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[나노人] 한양대학교 신소재공학부 안진호 교수

  • 작성자나노인
  • 등록일2014.12.24
  • 조회수1033

한양대학교 신소재공학부 안진호 교수 사진

 


국내 나노산업을

재조명하다

 

반도체 제조 기술은 항상 선진국을 쫓아가는 상황이었다. 그러나 반도체 공정의 핵심 기술로 꼽히는 노광(리소그래피) 기술 분야에서 세계 최초로 차세대 기술(극자외선 노광기술: EUVL)의 양산 도입을 눈앞에 두게 된 것은 지난 십여 년 간 이 분야에서의 국책연구개발사업을 통한 연구개발, 인프라 구축과 인력양성에 전력투구한 한양대 안진호 교수의 공이 컸다. 반도체 산업의 국제 경쟁력 확보에 나노기술의 역할을 확인시켜준 안진호 교수가 보는 국내 나노산업은 어떠할까.

 

- 한양대학교 신소재공학부 안진호 교수 -

 


반도체 노광 공정은 빛을 이용해 반도체 웨이퍼에 회로를 그리는 공정으로서, 반도체 제조비용의 70%에 해당하는 반도체 제조 핵심 공정이다. 그러나 노광 기술 자체가 워낙 기술 장벽이 높아 노광장비는 전 세계적으로 네덜란드와 일본의 단 몇 개 기업만이 생산할 수 있을 정도다. 차세대 극자외선 노광장비 분야에서 독보적인 기술우위를 점하고 있는 네덜란드의 ASML사의 경우 극자외선 노광장비가 대당  1,000억 원 이상으로 예측되지만, 필수 장비이니 반도체 제조 기업들은 막대한 투자를 감수해야 한다.
노광장비 만큼 중요한 기술은 마스크와 레지스트 등 핵심 소재 및 부품 분야이며, 이에 대해서 자체 기술개발에 집중 투자한 결과 관련 기술의 수준을 높임과 동시에 검사기술 등 새로운 분야의 개척에도 성공하여 조만간 세계 최초의 양산적용을 눈앞에 두고 있다. 새로운 기술의 국내 최초 적용은 반도체 역사상 처음 있는 일이며 명실상부한 반도체 분야의 First r로의 위상을 확보하는 계기가 될 것이라는 전망이다. 이 같은 어려운 개척의 길에 선봉장이 되어온 사람이 한양대 신소재공학부 안진호 교수라는 사실에 대해서는 부인하는 사람이 아무도 없을 것이다.
차세대 나노 패터닝 분야의 국내 일인자로 꼽히는 안 교수는 2002년부터 2012년까지 차세대 노광기술로 알려져 있는 (구) 지식경제부 지원의 ‘극자외선 노광 기술 개발 사업단'을 이끌며 큰 두각을 나타내었다. 극자외선 노광 기술은 10㎚ 혹은 그 이하대의 미세공정을 양산 가능케 하는 기술로서, 현재 20㎚대 회로를 획기적으로 끌어내릴 수 있는 열쇠를 쥐고 있는 기술이라 할 수 있다. 그 연구 성과로 오는 2016년에 극자외선을 이용한 노광기술이 세계 최초로 국내 소자기업에 의해 양산 적용될 예정이라고 한다. Intel, IBM, TSMC 등 세계 굴지의 소자제조사에 앞서 차세대 노광기술을 양산에 적용하게 되었다는 것은 그 동안의 노력이 우리나라가 진정한 반도체 선진국으로 나아가는데 큰 기여를 했다는 평가를 받고 있다.

 

반도체 시장을 바꾸고 있는 ‘나노’

삼성전자, SK하이닉스 등을 위시한 국내 반도체 산업은 전 세계를 이끌고 있을 만큼 앞서 있다. 그러나 최근의 세계 반도체 시장의 변화는 가볍게 넘길 수 없다. “반도체 기술이 빠르게 나노화되면서 자본과 기술이 받쳐주지 못하는 기업은 자연스레 떨어져나가고 있으며, 인수·합병을 통해 덩치가 큰 주요기업만 남아있는 현상이 뚜렷해지고 있다”고 안 교수는 진단했다. 즉, 공급기업과 수요기업의 수가 크게 적어지고 있다는 것이다. 이러한 가운데, 막대한 자본과 빠른 기술력 향상으로 세계 시장을 잠식하고 있는 중국 기업은 큰 위협이다.
이것이 소재 비롯한 반도체 핵심 원천기술의 확보가 중요한 이유다. 안 교수는 반도체 장비 기업을 예로 들어 설명했다. “미국의 Applied Materials는 전 세계에서 가장 많은 반도체 장비 포트폴리오를 구축하고 있으며, 그만큼 생산 규모도 가장 크지만, 이에 못지않은 영향력을 가진 반도체 장비기업은 ASML을 꼽는다. 누구도 따라오지 못하는 노광 분야의 핵심 기술로 전 세계를 독점하다시피 하면서 대체 불가능한 기업이 되었다”는 것이다. 안 교수는 “나노 기술이 가장 활발하게 적용되고 있는 반도체 시장에서 핵심 노광 기술을 확보하지 못하면 시장 패권이 중국으로 넘어가는 건 시간문제”라고 강조했다. 이어 안 교수는 이를 위해 “반도체 관련하여 보다 고도화된 전문 연구 활동이 절실하며, 이를 위한 장기적인 투자가 이루어져야 한다”고 전했다.
한편, 막대한 자본과 기술을 바탕으로 한 ‘강 對 강’ 경쟁 구도 사이에서 중소기업은 어떻게 살아남을 수 있을까? 안 교수는 “반도체 시장 생태계의 현재 상황에서 볼 때 나노 단위의 검사·측정 분야와 소재분야가 중소/중견기업이 가장 존재감을 발휘할 수 있는 분야인 것 같다”는 생각이다.

 

지금은 나노 기초 체력 기르는 중 

반도체 산업을 중심으로 국내 나노기술이 세계적인 수준으로 빠르게 성장했지만, 한편에서는 긍정적인 평가에 대해 다소 소극적이다. 그러나 나노의 성과를 ‘산업화’를 기준으로 판단하는 것 자체가 정확한 판단이 어렵다는 것이 안 교수의 생각이다. “나노기술은 이미 다양한 분야에 녹아들어가 있음에도 불구하고 이에 대해서는 그 효과를 떼어내어 판정하기는 힘들다”며, “현실적으로 나노소재 외에는 ‘나노산업’이라는 특정 범위를 설정하는 것이 어렵다”고 설명했다.
안 교수는 “그 응용분야가 나노 소재의 공급만큼 발굴되지 않았을 뿐, 나노기술의 가장 기본인 소재 분야는 이미 그 역할을 충분히 해내고 있다”고 말하며, “ITO 투명전극 소재가 이미 40년 전에 개발되었지만, 당시에는 스마트폰이라는 콘셉 자체가 필요하지 않았던 시대였다는 것을 잊지 말아야 한다”고 강조했다.
섣부른 판단은 오히려 독이 될 수 있다. “지금은 나노 기초체력을 쌓는 과정이지 마음껏 발휘할 시점은 아니다”라는 안 교수의 설명은 현재 국내 나노산업을 정확하게 진단한 듯하다. 그래서 그런지 “이미 우리나라는 나노 강국으로 인정받고 있는 만큼, 조급한 마음보다는 긴 호흡으로 지속적인 투자와 관심이 절대적으로 필요한 시점”이라는 말이 더욱 설득력 있게 들린다.

 

우수한 지역 나노 인프라를 지역 R&D 거점으로 

우수한 지역 나노 인프라를 지역 R&D 거점으로 사진

안 교수는 적극적인 국가 지원으로 빠른 기간 안에 전국 곳곳에 우수한 나노 인프라가 구축되었다 점이 우리나라 나노 분야의 대표적인 강점이라고 말한다. 안 교수는 바로 여기에서 희망을 본다. “전국 주요 지역에 구축되어 있는 나노 인프라는 나노산업을 활성화시킬 수 있을 만큼 우수한 능력을 갖추었음에도 ‘충분히’ 효율적으로 활용되지 못하고 있다”며, “현재 구축되어진 각 지역의 나노 인프라가 지역에 소재한 나노 연구자, 나노 기업 및 관련 학과 학생들의 연구 교류의 장이 된다면 지역 산업화 될 수 있을 것이며, 자연스레 우리나라 전체의 나노산업 발전으로 이어질 것”이라고 전했다. 즉, 서비스만 제공하는 인프라의 한계를 벗어나 ‘실질적인 기술개발의 현장’이 되어야 한다는 것이다. 예를 들어, 나노와 관련된 과제를 수립할 때, 구축된 인프라가 실험실 역할을 담당하고, 이를 중심으로 나노 주체들이 모이는 방법을 생각해볼 수 있을 것이다. 이어 안 교수는 “이것이 가능하기 위해서는 정부 역시 부처 산하 상관없이 범 부처적인 협력을 통해 ‘나노’라는 큰 나무를 함께 길러나가야 한다”고 강조했다.

 

 

 

취재·글 | 에디썸(edsome)

 


 







이 시리즈는 산업통상자원부, 나노융합산업협력기구(나노인, www.nanoin.org)와 공동으로 진행하고 있습니다.
이 기획기사 시리즈의 내용은 국가 과학정책 설립을 위한 연구자료로 활용될 수 있습니다.



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