[미리보는 '금요일에 과학터치] 글로벌 경쟁력, 반도체 메모리 기술

1960~1970년대만 해도 일반 가정에 있는 전자 제품이라곤 라디오 정도가 고작이었을 것이다. 하지만 전자 산업이 급격히 발전하면서 풍경이 확 바뀌었다. 현재 우리는 고성능 PC, 휴대전화기, 디지털 카메라 등 수많은 전자 제품을 사용하고 있다.

앞으로 10년 뒤에는 부지불식간에 온갖 컴퓨터에 둘러싸여 지낸다는 '유비쿼터스'(ubiquitous) 시대가 도래한다고 한다. 미래 정보화 사회를 구현하기 위한 핵심 기술이 '산업의 쌀'로 불리는 반도체 기술인 셈이다. 반도체 산업의 핵심이며 국내 기업이 세계적인 경쟁력을 갖춘 분야가 메모리 산업이다.

반도체 메모리는 정보를 저장하고 나중에 다시 읽어보게 해주는 기술이다. 사람의 뇌가 정보를 기억하듯이 메모리는 정확하고 편리하게 많은 양의 정보를 제공해 한계가 있는 인간의 기억력을 보완해준다. 현재 대부분의 사람들이 사용하고 있는 PC, USB, MP3 player, 디지털 카메라가 모두 반도체 메모리 기술을 활용한 제품이다.

포스텍은 국내 반도체 기술을 발전시키는 데 전력을 다하고 있다. 이곳 신소재공학과 반도체집적소자 및 공정연구팀은 석'박사과정 13명으로 구성돼 있다. 이 연구팀은 한국연구재단, 지식경제부, 삼성전자, SK하이닉스, 미국 SRC(Intel)의 연구비 지원으로 현재 사용하고 있는 플래시 메모리 소자의 기술적인 한계를 극복할 수 있는 차세대 메모리 반도체인 저항변화메모리(ReRAM)에 대해 집중적인 연구를 수행하고 있다. 또 기존 디지털 소자의 기능을 능가하는 새로운 개념의 뉴로모픽 반도체 관련 연구도 진행하고 있다.

현대 사회는 급격한 정보화 통신화로 전자 기기들이 갖춰야 할 조건도 점차 많아지고 까다로워지는 추세다. 다기능, 고집적화, 초고속화, 저전력 등의 조건이 요구되고 있는 것. 더구나 휴대할 전자기기 경우 소형화, 경량화도 필수적으로 갖춰야 할 요소로 자리 매김하고 있다. 이러한 요구들을 만족하게 하기 위해서는 20nm 이하의 크기를 가지는 초미세 반도체 기술이 필요하다.

이번 강연에서는 반도체 소자의 기본 동작 원리와 역사를 소개하고, 현재의 반도체 기술의 현황과 미래의 반도체 기술을 예측해볼 것이다. 또 이러한 기술을 활용한 미래의 생활을 예상해보는 시간을 갖는다. 그 외에도 인간의 뇌 기능을 모사하는 새로운 개념의 뉴로모픽(neuromorphic) 반도체 기술에 대해서도 소개한다.