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<자막원문>

진행 이수환 디일렉 기자

출연 이병훈 포스텍 반도체기술융합센터(CSTC) 센터장

-안녕하십니까. 디일렉 이수환입니다. 오늘은 이병훈 교수님과 함께 차세대 반도체가 나아가야 될 방향에 대해서 한번 이야기를 하는 시간을 가지도록 하겠습니다. 교수님 안녕하십니까.

“안녕하십니까”

-일단 워낙 경력도 화려하시고 기업과 학계에서 이제 높은 인지도를 가지고 계신대. 일단 오시기 전에 제가 보내주신 자료 오늘 발표할 내용에서 간략하게 좀 살펴봤습니다. 살펴봤더니 반도체 기술의 정체에 대해서 이제 언급을 해 주셨는데요. 최근에 미·중 갈등도 있고 거기에 또 우리가 직접적인 어떤 영향도 좀 받고 있고요. 근본적인 해결책은 있지 않더라도 좀 잘 해결해 볼 수 있는 방법이 뭐가 있을까요?

“저는 잘 해결해 볼 수 있는 방법이 없어 보입니다”

-그런가요?

“사실 잘 해결해 볼 수 있는 방법이 있었다면 전쟁을 하지 않았겠죠. 지금 저희는 전쟁 상황이라고 생각하거든요”

-정말 총칼이 없는 지금 전쟁 상황이다.

“왜냐하면 차세대 기술을 누가 먼저 가져가느냐에 따라서 정말 500조 원이 넘는 산업의 미래가 왔다 갔다 하는 상황이에요. 그러다 보니까 그걸 양보하기에는 참 어느 쪽도 대놓고 할 수 없는 그런 상황이잖아요. 그래서 이게 답이 잘 안 보입니다”

-이거는 어떤 특정 산업의 이슈가 아닌 국가의 어떤 존폐에 가까운 이슈라고 해석을 하시는군요.

“그렇죠. 그러니까 이게 ‘500조짜리 산업’이라고 말씀드렸는데 500조에 끝나는 게 아니잖아요. 이게 연관된 산업들 예를 들면 5G 반도체를 만든다고 그럼 반도체만이 문제가 아니라 통신 보안 군사 다 관련돼 있잖아요. 그러다 보니까 이제 양보가 서로 곤란한 이 지경인 거죠”

-그러면 뾰족한 방법은 없더라도 어느 정도 서로 열린 마음으로 좀 얘기를 해볼 수 있을 것 같긴 한데. 전쟁 상황이니까 그래도 저희가 전쟁 중에도 서로 사신도 보내고 이렇게 하는 그런 게 있는데 지금은 당분간은 좀 어렵다고 좀 봐도 될까요?

“네 그러니까 지금은 어떻게 비유를 하고 싶으냐 하면 전쟁은 이미 시작됐어요. 그러면 우리는 이제 어느 편에 들어서 어떤 일을 할 때 가장 피해를 줄일 수 있느냐를 생각해야 되는 시점인 것 같습니다”

-어느 편에 서야 될까요?

“아니 선택의 여지는 없어요. 미안하지만”

-구체적으로 얘기하겠지만 아무튼 우리나라가 선택할 수 있는 선택의 여지는 딱 정해져 있죠.

“그렇죠”

-그렇군요. 알겠습니다. 제가 교수님이 늘 자주 말씀하신 이야기 중의 하나가 향후 중장기적인 어떤 기술 로드맵을 가지고 먼 미래의 제품을 좀 개발하는 데 어떤 반도체 기술을 개발한다라고 하시는데. 특히 제가 인상 깊게 봤던 것 중의 하나가 소비 전력에 대한 부분들을 많이 언급하셨던 것 같습니다. 제가 반도체 얘기를 할 때 늘 나왔던 건데 근본적인 해결 방법은 없는 겁니까?

“당연히 있죠”

-어떻게 하면 해결할 수 있을까요?

“예를 들면 반도체 기술을 하면 어렵게 생각하시는 분이 많은데요. 이따가 세미나에서도 얘기하겠지만 우리는 70년 동안 딱 하나만 해왔어요. 작게 만드는 거예요. 근데 작게 만드는 방식을 여러 가지로 바꿔보는 형태로 해왔지만 근본으로는 똑같은 방법이거든요”

-더 미세하고 더 작게 맞는다는.

“더 작게 만드는데 거기 핵심은 핀펫(FinFET)이건 아니건 뭐건 간에 결국에는 A에서 B로 정보를 옮기는데 그 정보를 누가 통제하냐 하면 제3의 게이트라는 구조가 그 게이트를 어떻게 컨트롤을 잘하느냐입니다.. 70년 동안 한 게 그건데 문제는 이겁니다. 게이트 컨트롤을 잘하는 방식으로는 소모 전력 절감이 안 된다”

-그러니까 우리가 2D에서 3D로 가고 그게 나중에는.

“뭘 해도 안 된다. 그렇다면 새로운 아키텍처를 찾아야 된다 그러니까 소자를 바꾸자는 얘기가 아니에요. 이 소자를 쓰는 방법을 바꿔야 된다고 생각을 하는 겁니다”

-쓰는 방법 자체를 바꿔야 된다.

“지금 우리 다들 많이들 생각하시는 것처럼 서로 평면상에서 만들었던 거를 두 개를 접어서 만들기도 하고 또 서로 다른 데서 만든 걸 갖다 붙이기도 하고”

-헤테로지니어스(Heterogeneous:이종 혼합) 같은 이종 컴퓨팅 같은 거죠.

“그렇죠. 그런 게 이제 새로운 접근 방법의 시작인데 잘 생각해 보시면 이제 새로운 것도 붙이는데 굳이 실리콘만 붙여도 되는 게 되는 것도 아니고요. 다른 기술들을 붙여서 기존의 실리콘만 붙이던 것보다 더 좋은 성능을 낼 수만 있으면 되는 거거든요. 세상에 그런 게 어디 있냐고 이제 말씀하실 수도 있지만, 실리콘 기판에서만 만들다 보니, 못했던 것들이 실리콘 말고 다른 거를 붙일 수 있게 되면 가능해지는 기술들이 참 많이 있습니다”

-실리콘 말고 어떤 것들을 재료들을 붙일 수 있을까요?

“재료라기보다는 우리가 이제 한 70년 동안 실리콘 반도체만 하다 보니까 다 잊어버렸어요. 옛날에는 뭘 썼는지”

-일종의 로스트 테크놀로지(Lost technology)처럼.

“그렇죠. 예를 들면 우리 진공관부터 만들고 릴레이 만들고 메카니컬 스위치로 다 컴퓨터 만들었었거든요. 옛날에는”

-맞습니다. 종류도 참 다양했고요.

“그런데 그게 다 이제 사라지고 실리콘 소자로 만들었는데 그중에서 하나하나를 주어서 이 시대에 어디다 쓸지를 잘 생각을 해보면 정말 기가 막힌 기술들이 많이 있어요. 예를 들면 하나만 얘기해 보겠습니다. 실리콘 소자인데요. 실리콘 소자에다가 메카니컬 똑딱 스위치를 만든다고 생각을 해보세요. 근데 어디다 쓰냐 하면 반도체 칩들이 소모 전력을 많이 쓰니까 얘네들은 부분마다 잠을 재웁니다. 하이버네이션(Hibernation)을 시켜요. 그러면 이 하이버네이션(Hibernation)을 시킬 때 얘네들이 잠을 그냥 자면 좋은데 여길 채워놨던 전자들이 슬슬 빠져나가요. 그런데 그때 그 빠져나가는 패스를 기계적으로 끊어주는 거예요”

-아예 잠가버리는?

“아예 그냥 끊어버리는 거예요. 그 스위치로 그냥 들어서, 그렇게 되면 그 누설 전류의 차단 패스가 차단되잖아요. 그러면 에너지가 확 줄어들겠죠. 소모되는 게. 그러면 그게 어느 정도 줄어드냐 하면 하이버네이션에 들어가는 에너지를 한 1천분의 1로 줄일 수 있어요”

-1천분의 1이요? 그렇게 많이 줄일 수 있습니까?

“우리가 지금 회로를 재웠다가 깨웠다 할 때 에너지를 많이 쓰는데 그 부분을 한 1천 분의 1 줄인다고 그러면 그게 전체의 1천분의 1은 아니지만, 그 부분을 여기서 절약하고 또 이제 다른 방식으로 또 절약하고”

-티끌 모아 태산이군요.

“그렇죠. 그렇게 하면 얼마나 줄일 수 있냐 하면 적어도 추산하기는 한 100분의 1에서 1천 분의 1을 줄일 수 있습니다”

-그렇게 많이 줄일 수 있는 거군요.

“지금은 우리가 너무 이제 과소비 형태로 지금 칩을 만들고 있는 거죠”

-보통 이제 삼성에서 많이 쓰는 용어가 그것 때문에 ‘그린 메모리’라는 용어를 쓰지 않습니까 그 메모리 칩 자체의 소비 전력은 굉장히 작죠. D램 같은 경우는 3.2v~3.3v를 왔다 갔다 하기는 하는데 그런 것들이 데이터 센터의 대규모로 들어갔을 때 조금씩만 줄였을 때 전 세계에 있는 데이터센터에서 줄일 수 있는 에너지양이 어마어마하다는 걸 본인들은 강조하고 싶은 건데. 교수님 말씀은 거기서 더 획기적으로 줄일 수 있는 방안이 방금 설명하신 부분에서 가능하다.

“맞습니다. 왜냐하면 데이터 센터에서 쓰는 게 원래 얼마 안 되지만 그래도 꽤 다 모으면 많다라고 말씀하셨는데 데이터 센터에서 쓰는 에너지가 10배가 늘어난다고 생각을 해보세요. 만약에 100배가 늘어나면 어떡하죠? 그렇게 되면 진짜 문제거든요”

-그게 전기도 전기지만 폐열도 어마어마하지 않습니까.

“그렇죠. 그러니까 그런 부분들을 원천적으로 제거할 수 있는 기술들을 연구하지 않으면 지금 있는 기술로는 그런데 똑같은 방식으로는 뭘 해도 소용이 없다고 생각을 하는 거예요. 메모리에서 조금 개선하는 방식, 반으로 줄이고 이런 거 가지고는 지금 대응이 잘 안 됩니다. 최소한 100분의 1은 가야 돼요. 전체에서 우리가 절약하는 게”

-그 정도는 해야 어느 정도 우리가 획기적으로 에너지를 줄일 수 있다.

“왜냐하면 향후에 사용량은 100배로 늘어날 거니까요. 그러니까 100분의 1 줄어도 그냥 현상 유지에요”

-그래서 말씀하신 것 중의 하나가 하이브리드 자동차를 언급을 하셨는데. 사실 내연기관의 역사가 100년이 넘지 않습니까. 근데 100년이 넘은 기술과 어떤 첨단 전기 모터 혹은 이제 거기에 배터리가 결합해 있는 거를 하나 예시로 드셨는데. 방금 말씀하신 반도체에서도 그런 기술이 가능하다는 거죠?

“그렇죠. 근데 아까 지금 “첨단 전기 모터”라고 말씀하셨는데 전기차는 100년 전에 구현이 됐어요. 1899년에”

-그렇죠. 오래됐죠.

“사실은 거꾸로예요. 최첨단 내연 기관에 100년 된 전기 모터 기술을 잘 다시 가꿔서 갖다 붙인 거예요. 반도체도 똑같은 겁니다. 최첨단 실리콘 소재에 한 70년 전에 썼던 메카니컬 스위치를 모양을 바꿔서 아주 작게 만들어서 한 수천 개만 붙이면 에너지가 확 줄어드는 거예요. 소모 전력이”

-그게 혹시 언제쯤이면 우리가 그런 제품이나 반도체를 좀 써볼 수 있을까요?

“좋은 질문이십니다. 저도 빨리 제가 은퇴하기 전에 이런 게 돼야 좀 어떻게 먹고 살만해질 텐데. 그게 예를 들면 우리 이종 집적하는 칩이 AMD가 올해 6월에 발표했잖아요”

-일종의 2.5D 패키징 같은 이런 것들을 말씀하시는 것이죠.

“메모리를 붙이는 기술. 그것조차도 사실은 상용화될 거라고 상상한 사람이 작년에 물어보면 거의 없었을 거예요. 그래서 저는 이종 집적 기술이 어느 정도 받아들여지는 순간 거기에 새로운 요소들을 붙이는 자세가 마음이 열리면 금방 구현이 가능하다. 왜 그러냐 하면 우리가 말했을 때 하이브리드라는 건요 세상에 없는 기술을 하는 게 아니에요. 이미 있는 기술이에요. 세상에 없는 기술을 만든 다음에 그걸 기존의 거를 막 붙이려고 그러면 너무 검증해야 될 게 많은데 반도체 기술도 60년~70년 전에 썼던 것들을 잘 보면 그걸 다 버린 게 아니라 그걸 어딘가에서 한 60년 동안 연구하는 사람들이 있어요. 꾸준히 많이 발전해 와 있습니다. 다만 그거를 실리콘에 붙일 엄두를 못 냈던 거죠. 필요가 없었거나. 근데 앞으로 이제 그런 기술들이 붙일 수 있게 되면 상당히 많은 종류의 기술들을 붙일 수 있게 됩니다. 그전에는 항상 질문이 딱 그거예요. 새로운 기술 나오면 그걸로 실리콘 대체할 수 있어? 당연히 안되죠. 그걸 다 버렸어요. 근데 질문을 바꿔볼게요. 그걸로 실리콘 소재의 한 1%만 바꾸고 그 대신에 “한 뭐가 좀 조금이라도 5%라도 좋게 만들 수 있어?”라고 하면 그런 기술들은 굉장히 많습니다”

-일종의 아까 말씀하신 이종 접합에 대한 부분인데. 그게 2.5D나 3D를 계속 적층해서 나가는 구조가 되는 것이군요.

“네. 적층만의 개념만은 아닙니다. 예를 들면 엠램(MRAM) 우리는 항상 엠램(MRAM)이 뭘 대체하느냐라고 자꾸 물어봐요. “엠램(MRAM)이 에스램(SRAM)을 대체할 수 있나요?” 이런 얘기를 물어보는데요. 그 엠램(MRAM)에 들어가는 자기터널접합(magnetic tunnel junction, 이하 MTJ)이라는 소자를 CMOS 회로에 붙여서 몇 개만 쓰면 제가 이거는 한 2년 전에 ARM의 아키텍터하고 이제 만나서 들은 얘기인데 64k만 있어도 소모 전력을 30% 줄일 수 있다”

-그렇게 많이 줄일 수 있습니까?

“왜냐하면 군데군데 딱 필요한데 non-volatile(비휘발성) 엘리먼트들만 몇 개 집어넣어도 전체 시스템 파워가 줄어든다라고 얘기하더라고요”

-지금까지 아까 이제 AMD 말씀하셨지 않습니까? 그런데 지금까지 여러 가지 이제 CPU 코어와 외부를 연결해 주는 어떤 캐시들을 보면 그쪽에서 굉장히 많은 전력 소비 들이 발생을 하고 어떤 내부의 회로와 외부 회로 간의 어떤 속도 차이를 줄여주기 위해서 저희가 캐시 메모리를 쓰지 않습니까? 그런데 트랜지스터의 상당수가 또 에스램(SRAM)에 많이 몰려 있더라고요.

“맞아요”

-근데 그런 어떤 비효율적으로 계속 쓰는 게 아니라 물론 인텔이나 AMD도 어떤 스마트 캐시나 이런 걸 써서 이제 메모리가 들어간 부분들만 캐시가 작동되도록 하지만 교수님 말씀하시는 건 더 극단적으로 적은 용량으로 최대의 효과를 낼 수 있는 방식을 보완한다고 이해하면 될까요?

“대략 맞는 말씀이십니다. 메모리를 대체한다기보다는 CMOS 회로 중에서 아까 이제 다시 한번 하이버네이션으로 돌아가 볼게요. 하이버네이션을 이제 중간에 누설 전류를 기계적 스위치로 극단적으로 끊는 방법도 있지만 하이버네이션 갖다가 다시 깨어날 때 깨어난 애들한테 정신을 못 차리니까 자꾸 이제 전자를 공급해 줘야 되거든요. 그런데 얘를 중간중간에 몇 개 non-volatile(비휘발성) 한 소자가 작은 게 들어가 있으면 “너는 원래 여기였어”라고 바로 알려줄 수가 있는 거예요. 그러면 그거를 상태로 돌아가는 데 필요한 에너지를 줄일 수가 있고 돌아오는 속도도 계산할 수 있습니다”

-그러면 아까 이제 제가 드렸던 질문 중에 그럼 언제쯤?

“그런 거는 사실 마음 먹기 나름이에요. 왜냐하면 MTJ(자기터널접합) 다 있어요”

-바로 가능한 거군요?

“지금도 당장도 가능합니다. 그리고 사실은 하고 있어요. 그 개념을 얼마나 확장하느냐 그런 문제라고 생각해요. 그래서 하이브리드 반도체 기술은 세상에 없는 기술을 하자는 게 아닙니다. CMOS를 대체하자는 것도 아니고요. 있는 거를 얼마나 전략적으로 잘 활용할 거냐인데. 전에는 그렇게 굳이 안 해도 됐었던 이유가 규제가 없기 때문에 그런 거예요”

-어떤 규제들입니까?

“앞으로는 예를 들면 데이터센터 전에는 계속 확장하면 되죠. 태양광만 잘 쓰면 되죠. 그러면 탄소 중립 할 수 있죠”

-그렇죠.

“근데 반도체 자체가 쓰는 전기의 양을 제한하는 규제가 있습니다”

-이제 생긴 겁니까?

“네”

-그건 마치 이제 전기차 시대를 맞아서 전기차 배터리에 대한 어떤 규제가 생기는 것처럼?

“EU 같은 경우에도 보면 이제 컴퓨터를 만들 때는 소모 전력은 이 정도 이하로만 해야 된다 이렇게 하는 것처럼 “데이터 센터를 만들 때도 이런 칩들을 써라”라고 규제가 딱 있어요. 그래서 목표는 2030년까지 그 에너지 소모 전력을 9% 이내로 증가율을 제한해보자 이런 목표를 가지고 이런 걸 만들고 있거든요”

-마치 자동차로 치면 연비를 확 높여라.

“그렇죠”

-연비 못 높이면 퇴출이다.

“그런 것과 같습니다”

-그럼 굉장한 어떤 도전 과제가 되겠는데요. 반도체 기업들한테는.

“그러니까 이제 결국에는 항상 수익과 복잡성, 규제 이 모든 것들이 이제 밸런스를 맞추다 보면 거기에 맞춰서 하게 되는 거겠죠”

-그래서 이제 그런 어떤 중장기적인 어떤 R&D도 해야 되지만 당장 적용할 수 있으면, 인상 깊게 말씀들었던 것 중에 열린 마음이 있지 않습니까?

“그렇죠”

-어떻게 하면 그런 것들을 이해관계들을 하나로 모아서 바로 적용할 수 있는 시점을 좀 만들 수 있을까요?

“그거 좀 재미있는 말씀이신데. 저는 연구자들이 저는 이제 사실 회사에도 오래 있었잖아요”

-오래 계셨죠. 삼성에 계셨지 않습니까.

“삼성에도 있었고 IBM에도 있었고 그런데 보면 연구자들이 남들이 꼭 하는 걸 자꾸 따라 하려고 하는 습관이 좀 있습니까”

-남들이 하는 거는 먼저 어떤 선행기술을?

“선행 연구를 보고 내가 저걸 더 잘할 수 있을 것 같아라고 하는 그런 경향이 있는데. 그거 말고 남들이 안 간 길을 가겠다는 분들이 좀 많아지고 그런 분들을 격려하는 문화가 되면 좋은 아이디어들이 더 많이 생길 거고 지금은 진짜 좋은 시기예요. 왜냐하면 그런 시기들을 만들 수 있는 시기가 됐습니다. 이전 같으면 예를 들면 이종 집적이 불가능한 상태에서는 뭘 새로운 걸 가서 “이거 좀 같이 섞어서 만들어보고 싶어요” 하면 큰일 나죠. “실리콘 기판 근처에는 오지도 말아라”라고 하는 상황이니까. 그래서 앞으로는 이제 새로운 기술을 받아들일 수 있는 마음이 많이 가능한 시대가 될 거고요”

-그 가능한 시대가 된 계기가 좀 있을 것 같은데요.

“계기라는 게 첫 번째는 이종 집적이 가능해지고 있고 그것 때문에 전쟁이 일어나고 있는 거예요. 왜냐하면 너무 많은 가능성이 열리고 있습니다. 그래서 이 시기에 주도적 기술을 확보하는 나라가 그다음 시기의 지배자가 되는”

-새로운 반도체 시대에 주도권을 쥐고 갈 수 있게 된다.

“그렇죠. 그러니까 이제 누구든지 정말 혈안이 돼서 지금 연구를 하고 있는 거거든요. 그러니까 나라들이 돈을 막 수십 조씩~수백 조씩 쏟아붓고 있는데. 우리는 살짝 메모리 중심이다 보니까 그런 급격한 변화에는 살짝 뒤로 가 있는 경향이 있는 것 같아서 좀 덜 느끼시는 것 같아요. 이 중요성을”

-그래서 정부에서도 시스템 반도체에 대한 어떤 장밋빛 미래나 청사진도 제시하는데. 그러면 우리가 그런 시대에서 대비를 하려면 어떻게 구체적으로 좀 해야 됩니까?

“그거를 우리가 어떤 위치에 있는지를 저는 생각을 해야 한다고 생각하는데요”

-현 위치에 대해서.

“네. 우리가 예를 들면 미국이나 중국이 차세대 로직 반도체를 놓고 싸운다. 설계 기술을 갖고 싸운다고 할 때 우리가 그러면 저기 가서 저 판에 끼어들어서 1등을 하려고 할 것이냐 아니면 우리가 진짜 잘하는 부분, 우리는 저기서 누가 이기든 만들어 주는 건 잘 할 수 있잖아요”

-그렇게 산업을 키워왔죠.

“그러면 우리는 오히려 어떻게 보면 만드는 기술을 잘하기 위한 준비를 하는 게 오히려 저는 맞다고 생각해요”

-또 그것도 대단한 기술인데.

“그럼요”

-그러면 선택지가 남아있는 거네요? 개척하느냐 아니면 빨리 따라가느냐.

“따라가지는 못할 겁니다. 앞으로 미래에는 그렇게 자꾸 따라오는 사람 만들어서 좋은 일 없다는 건 다 알고 있잖아요”

-중국이 지금 그런 상황이지 않습니까?

“네 그러니까 이제 미국이 결사적으로 막고 있는 거죠”

-그러면 우리는 그러면 어쨌든 시장은 새로 개척을 해야 되는데. 어떤 정책에 대한 제안도 많이 하시고 요즘 K-반도체에 대한 여러 가지 이제 이론적인 끈이나 어떤 방향성도 많이 제시하는데 가장 효율적인 방법을 제시해 준다면 어떤 게 좀 있을까요?

“우리나라에서는 그동안은 이제 개별 연구자의 연구 또는 민간 기업의 연구에 모든 게 자발적 창의성에 맡겨두는 그런 형태였습니다. 근데 전 세계적으로 지금 국가 간 경쟁이 되면서 국가별로 연구 역량을 결집을 하고 있어요. 미국은 NSTC(국가 반도체기술센터)라는 걸 만들고 있고 일본도 RAAS(첨단시스템기술연구조합)라는 걸 만들었고요. 대만도 TSRI(대만반도체연구센터)라는 걸 만들었습니다. 그래서 그런 걸 만드는 이유가 이제는 개별 연구자들이 뭘 연구해가지고 이 영향을 주기에는 한꺼번에 너무 많은 것들 소재·소자·공정·장비·설계. 이 모든 아키텍처들이 한꺼번에 다 연구해서 풀 세트로 시스템을 갖추지 않는 한 그걸 가지고 다른 나라와 경쟁할 수 없는 상태가 되었어요. 그걸 다른 나라는 압니다. 그러니까 그걸 다 한꺼번에 연구하기 위한 이제 풀 세트로 집단 연구를 하는 데 비해서 우리나라는 그런 부분이 굉장히 좀 부족해요”

-강력한 중앙집권식의 어떤 R&D 체계가 좀 갖춰져야 된다는 말씀이신 거죠?

“그렇습니다”

-일각에서는 그렇게 어떤 창의적인 게 좀 되려면 일단 이 산업으로 여러 새로운 연구자들이나 어떤 기업들이 계속 등장을 해야 되는데 너무 어렵다. 예를 들면 팹리스 기업들도 2000년대 초반에 굉장히 많이 각광을 받았지 않습니까? 지금은 이제 수익 내기가 워낙 어려운 상황인데. 새로운 기업들이나 어떤 사고방식을 가진 기업들이 나와야 되는데 현재 상황은 그렇지 못하잖아요.

“안타깝습니다. 근데 팹리스도 어려운 점을 많이 얘기하시긴 하시지만 중국은 팹리스가 금방 컸잖아요. 내수 시장이 좋다 보니까”

-내수 시장도 있고 강력한 정책 지원을 많이 해줬으니까요.

“그렇죠. 그러니까 사실은 그게 안 된다고 불평할 일은 아니라고 생각을 해요. 그게 지금까지 안 됐기 때문에 앞으로도 안 돼야 된다고 생각하는 것도 좋은 방법은 아니라고 생각하고요”

-한동안 이제 과거에 우리나라에서도 1990년대에 이제 CPU 개발을 하신 분들이 상당히 많이 계셨고 그래서 일부 386 CPU 정도 급을 만들었는데 그때 항상 비평을 받았던 것 중의 하나가 “그래서 내다 팔 수 있어요?” 혹은 그때 제 기억이 나는 거는 그때 처음으로 386 CPU급의 어떤 CPU를 만들어서 도스 이제 OS(운영 체제)를 부팅을 하는 데 성공했다. 근데 그것만 봤을 때는 이게 얼마나 큰 대단한 의미를 가지는지는 알기는 좀 어려웠거든요. 지금도 어떤 여러 가지 기술은 있지만 “그래서 얼마를 벌 수 있고 얼마를 팔 거예요?”라고 질문하는 분들이 워낙 많아서 교수님 말씀하신 거는 그런 관계없이 그런 어떤 요소들을 하나로 모아주는 정책이나 기관이 좀 필요하다는 말씀으로 받아들여도 되는지요.

“제가 그 얘기는 좀 조심스럽긴 한데요. 우리가 모든 기술을 다 할 수는 없다는 건 아까 말씀드렸고 그중에서 우리가 갈 수 있는 기술은 제조 기술 중심으로 가면 좋겠다라고 말씀드렸고요. 제조 기술이라는 게 단순하게 공정 장비만 하는 게 아니라 다른 나라가 제공하지 못하는 형태의 제조 기술, 예를 들면 TSMC가 요즘 굉장히 경쟁력이 좋아지는 이유 중의 하나가 ‘어드밴스드 패키징 기술’을 갖고 있기 때문에 그렇잖아요”

-맞습니다.

“그래서 그런 기술들을 우리가 자체적으로 개발해서 가지고 있는 게 저는 제조 기술을 확보하는 거라고 생각하거든요. 다음 전쟁은 뭐겠습니까? 그러면 이제 Heterogeneous Integration(이종소자 집적화)일 거고요. 그다음에 Heterogeneous Integration(이종소자 집적화)을 할 수 있으면 그다음에 그걸 갖고 뭐 할 거냐. 그럼 하이브리드 반도체라고 생각해요. 그리고 하이브리드 반도체에 대한 다양한 기술들을 가지고 있으면 우리가 만들어줄 수 있게 되면 되는 거죠”

-하이브리드 반도체를 만들더라도 아까 제조 기술 말씀하셨으니까 결국 소부장(소재·부품·장비) 기업들을 언급하신 것 같은데. 우리나라의 소부장(소재·부품·장비) 기업들이 하이브리드 반도체를 만들기 위한 어떤 인프라나 경쟁력에 대해서는 어떻게 평가하십니까?

“제가 엄밀하게 말하면 소부장(소재·부품·장비) 말씀을 드린 건 아니고요. 하이브리드 반도체를 가지고 경쟁할 수 있는 파운드리가 제일 중요하고요. 파운드리가 잘 되려면 주변에 생태계가 갖춰져야 된다는 건 소부장(소재·부품·장비) 연계해서 하는 거는 맞는 얘기입니다. 그래서 그 하이브리드 반도체를 잘할 수 있는 생태계를 갖춰야 되는데. 그러려면 지금처럼 조그맣게 하나 해보는 것 갖고는 안 된다는 얘기예요. 왜냐하면 이 기술이 어디까지 갈 수 있는지 최소한 시제품 정도를 만들 수 있는 거를 보여줘야 다른 나라 사람들이 따라오고 그걸 가지고 연계된 제품을 개발하고 해서 우리한테 만들어 달라고 이렇게 오게 될 거라는 거죠. TSMC가 패키징을 잘하니까 패키징을 해서 시제품을 이제 보여줬잖아요. AMD의 시제품을 만들어서 그러니까 이제 TSMC에 가면 저거 할 수 있구나라는 걸 알게 되는 거잖아요. 그런 정도의 연구를 규모까지 할 수 있지 않으면 안 된다는 겁니다. 이 미래에는”

-규모의 경제로 좀 더 커지게 된 거네요.

“그렇죠”

-그러면 정부가 그런 것들을 포함해서 K-반도체 전략을 굉장히 강력하게 드라이브를 걸고 있는데. 뭔가 더 보완해야 되거나 나아가야 될 방향성에 대해서 말씀을 해주신다면.

“K-반도체 전략은 기본적으로는 그냥 산업 지원 전략입니다”

-어떤 지원 정책 같은 것들이 패키지 모임이잖아요.

“그렇죠. 그러다 보니까 그 얘기는 뭐냐 하면 국가 간 경쟁 시대인데 민간 기업한테 잘해줄 테니까 가서 전쟁에서 이기고 오라고 하는 거랑 똑같은 거예요. 그거는 매우 곤란한 정책이고요. 그래서 이것만으로는 부족하다라는 것을 정부에서도 인식을 하고 앞에 전쟁에 나가서 싸우기 전에 총탄도 만들어주고 포탄도 만들어주는 군수 산업들을 키워야 되잖아요”

-그렇죠.

“그런 걸 할 수 있는 후방 지원을 위한 K-반도체 R&D 지원 전략이라는 것들을 준비하고 있습니다”

-준비를 하고 있다는 건 아직 발표된 건 아니죠?

“그렇죠”

-그럼 저도 최근에서야 반도체 고등학교가 이제 첫 졸업생을 배출한다고 그래서 그런 정책도 일환인 것 같은데. 그런 것들이 좀 자리를 잡으려면 얼마나 시간이 좀 걸릴까요?

“그러니까 이제 저는 인력 양성 같은 게 대책이 될 수는 없다고 보고 있고요”

-인력 양성이 대책은 아니다.

“전쟁을 하는데 언제 인력 양성해가지고 언제…”

-지금 당장 투입해야 되는데.

“그럼요. 그런데 이 전쟁이 하루 이틀에 끝날 건 아닙니다. 최소한 한 10년은 갈 거라고 봐요. 그럼 이제 10년 후쯤 되면 진정한 승자가 가려지겠죠. 우리는 10년 동안은 꾸준히 투자를 해서 이길 수 있는 무기들을 만들어야 되는 거죠”

-어쨌든 방금 말씀하신 대로 중앙 집권적인 강력한 어떤 기관이 필요하고 그 기관에 있는 당장 쓸 수 있는 인력이 투입돼야 되는 상황이다.

“그렇죠”

-그러면 연구기관이나 아니면 이제 교수님 계신 학교처럼 이 역할은 어떻게 좀 나눌 수 있을까요?

“아시다시피 우리나라가 반도체 강국이라고 하지만 메모리든 로직이든 반도체를 하시는 분들이 생각보다 그렇게 많지는 않습니다”

-몇 분 정도 계시다고 보시나요?

“모르겠어요. 이런 거죠. “정말 차세대 반도체 연구할 분들 모이세요”라고 그러면 100명은 안 모일 것 같아요”

-세 자릿수가 안 되는.

“그러면 뭐 그냥 반도체 비슷한 거 하시는 분 다 모이세요 하면 어떻게 될지는 잘 모르겠습니다만.

-차세대로만 뒀을 때는 100명이 안 된다”

“그럴 거라고 그냥 저는 머릿속에서 얘기하는 건데. 그러다 보니까 아까 중앙 집권을 얘기 드렸는데. 아니 그분들은 다 자기 자리에 가 있는데 어디서 모아서 중앙 집권하느냐라는 생각을 하게 되잖아요. 그게 이제 우리나라의 상황이기 때문에 우리나라에 맞는 중앙 집권적인 연구 계획이 필요하다고 하다고 생각을 합니다”

-지금 그게 이제 정부 차원에서 또 교수님이 지금 준비 중이신 거고요.

“그렇습니다”

-올해 발표되기엔 좀 이르고요.

“그렇죠. 아직은”

-내년 정도면?

“내년 정도에는 공식화될 거로 생각합니다”

-알겠습니다. 그러면 교수님 마지막으로 이런 강력한 중앙 집권의 어떤 기틀이 마련되고 근데 그분들이 계속 거기에 계실 수 없고 후학을 또 양성해야 되지 않습니까? 그러면 그 후학을 어떤 미래 인재들을 끌어모을 수 있는 혹은 그 미래 재원들한테 해 주실 수 있는 어떤 조언이 있다면요.

“좋은 질문을 해 주셨습니다. 우리나라가 반도체 산업을 강화하면서 크게 많은 인력들을 양성해서 그분들이 반도체에 투신해서 좋은 결과를 내셨는데. 요즘 보면 이제 “반도체 인력이 부족하다” 굉장히 그러다 보니까 반도체 계약학과도 만들고 이런 걸 하시잖아요. 그분들이 창의적인 연구를 해서 앞으로 산업에 기여가 될 수 있는 연구를 하겠다고 했을 때. 과연 그분들이 그런 연구를 할 수 있는 장이 있느냐”

-그러니까 마당이 필요하다는 말씀이신 거죠?

“네. 그래서 그분들이 그런 연구를 꾸준히 염려 없이 하고 커리어 걱정 없이 할 수 있도록 하는 그런 체계를 만들려고 생각을 합니다. 예를 들면 우리 기초과학을 육성해야 한다고 해서 IBS(기초과학 연구원)를 만들어서 많은 효과를 보고 있습니다. 많은 연구자들이 기초과학 연구자들이 안정적인 연구를 하기 시작했고 최근에는 좋은 연구 성과도 나오고 있다고 들었습니다. 마찬가지로 반도체 분야에도 그런 정도의 안정적인 지원을 통해서 10년 후를 바라보는 연구를 할 수 있는 그런 체계를 갖췄을 때 후배들이 그런 기관을 통해서 성장할 수 있다고 생각하고요. 지금 당장은 이제 소수의 전문가들이 그걸 잘 이끌고 가야 되겠지만, 앞으로는 사실 우리나라 국력에 비하면 그런 데 투자가 지금까지 좀 미흡했던 거죠. 그래서 앞으로 그런 데에 대한 투자를 강화해서 추진하면 충분히 많은 후학들이 좋은 연구를 할 수 있는 환경이 구축될 거라고 생각하고요. 그분들이 또 만든 결과들이 산업으로 잘 연계될 수 있게 또 그런 시스템도 갖춰야죠”

-그러면 민간 기업의 역할은 없는 겁니까?

“저는 민간 기업은 당연히 역할을 해야 되는데 안 하고 있는 게 저는 문제라고 생각해요”

-안 하고 있었다.

“미국의 경우를 보면 인력 양성 중에 가장 좋은 프로그램이 SRC(미국 반도체연구협회)입니다. SRC(미국 반도체연구협회)는 100% 민간 기업 분담으로 하고 있어요. 민간 기업들이 돈을 많이 내서 곗돈처럼 모아서 대학에 연구비를 주고 그걸로 도전적인 연구를 하도록 해서 그 결과를 가지고 연구자들을 길러내는 거거든요. 40년째 되고 있고요. 연평균 아마 200억 정도를 투자했을 거예요. 그래서 그렇게 그걸 통해서 길러낸 인재들이 반도체 산업을 이끌고 있는 거고요. 사실 저도 SRC(미국 반도체연구협회)에서 학위 과정에 지원을 좀 받았고요”

-아직 우리나라는 그런 게 전혀 없는 거죠?

“우리나라에서 이런 걸 이제 시도해서 좋은 결과가 나왔습니다. 좋은 인력들도 길러냈고 했는데 한 5년 하고 그만뒀어요”

-5년만 하고요?

“2차를 하려고 했는데 또 그때마다 또 예타(예비타당성조사)를 해야 된대요. 예타를 했더니 또 지난번에 했는데 왜 또 하냐고 그래요. 아니 미국은 40년을 했는데”

-5년 하고…

“그러니까요. 말이 되는 겁니까. 지금 그런 지원 체계가 안정적이지 못하다는 게 문제이기 때문에. 차제에 한 10년 이상을 안정적으로 지원할 수 있는 중앙 집권적인 연구 체계를 만들어서 거기에 많은 연구자들이 참여해서 안정적인 연구를 할 수 있도록 해야 이런 전쟁 시대에 필요한 좋은 무기도 만들고 반도체 무기로 할 수 있지 않을까 이렇게 생각합니다”

-거기에 또 민간 기업들 삼성이나 SK하이닉스 이쪽에서, 기존에는 그것 때문에 우리가 얼마를 대니, 얼마를 댄 만큼 우리 회사로 가져와야 되니. 이런 이해관계도 좀 많이 있었지 않습니까?

“그러니까 그게 저는 좀 신기한데 저는 이제 SRC 학생이었고 SRC에서 디렉터도 했고. 디렉터로 이 교수들에게 지원을 하면서 학생도 육성되는 과정도 봤는데 미국 기업의 마인드는 이렇습니다. 학생들한테 “회사에서 필요한 연구보다는 도전적인 연구를 해서 그런 창의적이고 도전적인 정신을 가진 학생을 길러 달라” 그러면 학생들이 와서 뭐든지 잘하겠지라고 생각하는데 우리는 너무 단기적으로만”

-극단적인 효율만 좀 추구하는 것 같아요. 인재 육성에 있어서.

“그러다 보니까 이제 지원에 있어서도 미국 기업들은 “당연히 우리가 지원해야지 같이 우리가 활용할 인재니까”라고 생각하는데 이런 인재를 기르면 거기서 어떤 이익이 오는지 이렇게 따지시는 거는 적절한 거는 아닌 것 같다라는 게 제 개인적인 생각입니다”

-알겠습니다. 오늘 포스텍 이병훈 교수님 모시고 반도체의 미래와 기술에 대해서 말씀 나눴습니다. 오늘 교수님 감사합니다.

“감사합니다”

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