수상이유

이종호 교수는 1987년 경북대학교에서 학사학위를 마친 후, 2003년 서울대학교 전자공학과에서 박사학위를 취득하였다. 그 후, 원광대학교와 경북대학교 교수를 거쳐 2009년부터 서울대학교 전기정보공학부 교수로 재직하면서, 반도체 분야에서 학술적 발전은 물론 직접적인 산업진흥에도 크게 기여하고 있는 뛰어난 학자이다. 이 교수는 세계 최초로 벌크 핀펫(FinFET, 3차원 반도체 소자)을 발명하고, 이 소자에 대해 60편 이상의 논문을 발표하면서 세계적으로 이 분야에 대한 연구를 주도하고 있다. 이 기술은 인텔, 삼성 등을 포함한 세계 주요 반도체회사에서 핵심 표준 기술로 채택되는 성과가 있었다. 미국 반도체 회사와 협약한 그의 특허 통상실시권은 국내 대학과 우리나라 공공기관에 근무하는 개인 사이에 가장 높은 금액으로 계약된 바 있다. 이 교수가 포럼에서 발표한 14 nm 벌크 핀펫 관련내용은 Springer에서 출판되었고, 현재 996회 다운로드 되었다. 그 외, 벌크 핀펫 분석기굴을 금속산화물 반도체 소자의 내구성 분석에 응응하여 발표한 논문은 409회 인용된 바 있다. 그 동안 이종호 교수는 260 여 편의 SCI논문을 발표하였고, 특허 91건 (국내:60, 국제:31)을 등록하였다. 이 교수가 개발한 3차원 트랜지스터 기술은 CPU (Central Processing Unit), AP (Application Processor), GPU (Graphic Processing Unit) 등을 포함하는 핵심 칩 양산에 적용되고 있을 뿐 아니라 최근에는 인공지능용 NPU (Neural Processing Unit) 생산에도 이용되고 있다. 이종호 교수는 이러한 3차원 트랜지스터에 대한 뛰어난 학술적 업적과 기술 상용화 성과를 인정받아 2015년에는 IEEE Fellow로 선정 된 바 있다. 이종호 교수는 공과대학 교수로서 벌크 핀펫의 발명을 통해 대한민국의 기술 위상을 높였으며, 산업체의 직접적인 발전에도 큰 기여를 하여 국부를 창출했다. 이러한 업적을 바탕으로 이종호 교수를 제13회 경암상의 공학부문 수상자로 선정한다.

수상소감

먼저, 경암상을 수상하게 되어 저에게는 큰 영광이고 너무 기쁘게 생각합니다. 수상이 있기 까지 도와 주신 모든 분들께 진심으로 감사를 드립니다.

제가 1987년 대학원 석사과정에 입학하여 약 31년간 반도체 관련 연구를 했습니다. 반도체 소자 기술로 가장 활발하게 사용되어온 금속-산화물-반도체 전계효과 트랜지스터 (영어로 MOSFET이라 줄여서 사용함)를 연구를 주로 하였고, 세계적으로 이 분야의 연구개발은 경쟁이 치열하였습니다. 우리가 평소에 언론을 통해 듣는 디램(DRAM), 낸드 플래시 메모리 등의 메모리 반도체나 시스템 반도체(CPU 등)가 모두 이 기술로 구현되어 왔습니다. 최근 뉴스에 따르면 올해 반도체 수출액이 100조원을 돌파할 것으로 예상되고 있고, 단일 종목으로 우리나라 수출액의 16%를 점유하고 있는 효자 산업으로 성장하였습니다. 정말 대단한 일이 아닐 수 없습니다. 이러한 성장에 제가 조금이나마 기여할 수 있게 되어 정말 감사하게 생각하고 있습니다.

제가 이 번 수상과 관계된 벌크 핀펫은 앞서 말씀드린 MOSFET의 일종으로, 개발하기 시작한 것은 2000년으로 생각됩니다. 핀펫이라는 것이 물고기 등 지느러미 형상을 가진 나노 반도체 구조물에 3차원 트랜지스터를 만든 것입니다. 연구재단의 지원으로1998년 미국 MIT 전기컴퓨터공학부 마이크로시스템즈 랩에 박사후 연구원으로 참여하면서 미국 국방성 과제를 수행했습니다. 그 때, 연구한 반도체 소자 기술은 기존 2차원 반도체 기술을 3차원으로 구현하는 그런 유형의 연구 였습니다. 1999년 귀국하여 MIT에서 수행한 연구를 계속 수행하려 했지만, 그 기술은 SOI라는 특수한 반도체 기판이 필요했고, 이는 벌크 반도체 기판에 비해 가격이 몇 배 비싸 연구수행이 어려웠습니다. 그래서 다른 3차원 소자를 찾게 되었고, 그것이 핀펫이었습니다. 2000년 당시 핀펫은 앞서 언급한 비싼 SOI 기판을 사용하여 제작되고 있었습니다. 저는 이를 낮은 가격의 벌크 기판으로 구현하는 연구를 수행하였고, 그 당시 세계적으로 활성화되지 않았던 3차원 반도체 시뮬레이션을 어렵게 배워 제가 직접 연구를 수행하여 가능성이 있음을 확인하였습니다.

그러나 2001년 당시 벌크 핀펫에 대한 거부감이 많았습니다. 세계적인 대가도 결국 SOI 핀펫이 표준기술 될 것이라 하였습니다. 그러나 저는 제가 연구한 벌크 핀펫의 기술적 가능성을 알았기 때문에 오히려 벌크 핀펫 기술에 저의 모든 연구역량을 쏟아 부었습니다. 그 결과 이 분야에만 60편 이상의 연구논문을 발표하였고, 초청강연, 튜토리얼, 패널리스트의 활동을 하였습니다. 특히, 2000년도 초반 국가과제로 수행을 시작했을 당시 사업단으로부터 3차원 벌크 핀펫에 대한 연구를 하지 말고 기존 2차원 트랜지스터를 축소화 연구를 수행하라는 지시를 강하게 받았습니다. 연구 진행에 어려움이 있었지만, 저는 벌크 핀펫 기술에 대한 연구를 계속했습니다. 결국, 연구 단계가 넘어가면서 저희 팀은 연구에서 제외되었습니다. 한편으로 2001년, 2002년 제가 개발한 벌크 핀펫 기술을 가지고 국내 관련 기업체 담당 임직원을 만나 기술을 설명하고 특허를 아주 낮은 가격으로 이전하고자 여러 차례 시도하였습니다. 그러나, 담당 임원은 벌크 핀펫 기술은 사용할 수 없는 기술이고, 대학에서 논문이나 쓰는 하찮은 기술로 평가 절하하셨습니다. 그분이 소속된 회사는 기존의 2차원 트랜지스터를 축소화하여 사용할 것이라 자신 있게 말씀하셨습니다. 그분으로부터 가슴이 쓰라린 소리도 들었고, 회사에서 나올 때 정말 가슴이 아팠고 섭섭한 마음이 가득했습니다. 왜 이렇게 미래 기술을 못 보는 것인가 실망도 많이 했습니다. 이 자리에서 일일이 다 말씀드릴 수 없지만, 그렇게 시간이 흘렀습니다. 그런데, 엄청난 반전이 있어 났습니다. 2011년 미국 인텔이 저의 기술로 반도체의 핵심부품을 양산한다는 것입니다. 그제서야 그 국내 회사는 저의 기술로 양산을 시작한다고 하고, 저에게 그 기술에 대해서만 강의를 연구원들에 해달라고 급히 요청하였고, 기술 포럼도 요청하여 둘다 도와 드렸습니다. 앞서 말씀드렸지만 그 기술의 도입을 가장 반대하고 무시하셨던 그 분이 이제는 벌크 핀펫의 최고 신봉자가 되었습니다. 드라마 같은 반전이 일어난 것입니다.

여기서 중요한 것은 제가 벌크 핀펫 기술을 발명하고 연구하면서 반대와 부정적인 편견, 설움을 겪었지만 그래도 저는 굴하지 않고 기술의 가능성을 과학적으로 이해하고 저의 모든 역량을 집중했다는 것입니다. 모두가 반대해도 타당한 근거를 가지고 Yes라고 대답한 것이죠. 지금은 그 때의 가슴앓이가 좋은 추억이 되었고, 세상을 배우는 계기가 되었습니다. 특히, 반대를 심하게 하셨던 두 분께 감사를 드리고 싶은 마음입니다.
이렇게 하여 제가 발명하고 초기에 개발했던 기술이 전세계 반도체 업체의 표준기술이 되었고, 인텔, 삼성, TSMC, 글로벌 파운더리 등 세계적인 기업들이 이 기술로 앞다투어 경쟁을 하고 있습니다. 이 기술을 통해서 대한민국 국가의 기술 위상을 세우고, 국부를 창출할 수 있어서, 정말 가슴이 흐뭇합니다.

이 기술은 요즘 유행하는 인공지능을 구현하는 핵심 반도체 기술로 세계적으로 관련 기업에서 양산되고 있습니다. 향후 그 사용 비중은 점차 증가될 것으로 예상됩니다. 또한, 벌큼 핀펫 기술은2008년부터 DRAM 셀 트랜지스터에 응용되어 사용되고 있고, 지금까지도 양산에 적용되고 있습니다. 2004년 벌크 핀펫 기술을 응용하여 디램에 적용하는 것이 올바른 방향이라 했을 때, 국내 해당 기업의 담당 임원께서 역시 강하게 부정하고 절대 이 기술을 사용하지 않는다고 했습니다. 그러나, 역시 이 기술은 전세계 디램 업계에서 사용하고 있고, 대한민국 디램 메모리 수출에 큰 기여를 하고 있습니다.

끝으로, 제가 오늘 이 영광스런 자리에 있기 까지 도와 주신 많은 분들께 큰 감사를 드리고 싶습니다. 앞으로도 기술개발을 통해 국가발전의 원동력을 만들고, 훌륭한 인재를 키우는데 최선을 다하도록 하겠습니다. 대단히 감사합니다.