KTL·재료연구원 반도체산업 경쟁력 높인다

중부발전·KAIST 등과 업무협약…초순수 생산기술 국산화 추진
재료硏 연구팀, 고효율 인공지능 반도체 소자 세계 최초 구현

경남도내 소재 공공기관들이 국내 반도체산업 경쟁력 제고와 해외기술 의존도 경감에 나선다.

진주혁신도시 이전공공기관인 한국산업기술시험원(KTL)은 반도체 생산공정에 사용하는 초순수 생산설비에 대한 성능평가법 마련을 추진한다.

이와 관련해 KTL은 지난 7일 한국중부발전, 한국과학기술원(KAIST), 한국물기술인증원과 함께 ‘고순도 공업용수(초순수) 생산 국산화 기술개발 업무협약’을 중부발전 보령발전본부 대회의실에서 체결했다.

초순수는 반도체 표면에 있는 각종 오염물을 세척하는데 사용하는 불순물이 거의 없는 공업용수로, 최고 난이도의 수(水)처리 기술이 필요하기 때문에 해외기술 의존도가 높다.

정부는 반도체 품질과 직결되는 핵심소재인 반도체용 초순수 생산기술의 국산화를 추진하고 있다. 이에 발맞춰 업무협약 참여기관들은 △초저농도 용존산소 제거용 탈기막(MDG) △초저농도 유기물 제거용 자외선 산화장치(UV-TOC) △초저농도 이온물질 제거용 이온교환수지(MBP) 등 초순수 공정 전반에 걸쳐 국산화 연구를 수행한다.

이번 협약에서 KTL은 초순수 국산화 장비를 거쳐 나온 용수 품질, 장비 성능 등에 대한 시험평가법 개발과 표준 마련을 추진한다. 공신력 있는 시험데이터를 제공해 국내 초순수 생산 관련 기업의 연구과 수출판로 확대에 도움을 줄 것으로 예상된다.

KTL 고영환 환경기술본부장은 “국가 핵심기술인 반도체 공정용 초순수 개발은 반도체 기반산업 구축의 초석이다”며 “초순수용 설비 성능평가법 표준화 및 국산과 외산의 비교 성능시험을 통해 국내뿐만 아니라 세계에서도 경쟁력을 가질 수 있도록 하겠다”고 밝혔다.

한국재료연구원은 배터리 핵심 소재 리튬이온으로 차세대 뉴로모픽 반도체 소자를 세계 최초로 구현했다고 8일 밝혔다.

뉴로모픽 반도체는 소자는 인간 뇌를 모사해 전력 소모를 줄이면서 고효율로 인공지능(AI)을 수행할 수 있는 새로운 반도체 소자다. 재료연구원 나노표면재료연구본부 김용훈·권정대 박사 연구팀이 이 기술을 개발했다.

연구팀은 배터리 핵심 소재인 리튬이온을 수십 나노미터(1나노미터=10억 분의 1ｍ) 수준에 불과한 아주 얇은 막으로 만들어 나노소재와 접목하는 방법으로 새로운 뉴로모픽 반도체 소자를 만들었다. 이 기술을 활용해 제작된 인공지능 반도체 소자는 고집적·저전력·고신뢰성을 가지면서도 다양한 손글씨 패턴의 의미를 96.77% 읽어낼 정도의 높은 인식률을 보였다고 재료연구원은 강조했다.

연구팀은 이번 연구 결과를 지능형 웨어러블 디바이스(착용 가능한 컴퓨터 기기) 분야에 적용하는 후속 연구를 진행 중이다. 세계적인 학술지 ‘ACS’에서 발행하는 ‘ACS AMI’는 지난해 11월 이 신기술을 게재했다.

박철홍기자 bigpen@gnnews.co.kr

박철홍 다른기사 보기