[일렉트릭파워 이재용 기자] 한국원자력연구원 첨단방사선연구소(소장 정병엽)는 미국 텍사스대학교 댈러스캠퍼스 다기능 유연소자 분야 공동연구센터(UTD InFusion 센터), 미국 광소자 전문기업 머스탱 옵틱스(Mustang Optics)와 1월 17일 내방사선 반도체 기술 확보 및 국제 공동 연구를 위한 워크숍을 개최하고, 공동연구 협력의향서(LOI)를 체결했다.
정읍 첨단방사선연구소에서 열린 이번 워크숍에는 국내·외 50여 명의 전문가가 참석했다.
강창구 첨단방사선연구소 방사선융합기술연구부 박사는 지난해 6월부터 활동한 내방사선 반도체 컨소시엄의 기획보고서 ‘내방사선 국가전략반도체 핵심기술개발사업’ 내용을 설명하고, 국제 협력 연구를 제안했다.
이어 김지영 UTD InFusion 센터장은 UTD의 반도체 팹 현황과 연구 내용을, 브루스 그네이드(Bruce Gnade) 머스탱 옵틱스 수석연구원은 텍사스주의 반도체 산업 지원정책과 내방사선 반도체 소자개발 현황 등에 대해 소개했다.
워크숍 후에는 첨단방사선연구소, UTD InFusion 센터, 머스탱 옵틱스 간 내방사선 반도체 핵심기술과 시험평가기술 개발을 위한 공동연구 협력의향서(LOI) 체결식이 이어졌다. 이번 협력으로 내방사선 반도체 기술 선도국인 미국과의 공동연구 교두보를 마련하게 됐다고 원자력연구원 측은 설명했다.
향후 내방사선 반도체 시험평가기술과 사업화에 대한 양국의 노하우를 공유할 수 있을 것으로 기대된다.
내방사선 반도체는 대기 또는 우주방사선의 영향에 의한 반도체 손상과 오류로부터 강한 내성을 지닌 반도체를 의미한다. 현재까지 우주로 보낸 반도체 소자의 고장 원인 중 30% 가량이 우주방사선일 정도로, 고방사선 환경을 견디는 내방사선 반도체 기술은 필수다. 항공우주뿐 아니라 국방, 자율주행 자동차, 원전 산업 등에서도 그 필요성이 증대되고 있다.
내방사선 반도체 개발을 위해선 방사선에 강한 소재, 설계, 공정, 특성평가 등이 중요하다. 우주방사선은 약 85%가 양성자로 구성되며, 대기권과 충돌해 감마선 등의 2차 방사선이 발생한다. 내방사선 반도체 소자 개발을 위해선 지상에서 우주방사선과 유사한 환경에서의 신뢰성 평가가 중요하다.
원자력연구원은 연구로인 하나로, 사이클로트론, 고·저준위 감마선 조사장치, 양성자가속기 등의 방사선 조사시설과 반도체 설계 및 소자 제작이 가능한 방사선기기팹을 보유하고 있다. 중성자, 양성자, 감마선 등 방사선에 특화된 반도체 연구가 가능하다.
첨단방사선연구소 방사선기기팹센터는 강소형 방사선기기 기업 육성을 목표로 2016년 설립됐다. 팹센터는 반도체 공정을 위한 진공 장비, 클린룸 설비 등과 고에너지 방사선 테스트를 위한 차폐시설을 보유하고 있다.
향후 팹센터를 중심으로 내방사선 반도체 연구개발을 위한 반도체 제작, 방사선 영향 평가, 성능 검증 및 개선 등을 체계적으로 수행할 예정이다.
성공적인 내방사선 반도체 개발을 위해서는 해결할 과제도 많다. 선도국에 비해 뒤처진 기술 수준을 향상하기 위해서는 국내 내방사선 반도체 관련 연구개발 인력, 인프라 고도화, 지원 체계 확립 등을 통해 장기적인 관점에서의 재원과 연구 역량 집중이 필요하다.
정병엽 첨단방사선연구소장은 “내방사선 반도체는 우주항공, 국방, 자율주행 자동차, 원전산업 등과 연계할 수 있어 파급효과가 매우 큰 분야”라며, “첨단방사선연구소의 기존 인프라를 적극 활용해 정읍이 우리나라 내방사선 반도체의 중심이 될 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.
