우주 반도체 사업에 진출하려면 무엇이 필요할까. 시스템반도체는 ‘패키지’ 메모리반도체는 ‘차세대 메모리’에 주목할 필요가 있다는 조언이 나왔다. 30일 한국항공우주연구원(KARI) 이우준 선임연구원은 경기 수원시 경기경제과학진흥원에서 열린 ‘첨단우주반도체혁신콘퍼런스(ASSIC)2024’에서 “우주 반도체는 신뢰성과 내구성이 중요하다”라며 “방사선에 견디는 능력도 필요하지만 가혹한 우주 온도 환경에서 버틸 수 있는 기술도 요구된다”라고 밝혔다. 이번 행사는 ‘디일렉’과 ‘큐알티’가 주최했다. 200여명이 참석했다. 이 연구원은 ‘항공 우주 반도체의 요구 스펙 및 차세대 항공우주반도체 개발 동향’을 주제로 발표했다. KARI는 국내 최대 우주 반도체 고객사다. 우주용 반도체는 영하 55도에서 영상 125도까지 정상 작동하는지를 검증한다. 이 연구원은 “실리콘과 패키지 재료의 열팽창 계수가 다르기 때문에 우주용 반도체 패키지는 볼그리드어레이(BGA)를 사용하지 않고 컬럼그리드어레이(CGA)를 활용한다”라며 “300핀 이상 우주용 인증 부품은 대부분 세라믹CGA(CCGA) 타입”이라고 설명했다. 또 “비용을 줄이기 위해 기존에 사용하던 소자를 사용하는 경우 우주용 경험이 있던 곳은 통과율이 80% 그렇지 않은 곳은 20%를 기록하는 등 기존 설계를 고수하는 경우 실패 위험이 크다”라며 “현재 우주용 반도체 인증을 받은 반도체 업체는 14개”라고 덧붙였다. 인공위성에도 메모리가 들어간다. 위성에서 찍은 사진 등을 저장하고 지구로 전송하기 위해서다. 메모리의 경우 우주용 제품을 따로 제조하는 곳은 없다. 이 연구원은 “초기에는 D램을 저장장치로도 사용했지만 전력 사용량·무게 등을 절감하기 위해서 낸드플래시로 교체했으며 사용 연한과 내구성 등을 고려해 멀티레벨셀(MLC) 제품 대신 싱글레벨셀(SLC) 모델을 쓰고 있다”라며 “컨트롤러는 내방사선 문제로 마이크로칩의 프로그래머블반도체(FPGA)를 자체적으로 최적화해 탑재한다”라고 말했다. 아울러 “용량이 충분한 SLC를 현재 제조하는 곳이 마이크론밖에 없어 추후 이를 대체할 메모리를 찾는 것이 숙제”라며 “M램 등 차세대 메모리 등을 이용한 준비 등이 이뤄지고 있는 상황”이라고 첨언했다. 이 연구원은 우주 반도체 진출을 위해서는 인증 확보에도 신경을 써야한다고 조언했다. 그는 “상용 부품을 이용한 우주용 반도체 검증 기관도 종합 평가가 가능한 곳과 기계적 평가와 전기적 특성을 각각 평가하는 곳이 있다”라며 “통상 우주 반도체를 소비하는 곳에서는 종합 평가를 맡기는 것이 일반적”이라고 전했다.

디일렉=윤상호 기자 [email protected]
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