"K칩 연구역량 美·日·대만에 못 미쳐…칩렛 등 선도 연구 강화할 때"

[스페셜리포트]뒤처지는 K반도체 산학협력②

유회준 반도체공학회장(카이스트 교수)

몸집 '어른' 된 K반도체…앞길 스스로 개척할 때

세계적 학술대회서 한국 전문가 숫자 저조

칩렛 등 AI 혁명 선도 위한 도전적 연구 절실

[유회준 반도체공학회장(카이스트 전기전자공학부 교수) 이데일리 조민정 기자] 사람이 이른바 철이 드는 때가 언제인가? 아마도 자기의 운명을 자기가 결정해야 할 때가 아닐까. 이제 한국 반도체는 몸집만 보면 자타가 공인하는 ‘어른’이 됐다. 이제 우리의 앞길을 개척하는 것은 물론이고, 우리의 주변, 즉 글로벌 반도체 산업과 기술을 선도하고 더 주도적인 역할을 해야 할 때가 왔다.

(그래픽=김정훈 기자)

韓 발표 논문·참가자 ‘최다’…“노력의 결실”

올해 6월 17~20일 미국 하와이 호놀룰루에서 열린 ‘VLSI 심포지엄’은 세계 최고의 권위를 가진 반도체 학술대회다. 지난 1982년에 시작된 VLSI 테크놀로지 심포지엄과 1987년부터 같은 장소에서 연이어 열리고 있는 VLSI 회로 심포지엄이 2022년 완전히 하나로 합쳐져 공정, 소자 및 회로 설계까지 총망라하는 세계적인 학회로 자리 잡았다. 매년 각국이 반도체 연구 현황과 기술의 미래 흐름을 발표하고 있어, 삼성전자(005930), SK하이닉스(000660) 등 기업들과 카이스트, 서울대 같은 대학들이 매년 적극 참여하고 있다.

올해 학술대회에서 한국은 전체 발표논문의 23%를 차지했다. 이는 미국과 같다. 뒤이어 중국이 14%, 대만이 12%를 차지했다. 한국과 미국이 연구 논문의 양적인 측면에서 동등하게 주도하고 있다는 점을 알 수 있다. 특히 삼성전자는 기술 분야에서 세계에서 가장 많은 16편을 발표했다. 회로 분야에서는 카이스트가 12편으로 세계 최다였다.

재미있는 통계는 호놀룰루에서 개최된 행사임에도 불구하고 최다 참가자를 등록한 국가는 한국(380명)이라는 것이다. 미국이 316명을 기록했고, 일본(276명), 중국(123명), 대만(105명)이 그 뒤를 이었다.

발표 논문 수와 참가자 수로만 보면 아시아 국가들이 압도적으로 미국에 필적하거나 오히려 앞섬을 알 수 있다. 한국 반도체 산업계와 학계의 양적인 성장은 그동안 정부의 투자와 산업계의 진전, 학계의 각고의 노력이 만들어낸 결과임은 분명하다. 이제 그 결실들이 전 세계적으로 드러나고 있다.

(자료=이미지투데이)

채택률 대만보다 낮아…삼성·카이스트에만 집중

다만 주목해야 할 몇 가지 시사점도 있다. 한국이 반도체 연구의 양적인 평창과 함께 질적인 팽창을 시도할 때가 됐다는 점이다. 투고한 논문 수와 비교해 한국의 논문 채택률은 미국, 일본에 비해 낮았다. 회로 설계 분야에서 채택된 한국의 논문 수는 30편으로 미국과 공동 1위였지만, 실제 투고량 대비 논문 채택률은 25%에 그쳤다. 일본(35%), 대만(33%), 미국(29%), 유럽(27%)에 이어 5위에 머물렀다.

한국이 발표 논문과 참가자 수에서 최대 규모임에도 논문 심사와 학회 운영에 참여하는 전문가의 숫자가 극히 저조한 상황도 심각하게 고민해 봐야 한다. 학회를 미국과 함께 만들어오고 현재까지 키워온 일본의 경우 발표 논문이나 참가자에서 미미한 존재감에도 불구하고 논문 심사자와 운영자 측면에서 절반을 차지하고 있다. 한국은 이러한 상황을 만들어 온 일본의 정치력을 본받아야 한다.

논문 발표가 삼성전자, 카이스트 등 특정 대기업과 특정 학교에 집중됐다는 점 역시 눈여겨봐야 한다. 한국은 특히 중소기업과 중견 대학의 발표가 적은 편이다. 보다 더 많은 대학들이 연구결과를 발표해야 다양한 기업들로 이전되고, 곧 세계적인 제품의 개발로 이어질 수 있다. 그리고 이 결과들이 다시 논문으로 나오는 선순환 구조를 구축해야 한다.

(사진=로이터)

中 논문 투고 ‘압도적’…“한국만의 전략 필요”

중국과 대만의 약진은 학술대회에서 갈수록 두드러지고 있다. 특히 중국은 최근 들어 거의 인해전술과 같은 논문 투고 및 참가자 증가를 보이고 있다. 채택률은 참가 국가 중 가장 낮은 편이지만 중국은 총 3221편의 논문을 투고하면서 한국의 192편보다 압도적인 숫자를 보이고 있다. 앞으로 한국이 어떻게 대처해 나아가야 할지에 대한 논의도 필요하다.

질적으로 일본이 앞서고 중국, 대만의 약진이 무서운 속도로 빨라지는 세계 정세의 변화 속에서 한국의 제한된 인력과 자원으로 반도체 기술의 미래를 제안하고 선도하기 위한 한국만의 전략이 필요하다. 무어의 법칙(2년마다 칩 집적도가 두 배씩 증가한다)은 한계에 다다랐다.

△에너지 절감을 위한 반도체 △칩렛(Chiplet·개별 기능을 담당하는 작은 칩)으로 대표되는 3차원 반도체 △이들을 고속으로 연결하는 인터페이스 △인공지능(AI) 반도체 △AI SoC(시스템반도체칩) 등을 통해 AI 혁명을 앞에서 선도하기 위한 한국의 반도체 연구와 교육에 대해 더 진취적이고 도전적으로 노력하고 시도할 때가 됐다.