최근 차세대 반도체 시장은 기업 및 국가 간 경쟁이 치열하다. 그동안 국내 반도체 산업은 메모리반도체 산업 위주로 발전해 왔으나, 모바일 기기의 증가와 전기자동차 개발과 맞물려 전력 반도체에 대한 수요가 나날이 증대되고 있다. 전력반도체 산업분야의 연구개발 지원과 전문인력 양성에 대한 필요성 역시 대두되고 있는 상황이다. 이러한 흐름에 따라 본교는 ‘차세대 전력 반도체 소자제조 전문인력양성’ 과제에 참여하며 유의미한 성과를 거두고 있다. 해당 프로젝트의 본교 책임자인 전자전기공학부 김형탁 교수와 인터뷰를 통해 자세히 알아보았다.

전력반도체 산업의 중요성

전력 변환의 핵심 요소인 전력반도체 시장은 신성장동력산업으로 지속적인 성장이 전망되는 분야이며, 높은 전력 수요 대비 시스템의 경량화와 소형화가 요구되기 때문에 고효율 전력반도체의 중요성은 지속적으로 증대될 것으로 예상된다. 반도체는 제품의 수명 주기가 짧고 기술 발전 속도는 점점 빨라지고 있어 적기에 인적/물적 자원을 투입하는 것이 중요하다. 더불어, 기술집약적인 산업으로 반도체 산업의 비약적인 성장은 비단 반도체 산업만이 아닌 기계 및 재료 산업과 정보통신 등 IT 산업 전반에 미치는 영향이 매우 크다. 전력반도체 산업은 단일 제품으로 큰 시장을 점유하기 어렵기 때문에 폭넓은 포트폴리오가 요구되며, 설계-모듈 기술을 바탕으로 수요별 제품 스펙을 조절하여 출시하는 것이 중요하다.

차세대 전력반도체 전문인력 양성사업은?

‘차세대 전력 반도체 소자제조 전문인력양성’ 과제는 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원이 지원하고 한국반도체연구조합이 주관하는 산업혁신인재성장(R&D) 사업으로, 2020년부터 2025년까지 총 5개년에 걸쳐 약 200억 규모의 연구개발비가 투자되며,13개의 대학과 2개의 실습 지원 기관이 참여하는 중요한 정부 사업이다. 차세대 신성장동력인 전력반도체 소자제조 연구개발 인력양성을 통해 글로벌 경쟁력을 확보하고 중소·중견 기업과의 커리큘럼 개발 및 수혜학생 교육(학위형), 산학프로젝트 수행, 현장실습 및 멘토링 운영, 단기 교육과정 개발 및 운영(비학위형)을 수행한다. 인력양성은 크게 ‘제조공정’, ‘소자설계’, ‘시스템’의 3개 분과로 나누어져, 홍익대를 포함하여 총 13개의 대학이 각 분과에 속하여 참여하고 있다. 홍익대학교는 ‘소자설계’ 분과에서 소자설계-시스템 연계 특화전문인력을 양성하고 차세대소재 기반 소자설계 및 평가, 신뢰성 평가 기반 소자설계 기술을 특화해나가고 있다.

본교의 추진 성과

학위과정 수혜인원은 목표 16명>달성 24명으로 150% 달성, 배출인원은 목표 6명>달성 10명으로 166% 달성하는 성과를 거두었으며 취업률은 83.3%에 달한다. 산학프로젝트에는 DB HiTek, 시지트로닉스, 에이프로, 칩스케이, 웨이비스, ㈜한길이에스티, LK임베디드의 총 7개 컨소시업 기업이 참여하고 있다. 최종 도출된5건의 산학프로젝트 중 주요 프로젝트로는 GaN 수직형 파워소자 설계(칩스케이), 단채널 GaN HEMT의 hot carrier 및 high field stress 열화 연구(웨이비스), GaOx 전련소자 시뮬레이션 분석연구(시지트로닉스) 등이 있으며, 당초 목표했던 8명의 두 배 수준인 16명의 수혜 학생들이 프로젝트에 참여하였다. 또한 전자전기공학부 내 기존 두 개의 교과목을 각각 ‘유전체이론’, ‘반도체메모리소자’로 개선하는 등 교육과정 개발 및 운영에 있어서도 유의미한 성과가 있었다. 반도체공정기술 개발 비학위과정(단기교육) 운영에서는 수혜인원 35명, 배출인원 32명을 달성하였다. 본교는 국내외 전문 학술지에 총 4 건의 논문을 게재하였으며 국내외 학술회의에서 총 6건의 발표도 진행하였다.

향후 계획과 전망

본교는 향후 학위과정에 현재 기술 트렌드를 지속적으로 반영하여 교과목을 개발 및 운영할 계획이며, 비학위과정에서는 산학프로젝트 수행기관과 협의하여 상호수혜를 받을 수 있는 강의내용과 강사진을 구성할 것이라 밝혔다. 전력반도체 분야에 취업의사가 있는 석사학위 학생을 대상으로 최소 8명 이상 수혜학생을 선발하여 지원할 예정이며 산학협력프로젝트도 적극 활성화하여 진행할 방안을 마련할 계획이다. 

온라인커뮤니케이션실 정한나 기자