반도체공학회, 15년 후 韓 반도체 산업 전략 제시할 기술 로드맵 공개

'반도체 기술 로드맵 2025' 공식 발표

반도체공학회는 15년 후의 반도체 기술 발전 방향을 예측하고, 국내 반도체 산업 발전과 연구개발, 최적의 인력 양성 전략 수립을 위한 '반도체 기술 로드맵 2025'을 공식 발표했다고 30일 밝혔다.

반도체공학회는 지난 11일 서울 인터컨티넨탈 서울 파르나스 호텔에서 개최한 '반도체 기술 로드맵 포럼'에서 그 개요를 발표했으며, 이번에 로드맵 전문과 그 발표자료를 후속 공개했다.

반도체 소자 구조 발전 방향(자료=반도체공학회)

본 로드맵은 반도체공학회가 반도체 기술 및 산업발전 로드맵을 수립하기 위해 비전전략위원회(위원장 신현철)를 2024년 1월 신설해 반도체공학회 회원들이 1년간의 작업을 통해 완성한 것이다.

기존의 반도체 기술 로드맵은 통상 2~3년 후의 단기적인 반도체 산업과 기술에 대한 전망, 또는 5~10년 후의 중기적인 반도체 산업과 기술에 대한 전망을 하기 위해 많이 제시된 바 있다. 

그러나 지금과 같이 반도체가 국가 전략 산업이 되어버린 상황에서 15년 내지 그 이후를 내다보는 장기적인 기술 발전 전망이 우리나라로서는 절실하다. 특히 인력양성 측면에서 현재의 대학생들이 전문가로 성장하여 산업을 이끌어가는 시기는 지금으로부터 15년 후이며 이들의 양성과 비전 제시를 위해서는 15년 후의 장기적인 기술과 산업의 예측이 필수다.

금번 발표되는 반도체 기술 로드맵 2025에서는 반도체 소자 미세화 및 메모리 고집적화의 가속화, 인공지능 반도체 기술의 급격한 도입과 확산, 초고속 연결 및 통신을 위한 반도체 기술의 적용 확대라는 기술적 발전 방향에 초점을 맞췄다.

▲반도체 소자 및 공정 기술 ▲인공지능 반도체 기술 ▲광연결 반도체 기술, ▲무선연결 반도체 기술의 네 가지 기술 분야에 대해 2040년까지 향후 15년을 내다보는 반도체 기술 발전 동향 및 앞으로의 발전 방향을 체계적으로 예측해 제시했다.

소자 및 공정 기술 분야에서는 2025년 2nm급 공정 수준에서 2028년 1.5nm급을 거쳐, 2040년에는 0.3nm급 공정으로 발전할 전망이다. 공정 미세화를 위해 트랜지스터는 LGAA, CFET, 칩은 3차원 VLSI 기술이 핵심으로 연구개발돼야 한다.

인공지능 반도체 기술 분야에서는 2025년 현재 10 TOPS/W에서 2040년 학습용 프로세서는 1000 TOPS/W, 추론용 반도체는 100 TOPS/W 까지 발전할 전망이다.

광연결 반도체 기술 분야에서는 2025년 현재 100Gbps/lane에서 2040년까지 PAM4 변조 방식을 채택하여 800Gbps/lane까지 발전할 것으로 예상된다. 시스템 간 연결을 위해서는 8레인 통합을 통해 6천400Gbps 수준의 데이터 전송율이 달성될 전망이다.

무선연결 반도체 기술 분야에서는 2025년 현재 7Gbps 수준의 데이터 전송율이 밀리미터파 빔포밍 안테나 기술 등의 적용을 통해 1000Gbps까지 발전할 것으로 전망된다.

반도체공학회는 "금번 '반도체 기술 로드맵 2025'을 통해 장기적으로 우리나라 반도체 산업의 미래 핵심 기술 확보 계획을 수립하고, 우리나라 반도체 기술의 우위를 유지하며 앞으로의 기술 발전 전략을 수립하고, 반도체 인력양성 정책 수립에 이바지하고자 한다"고 밝혔다. 

이를 위해 학회는 앞으로 매년 로드맵의 일부 개정을 수행해 발표하고, 3년의 주기로 전면 개정을 통한 새로운 로드맵을 제시할 계획이다.