“제가 설계한 반도체가 사람들의 삶을 풍요롭게 할 수 있다는 것이 이 직업의 가장 큰 장점 아닐까요.”
SK하이닉스에서 낸드(NAND)플래시 메모리 설계를 담당하는 최원재 NAND설계팀 기술리더(TL)는 반도체 엔지니어의 매력을 묻는 질문에 이렇게 답했다. 8월 2일 경기 이천 SK하이닉스 본사에서 최 TL을 만났다.
반도체는 산업의 쌀로 불린다. 모든 산업에서 반도체의 역할이 그만큼 중요하다는 뜻이다. 품질 좋은 쌀을 수확하기 위해서는 농부의 역할도 중요하지만, 좋은 특성을 가진 종자를 개량하는 일이 먼저다. 반도체도 마찬가지다. 반도체 설계 엔지니어는 이 같은 반도체 개발 현장 최전선에서 이 역할을 담당한다.
문제 해결과 끝없는 싸움
반도체 설계는 일반적인 설계와는 개념이 다소 다르다. 물리적인 형태뿐만 아니라 사용자에게 필요한 기능과 성능을 갖추는 게 중요하다. 그렇기에 설계를 담당하는 반도체 엔지니어는 구조나 회로처럼 하드웨어적인 부분은 물론, 반도체에 탑재되는 프로그램 등 소프트웨어적인 요소를 어떻게 만들지도 결정한다.
반도체 개발 과정에서 문제점을 찾고 해결하는 것도 설계 엔지니어의 주요 역할 중 하나다. 양자역학 개념이 적용될 정도로 작은 단위를 다루는 만큼 반도체를 설계하는 과정에서 원인을 알 수 없는 수많은 문제를 만날 수 있다. 설계 과정은 바로 이 문제를 해결하기 위한 끝 없는 싸움이다.
최 TL은 “저장 기능을 하는 비휘발성 메모리 반도체인 낸드플래시의 경우 전자 분포가 흐트러지지 않도록 하는 것이 중요한데, 한 번은 테스트 제품에서 예상 못한 이유로 이런 현상이 발생했다”며 “양자역학 등 다양한 이론과 기술로 문제를 해결했는데, 이런 과정을 통해 완벽한 품질의 반도체가 전자제품에 쓰일 수 있도록 하는 것이 우리의 역할 중 하나”라고 말했다.
전자장치에서 필요한 기능을 정상적으로 수행하는지 확인하는 것도 중요하다. 최적의 상태로 작동하도록 설계했더라도 실제 제품으로 만들면 문제가 발생할 수 있다. 최 TL은 “보통 신제품 설계에 1년가량의 기간이 걸린다면, 그중 절반 이상의 기간은 문제 해결에 투자할 정도로 중요한 과정”이라고 말했다.
한계를 뛰어넘기 위한 도전의 연속
하나의 반도체 제품을 만들기 위해서는 다양한 분야의 전문가가 협업해야 한다. SK하이닉스 낸드플래시의 경우 설계 단계에만 300명가량의 엔지니어가 참여하고 있다. 넓게 보면 3000여 명의 인력이 낸드플래시 개발에 투입된다. 다양한 전공의 반도체 엔지니어들이 각자의 전문 분야에서 활약하고 있다.
최 TL은 “반도체 엔지니어가 되고 싶다면 전자공학과 진학을 추천한다”면서도 “워낙 다양한 전문가들이 참여하는 만큼 기계공학, 컴퓨터공학 등 공학 분야라면 어느 전공이라도 도움이 될 것”이라고 말했다. 최 TL도 학부는 전자공학을 전공했지만 석·박사는 바이오 및 뇌공학을 전공했다. 그는 “미지의 분야에 도전하고 싶어서 선택했다”며 “지금 하는 일과 직접 관련은 없지만, 그 때 배운 것들이 도움이 되고 있다”고 말했다.
그는 반도체 엔지니어에게 필요한 덕목으로 도전 정신을 강조했다. 성능 면에서 다른 이들이 달성하지 못한 새로운 한계를 목표로 반도체를 설계해야 하는 만큼 도전과 개척을 두려워해서는 안 된다는 것이다. 반도체 엔지니어를 꿈꾸는 청소년들이라면 더욱 그렇다.
최 TL은 “최근 반도체 설계에서 인공지능(AI)의 역할이 커지는 것처럼 앞으로 반도체 엔지니어가 갖춰야 할 능력은 지금과 달라질 것”이라며 “우리 앞에 또 어떤 변화가 찾아올 지 예측하기 어려운 만큼 지금부터 새로운 분야에 도전하고 이 과정에서 무언가를 배우는 과정을 경험해 보길 추천한다”고 말했다.
● 반도체 엔지니어가 되기 위한 팁
Q1 반도체 엔지니어가 되기 위한 자격은?
반드시 요구되는 자격은 없다. 공학에 대한 기초지식이 필요한 만큼 공학 관련 전공, 그중에서도 전자공학을 전공하길 추천한다.
석사, 박사 등 학위나 자격증도 필수조건은 아니다. 다만 자신의 전문성을 보일 수 있는 하나의 조건은 될 수 있다.
Q2 반도체 엔지니어를 꿈꾸는 이들에게 한마디
우선 세상에는 다양한 일이 있는 만큼 꿈을 찾기 위해서는 많은 경험을 하는 것이 중요하다. 그리고 반도체와 AI는 현재 만큼이나 미래에 더욱 유망한 분야다. 다소 생소한 분야일지라도 한번 경험해 보고, 공부해 보길 추천한다. 반도체의 매력을 알 수 있을 것이다.
●반도체와 진로 ‘랜선멘토링’
SK하이닉스와 초록우산어린이재단, 동아사이언스는 이공계 분야에 진출할 청소년들을 위해 2018년부터 ‘해피드리밍 과학진로교육’ 프로그램을 진행하고 있습니다. 올해 상반기에는 각 분야의 전문가와 함께 진로 특강 ‘랜선콘서트’를 개최했습니다.
하반기에는 SK하이닉스 현직 직원들이 반도체와 진로를 주제로 ‘랜선멘토링’을 진행하며 반도체 산업을 이끌어 갈 미래의 인재들과 만날 예정입니다. 랜선멘토링 참여를 희망하는 중·고등학교 학급의 교사는 e메일로 문의해 주시기 바랍니다.
문의 skhynixchild@gmail.com
