흔히 반도체는 ‘산업의 쌀’로 불린다. 이제 반도체는 산업활동 핵심 소재로 반드시 필요한 부품이다. 특히 반도체는 인공지능 확산, 자동차 전장 기술, 스마트 팩토리, 스마트 시티, 헬스케어의 발전뿐만 아니라 생활 가전 등에도 스마트 기능이 들어가면서 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다. 스마트폰에는 약 40개, 컴퓨터에는 60개, 올레드TV에는 120개, 자동차에는 300여 개, 자율주행차에는 2000여 개의 반도체가 들어갈 것으로 전망된다.

반도체는 말 그대로 선진국 간의 경제 패권을 다투는 데 있어 핵심 요인으로 꼽히고 있다. 어느 나라의 어떤 반도체 회사가 어떠한 반도체를 생산하느냐가 국력을 좌우한다. 중국의 화웨이는 미국의 제재로 스마트폰에 들어가는 반도체를 수급할 수 없어 스마트폰 사업이 어려워지며 회사가 위기에 처했다. 코로나 시기부터 시작된 자동차용 반도체의 공급 부족은 일본 도요타, 미국 포드, 독일 폭스바겐 등 글로벌 자동차 회사들의 감산으로 이어졌다. 이처럼 반도체 없이는 산업활동이 위축될 수밖에 없다는 점에서 전 세계적으로 반도체의 중요성은 점점 더 높아지고 있다.

반도체는 메모리반도체와 시스템반도체로 구분된다. 메모리 반도체는 수요와 공급에 따라 가격 변동성이 심하고 수요도 한계가 있다. 시스템반도체는 고객의 주문에 맞춰 생산해 꾸준한 수요와 함께 고수익을 보장한다는 측면에서 우리나라도 적극적으로 육성하는 분야다. 최근 글로벌 반도체 기업들이 심층신경망(DNN, deep neural network) 기반의 주문형 AI 반도체를 상용화해 클라우드 컴퓨팅과 딥러닝 분야에 공급 중이다. 문제는 과도한 에너지 소모다. 이를 해결하기 위해 스파이킹 신경망(SNN, spiking neural network) 기반의 뉴로모픽 반도체를 개발해 에너지 효율성을 높이고 있다.

앞으로 초저전력으로도 대량의 복잡한 정보를 신속하게 처리하는 반도체 기술을 먼저 개발하는 국가, 기업이 진정한 승자로 거듭날 것이다. 문제는 반도체 기술의 지향점으로 꼽히고 있는 인공지능을 결합한 반도체분야 전문가가 필요하다는 점에서 국가적으로도 우수 인재 양성에 사활을 걸고 있다는 점이다. 인간의 삶과 관련해 모든 활동이 네트워크로 연결되고 그에 따른 인프라도 스마트화해 첨단 기능을 장착하고 있다. 문명의 지속적 발전이라는 과제 이면에는 결국 반도체의 역할이 매우 크다는 점에서 이 분야의 인재는 산업 현장 곳곳에서 중용될 것이다.

- AI반도체과는 어떤 자질과 능력을 갖춘 학생이 지원하나.
“사소한 것에도 문제의식을 갖고 탐구하며 그 결과를 토대로 새로운 대안을 제시할 수 있는 진취적이고 창의적 자세가 필요하다. 무엇보다도 수학과 물리 과목에 대한 호기심과 함께 자기 주도성을 갖고 꾸준히 학업에 집중해야 한다. 수업 시간에 궁금한 내용이 있으면 담당 선생님께 질문을 통해 곧바로 해결하고 넘어가야 한다. 요즘은 학교별로 과학이나 공학 분야에 특정 주제를 설정하고 탐구할 수 있는 캠프를 자주 열기 때문에 여기에 참여해 다양한 정보 교환과 함께 자신의 생각을 타인 앞에서 적극적으로 개진할 수 있는 용기도 갖춰야 한다.”

- 학과의 잠재적 발전 가능성은.
“향후 산업의 흐름은 인공지능과 반도체의 결합을 통한 다양한 트렌드 창출에 있다. 그것은 결국 스마트 반도체로의 전환을 의미한다. 다만 이와 관련된 인력 공급은 시장 수요에 미치지 못하고 있다. 반도체는 수십년 동안 그랬듯이 앞으로도 모든 산업을 이끌어 가는 중심축이 될 것이다. 우리나라는 삼성이나 SK 같은 글로벌 기업도 있지만 소재나 장비 분야에서도 세계적 기업이 다수 포진하고 있다. 그만큼 이 분야를 전공하면 진출할 수 있는 길도 넓고 무엇보다도 높은 급여와 복지 혜택을 받고 우수한 여건 속에서 일할 수 있다.”

- AI반도체과에 입학하면 어떤 내용을 공부하나.
“세계 1위 DRAM을 비롯한 메모리 반도체뿐만 아니라 비메모리 반도체 파운드리(Foundry)·팹리스(Fabless)까지 적용되는 첨단기술들을 중심으로 배우게 된다. 1학년 때는 △진로커리어코칭 △회로이론 기초 △반도체입문 △기초회로실습 △디지털 논리회로 △코딩기초 △디지털실습 △Auto CAD실습 △반도체 전자회로 기초 △반도체 특성실험 △반도체장비 진공공학 등을 배운다. 2학년 때는 △마이크로프로세서 실습 △반도체장비 전장조립 △자동화 기초실습 △반도체공정기술 실습 △취업과창업 커리어 코칭 △자동화 응용실습 △반도체장비 3차원 기구설계 △반도체장비 직무 기초 △반도체장비 캡스톤디자인 등의 과목을 배운다.”

- AI반도체과에서 취득 가능한 자격증은.
“반도체장비산업기사, 반도체설계산업기사, 전자산업기사, 정보처리산업기사, AI 관련 자격증 등을 취득할 수 있다.”

- 졸업 후 취업 진출 분야는.
“LG전자, 삼성반도체, SK하이닉스반도체, 반도체장비관련 기업, 반도체장비 제조·유지보수회사, AI 분야, 공장자동화분야, 전기전자분야 등으로 진출할 수 있다.”

- AI반도체과를 운영하고 있는 전문대학은 어느 곳이 있나.
“반도체와 관련한 학과는 두원공과대 반도체기계설계과, 인하공업전문대학 반도체기계정비학과, 수원과학대, 여주대 반도체시스템과, 국제대 반도체자동화설비학과, 구미대 반도체전자통신공학부, 동의과학대 반도체전자산업과, 대구과학대, 충북도립대, 충청대 반도체전자가과 설치돼 있다. AI반도체과는 오산대에 개설돼 있다.”

<한국대학신문>