울산과학기술원(UNIST) 반도체 교육은 현장 중심 연구개발(R&D)형 인재 양성에 초점을 맞추고 있다. 모든 학생이 정부 지원 국가연구과제와 산학 프로젝트에 직접 참여해 반도체 R&D 전 과정을 체득하는 것이 특징이다.
반도체는 빠르게 발전하는 기술이자 현장 인력 수요도 급변하는 산업이다. 이에 UNIST는 반도체 소재·소자·공정 교육과 R&D 프로젝트를 연계해 반도체 기술 전 분야에서 기본 지식과 실무 R&D 역량을 두루 갖춘 최고급 인재를 양성한다.
UNIST 반도체 교육 양축은 학·석사 통합과정인 반도체공학과(삼성전자 채용연계형 계약학과)와 석·박사를 양성하는 반도체소재·부품대학원이다.
반도체공학과는 이론수업과 함께 반도체 기초실험, 반도체 소재 분석기기학 실험, 반도체 소자 실험·실습, 삼성전자 인턴실습 등 현장 경험을 쌓을 수 있는 다양한 실습수업을 제공한다.
반도체공학과 학생은 현장 R&D 업무를 익히는 반도체연구(산학 프로젝트 수업)를 2년 동안 필수로 이수한다. 학부에서 석사과정까지 원스톱으로 완료하면 반도체 소재·소자·공정 전문 R&D 인재로 산업 현장에서 바로 R&D 업무를 수행할 수 있다.
반도체소재·부품대학원은 차세대 지능형 반도체 기술개발, 프로세싱인메모리(PIM) 인공지능(AI) 반도체 기술개발, 나노 및 소재 기술개발, 민관공동 반도체 인력양성 등 정부 지원 국가연구과제에 참여하는 형태로 R&D 실무교육을 진행한다.
또 현장 경험을 축적할 수 있는 다양한 산학협력 R&D 프로그램을 다수 운용하고 있다.
삼성전자, SK하이닉스 등 반도체 대기업뿐만 아니라 덕산, 후성, 이엔에프테크놀로지, 세메스, 도쿄일렉트론코리아 등 중견·중소기업이 대학원생과 산학과제를 함께 수행한다.
대학원생은 실무 프로젝트, 산학과제뿐만 아니라 교내 첨단 인프라를 활용한 자율 실험·실습, 산학연 최신 기술 동향 세미나, 교수와 1대1 연구과제 등에 참여해 반도체 소재·소자·공정 분야 최고급 전문 R&D 인재로 성장한다.
최근 반도체 교육은 기술·산업적 연계성을 더욱 중요하게 다루고 있다. 최고급 반도체 인재라면 반도체 유관 기술과 신기술은 물론 타 산업과 연계 시너지까지 두루 파악하고 있어야 하기 때문이다.
UNIST 반도체 교육에는 신소재공학과, 전기전자공학과, 물리학과, 화학과, 에너지화학공학과, 바이오메디컬공학과 등 6개 유관학과 교수들이 참여해 기술·산업적 연계 교육 효과를 높이고 있다.
최고의 교육 환경은 UNIST 반도체 교육이 지닌 차별화 요소이자 가장 큰 자랑거리다.
UNIST는 2021년 반도체소재·부품대학원 개원 전부터 국내 최고 반도체 교육과 인재 양성을 목표로 우수 교원 확보, 최적 커리큘럼 개발, 첨단 연구실습 인프라 구축에 전력을 기울였다.
반도체를 UNIST 4대 중점 육성 분야 중 하나로 지정하고 지속적으로 전임교원을 확충한 결과 현재 대학원과 반도체공학과 전임교원 수는 13명으로 국내 최대 규모다. 향후 3년 내 20명까지 확대할 계획이다.
전임교원은 면면이 학계, 연구소, 산업계에서 수십년 재직한 해당 분야 최고 전문가다. 전공 및 연구 분야는 차세대 메모리·비메모리 소자에서 AI반도체 소자와 공정, 시뮬레이션&모델링과 머신러닝을 이용한 설계 최적화, 전자현미경 및 방사광을 이용한 소재·소자 초정밀 분석까지 최신 반도체 분야를 망라하고 있다.
UNIST 보유 반도체 연구시설도 국내 최고 수준이다.
UNIST 연구지원본부(UCRF)는 양산급 클린룸 나노팹을 비롯해 반도체 소자 제작에 필요한 전공정, 후공정, 패키징 공정 장비를 모두 보유해 운영한다. 대학원은 별도의 공동실험실에 마스크리스 레이저 리소그래피, 이온빔 보조 전자빔 증착기, 스퍼터링 박막 증착시스템, 원자층 증착시스템 등 첨단 공정 장비와 반도체 소자 특성분석 통합 시스템을 구축 운용하고 있다.
이 같은 첨단 교육·연구 환경 속에서 UNIST는 반도체 교육 시작 3년여만에 국내외에서 주목하는 R&D 연구 성과를 거두고 있다.
대표적으로 대학원은 초고속 반도체 소자, 원자층 트랜지스터, 두뇌모사 소자, 이차원 반도체 소자, 산화물 반도체 소자, 초정밀 박막공정 등 미래 반도체 원천기술을 개발해 네이처 등 최우수 학술지에 발표했다.
국가연구과제 수행 결과물로 기존 폰 노이만 컴퓨팅 아키텍처의 한계를 극복한 뉴모로픽 컴퓨팅과 PIM에 필요한 핵심 소재·소자 기술도 개발했다.
연구성과를 기반으로 과학기술정보통신부 지원 차세대 지능형 반도체 기술개발사업 1단계(2021~2023년, 28억원)에 이어 2단계(2024~2028년, 45억원)를 확보했고, 추가로 나노 및 소재 기술개발사업(2024~2028년, 72억원)에도 선정됐다.
기업체와 산학과제를 통해 산업 현장에 즉시 적용 가능한 요소기술도 다수 개발했다. DRAM 차세대 채널층, 플래시메모리 전하 트랩층, 신개념 이온이동 기반 메모리 소자, 차세대 패키징 기술 하이브리드 본딩, 반도체 공정용 식각액, 초미세 패터닝용 레지스터 소재, 저유전율 및 고유전율 절연막 소재, 차세대 메모리 산화물 및 이차원 소재, 극자외선(EUV)용 펠리클, 박막증착용 프리커서 등이다.
UNIST는 협력기업 수요 조사를 토대로 산학과제 및 프로젝트를 지속적으로 발굴하고 공동 R&D를 확대해 현장 중심형 R&D 교육을 강화해 나갈 방침이다.
반도체 국제협력 활동도 확대한다. 미국 텍사스 오스틴대, 일본 도쿄공대 등과 공동연구, 대학원생 교환, 공동 워크숍 개최 등으로 글로벌 역량을 배가하는 한편, 미래 반도체 원천 기술 공동 R&D를 추진해 국내를 넘어 세계적 반도체 교육과 연구 중심 기관으로 도약한다는 목표다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
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