[한국방송/최동민기자] 국립과천과학관(관장 한형주)은 오는 3월 5일 (수), 오늘날 정보 사회를 더욱 고도화할 기술인 ‘반도체’ 분야를 다루는 전시를 새롭게 선보인다. 이번 전시의 이름은 「현대 전자 문명의 기반, 반도체」로서 학생은 물론이고, 성인들의 관심도 높은 분야인 만큼 과학기술에 관심 많은 성인도 즐길 수 있는 내용으로 구성되었다고 한다.
「현대 전자 문명의 기반, 반도체」 전시는 반도체의 개념부터 제조 공정 그리고 응용까지 반도체 분야의 폭넓은 내용을 다루면서도 0과 1로 이루어진 디지털 정보를 처리·저장하는 반도체의 면모를 강조한다.
이번 전시는 모두 4가지 영역으로 구성된다. 첫 번째는 ‘세상을 움직이는 작은 칩, 반도체’로서, 반도체의 핵심인 ‘트랜지스터와 집적회로’를 소개한다. 생활에서 마주하는 전자기기 속 다양한 반도체들을 소개하는 영상으로 관람객의 흥미를 돋우고, 분해된 전자기기를 통해 다양한 반도체 실물을 확인할 수 있다. 또한, 대형 반도체 절개 모형을 통해 반도체 내부 구조를 직관적으로 이해할 수 있으며, 디지털 정보의 단위인 0과 1을 구현하는 소자인 트랜지스터의 원리도 살펴볼 수 있다.
두 번째는 ‘칩(Chip)이 만들어지기까지’로서, ‘반도체 제조 공정’을 조망하는 영역이다. 약 10m 폭의 대형 양방향 매체벽(인터랙티브 미디어월)을 통해 웨이퍼 제조부터 조립(패키징)까지 이르는 공정 전반을 한눈에 파악할 수 있으며, 특히 실리콘 잉곳, 웨이퍼, 포토마스크 등 다양한 반도체 관련 실물들을 만나볼 수 있다. 특히 이번 전시에서는 고(高)집적회로의 시대를 열게 해준 트랜지스터인 ‘모스펫(MOSFET, 금속-산화물-반도체 전계효과 트랜지스터)’의 발명자인 한국인 강대원 박사를 집중 조명한다.
* 원기둥 형상의 고순도 실리콘 단결정 덩어리
** 빛을 통과시켜 웨이퍼 위에 특정 회로 패턴이 전사(傳寫)되도록 하는 도구
*** 금속에 가해진 전압에서 비롯한 전기장으로 산화물 아래 반도체층에 흐르는 전기 신호를 바꾸어주는(스위칭하는) 트랜지스터
세 번째 영역인 ‘연산과 저장을 분리하라’에서는 현대 컴퓨터의 기본 구조인 ‘폰 노이만 구조’를 소개하고, 이에 따라 나뉘어 발전하게 된 ‘메모리 반도체’와 ‘로직 반도체’의 세계를 탐험한다. 디램(DRAM)과 낸드 플래시(NAND Flash) 등 메모리 반도체의 정보 저장 원리를 체험하고, 메모리 반도체 강국인 우리나라의 면모도 확인할 수 있다. 또한, 중앙처리장치(CPU)와 같은 로직 반도체 내에서 덧셈을 수행하는 ‘가산기’ 체험 전시품도 준비되어 있다. 해당 전시품은 컴퓨터 속 논리를 구현하기 위한 복잡한 배선과 많은 수의 트랜지스터를 오가는 0과 1의 신호를 생생하게 묘사한다.
마지막으로 ‘인공지능 시대, 반도체는 진화한다’에서는 인공지능 시대에 새롭게 주목받고 있는 반도체들을 소개한다. 그래픽 처리장치(GPU)와 고대역폭 메모리(HBM) 등 인공지능(AI) 반도체의 구조와 원리를 소개하고, 국내 기업들의 최신 인공지능 반도체 개발 현황도 만나볼 수 있다. 또한 인간 신경을 모사하여 저전력·고속 인공지능을 구현하기 위한 ‘뉴로구조형(뉴로모픽) 반도체’ 등 미래 반도체 기술의 발전 방향도 제시한다.
이번 전시는 많은 기관들의 협조와 후원을 통해 만들어졌다. ‘한국나노기술원’은 대구경(직경 300mm) 웨이퍼와 포토마스크를 기증하였고, ‘차세대지능형반도체사업단’은 웨이퍼 및 실리콘 잉곳을 기증하였다. 그뿐만 아니라, 국내 반도체 기업인 ‘텔레칩스’는 자사의 차량용 인공지능 반도체 ‘N-dolphin’을, ‘리벨리온’은 자사의 서버용 추론 인공지능 반도체 ‘ATOMTM’을 기증하여 국내 인공지능 반도체 개발 현황을 생동감 있게 보여주었다. 이외에도 ‘SK하이닉스’와 ‘삼성전자’로부터 다수의 공식 자료를 제공받아 풍성한 전시가 가능하였다.
국립과천과학관 한형주 관장은 “이번 전시는 특히 실물 전시와 체험 요소를 다양하게 배치하여 관람객들이 능동적으로 반도체 기술을 이해할 수 있도록 구성했다”며 “경제·산업적 중요도가 나날이 증가하는 반도체 분야로 학생들이 진로를 설정하고, 성인들은 평소 품고 있던 궁금증을 해소하는 데에 기여했으면 한다”고 전했다. 전시는 3월 5일 정식 개관하여 국립과천과학관 미래상상SF관 상설 전시로 관람객들을 만날 예정이며, 3월 18일부터는 해설 프로그램도 시작된다고 한다.
자세한 내용은 국립과천과학관 누리집(www.sciencecenter.go.kr)에서 찾아볼 수 있다.
「현대 전자 문명의 기반, 반도체」 전시 현장 스케치
