"2028년까지 강유전체 반도체 개발"…'초격차' 10년 로드맵 나왔다

과기정통부, 미래기술 민관 협의체도 구성

현재 D램에 비해 처리 속도는 빠르고 전력 소모는 적은 강유전체 기반 반도체 소자를 2028년까지 개발한다. 메모리 기술력을 활용, 연산과 저장을 통합한 PIM 구조 반도체를 2029년까지 개발한다.

과학기술정보통신부는 9일 서울 엘타워에서 이같은 내용의 '반도체 미래기술 로드맵'을 발표했다.

이와 함께 민관 역량을 집결, 전략적으로 반도체 연구개발을 지원하기 위한 '반도체 미래기술 민관협의체'도 이날 구성했다.

이번 반도체 미래기술 로드맵은 ▲신소자 메모리 및 차세대 소자 개발 ▲AI, 6G, 전력, 차량용 반도체 설계 원천기술 개발 ▲ 초미세화 및 첨단 패키징을 위한 공정 원천기술 개발 등을 위한 향후 10년 미래 핵심 기술 확보 계획이다. 이들 3개 분야 45개 세부 기술은 향후 우리나라가 반도체 우위 기술 분야 초격차를 유지하고, 시스템반도체 분야에서 우위를 새롭게 확보하기 위한 길라잡이 역할을 할 것으로 정부는 기대했다.

반도체미래기술로드맵 비전 목표 및 추진전략 (자료=과기정통부)

이번 로드맵 발표는 지난달 발표한 반도체·디스플레이·차세대전지 등 3대 주력기술 초격차 R&D 전략에 대한 후속 조치이기도 하다.

이번 로드맵을 통해 정부는 메모리 반도체 분야 초격차 유지를 위한 차세대 소자 기술을 확보하고, 인공지능(AI) 분야 등에 대응하는 지능형 반도체 시장을 선점하기 위한 설계기술 개발에 나선다. 공정 초미세화에 대응, 후공정 패키징 기술 확보 등 파운드리 경쟁력 강화를 추진한다.

차세대 소자 분야에선 저전력초고속 특성을 갖춘 비휘발성 차세대 메모리 개발을 위해 강유전체 소자와 자성체 소자, 멤리스터 분야에 주력한다. 기존 CMOS 공정과 호환 가능하게 해 경제성도 확보한다.

초거대 AI를 처리하기 위한 초병렬저전력 소자(NPU)와 메모리에 연산을 통합해 기존 컴퓨팅 소자의 단점을 극복한 PIM 설계 기술을 확보한다. 6G 통신에 대비한 광대역 고효율 송수신기, 자율주행차를 겨냥한 차세대 차량반도체 기술 개발에도 나선다.

또 3나노 이하에서 안정적 생산성과 신뢰성을 담보할 전공정 기술과 패키징을 중심으로 한 후공정 기술 개발도 추진한다.

9일 오후 서울 서초구 엘타워에서 열린 '반도체 미래기술 로드맵 발표회 및 반도체 미래기술 민관협의체 출범식'에서 이종호 과학기술정보통신부 장관과 참석자들이기념촬영 하고 있다. (사진=과기정통부)

이날 로드맵 발표와 함께 정부, 산업계, 학계, 연구계의 각 분야 대표기관이 참여하는 반도체 미래기술 민관 협의체 협약식이 열렸다. 이 협의체는 각계 소통 및 교류 지원과 함께 정부의 반도체 R&D 정책‧사업에 상시적으로 민간 수요와 의견을 반영하는 역할을 맡는다. 민간 수요에 근거한 신규사업 기획, 정책 및 사업 계획 공유, 성과 교류, 기술로드맵 고도화 등도 담당한다.

함께 열린 전시회에서는 ▲퓨리오사AI의 서버용 인공지능 딥러닝 프로세서 ▲경북대 김대현 교수의 테라헤르츠(Thz) 대역 6G 이동통신용 반도체 소자(HEMTs) ▲한양대 권대웅 교수의 '음의 정전용량 전계효과 트랜지스터와 터널 전계효과 트랜지스터를 활용한 초저전력 신경망 어레이' 등 18개 주요 반도체 연구 성과들이 소개됐다. KIST의 뉴모로픽 프로세서와 사피온코리아의 2천TFLOPS급 서버 인공지능 딥러닝 프로세서 및 모듈이 장착된 워크스테이션 등 5개 분야 시연도 이뤄졌다.

이종호 과기정통부 장관은 "반도체 미래기술 민관 협의체를 발족해 정부와 산업계, 학계, 연구계 주요 기관이 모두 참여해 상시적이고 지속적인 협력이 가능하도록 연구개발 생태계를 조성할 예정"이라며 "정부는 향후 반도체 기술 정책 및 사업 방향에 있어 반도체 미래기술 로드맵에 근거해 전략적으로 R&D를 추진하겠다"라고 밝혔다.