"처음 들어봐요"…

● 고집적·저항기반 메모리

반도체 메모리 기술의 하나로, 전원이 꺼져도 정보가 유지되는 저장 장치를 의미한다. 반도체 칩에 소자가 많이 들어가는 ‘고집적’ 특성을 통해 많은 양의 데이터를 저장하면서, 동시에 ‘비휘발성’ 성질이 있어 전원이 꺼져도 저장한 데이터를 보존할 수 있다. 플래시 메모리보다 읽고 쓰는 속도가 빠르고 필요한 전력은 상대적으로 적어 에너지 효율이 높다. 사물인터넷 기기나 대용량 저장장치처럼 많은 양의 데이터를 저장하고 전원 오프 상태에서도 데이터 보존이 필요한 분야에 널리 활용될 수 있는 기술이다.


● 고성능·저전력 인공지능 반도체

인공지능 알고리즘 작업을 보다 효율적으로 수행하기 위해 설계된 반도체다. 대규모 데이터를 처리하고 복잡한 연산을 더욱 효율적으로 시행하도록 돕는 기술이다. 인간 두뇌처럼 스마트하게 성능을 높이고 전력 소비는 월등히 줄일 수 있는 인공지능 반도체가 차세대 기술로 주목받고 있다.

● 전력반도체

많은 양의 전류와 높은 전압을 제어하고 변환하는 데 쓰이는 반도체 소자들을 의미한다. 고전력 전자기기나 전력전달시스템의 전원 효율성을 높인다. 전력 변환 효율을 향상시켜 전력 소모를 최소화할 수 있기 때문에 자동차, 철도, 에너지저장시스템 등에 다양하게 활용할 수 있다.


● 반도체 첨단패키징

반도체 칩은 작고 약하기 때문에 물리적·환경적 손상으로부터 보호해야 한다. 반도체 패키징은 칩을 보호하고 작은 반도체 칩을 더 큰 패키지나 모듈로 포장·연결해 최종 제품으로 이어지도록 하는 기술이다. 여기에 첨단패키징은 다양한 반도체 칩들을 수직으로 결합해 반도체의 성능과 전력 효율을 더욱 향상시키는 것을 목적으로 한다. 반도체 칩의 전기적 연결은 강화하고 작동 중 발생하는 열은 분산하면서 최종 제품의 크기를 줄일 수 있는 기술이다.


● 차세대 고성능 센서

정확성, 민감도, 반응 속도, 에너지 효율성 등을 크게 향상시킨 센서를 의미한다. 더욱 정교하고 다양하게 데이터를 수집할 수 있다. 정밀도와 해상도를 높여 작은 변화나 움직임을 정확하게 감지하고 빠른 속도로 데이터를 수집·처리할 수 있다. 온도, 습도, 압력, 가속도 등 글이나 이미지 등으로 이뤄진 여러 정보를 동시에 받아들이는 '멀티모달' 기능을 갖출 수도 있다. 차세대 센서는 저전력 소비 기술을 통해 에너지 효율을 높여 배터리 수명을 연장하거나 친환경 소재를 사용하기도 한다. 센서 성능이 향상되면 산업설비의 결함, 진동 등을 보다 정확히 모니터링할 수 있고 인공지능 기술과 통합해 자동차, 의료, 스마트시티 등에 다채롭게 활용할 수 있다.


● 프리폼 디스플레이

유연한 소재를 이용해 구부리고 접고 말 수 있는 디스플레이들이 등장하고 있다. 유리 대신 플라스틱 등의 소재를 이용해 곡면 형태로 구부릴 수 있다. 특정 각도를 형성해야 하는 곡면 디자인 적용이 필요한 기기나 제품에 적합하다. 고무줄처럼 신축성이 있는 디스플레이는 보다 다채롭게 변형 가능한 ‘프리폼’을 실현할 수 있어 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. 가볍고 착용감이 좋아지는 만큼 휴대용 제품에 유용하며 스마트폰, TV, 노트북 등에도 적용할 수 있다.


● 무기발광 디스플레이

발광성 무기질 물질을 이용해 화면의 빛을 내는 디스플레이 기술이다. 기존의 유기물 소재 기반의 유기 발광 다이오드가 가진 짧은 수명 등의 한계를 극복할 수 있는 방법이다. 무기 발광을 이용하면 디스플레이의 수명이 길어지는 동시에 화질이 향상되고 거대한 화면을 구축할 수 있을 것으로 기대된다. TV나 스마트폰 디스플레이뿐 아니라 가상현실, 증강현실 등을 구현할 때 전력 소비는 줄이면서 밝기는 적정하게 조절 가능한 디스플레이를 구현할 수 있게 된다.


● 반도체·디스플레이 소재·부품·장비

반도체와 디스플레이 산업에 사용되는 다양한 소재, 부품, 장비들도 정부가 육성하고자 하는 기술이다. 한국기계연구원이 최근 개발한 반도체 장비(레이저·워터젯 융합가공기)를 이용하면 경도가 높아 가공이 어려운 반도체 재료를 보다 손쉽고 빠르게 정밀 가공할 수 있다. 한국전기연구원이 개발한 나노 3D 프린팅 기술은 염료 없이 디스플레이의 천연색을 구현할 수 있다. 이 같은 반도체 및 디스플레이 소재, 부품, 장비도 기술 발전과 함께 진보 중이다.


디스플레이 분야도 마찬가지다. 중국 등 후발주자의 격추로 2020년까지 지켜왔던 글로벌 시장 점유율 1위를 내준 상태다. 정부는 세계 1위 자리를 탈환하고 차세대 먹거리로서의 자리를 공고히 하기 위해 경쟁국과 기술 격차를 벌이는 등 재도약을 위한 육성·지원에 나서고 있다