JY "세상에 없는 기술 선점" 특명…삼성 반도체 '핵심 브레인' 가보니[르포]

2024년 갑진년(甲辰年)을 맞아 우리 기업들은 대내외 복합 위기 속 생존전략 마련뿐 아니라 기술 초격차를 수성함으로써 푸른 용이 힘차게 날아오르듯 비상할 것으로 기대합니다. 이데일리는 삼성전자 기흥 R&D단지를 시작으로 에코프로 포항캠퍼스, 현대자동차 남양연구소, 대한항공 김포공항 정비고, 한국항공우주산업(KAI) 사천본사 생산공장을 잇달아 찾았습니다. 반도체와 자동차·이차전지(배터리)·방산 등 우리 주력산업의 생산·연구개발 최전선에서 글로벌 초일류 기업으로 한 단계 더 도약하기 위한 노력과 전략을 엿봤습니다. ‘초격차 산업현장을 가다’ 시리즈는 5회에 걸쳐 연재됩니다.<편집자 주>

[이데일리 최영지 기자] “밤에도 불을 환하게 켜고 공사를 진행 중입니다. 지금은 뼈대를 올리는 기초작업 중이지만 연구개발(R&D)에 최적화한 최첨단 장비와 클린룸을 갖춘 대규모 전략 기지로 거듭날 것입니다.”(삼성전자 관계자)

이재용 삼성전자 회장이 지난 10월 경기 용인시 삼성전자 기흥캠퍼스를 찾아 차세대 반도체 연구개발(R&D)단지 건설 현장을 점검하고 있다. (사진=삼성전자)

JY가 애정 쏟는 R&D단지…‘기술 초격차’ 첨병

지난달 26일 찾은 경기 용인시 소재 삼성전자 기흥캠퍼스에선 ‘차세대 반도체 R&D 단지’(이하 기흥 R&D단지) 건설 공사가 한창 진행 중이었다. 건설현장으로 가는 출입구에는 업무 관계자들이 삼엄한 경비 태세를 유지하고 있었다. 출입이 허가된 작업 관계자들과 건설자재를 적재한 차량만 드나드는 걸 볼 수 있었다.

삼성전자 기흥캠퍼스 내 지어지는 차세대 반도체 R&D단지 현장사무소 전경. (사진=최영지기자)

현장 관계자는 건설 상황을 묻는 기자의 질문에 “밤에도 이곳 일대가 환하게 불이 켜진 채 공사가 진행 중”이라며 “9층 규모 건물로 준공하는 걸 목표로 한다”고 짧게 답하고 자리를 떴다. 삼성전자뿐 아니라 미국 인텔·대만 TSMC 등 글로벌 반도체기업들의 경우 생산라인 구조에서부터 공정정보까지 사업경쟁력과 직결돼 있는 만큼 기밀유출을 방지하고 보안을 유지하는 것이 그 무엇보다 중요하다.

기흥 R&D단지는 오는 2030년까지 약 20조원을 투입해 △메모리 △팹리스(반도체 설계) 시스템반도체 △파운드리(반도체 위탁생산) 등 반도체 R&D 분야의 연구와 생산, 유통을 한곳에서 진행하는 것을 목표로 하는 복합형 연구단지로, 향후 삼성전자 반도체의 기술 초격차를 위한 핵심 브레인 역할을 맡게 될 곳이다. 이재용 삼성전자 회장이 착공 전부터 이곳을 여러 번 찾은 이유다.

삼성전자 기흥캠퍼스 내 차세대 반도체 R&D단지가 건설 중인 모습. (사진=최영지기자)

출입구에서 가장 가까이 위치한 건물은 작업 인력들이 드나드는 3층 규모의 현장사무소였다. 건설 관계자들이 이곳과 안쪽에 위치한 건설 현장을 분주히 드나드는 모습도 볼 수 있었다. 인근 고지대로 이동하니 웅장한 규모의 기흥 R&D단지가 한눈에 들어왔다. 약 10만9000㎡(3만3000여 평) 규모로 건설 중이며 오는 2025년 중순 반도체 R&D 전용 라인 가동을 목표로 지어지고 있다.

이날 직접 본 기흥 R&D단지는 아직 뼈대에 불과한 모습이지만 삼성전자 안팎에선 이곳이 향후 삼성전자의 초격차 기술을 책임질 것이라며 준공에 거는 기대가 크다.

업계 관계자는 “지금까지 연구개발용 제품과 양산제품을 같은 공간에서 만들다 보니 아무래도 우선순위가 고객 제품 생산이 되고 자연스럽게 연구개발이 뒷전으로 밀리는 경향이 있었다”며 “제조와 별개로 연구개발 전용 팹이 생기는 건 차세대 기술 개발에 매우 적합하며 특히 반도체연구소 직원들이 기대하고 있다”고 했다. 또 다른 관계자도 “기흥 R&D단지는 삼성전자 연구의 산실”이라며 “경쟁업체들이 보유하고 있거나 준비 중인 R&D센터 등과는 그 규모와 연구개발 속도가 다를 것”이라고 자신감을 드러냈다.

삼성전자 기흥캠퍼스 내 차세대 반도체 R&D단지가 건설 중인 모습. (사진=최영지기자)

공사가 마무리되면 내부에는 연구개발 공간과 최첨단 장비를 채워넣은 클린룸 등이 마련될 것으로 보인다. 특히 네덜란드 ASML의 최첨단 장비인 하이 뉴메리컬어퍼처(NA) 극자외선(EUV) 노광장비를 들여와 인공지능(AI) 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 반도체 개발에 박차를 가할 것이라는 게 업계의 예측이다.

앞서 이재용 회장은 취임 1주년을 맞는 지난해 10월 화성·기흥캠퍼스를 찾아 R&D단지 건설현장을 둘러봤다. 앞서 복권 후 첫 공식 행보로도 기흥 R&D 단지 기공식에 참석, 반도체 초격차 의지를 다졌다. 첨단기술 개발 결과를 양산제품에 빠르게 적용시키는 인프라를 기흥 R&D단지에 확보하겠다는 게 이 회장의 청사진이다.

기흥 반도체 R&D단지 기공식에 참석한 이재용 부회장이 직원들과 기념촬영을 하는 모습. (사진=삼성전자)

전문가들 “AI반도체 개화, 혁신·융합 중요…1등 공고히”

반도체 전문가들도 삼성전자의 기흥 R&D단지가 우리 반도체산업에 기여하는 것을 넘어 자동차, 배터리(이차전지) 등 주력 수출산업의 기술 초격차를 수성하는 데 본보기가 돼야 한다며 조언을 아끼지 않았다.

안기현 한국반도체산업협회 전무는 “기업 입장에서 R&D 기능은 신체의 뇌에 해당한다”며 “중심축 역할을 하는 생산(손발)이 잘 구축됐다면 글로벌 경쟁에서 우위를 선점하기 위해 이제 기술 주도가 필요한 때”라고 강조했다. 이어 “AI 시장이 더욱 커지며 기술 개발 속도가 빨라지는 만큼 기술 변화 주도를 하지 못하면 살아남기 어려워졌다”며 “예전엔 값싸게 만들면 시장점유율을 키울 수 있었으나 이제는 시장이 속도감 있는 기술혁신을 원하고 있어 선발과 후발의 격차가 앞으로 더욱 커질 것”이라고 했다.

그는 기술혁신과 함께 융합의 중요성도 강조했다. AI가 모든 IT기기에 들어간다고 해도 애플리케이션에 따라 기술이 맞게끔 적용돼야 하기 때문이다. 안 전무는 “사업과 연구개발이 긴밀한 협력관계를 가져야 하는 시대에 삼성전자의 R&D 단지가 이를 구현했다고 본다”며 “기흥캠퍼스는 수도권에서 가깝다는 이점을 갖고있는 만큼 인재 확보에서도 유리하다”고 했다.

기흥 반도체 R&D단지 기공식에서 이재용 삼성전자 회장 등 참석자들이 기념촬영을 하는 모습. (사진=삼성전자)

김정호 한국과학기술원(카이스트) 전기전자공학부 교수는 기흥 R&D단지를 통해 무엇보다 시스템반도체 초격차를 달성해야 한다고 주문했다. 반도체 업계에선 삼성전자가 AI 시장에 대비해 시스템반도체 기술 역량을 키워야 한다는 지적이 꾸준히 제기된 바 있다. 그는 “삼성이 메모리 1등, 파운드리 2등을 하고 있지만 시스템반도체는 갈 길이 남았다”며 “R&D단지는 적기에 준비되는 것으로 본다”고 했다.

김 교수는 “최근 AI반도체 중요한 특징 중 하나가 그래픽처리장치(GPU)와 고대역폭메모리(HBM) 등 AI반도체로 불리는 제품 영역이 무너지며 점차 맞춤형 반도체의 패러다임으로 바뀌고 있다는 것”이라며 “사업부, 반도체연구소에 R&D단지까지 확보했으니 삼성전자에는 알고리즘 설계에서부터 패키징 개발까지 원스톱솔루션으로 갈 수 있는 기회가 있다”고 설명했다.

전문가들은 기흥 R&D단지를 국내외 반도체 소재·부품·장비(소부장) 업체 및 팹리스와의 오픈 이노베이션으로 활용해야 한다는 데 한목소리를 냈다. 업계 간 협력으로 큰 생태계를 구축함으로써 엔비디아·AMD와 경쟁할 발판을 마련해야 한다는 의미다.