ETRI는 국내 ICT 소재·부품·장비 국산화 및 기술자립 역량 강화에 R&D 역량을 집중하고 있다. 대전시 유성구에 위치한 ETRI 전경. ETRI 제공
'반도체 강국 코리아'의 씨앗이 돼 준 국내 최초의 4M DRAM 시제품 모습로, ETRI가 1989년 개발에 성공했다. ETRI 제공
ETRI 연구자들이 반도체 실험실에서 반도체 소자분석 장비를 이용해 소자평가 테스트를 진행하고 있다. ETRI 제공
ETRI는 반도체 분야 소자 및 부품의 핵심 원천기술 확보를 위한 토대를 놓았다. ETRI 제공
ETRI의 소재부품 기술독립
<상> 부품소재 불모지에서 '반도체 강국' 초석
일본 수출규제 이후 소재·부품·장비 분야의 국산화와 기술자립이 국가적 최대 현안으로 떠오르고 있다. 정부는 역대 최대 규모의 예산을 소재·부품·장비 분야에 집중 투자해 핵심·원천기술 확보에 주력하고 있다. 산학연 R&D(연구개발) 혁신주체 간 유기적 협업 확대를 통해 대외 의존도를 낮추는 등 발빠르게 대응하고 있다.
특히 4차 산업혁명 시대를 맞아 융복합 소재·부품·장비 수요가 급증할 것으로 예상됨에 따라, 독자기술 확보를 통해 미래 기술경쟁력 강화가 시급한 과제로 부각되고 있다. 국내 최대 규모의 ICT(정보통신기술) 국책 연구기관인 한국전자통신연구원(ETRI)은 지난 수십 년 동안 축적해 온 기술과 인력, 인프라를 활용해 ICT 기반의 소재·부품·장비 분야의 기술독립 실현과 미래 신산업 창출을 위한 주역으로 전면에 나서고 있다. 'ICT 기반 소재·부품·장비 강국 코리아'를 향해 뛰고 있는 ETRI의 활약상을 살펴본다.
◇'반도체 강국' 씨앗 뿌린 'DRAM'= ETRI의 ICT 소재·부품 핵심 원천기술 확보를 위한 R&D 역사는 1989년으로 거슬러 올라간다. 80~90년대는 '반도체 강국 코리아'의 명성을 닦은 기간으로, 4M·16M·64M D램 개발을 시작으로 반도체 불모지인 국내에 산업토양의 씨앗을 뿌린 시기다.
당시 정부는 국가 성장을 주도할 기간전략산업으로 DRAM을 육성키로 하고, ETRI가 연구개발을 총괄하고 삼성반도체와 금성반도체, 현대전자 등 산업체가 공동 참여해 1989년 반도체 신화의 초석이 된 4M DRAM를 개발하는 데 성공했다. 이를 기반으로 2년 후인 1991년 16M DRAM 개발에 성공한 데 이어 64M DRAM까지 연거푸 개발을 완료해 반도체 선진국 대열에 들어서게 됐다.
◇OLED 개발로 '디스플레이 신화' 쓰다= ETRI는 반도체 기술 자립 성공을 계기로 차세대 디스플레이로 각광받고 있는 OLED(유기발광다이오드) 개발에 착수했다. 1994년 국내 최초로 OLED를 개발해 'OLED 강국'의 초석을 다졌다. 이듬해인 1995년에는 CDMA 단말기용 아날로그 주문형반도체(ASIC)를 개발했고, 1996년에는 국내 최초로 테라급 단원자층 증착기술도 확보할 수 있었다.
ETRI는 이를 기반으로, 2000년대 들어서는 새로운 도전에 나선다. 세계 최초로 '투명 AMOLED(능동형 유기발광다이오드)'를 개발해 디스플레이 분야의 '혁신 아이콘'으로 등극하게 됐다. 이로써 우리나라는 차세대 디스플레이 기술개발 경쟁에서 한 발 앞서는 토대를 마련할 수 있었다.
ETRI는 센서 분야에서도 외부 침입과 화재 조기 감지를 위한 '음장센서'를 개발했다. 이 센서는 소리의 특성인 회절, 반사 현상을 이용한 것으로, 센서 내 내장된 스피커에서 음파를 발생시켜 음장을 만들어 음장 변화를 마이크로 받아 알고리즘을 분석한다. 사람의 움직임이나 온도 변화에 따라 달라지는 음파를 마이크를 통해 수신받아 감지하기 때문에 사각지대 없이 외부 도난 감시와 화재감지 등에 활용할 수 있다.
MEMS(미세전자제어시스템) 센서 기술도 선보여 멤스 가스센서 및 통합 ROIC(Read-Out IC) 칩 기반의 저전력 디지털 복합 환경센서 개발에 성공했다.
◇첨단 부품·소재 개발로 '스마트기기 시대' 개막= 2010년대는 세계 최초·최고의 'CNT(탄소나노튜브) 기반 디지털 X-선 튜브' 개발을 통해 ICT 소재·부품 분야 기술 경쟁력을 한층 끌어 올렸다. 디지털 X-선 튜브는 X-선 소스의 방사능 과다피폭 등의 문제를 극복하기 위해 2015년 세계 처음으로 개발됐다. 수십 년 간 축적된 나노소재 기술을 바탕으로 상용화까지 성공한 대표적인 ICT 소재·부품 성과로 꼽힌다.
이 기술은 국내 기업에 이전돼 2016년부터 휴대용 치과영상용 소형 X-선 튜브로 상용화됐다.상용 제품으로 출시되고 있다. 현재는 기술이전을 받은 다수 기업들이 고출력 X-선 소스와 의료·산업용 엑스선 영상 시스템 등으로 활용 범위를 넓혀가고 있다.
강성원 ETRI ICT창의연구소장은 "ETRI는 그동안 축적한 기술력을 바탕으로 미래 ICT 소재·부품 시장을 선도할 핵심기술 개발에 적극 나서 기술자립 역량을 강화하고 반도체, 디스플레이, 센서, 공정, 핵심소재 기술의 대외의존도 탈피에 기여하는 데 최선을 다하겠다"고 말했다.
