잠들지 않는 ‘나노 허브’… 新산업혁명 불밝힌다

中企기술개발 지원+미래인재 양성… 올 한해 ‘알찬 결실’

지난 2003년 12월 광교테크노밸리에 설립된 기술원은 국내 첫 나노 기술 및 화합물 반도체 분야의 연구지원 기관으로 지난 13년 동안 나노소자기술관련 연구장비 지원 및 실용화 촉진, 전문인력양성, 나노기술 보급 및 육성에 앞장서 왔다.

대전 나노종합기술원과 더불어 대한한국을 대표하는 양대 나노기술 거점인 한국나노기술원의 한해 성과를 돌아보고, 4차산업 시대를 대비하는 미래 비전에 대해 들어봤다.

■ 나노기술 저변 확대·지역경제 활성화 견인

기술원 내 연구벤처동과 클린룸은 다양한 나노팹장비를 갖추고 관련 업체에 이용자 중심의 팹 서비스를 제공해 기업의 호응을 얻고 있다. 클린룸에는 나노 R&D 지원 라인과 나노 리소라인, 나노 산업화 지원라인, 후공정실 등 일괄공정과 개발된 기술의 산업화 촉진 등을 위한 200여 대의 반도체 장비 및 시설을 갖췄다. 

올해는 8인치 장비 구축을 통해 도내 시스템 소자지원체계를 구축했다. 지난 4월부터는 나노분야 중소기업의 기술개발에 도움을 주고자 경기도 나노 공동연구 플랫폼 지원사업을 통해 도내 15개 기업을 선정, 지원하고 있다. 도내 중소기업이 첨단 고가 연구장비를 쉽게 이용할 수 있도록 중소기업청의 연구 장비 공동이용 클러스터 사업을 통해서도 기업이 기술개발에 매진하도록 도움을 주고 있다. 

2016년 중점사업 추진을 통해서는 나노분야 창조기업 지원과 도내 특성화고 전문인력양성, 나노 STEM 교육 기부 사업에서 뛰어난 실적을 나타냈다. 지난 1월에는 창업맞춤형사업화지원센터를 개소해 우수한 사업아이템을 보유한 창업기업의 사업화 과정을 지원하고 있다. 

이를 통해 기술원이 육성, 지원한 창업기업 (주)티엠테크가 지난 6월 세계 최초로 초박형 지문인식 센서를 개발해 30억 원가량의 수출 성과를 거둬 창업진흥원이 주관하는 ‘2016 창업지원사업 우수창업자’에 선정되는 영예를 안았다.

나노기술 전문인력을 양성해 중소기업 현장에 인력을 지원하고, 이를 통해 청년 실업을 해소하는 ‘선순환 구조’를 구축하면서 경기도 일자리 정책에도 적극적으로 동참하고 있다. 도내 특성화고 나노기술 전문인력양성 사업은 올해 현장 실무형 화합물계 나노기술 고급인력을 105명 배출했다. 지난 5년간 배출한 전문인력은 총 687명에 이른다. 

교육 수료생 만족도는 평균 90% 이상을 웃돌면서 명실상부 대표적인 나노기술 전문인력 양성기관으로 자리매김했다는 평이다. 나노과학기술 저변확대와 청소년 미래진로체험을 위한 나노 STEM 교육 기부 사업은 올해 23개 학교와 교육 협력 네트워크를 구축해 도내 60개 학교, 6천735명의 학생을 대상으로 교육을 진행했다.

무엇보다 연구역량을 강화하고자 화합물 반도체 기술개발에 주력하며 뚜렷한 성과를 올렸다. 전 세계적으로 주목받은 증강 현실(AR)과 가상현실(VR)에서 사용되는 마이크로 LED를 이용한 디스플레이 연구를 활발히 진행 중이다. 최근에는 90㎛×90㎛ 크기의 청색 마이크로 LED를 이용한 96×96 어레이를 개발했다. 증강ㆍ가상현실용 디스플레이 광원을 개발하고자 소자 크기를 20㎛×20㎛으로 작게 하면서 화소수를 늘리는 기술을 현재 개발 중이다.

특히 기후변화 대응 전력소자 산업에 적용하기 위해 전 세계적으로 연구 개발이 진행 중인 한 질화갈륨(GaN) 트랜지스터를 개발하고자 차세대융합기술원과 공동으로 2인치 기반의 질화갈륨 트랜지스터용 소재를 개발했다. 개발한 소재는 2.9㎛ 두께에서 항복전압(BV)이 800V 이상으로 특성이 우수하다. 초기 시장 진입이 가능한 수준의 제품화를 목적으로 현재 6인치 기반의 소재도 개발 중이다.

4차산업 시대의 사물인터넷(IoT) 세상을 구현하는 데 필수 구성요소인 고성능 센서를 개발하는 데도 힘을 쏟고 있다. 질화갈륨(LED를 만드는 소재) 기반의 센서 소자 및 에피 플랫폼 기술을 개발해 산ㆍ학ㆍ연에 공급을 시작했으며, 사물인터넷용 센서 기술개발을 위한 기반을 제공하고 있다. 

3-5족 화합물 반도체를 이용한 ‘고효율 집광형 삼중접합 태양전지’를 개발한 것도 큰 성과다. 이를 통해 국내 최고의 태양전지 광전변환 효율 40.46%를 달성했으며, 연구 결과는 2016년 국제학술지 ‘IEEE Transactions on Electron Devices’ 등에 논문이 게재됐다. ‘IEEE International Electron Devices Meeting(IEDM 2016)’, ‘12th International Conference on Concentrator Photovoltaics Systems (CPV-12)’ 등 국제 학술대회에서도 발표해 주목받았다.

이대훈 한국나노기술원장은 “내년에도 기술개발을 통한 연구역량 강화와 함께 도내 기업 지원 및 특성화고 인력양성, 나노STEM 교육 기부 사업 등 도내 나노산업 발전을 위해 더욱 노력하겠다”며 “이러한 노력이 순조롭게 진행되면 오는 2025년 이전에 세계 최고수준의 화합물 반도체 전문기관 및 세계 최고의 나노 인프라 기관으로 도약할 수 있을 것”이라고 강조했다. 

정자연기자