10년 내 성능 1000배 높인다 ASML도 반한 반도체혁신연구센터
10년 내 성능 1000배 높인다 ASML도 반한 반도체혁신연구센터
HIV 바이러스가 사람 몸 침투하는 찰나의 순간 찍었다
인공지능(AI)이 사람의 업무를 돕고, 완전 자율주행차가 등장해 운전대를 조작하지 않아도 목적지까지 간다.
도로가 복잡하면 하늘을 자율주행으로 날아다니는 에어택시를 타도 된다.
완벽한 스마트공장이 들어서면서 인간이 노동으로부터 자유로워질 수도 있다.
최근 가파르게 발전하는 과학기술로 상상할 수 있는 미래의 모습이다.
인류가 꿈꾸는 미래사회로 나아가기 위해선 풀어야 할 숙제도 많다.
각 분야의 기술도 문제지만, 모든 첨단기술의 주춧돌인 반도체가 대표적이다.
저전력, 고성능이라는 반도체 기술의 궁극적인 목표에 다가서기 위해 기업은 물론 정부와 학계도 팔을 걷어붙이고 나서고 있다.
기술패권을 두고 경쟁하는 미국과 중국이 반도체를 전략무기 수준으로 관리하는 이유도 여기에 있다.
안진호 한양대 신소재공학부 교수 겸 연구부총장은 극한 스케일(Hypersacle)과 극한 물성(Hyperfunction), 이종집적(Heterogeneous)이라는 세 가지 주제를 잡고 반도체 개발에 뛰어들었다.
앞 글자를 따서 ‘H3′라는 이름을 붙였다. 안 교수의 연구팀은 과학기술정보통신부에서 반도체 혁신연구센터로 지정받았고, 지금은 ‘CH3IPS’를 이끌고 있다.
안 교수는 10년 안으로 3개 주제에서 각 10배씩, 총 1000배의 성능 향상을 만들어낸다는 목표를 잡았다.
안 교수의 청사진에 고려대와 연세대, 포스텍, 한국과학기술원(KAIST) 연구자들도 합심해 ‘드림팀’을 꾸렸다.
안 교수는 반도체를 ‘인공 뇌’라고 표현했다.
현재 사용하는 인공 뇌는 10~300톱스(1초에 1조회의 연산을 수행하는 시스템 처리장치의 연산 수행 속도 단위)의 성능을 보이는데
모든 기술이 인프라에 연결되기 위해선 5000톱스는 달성해야 한다.
조선비즈는 반도체 성능 개선은 선택이 아닌 필수라고 말하는 안 교수를 지난달 16일 서울 한양대에서 만나 미래를 위한 생존법을 들었다.
혁신연구센터로 ‘CH3IPS’를 기획한 계기가 궁금하다.
“연구센터를 만들면서 미래 반도체 산업에 경쟁력을 가지려면 무엇이 제일 핵심적인지 먼저 따져봤다.
극한 스케일은 반도체 소재를 얼마나 작게, 극한 물성은 반도체 소자의 구조를 가지고 어떤 성능을, 이종집적은 패키징을 어떻게 효율적으로 만드는가를 연구하는 것이다.
최근 AI 분야를 보면 결국엔 엔비디아의 칩을 가져와 한국의 데이터를 집어넣을 뿐인데
진정한 의미에서 AI 연구개발이 되려면 반도체가 해결돼야 한다. 첨단기술 시대가 온다고 하지만, 뇌에 해당하는 반도체가 없으면 안 된다고 생각했다.”
현재 반도체 기술의 한계는 무엇인가.
“문제는 소비 전력이다. 반도체 소재나 공정 소재, 시스템 기술로 퍼포먼스는 올리되 소모 전력은 낮추는 핵심 기술이 있어야 한다.
하지만 한국에는 이런 원천기술이 사실상 없다.
일단 원천기술을 확보하기 위해 반도체 소형화와 집적화에 집중하는 극한 스케일 한 그룹
고성능 소자를 연구하는 한 그룹, 이종집적으로 시스템을 통합하는 한 그룹을 모았다.
구체적으로는 원자 제어기술이나 25년 이상 연구한 극자외선(EUV) 패터닝 기술을 활용할 예정이다.”
