미래 반도체 주도권, 화합물반도체 생태계로 키워
4대 전략 분야 중심 '자생 인프라'로 국가산업 경쟁력 강화

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국내 유일의 화합물반도체 인프라를 갖춘 한국나노기술원(원장 직무대행 박노재)이 반도체 메가클러스터 전략을 중심으로 자생적 생태계 조성에 박차를 가한다. 인공지능(AI), 6세대(6G) 통신, 에너지, 우주·국방 분야 차세대 전략소자 개발은 물론, 공공 나노팹 기반 장비지원과 분석 서비스를 연간 수만 건 이상 제공하며 연구개발(R&D)의 실용화에 기여하고 있다.
기술원은 '화합물반도체 메가클러스터 조성사업' '차세대 소자개발' '양자팹 구축' 등 국가 R&D 과제를 다수 수행하며 맞춤형 실험 인프라와 교육 프로그램으로 중소기업과 연구현장을 유기적으로 연결하고 있다. 특히 8인치 질화갈륨(GaN) 전력반도체, 위성용 III-V 태양전지 등 미래 전략소자의 공정 기술 개발을 통해 글로벌 기술경쟁력 확보에 주력하고 있다.
공공성과 전문성을 모두 갖춘 기술원은 정부 정책과 산업 수요를 잇는 연구개발·사업화(R&DB) 거점으로 진화 중이다. 기술원은 '초격차 기술'과 '현장 중심 교육'이 유기적으로 결합된 시스템을 통해 미래 반도체 생태계의 지속가능한 성장 기반을 구축해 나가고 있다.
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한국나노기술원 전경.

한국나노기술원이 반도체 메가클러스터 4대 전략 분야를 중심으로 미래 국가산업경쟁력 강화를 위한 화합물반도체 자생 생태계 구축에 힘쓰고 있다.

한국나노기술원은 나노기술개발촉진법에 따라 2003년 수원 광교에 설립된 공공기관이다. 나노소자 및 화합물반도체 기술 분야 연구개발 및 조기 산업화를 지원할 수 있는 150대의 반도체 관련 연구 장비와 클린룸 시설을 구축해 연구개발, 인재 양성, 기술사업화 등 국가 나노산업 육성에 앞장서고 있다.

기술원은 2019년 국가연구시설(N-Facility) 및 연구개발목적기관으로 지정된 이후 나노소자 △개발 △산업화 △전문인력 양성 △산학연 협력 등 4가지 핵심 기능을 수행하며 연구와 산업의 가교 역할을 해왔다.

특히 2024년 기준 약 1만4000건의 공정 서비스와 7400건의 분석 서비스, 43건의 기술이전, 523명의 전문 인력 양성 실적을 거두며 국내 반도체 연구 생태계의 허브로 자리매김했다.

최근에는 '화합물반도체 자생 생태계 구축'을 핵심 과제로 설정하고, 전략 소자 개발을 위한 대규모 인프라 고도화에 나섰다. 지난해 과학기술정보통신부로부터 총 300억원(2024~2028년)의 사업비를 확보해 질화갈륨(GaN) 전력반도체용 8인치 공정장비 구축과 성능평가실 조성에 돌입했다. 이는 향후 우주·국방 분야에 필요한 전략 소자 국산화의 교두보가 될 것으로 기대한다.

또 기술원은 '차세대 화합물반도체 개발사업'을 통해 GaN 기반 고전력 소자, InP 기반 초고속 통신소자, III-V족 기반 위성용 태양전지 등을 개발 중이다. 이들 기술은 6세대(6G) 통신, 에너지, 우주 분야의 국가전략 핵심 소재로 꼽히며, 기술원의 경쟁력을 세계적 수준으로 끌어올릴 중요한 성장 동력이다.

한국나노기술원 연구원이 화합물반도체를 연구하고 있다.

양자 기술 분야에서도 성과가 두드러진다. 기술원은 성균관대와 공동으로 약 120억원 규모 '양자팹 구축사업'을 수행 중이며, 전자빔(E-Beam) 노광장비 등 총 6대 핵심 공정장비를 확보해 양자 정보과학 생태계 조성에 앞장서고 있다. 미래 반도체 기술의 패권 경쟁에서 한국이 주도권을 확보할 수 있도록 지원 기반을 강화하고 있다.

앞으로 기술원이 중점 추진할 분야는 △인공지능(AI) 반도체 △양자컴퓨팅용 소자 △자율주행 및 고주파 통신을 위한 고효율 화합물반도체 소자 등이다. 미래 수요에 선제적으로 대응하기 위해 장비 고도화와 연구역량 강화, 기술사업화 확대를 병행할 방침이다.

기술원은 공공기관으로서 반도체 소재·부품·장비(소부장)의 국산화와 시스템반도체 산업 육성 등 정부 주요 정책과도 발맞춰 나가고 있다. 산업현장에 기초·원천 연구 성과를 직접 연결하는 연구개발·사업화(R&DB) 거점기관으로서 역할을 확대하는 동시에, 공공의 기술 자산을 사회 전반에 환원하는 데도 앞장선다.

박노재 원장 직무대행은 “화합물반도체와 같은 미래 핵심 기술 분야의 인재 양성과 장비 인프라 고도화는 단순한 기술 개발을 넘어 국가 산업경쟁력의 초석이 될 것”이라며 “차세대 반도체 기술의 실용화와 생태계 구축을 핵심 전략으로 화합물반도체 산업의 미래 경쟁력을 이끌어 나가겠다”고 말했다.

수원=김동성 기자 estar@etnews.com

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