중국 추격 맞닥뜨린 한국 

4차 산업혁명 시대에 가장 중요한 부품이 인공지능 계산과 빅데이터 저장에 필요한 반도체이다. 특히 데이터를 저장하고 인공지능 서버의 성능을 좌우하는 D램과 낸드 플래시 반도체 메모리가 가장 중요한 부품이다.

	김정호 카이스트 교수

데이터 없는 4차 산업혁명도 없고 반도체 메모리 없는 4차 산업혁명도 없다. 다행이 우리에게 삼성전자와 SK 하이닉스가 있다.

2017년 중국의 원유 수입액 보다 반도체 수입액이 많다는 통계 자료가 있다. 앞으로 4차 산업혁명, 특히 빅데이터 시대를 맞아 그 차이는 점점 더 커질 것으로 예측한다. 이것이 바로 중국이 심각하게 반도체 산업을 바라보는 이유이기도 하다.

그 결과 중국 정부가 삼성전자•SK하이닉스•마이크론 등 한국과 미국의 반도체 제조회사에 대해 본격적인 가격 담합 조사에 나섰다. 더 나아가 최근 중국의 메모리 굴기를 이끌고 있는 국영기업 칭화 유니그룹의 자회사인 UNIC 메모리 테크놀러지가 중국계 IT 고객사들을 대상으로 64단 3D 낸드 플래시 시제품을 납품하기 시작한 것으로 알려졌다.

이제 중국 기업의 추격이 코 앞으로 다가왔다.

중국의 석유 수입액보다 증가한 중국의 반도체 수입액 규모, 출처: GaTech.

한국 반도체 산업을 지키는 다섯 가지 방법

4차 산업혁명을 맞아 치열하게 전개되고 있는 반도체 메모리 전쟁에서 우리 한국반도체 산업을 지키는 방법으로 다음 다섯 가지 방안을 제시한다.

첫 번째로 제시하는 방안이 지속적인 세대를 뛰어넘어 반도체 산업을 성장하기 위한 “우수 인재의 지속적 육성”이다. 현재 한국 반도체 산업을 이끌고 있는 리더들은 대부분 70년대 혹은 80년대 대학을 입학해서 전자공학, 재료공학 등을 전공하고 국내외에서 석박사 학위는 받은 우수 인재들이다. 삼성전자 권오현 부회장, 김기남 사장뿐만 아니라 SK 하이닉스의 박성욱 부회장, 이석희 사장, 그리고 동부 하이테크의 이윤종 부사장 모두 70-80 세대이다. 70-80 세대는 민주화와 통기타 만을 대표하는 것이 아니라 반도체 산업도 개척했다. 앞으로도 미래 한국 반도체 산업을 이끌 주역들을 끊임없이 발굴하고 배출하고, 성장 시켜야 한다.

두 번째로 현재 삼성전자, SK 하이닉스와 함께 성장한 우수 인재의 해외 유출을 막아야 한다. 그러기 위해서는 충분한 경제적인 보상, 맘껏 오랫동안 일할 수 있는 환경을 마련해 주어야 한다. 한 명의 우수 개발자의 중국 유출은 반도체 격차의 벽을 허무는 틈이 될 수 있다. 역시 사람이 제일 중요하다.
세 번째로 혁신 적인 기술 개발을 지속해야 한다. 4차 산업혁명을 맞아 반도체는 더 고용량, 고성능, 저전력, 고신뢰성, 그리고 융합 기능을 요구한다. 메모리 분야에서는 관통형 수직 전극(TSV)을 이용한 3차원 D램, 수백 층 이상의 집적도를 가진 낸드 플래쉬 메모리 개발이 필요하다. 프로세서 분야에는 인공지능을 저전력으로 계산하기 위한 병렬 컴퓨터용 프로세서와 지능형 반도체인 뉴로모픽 반도체에 대한 연구를 소홀히 할 수 없다.

다음으로 개발된 기술 유출을 막아야 한다. 반도체 공정에 필요한 물질의 공급회사, 성분, 점도, 두께 등 공정 정보 하나 하나가 제품의 수율과 가격에 직접적인 영향을 미친다. 이러한 영향은 패턴의 크기가 나노 미터 크기의 영역으로 내려가면서 더욱 더 심화된다. 물질 정보와 공장 구조도, 장비 배치도는 그 회사의 생산 비밀과, 계획 그리고 전략을 유추하는 실마리가 된다.
마지막 방법으로 새로운 시장을 끊임없이 개척해야 한다. 4차 산업혁명을 맞아 인공지능, 블록체인, 자율주행자동차, 데이터 센터, 스마트 시티, 스마트 고속도로, 스마트 홈 등 메모리가 필요한 신시장을 끊임없이 개척하고 선점해야 한다.

인공지능 서버에 들어가는 고성능 고집적 메모리 HBM의 구조, 출처: KAIST.

한반도 평화 구축 지름길

최근 싱가포르 센토사 섬에서 열린 미국과 북한의 정상 회담이 연일 화제다. 따지고 보면 한반도를 중심으로 한 미국, 러시아, 중국, 일본의 국제적인 힘겨루기라고 볼 수도 있다. 이 환경에서 견제와 균형이 평화와 번영을 만든다. 경쟁력 있는 반도체 메모리 산업이 견제와 균형을 위한 우리가 보유한 “핵 폭탄” 이 될 가능성이 있다. 한국 반도체 산업을 “국가 생존의 관점”에서 다 같이 힘 모아 지키자.

차세대 고성능 D램인 DDR5 웨이퍼 사진, 출처: BitBag.

joungho@kaist.ac.kr

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]