원자력연, SK하이닉스와 반도체 협력 강화

- 반도체 방사선 신뢰성 연구센터 현판 제막

- 양성자가속기 등 연구시설 공동 활용

- 우주·대기방사선 영향평가 기술 고도화

한국원자력연구원과 SK하이닉스가 28일 상호협력 협약을 체결했다. (왼쪽부터) 임인철 한국원자력연구원 원장 직무대행, 송준호 SK하이닉스 부사장. (자료제공: 원자력연)

협약식에 이어 양 기관 주요 관계자가 반도체 방사선 신뢰성 연구센터 현판 제막을 함께했다. (자료제공: 원자력연)

원자력연구원이 SK하이닉스와 그동안 이어온 반도체 방사선 영향평가 분야 협력관계를 공식적인 협약으로 발전시키고, 입자빔을 활용한 공동연구를 이어간다.

한국원자력연구원(KAERI)은 7월 28일 경주 양성자과학연구단에서 SK하이닉스와 상호협력 협약을 체결했다고 29일 밝혔다.

이날 협약식에는 임인철 원자력연구원 원장 직무대행과 송준호 SK하이닉스 부사장을 비롯한 양 기관 주요 관계자가 참석했다. 이번 협약은 국내 원자력기관이 SK하이닉스와 체결한 첫 업무협약이다.

우주 공간이나 비행기가 다니는 높은 하늘은 대기와 자기장이 우주방사선을 막아주는 효과가 약하다. 이런 방사선이 반도체에 부딪히면 오작동이나 손상을 일으킬 수 있어, 자동차, 위성 등 이동기기용 반도체는 방사선 내성 검증이 필요하다.

경주 양성자가속기는 우주·대기방사선이 반도체에 미치는 영향을 지상에서 모사·평가하는 데 활용되는 대표적인 양성자빔 연구시설이다. 반도체를 우주나 상공에 보내기 전, 지상에서 방사선 내성을 미리 시험하는 핵심 장비로 쓰인다.

연구원과 SK하이닉스는 2018년부터 이러한 기술 확보를 위해 경주 양성자가속기를 활용해 약 8년간 협력을 이어왔다. SK하이닉스는 연구원의 양성자·중성자 빔으로 자사가 개발한 반도체 소자의 방사선 영향 평가를 수행해 왔다.

최근에는 이렇게 검증한 반도체 소자를 누리호 5차와 함께 발사될 국산 소자 부품 검증위성 E3T 2에 탑재해, 실제 우주 환경에서 동작 안정성과 성능을 검증하는 실증연구를 추진 중에 있다.

이번 협약을 통해 ▲양성자가속기 및 연구용원자로 ‘하나로’ 시설의 양성자· 중성자빔 타임 공동 활용 ▲실제와 유사한 대기방사선 및 우주방사선 환경을 모사하기 위한 반도체 등의 고에너지 양성자·전자·감마선·중성자 빔 이용방안 공동연구 ▲그 밖에 협약 목적 달성에 필요한 협력 사항 등을 추진한다.

한편 연구원은 반도체·우주 분야의 고에너지 시험 수요에 대응하기 위해, 현재 100 MeV 양성자가속기의 200 MeV급 성능 확장 가능성을 검토하는 선행연구개발(R&D)을 하고 있다. 그동안 국내 기업들은 고성능 시험을 위해 해외 시설에 의존해 왔다. 

향후 선행R&D 결과를 토대로 성능확장이 이루어질 경우, 현재 해외 시설에 의존하는 일부 고에너지 시험의 국내 수행 기반이 마련되어 비용과 시간을 절감하고 기술 유출 위험을 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

이번 협약은 향후 양성자가속기 성능 확장 시 고에너지 양성자·중성자 빔을 활용한 공동연구와 협력을 확대하기 위한 기반이 될 것으로 기대된다.

연구원 임인철 원장 직무대행은 “이번 협약은 국가 대형연구시설과 세계적인 반도체 기업의 연구역량을 결합해 반도체 방사선 신뢰성 평가기술을 한 단계 발전시키는 출발점”이라며 “양성자가속기와 하나로 등 연구원이 보유한 첨단 연구시설을 적극 활용해 국내 반도체와 우주산업의 기술 경쟁력 을 세계최고 수준으로 끌어올리고 이를 통해 국가 경제 활성화와 국민이 체감할 수 있는 안전한 반도체·우주 생태계를 구축하는 데 앞장서겠다”고 밝혔다.

송준호 SK하이닉스 부사장은 “반도체가 적용되는 환경이 지상을 넘어 우주와 자율주행 등 극한 환경으로 확장됨에 따라, 방사선 신뢰성은 더 이상 선택이 아닌 필수가 됐다”며 “SK하이닉스는 이번 협약을 통해 한국원자력연구원이 보유한 세계적 수준의 가속기 시설을 적극 활용하겠다”고 말했다. 

아울러 “이를 통해 방사선 신뢰성 평가 기술의 내재화를 가속화하고, 기술 경쟁력을 확보함으로써 글로벌 반도체 방사선 신뢰성 생태계를 선도해 나가겠다”고 밝혔다.

[Ceramic Korea (세라믹뉴스)=이광호 ]