‘반도체 테스트 및 설계’ 기술을 선도하는 젊은 연구그룹

[이슈메이커=임성희 기자] 

 

‘반도체 테스트 및 설계’ 기술을 선도하는 젊은 연구그룹

이영우 인하대 전기전자공학부 반도체시스템공학과 교수/반도체특성화대학 부단장

 

반도체 테스트 중요성의 증가, 반도체 설계에서 품질 보증까지
반도체특성화대학사업단 부단장으로 교육부장관상 수상

반도체 패권 경쟁이 심화하면서 미세한 차이로 반도체 기술력이 판가름 나는 시대가 됐다. 점점 고도화, 미세화되는 반도체 공정 속에서 반도체 테스트 분야가 반도체 기술력과 경쟁력을 가를 키워드로 떠오르고 있다. 중요성이 뒤늦게 인식되면서 우리나라도 연구와 인력양성 역사가 길지 않은데, 차세대 반도체 특화로 반도체특성화대학사업단과 BK21 사업단을 운영 중인 인하대의 행보가 눈에 띈다. 최근 반도체특성화대학사업단 부단장을 맡으며 사업 수주와 진행에 좋은 활동을 보여준 이영우 교수가 교육부장관상을 받았다. 그는 이미 반도체 테스트 분야에서 알아주는 신진연구자로, 연구와 인력양성에 매진하며 좋은 평가를 받고 있다. 그를 만나 그의 연구 열정과 계획, 포부 등에 관한 이야기를 들어봤다.

반도체 산업 현장의 통찰을 학문에 녹여내는 신진연구자의 혁신적 여정
반도체 테스트는 반도체 칩의 성능과 품질을 확인하는 과정으로 제품의 신뢰성과 안성을 보장하는 핵심기술 중 하나이다. 반도체 테스트 분야는 미세 공정 기술 발전과 함께 그 중요성이 급증하고 있는데, 고도화된 반도체 기술에 대한 품질 보증은 필수적이며 이는 전자기기와 시스템의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 특히, 첨단 기술의 발전에 따라 반도체 설계 복잡도와 수요가 함께 급증하는 상황에서 반도체 테스트 전문가와 고급 기술에 대한 수요가 확대되고 있다. 우리나라에서 반도체 테스트를 다룰 수 있는 대학 연구그룹은 아직 많지 않은 가운데 이영우 인하대 교수의 활동이 주목받고 있다. “10여 년 전 제가 학위를 할 때만 해도 반도체 테스트 관련 대학 연구그룹이 국내에서 두 군데밖에 없을 정도로 희소했는데요, 지금은 점점 연구인력이 늘어나는 추세입니다” 이영우 교수는 반도체 테스트 분야에서 국내외적으로 최고로 인정받는 연구실 중 하나인 연세대학교 강성호 교수의 지도로 공학 석사 및 박사학위를 취득하였으며, 미국 기업인 Teradyne과 삼성전자에서 시스템 반도체 테스트 분야에만 수년간의 연구개발 경험이 있고, 전남대에서 3년간 교수로 활동 후 모교인 인하대에 2024년 3월 부임했다. “Teradyne 재직 당시 SoC 제품의 웨이퍼 및 패키지 테스트 개발 업무를 담당하였으며, 대표 성과 중 하나로 ATE(automatic test equipment; 자동화 테스트 장비) 기반의 SPIROM 업데이트 방법을 개발하여, 삼성전자, Apple, TSMC, Global Foundry에서 해당 기술을 채택하여 모바일용 AP(Application Processor) 테스트 양산에 적용한 이력이 있습니다. 또한, 삼성전자 재직 당시 웨이퍼 및 패키지 양산 환경을 고려한 High Speed Test Access Port 기반의 Design-for-Testability 설계방법론을 차세대 AP에 제안하고 논문을 발표하였습니다” 그는 시스템 반도체 관련 다양한 실무 경험 후, 삼성전자 책임연구원 6년 차에 퇴사하며 산업체에서 학계로 진출해 실무능력을 갖춘 반도체 테스트 전문 연구자로서 산업 현장의 실용적인 지식을 학문적 연구에 녹여내며 역량을 발휘하고 있다.
  그는 전남대 재직 시에도 반도체특성화대학사업단 주요 실무자로 활동하였으며, 다양한 인력양성 사업을 통해 광주·전남 지역 학생들을 대상으로 실무친화형 반도체 설계 및 테스트 비교과 교육을 진행하여 총 492명의 수료생을 배출했다. “인하대학교는 제가 학문적 기초를 다지고 연구자로 성장하는 데 있어 가장 중요한 출발점이었던 만큼, 모교에 대한 애정과 책임감을 느끼고 부임하게 되었습니다. 이곳에서 후학 양성과 연구를 통해 반도체 분야의 발전과 학교의 성장을 함께 이루어 나가고자 합니다”

인하대, 차세대 반도체 인력양성으로 학계에서 산업 현장으로의 다리 역할 기대
신진연구자이지만 중견급 행보를 보여주는 이영우 교수의 활약이 두드러진다. 인하대에 부임하자마자 학부 사업인 반도체특성화대학과 대학원 사업인 BK21을 유치하는데, 큰 힘을 보탰다. 관련 활동을 인정받아 최근 첨단산업 인재 양성 기반 구축 유공으로 교육부장관상을 받기도 했다. “이번 부총리 겸 교육부장관상 수상은 개인의 성과라기보다는 인하대학교 반도체 관련 모든 구성원이 함께 노력한 결과라고 생각합니다. 반도체 산업의 핵심 인재 양성을 목표로 한 교육 프로그램과 연구 활동을 모두가 한마음으로 추진한 덕분입니다”라며 이 교수는 “특히 이번 수상이 첨단산업 특성화대학으로서의 위치를 확고히 다지는 계기가 되리라 믿습니다. 앞으로도 첨단산업 발전을 선도할 수 있는 우수한 인재를 양성하고, 국가 반도체 산업의 경쟁력을 강화하기 위해 더욱 매진하겠습니다. 이 자리를 빌려 사업단의 모든 구성원과 협력 기관들에 진심으로 감사의 마음을 전하고 싶습니다”라고 밝혔다. 사업단은 인하대학교를 중심으로 산·학·연 컨소시엄의 전체 교육과정을 기획·구성하여 실무 중심의 교육과정을 설계하고, 최신 반도체 기술을 반영한 커리큘럼 개발에 주력하고 있다. 또한, 산업체와의 협력을 통해 기업들의 적극적인 참여를 유도하여, 학생들이 실질적인 경험과 지식을 쌓을 수 있는 기반 마련을 위해 최선을 다하고 있다. 
  이 교수는 다양한 학회 및 대외 활동으로도 바쁜 나날을 보내고 있다. 현재 한국반도체테스트학회 부회장, 메모리테스트 표준화 간사, 한국디지털콘텐츠학회 편집부위원장, 반도체공학회 협동이사, ㈜루켄테크놀러지스 사외이사 등을 맡고 있다. “신진연구자로서 연구 활동에 집중하는 것도 중요하지만, 대외활동을 통해 산업계와 학계 간의 가교역할을 하는 것 또한 연구자로서의 중요한 책무라고 생각했습니다. 특히, 반도체 산업은 학문적 연구와 실무적 요구가 밀접하게 연결되는 분야이기 때문에, 대외활동을 통해 연구성과를 공유하고 협력 관계를 구축하는 것이 필수적이라고 판단했습니다”라며 그는 바쁜 시간을 쪼개 쓰면서도, 일하는 게 즐겁다고 웃어 보였다. “연구자로서 꾸준히 학술대회, 산학협력 프로젝트, 그리고 산업체 자문 활동 등에 참여하고 있으며 또한, 반도체특성화대학사업단 부단장으로서, 교육 프로그램 설계와 산업체 협력을 통해 학생들에게 실무 경험을 제공하고 기업에 필요한 인재를 양성해 공급할 수 있는 역할을 하고자 노력하고 있습니다”

“반도체 테스트의 중요성이 증가함에 따라 반도체 설계에서 품질보증까지 다룰 수 있는 우리나라 유일한 기술력을 갖추고 세계 속에 우리의 기술력을 알리겠습니다. 그리하여 대한민국이 반도체 패권을 다시 잡을 수 있게 이바지할 수 있는 연구그룹이 되겠습니다”

시스템 반도체 설계 및 테스트 연구실, 반도체 관련 4가지 핵심 분야
집중 연구로 칩렛(chiplet) 시스템 테스트 및 설계 기술 연구 기대
이영우 교수가 운영하는 시스템 반도체 설계 및 테스트 연구실은 SoC 설계 및 테스트, 메모리 반도체 설계 및 테스트, 인공지능 반도체 설계 및 테스트, 차량용 반도체 설계 및 테스트 등 총 4개의 연구팀으로 구성되어 신규 테스트 방법론 개발을 포함하여 제조 비용 절감과 반도체 제품의 신뢰성을 높이는 것을 목표로 다양한 연구를 진행하고 있다. “각 팀은 학생들의 관심 연구 분야에 따라 연구 방향을 설정하여 구체적인 프로젝트를 진행하고 있습니다. SoC 반도체의 고품질 병렬 테스트 장비의 원천 기술 개발과 초고속 메모리 시스템(CK 8GHz DQ 16Gbps) 장비 구조 개발 프로젝트를 2024년부로 마무리하였고 현재는 현대자동차 남양연구소 현업팀과 함께 자율주행 차량의 신규 시험법 개발 및 불량 분석 프로젝트를 수행하고 있으며, 수요기업이 삼성전자인 주파수 가변형 테스트 채널을 지원하는 차량용 AI 반도체 테스트 통합 모듈 개발 프로젝트 등의 연구가 진행되고 있습니다. 이러한 기술력들을 바탕으로 현재 과학기술정보통신부 승인 연구소기업인 ㈜에이다스랩을 창업하고 운영하며, 최근 ISO9001 품질경영시스템 인증을 획득하였습니다. 또한, 현대자동차 협력업체로 등록되어 기술 용역을 수행하는 등 R&D 기술 활동의 폭을 넓혀가고 있습니다” 연구실은 전국에서 유일하게 반도체 테스트 양산 장비 기반의 연구들을 다루고 있으며, 반도체 칩 내부 설계 구조와 외부 테스트 인프라 구조 관점을 모두 고려하여 테스트할 수 있는 기술력도 유일하게 보유하고 있어 반도체 테스트 분야를 선도하는 대표적인 젊은 연구그룹으로 손꼽히고 있다. 이 교수는 “향후 미래 반도체 시장에서 핵심 역할을 하게 될 칩렛 기술은 서로 다른 공정 기술로 제작된 여러 개의 칩을 하나로 통합하는 반도체 기술로 단일 기판 위에 고객사 요구에 따른 다양한 반도체를 레고 조립하듯이 모듈화 설계할 수 있는 이기종 통합 기술입니다. 다양한 기능을 개별적으로 설계하고 테스트하는 기술들을 기반으로 우리 연구실은 서로 다른 반도체들을 하나로 통합하는 칩렛 구조 분야로 연구의 폭을 넓혀가고 있습니다”라며 계속해서 도전적인 연구를 진행하겠다고 밝혔다.

이영우 교수는 “학생들이 새로운 도전을 두려워하지 않고, 반도체 기술의 미래를 선도할 수 있기를 기대한다”며 제자이자 후배들을 향한 애정을 드러냈다.(사진=임성희 기자)

“반도체 학계와 산업에서 등대 같은 역할 하길”
최근 반도체 설계 및 테스트 분야에 수요가 늘어나며 학생들의 관심도 점점 높아지고 있다. “학생들과의 개별 면담을 통해 학생들의 학업적 성취도와 연구에 대한 열정, 그리고 연구실의 연구 방향과의 적합성을 종합적으로 검토하여 연구그룹원을 선발하고 있습니다. 학생들이 주로 관심을 가지는 연구 분야는 첨단 반도체 기술의 발전 방향과 맞닿아 있는 주제들입니다. 시스템 반도체 테스트 기술 개발, 고속 메모리 반도체 테스트 기술, AI 반도체 최적화 설계 및 테스트 기술 연구, 그리고 자율주행 모빌리티 산업과 융합된 차량용 반도체 테스트 등이 있습니다. 이처럼 학생들이 관심을 가지는 연구 주제에 맞추어 연구 방향을 설정하고, 연구 과정에서 스스로 주체적인 역할을 수행하며 성장할 수 있도록 적극적으로 지원하는 것이 저의 가장 중요한 목표입니다” 그는 학생들에게 최대한 좋은 연구환경을 제공해 반도체 산업과 학문적 발전에 이바지할 수 있는 핵심 인재로 성장하도록 최대한 돕겠다고 밝히며 좋은 연구자가 되기 위해 세계적인 시각과 협력, 네트워킹의 자세를 갖추길 학생들에게 조언했다.
  “교수님 연구실은 등대 같아요”라는 말을 들을 만큼 이영우 교수 연구실 불은 늦은 밤까지도 꺼지지 않는다. 빠르게 변화하는 반도체 산업의 트렌드 속에서도 그는 “연구로 세상을 바꾼다”라는 신념으로 매일 12시간 이상 연구에 몰두하는 열정과 노력이 있어야 한다고 믿고 있었다. “제 연구철학은 노력하는 자세로 꾸준히 연구에 정진하며, 지식을 온전히 자신의 것으로 체화하는 과정에서 창의적인 아이디어를 도출한다는 것입니다. 이러한 철학은 반도체 분야와 같이 복잡하고 급변하는 환경에서 더욱 중요하다고 생각합니다. 우리 연구팀의 끊임없는 노력과 성찰은 창의성과 혁신을 이끌고, 이러한 열정은 단순히 학문적 성과를 넘어서 산업적 기여를 할 수 있으며, 이를 통해 국가 경쟁력 강화를 이루는 것이 저의 궁극적인 목표입니다”