SCHOTT, ‘내구성 강화한’ 센세이션 알파(Xensation α) 출시

Published October 31, 2021

독일의 글라스 업체 SCHOTT가 스마트폰 커버 글래스에서 Corning의 아성에 도전장을 내밀었습니다. 지난주 신제품 커버 글라스인 Xensation α(센세이션 알파)를 출시하여 높아진 내구성을 자랑했습니다. Xensation α는 화학적으로 강화된 리튬 알루미노 보로실리케이트(LABS) 글라스로 SCHOTT에서는 Xensation α가 최고의 성능을 갖추었다고 밝혔습니다. SCHOTT의에 따르면, Xensation α는 현재 알루미노실리케이트(AS) 또는 리튬 알루미노실리케이트(LAS) 소재 커버 글래스의 성능을 최대 100% 능가하며, 상용화된 AS 및 LAS 글래스 기판보다 스크래치에 강하다고 합니다. 또한 SCHOTT는 신제품 글라스가 다른 LAS 기반 프리미엄 커버 글라스보다 두배 높이의 낙하 테스트를 통과했으며, 구부릴 수 있는 타입에서도 상용 AS 및 LAS 유리 유형보다 우수한 스크래치 저항과 동일한 성능을 달성했다고 전했습니다.

글라스 조성

SCHOTT의 커버 글래스 경쟁업체는 AGC, Corning, NEG입니다. 선두주자인 Corning이 2007년 오리지널 고릴라 글래스를 출시한 후 프리미엄 커버 글라스 시리즈를 선보여 왔습니다. 수년 전 Corning은 고릴라 글래스가 알루미노실리케이트라고 설명한 바 있지만, 최근 제품의 글라스 조성에 대해서는 자세히 밝히지 않았습니다. Corning으로부터 고릴라 글라스 구성에 대한 대답을 들을 수 없었으나, SCHOTT 관계자는 경쟁사 제품에 대한 언급 없이 "현재 고성능 커버 글라스 시장에서는 LAS 글라스를 프리미엄 제품군의 ‘준 표준’으로 인식한다”고 설명했습니다. Corning에서 이를 반박하는 정보를 내놓지 않는 한 고릴라 글래스 Victus는 LAS 구성이며 Xensation α의 비교 대상으로 적절하다고 생각됩니다.

AS보다 우수한 LAS의 장점은 2단계 이온교환 프로세스를 가능하게 한다는 것입니다. 이온교환은 글라스 구조의 작은 이온이 보다 큰 이온으로 인해 변위되어 압축 응력층을 생성하는 것을 이용해 이러한 유형의 글라스를 강화하는 메커니즘입니다. AS를 사용하면 나트륨 이온이 칼륨 이온에 의해 변위되고 LAS를 사용하면 리튬 이온이 변위됩니다.

출처: SCHOTT AG

SCHOTT의 위치와 소재 개선방법은 어떻게 될까요? 바로 ‘세미메탈’ 붕소를 추가하는 것입니다. SCHOTT는 특수 용도의 보로실리케이트 글라스에 대한 오랜 경험이 있으며 붕소를 첨가함으로써 글라스의 스크래치 성능을 향상시킬 수 있다고 밝혔습니다. SCHOTT에서는 리튬 알루미노 보로실리케이트 또는 LABS 글라스로 Xensation α을 지칭합니다.

낙하 테스트 성능

발표와 함께 공개된 SCHOTT의 신제품 출시 동영상의 낙하 테스트 시연이 이목을 끌었습니다. Corning은 낙하 테스트가 커버 글래스의 가장 중요한 성능 항목이며 2014년 이후 고릴라 글래스의 지속적인 발전은 모두 낙하 성능 향상과 함께 이뤄졌다는 소비자 설문조사 결과를 자주 인용한 바 있습니다. SCHOTT가 공개한 동영상에서는 Corning의 고릴라 글래스 Victus가 실시했다고 밝힌 것과 동일한 약 2미터의 낙하 테스트가 포함되어 있었습니다. Corning에서는 다른 소재들이 고작 0.8미터 낙하에도 손상을 입었지만, Victus는 최대 2미터 높이에서 단단하고 거친 표면에 떨어뜨려도 멀쩡했다고 했습니다. 이와 마찬가지로 SCHOTT는 Xensation α 다른 LAS 기반 프리미엄 커버 글라스보다 두배 높이에서 낙하 저항을 주었다고 설명했습니다.

출처: SCHOTT AG

SCHOTT와 Corning 모두 최고 성능을 가진 글라스가 2미터 높이 낙하 테스트를 통과했다고 했으므로 당사에서는 SCHOTT에 그들이 비교하는 고릴라 글라스가 어떤 버전인 것인지 물었고 아래와 같은 답을 들을 수 있었습니다.

"SCHOTT의 신제품 커버 글라스 Xensation® α를 시장 내 어떤 제품과 비교하더라도 자신있기 때문에 경쟁사 또는 경쟁사 제품에 대해 이야기하지 않을 것입니다. 그러나 신제품 Xensation® α는 깨지지 않는 글라스로서 획기적인 성장을 이뤄냈습니다. Xensation® α이 거친 바닥에서조차 낙하 성능 면에서 현재 시장을 장악한 리튬 알루미노실리케이트(LAS) 커버 글라스를 능가합니다. 즉, 두배 높이에서 떨어뜨려도 손상을 입지 않고 스크래치 성능이 크게 향상되었다는 의미입니다. 또한 이것은 일상적인 활동과 사고, 스크래치에 강한 글라스를 원하는 소비자들에게도 매우 중요합니다. SCHOTT는 시장 범위를 넓혔고 업계의 여러 주요 브랜드에서도 큰 관심을 보이고 있습니다."

두 회사의 주장에 근거한 당사의 결론은 Victus와 Xensation α 비슷한 낙하 테스트 성능을 가지고 있으며 두 글라스 모두 이전 테스트 결과보다 훨씬 개선된 낙하 성능을 가지고 있다는 것입니다.

스크래치 테스트 성능

낙하 성능과 스크래치 성능의 향상은 보통 함께 개선하기 어렵습니다. 수년 전, Motorola는 플라스틱 커버를 사용해 깨지지 않는 스크린을 구현한 휴대전화 모델인 Moto X Force를 발표했으나, 스크린에 스크래치가 생기기 쉬워 실패하고 말았습니다. 또한 수년 전, Corning은 사파이어가 긁히기에 거의 불침투성이 있지만, 부서지기 쉽고 충격에 산산조각이 나기 때문에 사파이어의 위협을 커버 글래스의 대체품으로 일축했다.

펜실베니아 주립대의 재료과학 및 공학 교수를 역임하고 있으며 과거 18년간 Corning에서 근무한 경력이 있는 존 마우로 교수는 작년 WIRED의 기사에서 “일반적으로 압축 스트레스 프로파일을 개선하기 위해 사용되는 글라스 화학이 스크래치 성능에 반드시 최적으로 작용하는 것은 아니다.”라고 밝힌 바 있습니다.

SCHOTT는 붕소를 추가함으로써 Xensation α의 스크래치 성능이 개선되었고 신제품 글라스가 Knoop indenter 스크래치 테스트 결과 기존 LAS 글라스보다 잘 긁히지 않는다고 발표했습니다. SCHOTT의 동영상에는 Victus의 제품 사양에서 확인되는 정보와 매우 유사한 스크래치 테스트 결과의 사진이 포함되어 있습니다. Corning은 경쟁사의 AS 글라스가 4개의 뉴턴의 부하에서 실패하지만 Victus의 스크래치 임계값은 일반적으로 7-10 뉴턴이라고 주장했습니다.

경쟁사 글라스에 대한 Xensation α (L)와 고릴라 글라스 Victus (R)의 Knoop 테스트 성능

출처: SCHOTT AG, Corning

낙하 테스트와 마찬가지로 두 회사의 주장을 바탕으로 Victus와 Xensation α가 비슷한 스크래치 성능을 가지고 있으며 모두 기존 테스트보다 훨씬 개선된 낙하 성능을 가지고 있다는 것을 확인할 수 있었습니다.

화학적 강화

SCHOTT에서는 새로운 조성물을 통해 LAS 유리보다 향상된 이온교환기능을 가능하게 한다고 발표했습니다. SCHOTT 관계자는 "글라스 구조가 압축 응력으로 인해 깊고 강한 이온 교환 층을 가능하게 하는 방식으로 글라스를 최적화했습니다. Xensation® α는 향상된 이온교환기능을 제공해 화학적 강화 시에 보다 깊고 효과적인 이온교환공정을 가능하게 합니다."라고 전했습니다.

압축 응력이 깊은 층은 일반적으로 강화 유리를 의미하지만, 이는 이온교환 솔트배스에 보다 많은 시간을 필요로 하기 때문에 코스트가 증가할 수 있습니다. 그러나 이온교환이 ‘한층 효과적’이라면 시간 추가 없이 압축 응력이 한층 깊은 층을 얻을 수 있습니다.

사양

Xensation α 대한 제품 정보 시트는 일부 항목을 Victus와 비교할 수 있으며 ABRIsa Technologies에서 제공하는 AGC의 Dragontrail 과 유사한 시트를 사용할 수 있습니다.

세라믹 쉴드에 대해

SCHOTT는 신제품 발표에서 다른 AS와 LAS 글라스와 비교한 예를 여러 차례 보여주었습니다. 그러나 작년에 출시된 iPhone12의 커버 윈도우 소재인 세라믹 쉴드는 기술적으로 글라스가 아닌 글라스 세라믹입니다. Corning은 이를 ‘신개념 소재라고 묘사했습니다. 글라스 세라믹 관련 문의에 대해 SCHOTT 대표는 아래와 같이 답했습니다.

"SCHOTT는 강도를 최대한 높이기 위해 이온교환공정에 적용하기 좋은 고도로 전문화된 글라스에 집중하기로 결정했습니다. 또한 당사 Xensation® α의 특성이 글라스 세라믹의 성능과 일치하거나 우수할 것이라고 확신합니다.”

커버 글라스 소재의 주요 특성은 효과적으로 화학적 강화를 가능하게 하는 능력입니다. 그러나 강화만이 파손 저항을 결정짓는 유일한 요인은 아닙니다. 취성, 탄력 그리고 응집력과 같은 다른 요인들도 파손 방지에 기여합니다. 강화 글라스 네트워크는 둘 다에 매우 중요합니다."

DSCC에서는 세라믹 쉴드가 CNET에서 실시한 3미터 높이의 낙하 테스트를 통화한 것으로 보였으나 커버 글라스 멀쩡한 대신 패널의 픽셀이 손상되고 카메라가 작동을 멈춘 것을 확인했다고 언급한 바 있습니다. Corning은 Apple이 신제품 커버 개발 비용을 지원했기 때문에 세라믹 쉴드는 Apple에게만 독점적으로 공급하는 소재라고 밝혔습니다.

응용 프로그램

SCHOTT의 기존 Xensation Up 글라스는 Vivo X60 Pro와 X70 Pro뿐만 아니라 Oppo워치와 Honor Play 5에 사용된 바 있습니다. Xensation α 유리는 스마트 워치와 태블릿뿐 아니라 스마트폰의 전면과 후면 모두에 사용될 것으로 예상됩니다. 조만간 Vivo의 주요 스마트폰 모델에 채용될 예정이며, SCHOTT는 "Xensation® α는 떨어뜨릴 위험이 있는 전자장치를 위해 설계되었습니다. 용도별 채용에 필요한 사이즈나 형식에 대한 제한은 없습니다."라고 전했습니다.

결론

SCHOTT는 의심할 여지없이 커버 글래스의 성능 면에서 획기적인 성장을 달성한 것 같습니다. Xensation α는 고릴라 글래스 Victus보다 우수한 지는 아직 명확하지 않지만, 신제품 글라스가 많은 면에서 유사한 성능을 갖춘 것으로 보입니다. 수년간 Corning은 낙하 테스트 성능에서 경쟁사보다 확실한 이점을 누리고 있었습니다. Corning은 프리미엄 스마트폰과 경쟁사의 글라스 대비 높은 가격 프리미엄 모두에서 이점을 활용했습니다. 그리고 Xensation α의 도입으로 이와 같은 Corning의 독주를 막을 수 있을 전망입니다.

Written by

Sarah Kim

sarah@displaysupplychain.com