"반도체 클러스터, 광주 광기술·전남 화학소재로 승부해야"[와이드이슈]

△ 신민지 앵커 : 시청자 여러분, 안녕하십니까? 10월 26일 월요일 KBC 뉴스와이드 시작합니다. 호남권 반도체 클러스터 조성이 추진되면서 지역 산업에도 새로운 변화가 기대되고 있습니다. 단순한 공장 유치를 넘어 기존 지역 산업과 연계해 새로운 성장 동력을 만드는 것이 관건인데요. 오늘은 GIST AI정책전략대학원 공득조 교수와 함께 호남권 반도체 클러스터의 성공 조건, 그리고 지역 산업의 발전 전략을 짚어보겠습니다. 교수님, 안녕하십니까?

▲ 공득조 교수 : 안녕하십니까.

△ 신민지 앵커 : 전남·광주 통합과 함께 반도체 클러스터 조성이 추진되고 있습니다. 단순히 반도체 공장을 유치하는 것을 넘어서 지역 산업의 새로운 기회가 될 텐데요. 이번 클러스터 추진, 어떻게 보십니까?

▲ 공득조 교수 : 저는 먼저 광주·전남의 통합에 중요한 의미가 있다고 생각합니다. 이 의미는 서로 다른 산업과 인재들이 연결돼서 창조적 도전의 기회를 늘리는 데 있다고 생각합니다. 실제 연구에서 도시가 10배로 거대화되면 창조적 도전의 기회가 18배로 증가한다는 결과가 있었지요.

전남광주의 통합 출범이 이러한 의미에서 지역 도시의 거대화와 창조적 도전의 기회를 늘릴 수 있다고 저희는 기대하고 있습니다. 하지만 도시 거대화가 단순히 노력만으로 되는 건 아니라고 생각합니다. 역량들이 결집되고 앵커기업의 역할도 굉장히 중요해질 거라고 생각합니다.

광주에는 기존의 AI와 연구개발 역량, 광산업, 자동차산업 같은 기반 시설들이 잘돼 있습니다. 그리고 전남에는 화학·소재, 에너지 같은 기반들이 잘돼 있고요. 이러한 역량들이 긴밀하게 연결되면 개별 지역에서는 어려웠던 새로운 시도들이 나타날 수 있지 않을까 생각합니다. 도시가 커지면 다양한 전문성이 있는 사람들이 만나고 기업이 만나게 되고 기술과 아이디어가 결합하는 기회들이 계속 늘어날 수 있습니다.

다만 행정구역을 합치는 것만으로는 이런 효과가 자동으로 생기지는 않습니다. 그렇기 때문에 기업과 대학, 연구기관들이 실제로 함께 일할 수 있도록 교통, 연구개발, 투자, 인력 양성 체계 같은 것들을 잘 갖춰야 한다고 생각하고 있습니다.

△ 신민지 앵커 : 단순히 반도체 공장이 들어서는 것, 그리고 반도체 클러스터가 조성되는 건 좀 다른 이야기일 텐데요. 어떤 조건들이 필요합니까?

▲ 공득조 교수 : 맞습니다. 산업단지라고 보통 이야기하는 것들은 기업들이 입주해서 생산하는 공간을 의미합니다. 하지만 저희가 얘기하는 혁신 클러스터 같은 경우에는 기업과 대학, 연구기관이 서로 문제를 해결하면서 새로운 기술과 산업을 만들어내는 것을 의미합니다.

삼성전자나 SK하이닉스 같은 대기업들의 생산시설을 중심으로 산업단지를 조성하더라도 지역 기업이 주변에 있다는 이유만으로 그 공급망에 들어갈 수는 없습니다. 사실 반도체는 품질이나 신뢰성을 매우 엄격하게 따지는 산업입니다. 작은 불량 자체가 굉장히 큰 손실로 이어질 수 있기 때문에 새로운 소재나 장비를 도입하는 데 굉장히 신중할 수밖에 없습니다. 그래서 성능뿐만 아니라 품질의 일관성, 안정된 공급 능력까지 증명해야만 공급망으로 진입할 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

그래서 생산시설과 함께 배후에 있는 혁신 클러스터의 조건이나 필요성을 매우 중요하게 생각하고 있습니다. 이런 혁신 클러스터에서는 지역 기업이 기술을 개발하고 시험하고 신뢰성을 검증하고 고객사의 평가를 통과할 수 있도록 도와주는 체계가 있어야 지역 기업에도 새로운 기회가 되지 않을까 생각합니다. 이런 연결을 처음부터 고려하고 설계해야만 생산시설의 투자가 지역 기업의 성장으로 연결될 수 있지 않을까 생각합니다.

△ 신민지 앵커 : 말씀하신 대로라면 지역 기업이 반도체 산업에 들어가는 게 좀 쉽지 않은데요. 지역 기업들은 어디서 기회를 찾아야 합니까?

▲ 공득조 교수 : 사실은 기술이 바뀌면서 새롭게 등장하는 문제에서 기회를 찾아야 한다고 생각합니다. 그러니까 기존 공급망에서 아직 해결하지 못한 문제에 대한 검증된 해법을 제시한다면 새로운 기업이 참여할 수 있는 여지가 생기는 거죠.

지금 반도체에서 대표적인 사례가 3D 적층, 이종집적 기술 같은 것들이 있습니다. 반도체는 회로를 더 작게 만드는 기술과 여러 가지 칩들을 연결하는 기술로 볼 수 있는데요. 서로 다른 칩들을 정밀하게 연결하는 방향으로 발전하고 있습니다.

최근에 미국의 마이크론 테크놀로지사에서 발표한 기술 로드맵을 살펴보면 웨이퍼 접합과 3D D램을 차세대 기술 방향으로 주도하겠다고 야심 찬 목표를 잡고 있습니다. 그런데 칩을 쌓으면 열을 어떻게 빼낼지, 칩 사이의 연결을 어떻게 더 정확하게 검증할지, 서로 다른 소재들이 열을 받아서 다르게 팽창하는 문제를 어떻게 해결해야 할지, 이런 문제들이 계속 대두될 수밖에 없죠.

여기에는 반도체 설계뿐만 아니라 화학, 신소재, 물리, 기계, 이런 다양한 해법들이 존재합니다. 그래서 세정이나 접합에 대한 새로운 화학물질, 절연이나 발열에 대한 소재, 정밀 측정이나 검사 기술과 같은 분야들이 새로운 기회로 떠오를 수 있습니다. 이런 문제를 지역에 있는 기업이나 대학, 연구기관이 함께 해결한다면 새로운 공급망에 접어들 수 있지 않을까 생각합니다.

△ 신민지 앵커 : 그러면 현재 우리 지역의 기업들에게 이 같은 경쟁력이 어느 정도 갖춰져 있을까요?

▲ 공득조 교수 : 저는 광주가 오랫동안 투자했던 광산업에서 그 해법을 한번 찾아보고 싶다는 생각을 합니다. 그동안 광산업에 많은 투자를 하면서 광통신, 광소자, 특히 화합물반도체와 같은 기술과 전문 인력, 연구기관의 노하우 같은 것들이 굉장히 많이 축적돼 있습니다. 물론 기업들도 많이 있죠.

사실 차세대 반도체라고 하는 분야에서 얘기하는 것들이 실리콘의 한계점을 극복하고자 하는 것들이 굉장히 많이 있습니다. 대표적으로 탄화규소라고 말하는 실리콘 카바이드라든지, 질화갈륨이라고 얘기하는 갈륨 나이트라이드 같은 물질들은 기존의 실리콘보다 밴드갭이 좀 넓은 소자이기 때문에 높은 전압을 견디거나 빠르게 전력을 변환하는 전력 소자에 특화돼 있습니다.

그래서 예를 들어 실리콘 카바이드 같은 경우는 전기차 구동에 들어가는 인버터나 고전압 전력 변환 장치, 갈륨 나이트라이드 같은 경우에는 고속 스위칭 소자 같은 데 사용될 수 있습니다. 이런 화합물반도체에 대한 우리의 노하우를 지금 발전하고 있는 차세대 반도체 분야에 적용한다면 꽤 좋은 시너지가 날 수 있지 않을까 생각하고 있고요.

특히 아까 잠깐 말씀드렸던 이종집적 기술에서는 3D 적층이나 패키징 안에서 이런 것들을 검출하는 기술들이 필요합니다. 그런 데에서는 결국 광기술이 들어갈 수밖에 없거든요. 그래서 기존에 있었던 기업들에 또 다른 새로운 기회가 나올 수 있지 않을까 생각합니다.

△ 신민지 앵커 : 광주의 광기술을 이야기해 주셨는데요. 우리 전남 동부권의 화학산업도 새로운 성장 동력이 절실한 상황입니다. 여수산단에는 화학·소재 역량이 갖춰져 있는데요. 이 같은 역량을 반도체 산업과 연결하려면 어떤 준비를 해야 할까요?

▲ 공득조 교수 : 예를 들어 좀 전에 광주의 광산업과 화합물반도체에 대해서 말씀드렸는데, 여수에는 화학산업이 발전하고 있죠. 그래서 함께 도전할 과제를 한번 찾아볼 수 있을 것 같습니다.

앞서 말씀드렸던 이종집적 기술을 예로 들어보겠습니다. 실리콘 기반의 소자와 화합물반도체의 소자, 서로 다른 것들을 연결하는 거죠. 그리고 여러 칩들을 3차원으로 쌓으려면 정밀한 접합과 소재 기술 같은 것들이 필요합니다. 이 경우에 서로 다른 반도체를 접합하고 보호하고 열을 빼내는 데 다양한 화학물질과 소재들이 필요합니다. 또한 정밀한 표면 처리나 세정 기술 같은 것들도 필요하고요.

물론 기존에 생산하던 화학 제품이 곧바로 새로운 반도체 소재가 될 수 있는 건 아닙니다. 당연히 반도체가 요구하는 높은 순도나 정밀도, 품질 관리 기준들을 충족하고 연구개발을 통해 공정 고도화나 최적화 같은 것들이 필요하죠.

결국에는 수요 기업이 필요로 하는 성능을 제시하고, 지역 기업과 연구기관이 함께 개발하고 검증하는 구도를 만들어야 한다고 말씀드리고 싶고요. 이를 통해 전남광주 통합의 산업적 시너지를 구체화할 수 있지 않을까 생각합니다. 먼저 고객사가 원하는 소재나 요구 성능 같은 것들을 잘 파악하고 지역 기업이 보유한 기술을 기반으로 역량을 강화해 놓으면 훨씬 더 새로운 기회가 나오지 않을까 생각하고 있습니다.

△ 신민지 앵커 : 반도체 클러스터가 성공하려면 반도체를 생산하는 것뿐 아니라 생산한 반도체를 활용하는 산업도 함께 키워야 할 것 같은데요. 어떻게 보실까요, 교수님?

▲ 공득조 교수 : 맞는 말씀인 것 같습니다. 반도체는 사실 자동차나 로봇, 공장 같은 실제 제품이나 시스템에 들어가 가치를 만드는 핵심 부품입니다. 그렇기 때문에 반도체를 생산하는 역량과 이를 활용하는 산업이나 시장도 다르게 봐야 할 것 같습니다.

광주에는 대규모의 AI 연산 자원, 그러니까 우리가 말하는 슈퍼컴퓨팅 자원들이 있고, 대형 드라이빙 시뮬레이터 장비도 함께 갖추고 있습니다. 그러다 보니까 우리는 개발이나 검증 기반이 있다고 볼 수 있고요. 이러한 역량을 실제 도로나 공장, 도시 시설로 연결하는 것이 굉장히 중요하다고 생각합니다.

지역에서 개발한 AI를 NPU 같은 저전력 반도체에 탑재하고 실제 사용자가 있는 현장에 활용하도록 하면 훨씬 더 좋은 시너지가 날 수 있지 않을까 생각합니다. 저는 여기서 기술을 시험하는 테스트베드와 시장 진입을 위한 실증을 구분해서 봐야 하지 않을까 생각합니다. 시험을 통과한 기술이 실제 고객의 사용과 구매로 이어지는 과정을 마련해야 하기 때문이라고 말씀드리고 싶은데요.

기업 입장에서는 기술을 개발하는 것만큼 첫 고객을 확보하는 게 굉장히 중요합니다. 광주에 오면 실제 사용자를 만나 제품을 검증하고 구매와 납품으로 이어질 기회가 있다면 광주에 오지 말라고 해도 올 수밖에 없는 구조가 되지 않을까 생각이 들고요.

그러한 성과들을 쌓으면 관련 기업이나 투자로도 추가로 연결될 수 있지 않을까 생각합니다. 저는 광주 전체가, 그리고 전남까지 포함해서 도시 전체가 새로운 기술의 시장 진입을 돕는 실증도시가 돼야 한다고 주장하고 있습니다.

△ 신민지 앵커 : 지금까지 말씀하신 구상들이 실제 성과로 이어지려면 산·학·연이 협력해야 할 텐데요. 이런 협력을 이끌어갈 중심 기관도 필요해 보입니다. 어떤 역할을 맡아야 할까요?

▲ 공득조 교수 : 아까부터 말씀드렸던 것은 기업과 대학, 연구기관을 연결하면서 기술 개발부터 검증과 사업화까지 지속적으로 지원할 수 있는 전문 연구기관이 필요하다는 말씀입니다.

일단 광주는 이미 활용할 수 있는 제도적 기반을 갖추고 있습니다. 대표적으로 2024년에 지정된 상무지구의 도심융합특구인데요. 먼저 위치부터 말씀드리자면 군공항 일원의 반도체 산업 구상과 연계할 수 있는, 굉장히 인접해 있는 혁신 단지입니다.

관련 법을 보면 기업종합지원센터를 설립할 수 있는 지원 근거가 마련돼 있고, 함께 공동 연구 같은 것들을 할 수 있고, 중견기업들이나 중소기업들에 도움을 줄 수 있게끔 유도하고 있습니다. 이런 제도적 기반에 전문 연구개발과 검증 기능이 결합돼야 한다고 보고 있습니다.

물론 기업지원센터의 상담과 행정 지원도 굉장히 중요하겠지만, 여기에 더해서 반도체를 설계하고 새로운 소재와 공정을 개발하고 신뢰성을 검증하는 전문적인 연구 인력과 시설이 함께 공존해야 아까 말씀드렸던 시너지 효과를 더 극대화할 수 있지 않을까 생각합니다.

그래서 저는 도심융합특구에서 추진하는 AI반도체연구원이 이런 역할을 감당해야 하지 않을까 생각하고 있고요. 반도체 설계부터 전공정, 후공정, 측정·검증 역량까지 함께 연결하고, AI 모델들을 반도체에 탑재해서 실제 현장에서 활용할 수 있게끔 도와주는 역할을 이 반도체연구원에서 해야 한다고 생각합니다.

그리고 이런 것들이 도심융합특구 내부에만 머물러서는 안 됩니다. 여기를 시작으로 호남권 반도체 클러스터 전체를 연결해서 지역 기업들을 다 융합하고 지역 기업들의 새로운 기회들을 마련해 주는 창구 역할을 해야 합니다. 이런 것들이 결국 우리 전남광주의 중추 기관으로 성장할 수 있도록 계속 도와줘야 하지 않나 생각합니다.

△ 신민지 앵커 : 그렇다면 호남권 반도체 클러스터가 지역 기업의 성장, 그리고 인재의 기회로 이어지도록 지금부터 무엇을 가장 중요하게 준비해야 할까요?

▲ 공득조 교수 : 저는 이러한 거대한 작업을 성공시키려면 지역과 기관의 역량을 결집해야 한다고 생각하고 있습니다. 정부와 지자체, 기업과 대학, 연구기관이 각자의 전문성을 더해서 공동의 목표를 향해 움직여야 한다고 생각합니다.

지금부터 해야 할 일은 이 역량들을 한자리에 모아서 공동의 실행 계획을 함께 세우는 게 가장 중요하지 않을까 생각합니다. 저는 이런 관점을 환경, 기술, 사람, 이 세 가지 측면에서 바라보고 있는데요.

먼저 환경 부분부터 말씀드리겠습니다. 안정적인 전력과 용수, 이런 얘기들은 계속 많이 합니다. 당연히 필요한 것들이고요. 거기에 교통과 물류, 주거, 교육, 이러한 다양한 산업과 정주 여건을 함께 갖추고 있어야 한다고 생각합니다. 그리고 환경 지속가능성과 지역사회 수용성까지 함께 고려해서 우리가 다 같이 똘똘 뭉칠 수 있는 제도적 기반과 공감대를 형성해야 한다고 생각합니다. 그래야 기업이 투자하고 사람이 머물 수 있는 환경을 만들 수 있다고 생각합니다.

두 번째로는 기술입니다. 광주의 광산업, AI 산업, 그리고 전남의 화학·소재 역량들을 차세대 반도체와 연결해야 한다고 생각합니다. 그러면 지역이 가진 강점으로 산업 현장의 어떤 문제를 해결할 수 있는지 찾아볼 수 있겠죠. 그리고 여기에 필요한 연구개발과 검증 능력을 보완하고, 실제 납품과 시장으로 이어 나가는 것이 굉장히 필요하다고 생각합니다.

마지막으로 가장 중요한 건데요. 이 모든 것들을 결국 움직이는 건 사람입니다. 그렇기 때문에 연구자와 엔지니어, 현장의 기술 인력, 창업가들을 함께 키워 나가야 한다고 보고 있고요. 지역의 새로운 인재가 새로운 기회를 만들어내고 얻고, 외부의 인재들도 계속 이 안으로 유입시켜야 한다고 생각합니다.

환경과 기술, 사람은 항상 맞물려 있기 때문에 좋은 기술도 현장에서 구현할 사람이 필요하고, 좋은 인력이 역량을 펼칠 수 있는 산업과 생활 여건도 필요하다고 말씀드리고 싶습니다. 그래서 호남권 반도체 클러스터는 모두의 역량을 결집하고 지역의 산업과 사람의 미래를 함께 만드는 대형 프로젝트가 돼야 하지 않을까 생각합니다.

△ 신민지 앵커 : 예, 잘 들었습니다. 오늘 이야기는 여기서 마무리하겠습니다. 지금까지 GIST AI정책전략대학원 공득조 교수와 함께했습니다.

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