삼성전자, 1.4나노·EUV 등 반도체 기술 투자로 '초격차' 확보

삼성전자는 2027년 1.4㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m) 공정에서 반도체를 양산하겠다고 지난 4일 발표했다. 반도체 안의 회로 간격(선폭)을 머리카락 굵기의 10만분의 1 수준인 1.4㎚로 만들겠다는 뜻이다. 1.4㎚ 공정 양산 시기를 공개한 업체는 삼성전자가 유일하다.삼성전자는 반도체를 중심으로 연구개발(R&D)에 주력하고 있다. 삼성은 차별화한 기술력으로 ‘반도체 초강대국’ 달성을 주도해 국가 경제 발전에 기여할 계획이다. 4차 산업혁명의 핵심 기반 기술인 반도체산업이 경제의 성장판 역할을 지속할 수 있도록 지원하는 의미도 있다. ○5세대 10나노급 D램 내년 양산삼성전자는 지난 30년간 세계 시장을 선도해 온 메모리반도체 기술에서 초격차 위상을 강화하고 있다. 공정 미세화의 한계를 극복할 수 있는 신소재·신구조에 대한 R&D가 주된 관심사다. 반도체 미세화에 유리한 극자외선(EUV) 기술을 조기에 도입하는 등 첨단 기술을 선제적으로 적용한 사례가 계속 늘고 있다.삼성전자는 첨단기술의 선제적 적용으로 메모리 분야 시장 점유율을 높이는 전략을 실행에 옮기고 있다. 2021년 10월 EUV 공정을 적용한 14㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m) D램 양산을 발표하며 경쟁사를 압도하는 기술력을 확인했다. 또 14㎚ D램 생산에 EUV 장비를 활용하는 레이어(layer)를 5개로 확대, ‘멀티 레이어’ 공정을 최초로 사용했다.삼성전자는 지난 6일엔 “5세대 10나노급(12나노미터) D램을 2023년 양산할 것”이라고 발표했다. 현재 주력인 4세대 10나노급 대비 선폭(반도체에서 전자가 지나다니는 회로의 폭)이 2㎚ 이상 줄어든 제품이다. D램은 수억 개의 셀(데이터 저장공간)로 구성돼 있어 1~2년 만에 선폭 1㎚를 좁히는 것도 쉽지 않다. 삼성전자가 한 세대 만에 2㎚ 줄이겠다고 발표하자 업계에선 “기술력에 대한 자신감의 표현”이란 평가가 나왔다.D램과 함께 세계 1위를 지키고 있는 낸드플래시에선 “2030년에 1000단 V낸드를 선보일 것”이라고 강조했다. 낸드플래시는 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등에 활용되는 데이터 저장용 반도체다. 용량을 늘리기 위해 셀을 고층빌딩 올리듯 수직으로 높이 쌓는 경쟁이 치열하다. 현재 주력 제품인 170단 대보다 약 6배 높은 제품의 청사진을 제시한 것이다. ○CPU GPU 성능 끌어올린다삼성전자는 △고성능·저전력 애플리케이션프로세서(AP) △5G·6G 통신모뎀 등 초고속통신 반도체 △고화질 이미지센서 등 4차 산업혁명 구현에 필수불가결한 설계 사업(팹리스) 중심으로 기술 경쟁력을 확보할 계획이다.삼성전자의 팹리스(반도체 설계 전문기업) 역할을 하는 시스템LSI사업부는 자체 브랜드 제품인 엑시노스 중흥에 나선다. 전자기기의 두뇌 역할을 하는 통합칩셋(SoC) 사업에선 인공지능(AI) 연산, 통신 등의 기능을 향상하는 데 주력한다. 미국 유명 업체 AMD 등과 협업해 중앙처리장치(CPU) 그래픽처리장치(GPU) 성능도 끌어올릴 계획이다.카메라의 눈 역할을 하는 이미지센서와 관련해선 현존 최대 화소인 2억 화소 제품을 공개했다. 자동차용 SoC ‘엑시노스 오토 V920’ 등의 신제품도 선보였다. 박용인 삼성전자 시스템LSI사업부장(사장)은 “인간의 기능에 근접한 성능을 제공하는 최첨단 시스템반도체를 개발하겠다”고 말했다. ○1.4㎚ 공정 2027년 양산삼성전자는 파운드리(반도체 수탁생산) 사업에서 차별화한 차세대 생산 기술을 개발, 적용해 3㎚ 이하 제품 양산을 시작했다. 여기엔 GAA(gate-all-around: 초미세 반도체 생산에 사용되는 기술) 등을 적용했다. 또 차세대 패키징 기술 확보로 연산칩과 메모리를 함께 탑재한 융복합 솔루션을 개발했다.삼성전자는 이를 통해 시스템반도체 분야에서도 업계 선두권 도약의 발판을 마련할 계획이다. 삼성전자는 세계 최초로 GAA 기술을 적용한 3㎚ 파운드리 공정 기반의 양산을 시작했다. 3㎚ 공정은 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술이다. 차세대 트랜지스터 구조인 GAA 신기술을 적용한 3㎚ 공정 파운드리 서비스는 전 세계 파운드리 업체 중 삼성전자가 처음 시작했다.삼성전자는 3㎚ 공정의 고성능 컴퓨팅(HPC: high-performance computing)용 시스템반도체를 초도 생산한 데 이어 모바일 SoC 등으로 확대해 나갈 예정이다.삼성전자는 지난 3일 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2022’를 열고 팹리스 고객·협력사·파트너 등 500여 명이 참석한 가운데 신기술과 사업 전략을 공개했다. 삼성전자는 △파운드리 기술 혁신 △응용처별 최적 공정 제공 △고객 맞춤형 서비스 △안정적인 생산 능력 확보 등을 앞세워 파운드리 사업 경쟁력을 강화해 나가겠다고 발표했다.삼성전자는 GAA 기반 공정 기술 혁신을 지속해 2025년에는 2㎚, 2027년에는 1.4㎚ 공정을 도입할 계획이다. 또한 HPC, 오토모티브(차량용 반도체), 5G, 사물인터넷(IoT) 등 고성능 저전력 반도체 시장을 적극적으로 공략해 2027년까지 모바일을 제외한 제품군의 매출 비중을 50% 이상으로 키워갈 예정이다.황정수 기자 hjs@hankyung.com

삼성, AI·6G 등 신성장 IT 분야에 연구개발 집중

삼성은 미래 산업 경쟁력을 좌우하는 인공지능(AI), 차세대 통신 등 신성장 정보기술(IT) 분야에서 연구개발(R&D)에 집중할 계획이다. AI와 차세대 통신은 4차 산업혁명의 핵심 기술로 산업, 사회, 경제 전반의 혁신과 고도화에 기여할 것으로 기대된다.삼성전자는 AI 글로벌 연구개발 역량 확보와 기반 생태계 구축 지원에 힘쓰고 있다. 미국 실리콘밸리와 뉴욕, 영국 케임브리지, 캐나다 몬트리올과 토론토, 러시아 모스크바, 서울 등 전 세계 7개 지역에 글로벌 AI 센터를 설립하고 선행 기술을 연구 중이다. 인재 영입과 전문인력 육성도 추진한다. 삼성미래기술육성사업을 통해 국내 신진 연구자들의 혁신적인 AI 연구에 대한 지원을 확대하고 있다.삼성전자는 기존 3G·4G·5G(세대) 통신을 선도해온 경험과 역량을 바탕으로 차세대 통신 분야에서도 연구개발 리더십을 강화해 나가고 있다. 차세대 이동통신 시장 주도권을 확보하기 위해서는 선제적인 기술 개발과 국제표준 선점 노력이 꼭 필요하다. 삼성전자는 5G·6G 이후의 기술에 대한 선행연구를 주도하고 있다. 6G 핵심 기술 선점 및 글로벌 표준화를 통해 통신 분야에서도 초격차를 추진할 방침이다.삼성전자는 2019년 삼성리서치에 차세대통신연구센터를 설립해 6G 글로벌 표준화와 기술 주도권 확보에 나섰다. 2020년에는 6G 백서를 통해 ‘6G 비전’을 제시한 바 있다. 올해 5월에는 6G 분야의 세계적인 전문가와 학계·업계 관계자들이 참가해 미래 기술을 논의하고 공유하는 자리로 ‘삼성 6G 포럼’을 처음 개최했다.삼성전자 DX부문은 사업 간 경계를 뛰어넘는 통합 시너지를 확대하고, 미래 신성장동력을 발굴 육성하는 데 연구개발 역량을 집중해 나갈 계획이다. 우선 다양한 기기(멀티 디바이스)를 기반으로 고객 경험을 혁신해 나간다는 전략이다. 삼성전자는 한 해 전자기기 5억 대를 판매하고 있어 차별화한 디바이스 경험을 제공하는 데 유리한 위치에 있다. 고객들이 어떤 디바이스를 쓰더라도 동일한 경험을 느끼고 차원이 다른 가치를 체감할 수 있게 할 계획이다. 고객들이 가장 쉽고 편안하게 다양한 기기를 연결하고 가장 똑똑한 기능을 개인화한 형태로 사용할 수 있도록 연구개발에 집중할 방침이다.삼성전자는 지난 9월 독일 베를린에서 열린 유럽 최대 가전전시회 ‘IFA 2022’에서 “스마트싱스를 사물인터넷(IoT) 플랫폼을 넘어, 개인 맞춤형 멀티 디바이스 경험 전반으로 확장한다”고 발표했다. 삼성전자의 제품·서비스는 물론 300여 개 브랜드가 제공하는 다양한 기기까지 연결해 보다 통합된 연결 경험을 제공한다는 계획이다.차세대 인재 확보에도 주력하고 있다. 삼성전자는 지난달 22일과 24일(현지시간) 미국 샌프란시스코와 보스턴에서 ‘테크 포럼 2022: 디스커버 익스피리언스’를 열었다. 테크 포럼은 삼성전자 DX부문이 IT 분야 인재 확보를 위해 운영 중인 연례행사다. 코로나19 팬데믹 영향으로 일시 중단했다가 3년 만에 재개했다.행사에는 미국 매사추세츠공과대(MIT), 스탠퍼드, 캘리포니아공대(Caltech), UC버클리 등 북미 지역 주요 명문대 박사 200여 명을 초청했다. 삼성전자에선 승현준 삼성리서치 연구소장(사장), 노원일 삼성리서치 아메리카 연구소장(부사장), 나기홍 삼성전자 인사팀장(부사장) 등 경영진과 주요 임원이 참석했다.승 사장은 “전 세계 수많은 사람이 삼성전자 기기를 사용하고 있으며 삼성 제품은 고객의 삶에 녹아 있다”며 “새로운 시대와 도전 속에서 삼성 직원들은 ‘생각의 리더’가 되어 기술을 더 나은 가치를 위해 쓰고자 하는 전 세계적 담론에 동참해야 한다”고 말했다.황정수 기자 hjs@hankyung.com

현대차, SW 원천기술 확보로 자율주행·로보틱스·모빌리티 선도

현대자동차그룹은 로보틱스 등 다양한 미래 신사업 관련 인공지능(AI) 역량을 확보하기 위해 미국 매사추세츠주 케임브리지에 로봇 AI 연구소를 설립하기로 했다. 현대차·기아·모비스가 총 4억2400만달러를 출자하고 보스턴다이내믹스도 지분을 투자한다.소프트웨어·로봇·자율주행·미래항공모빌리티(AAM) 등을 필두로 한 전방위적인 현대자동차그룹의 혁신이 주목받고 있다. 인류의 자유로운 이동과 연결이 가능하도록 모빌리티 산업의 영역을 새롭게 정의하고 있다는 평가가 나온다. ○세계적 혁신상 ‘페이스 어워드’ 수상현대차그룹은 지난달 19일 미국 디트로이트에서 열린 오토모티브뉴스 ‘페이스 어워드(PACE Award)’에서 혁신성을 인정받았다. 페이스 어워드는 자동차산업의 다양한 혁신 사례에 주는 상으로, 세계적 권위를 인정받고 있다. 완성차 업체와 협력회사의 뛰어난 협업 사례, 양산 기술, 주목할 만한 선행기술 등 3개 부문에 대해 시상한다.현대차그룹은 차량 유무선 통신 통합제어기(CCU)를 성공적으로 개발한 성과를 인정받아 협업부문 상을 받았다. CCU는 차량 내·외부 연계와 데이터 전달을 위한 장치다. 무선 소프트웨어 업데이트, 커넥티드 카 서비스, 차량 데이터 수집 등 새로운 모빌리티 경험을 위해선 반드시 필요하다. 현대차그룹과 협업한 소나투스는 실리콘밸리 기반 소프트웨어 스타트업으로, CCU 내 주요 모듈을 공동 개발했다. CCU는 제네시스 GV60와 G90에 처음 적용됐고, 향후 다양한 모델로 확대될 예정이다.현대차그룹의 이번 수상은 소프트웨어가 중심이 된 차량을 의미하는 SDV(software defined vehicle) 경쟁력을 인정받았다는 데 의미가 있다. SDV를 실현하기 위해서는 차량의 통신을 관장하는 CCU의 역할이 필수적이다.현대모비스도 이번 페이스 어워드에서 아시아 부품사 중 유일하게 ‘주목할 만한 선행기술상’을 수상했다. 좌우 뒷바퀴가 각각 다른 방향으로 움직이는 독립형 후륜 조향 시스템의 혁신성이 높이 평가됐다. 현대모비스의 독립형 후륜 조향 시스템은 약 2년간의 연구개발 끝에 올해 개발에 성공한 기술이다. 조향 시스템과 이를 제어하는 제어기, 소프트웨어 로직이 기술의 핵심이다.현대모비스가 개발한 기술은 현재 상용화 수준의 세 배가 넘는 성능을 자랑한다. 이 기술이 적용되면 차량이 회전 시 선회반경을 25% 가까이 줄여 고속주행으로 회전할 때 안전성과 승차감을 획기적으로 높여준다. 도로 폭이 좁거나 주차 공간이 넉넉하지 않은 국내와 유럽 시장에서도 유용할 전망이다.이런 성과는 기술 역량을 확보하기 위한 현대차그룹의 꾸준한 노력의 결과물이다. 지난 4월 시사주간지 뉴스위크가 주관하는 ‘2022 세계 자동차산업의 위대한 파괴적 혁신가들’ 시상식에서도 현대차그룹은 총 6개 부문 중 3개 부문을 차지하는 저력을 드러낸 바 있다. 당시 ‘올해의 선구자’(Visionary of the Year) 부문에 정의선 현대차그룹 회장이 선정됐고, ‘올해의 R&D팀’과 ‘올해의 파워트레인 진화’ 부문에선 현대차그룹 아키텍처개발센터와 전동화개발담당이 각각 뽑혔다. ○로봇·항공·자율주행 전방위 혁신현대차그룹은 인공지능(AI)을 비롯한 소프트웨어 원천기술을 확보해 자율주행, 로보틱스, 미래항공모빌리티(AAM), 목적 기반 차량(PBV) 등 미래사업 영역에서 스마트 솔루션을 구체적으로 제시해 나갈 방침이다.지난 8월 현대차그룹은 AI 역량을 확보하기 위해 미국 매사추세츠주 케임브리지에 로봇 AI 연구소를 설립하기로 했다. 현대차와 기아, 현대모비스 등 현대차그룹 3개사가 총 4억2400만달러(약 6000억원)를 출자하며, 로보틱스 분야에서 AI 역량을 꾸준히 확보해온 보스턴다이내믹스가 지분을 투자할 예정이다. 현대차그룹은 작년 6월 미국의 로봇 선도 기업인 보스턴다이내믹스를 인수했다.또 현대차그룹은 지난 6월부터 레벨4 수준의 자율주행차를 이용한 ‘로보라이드’ 시범 서비스를 서울 강남구와 서초구 일부 지역에서 시작했다. 이를 바탕으로 레벨4 자율주행차가 더욱 넓고 복잡한 교통 환경에서도 안전하게 대응할 수 있도록 기술을 고도화할 계획이다.현대차그룹은 이동 공간을 하늘로 확장하는 항공 모빌리티의 대중화 기반도 다지고 있다. 항공 모빌리티는 현대차그룹의 지향점인 안전하고 자유로운 이동이란 인류의 꿈을 실현하는 중요한 축이다. 현대차그룹은 2028년 AAM 상용화 목표를 위해 차질 없이 준비 중이라고 밝혔다. AAM은 기존 개념인 UAM(도심항공모빌리티)에서 한발 나아가 RAM(지역항공모빌리티)까지 포괄하는 단어다. UAM이 도심 내 운행되는 교통 시스템에 초점을 맞춘다면 RAM은 주요 도시·지역 거점 간 이동의 영역이다. 현대차그룹은 지난해 AAM 법인명을 슈퍼널(Supernal)로 확정하고, 안전한 기체 개발과 인프라 구축을 위해 속도를 내고 있다.현대차그룹 관계자는 “혁신의 토대가 될 소프트웨어 원천기술 확보를 위해 인재 양성과 연구개발 네트워크 강화에 더욱 힘을 쏟겠다”며 “개방형 플랫폼도 지속적으로 확대해 다양한 아이디어를 발굴할 것”이라고 말했다.박한신 기자 phs@hankyung.com