센서에도 이를 적용하고 있다. 애플은 지난 9월 다이아몬드 다음으로 강한 사파이어를 전자기기에 장착하는 기술에 대한 특허를 출원했다. 세부사항은 밝혀지지 않고 있지만 이는 애플이 적어도 사파이어를 더욱더 많이 사용할 것임을 시사한다.

아래 동영상은 미 매사추세츠 세일럼에 있는 GT어드밴스트테크놀로지 공장에서 인조 사파이어를 만드는 과정이다.