원자력연, SK하이닉스와 첫 업무협약…"반도체 방사선 신뢰성 높인다"

임일철 한국원자력연구원 원장 직무대행(왼쪽)과 송준호 SK하이닉스 부사장이 지난 28일 열린 '상호협력 협약 체결식'에서 기념사진을 찍고 있다. [사진=한국원자력연구원]

한국원자력연구원이 SK하이닉스와 반도체 방사선 영향평가 분야 협력관계를 공식 협약으로 발전시키고, 입자빔을 활용한 공동연구를 이어간다. 국내 원자력기관이 SK하이닉스와 업무협약을 맺은 것은 이번이 처음이다.
 
한국원자력연구원은 지난 28일 경주 양성자과학연구단에서 SK하이닉스와 상호협력 협약을 체결했다고 29일 밝혔다.
 
우주 공간이나 비행기가 다니는 높은 하늘은 대기와 자기장이 우주방사선을 막아주는 효과가 약해, 방사선이 반도체에 부딪히면 오작동이나 손상을 일으킬 수 있다. 이 때문에 자동차, 위성 등 이동기기용 반도체는 방사선 내성 검증이 필요하다. 경주 양성자가속기는 우주·대기방사선이 반도체에 미치는 영향을 지상에서 모사·평가하는 데 활용되는 대표적인 양성자빔 연구시설로, 반도체를 우주나 상공에 보내기 전 지상에서 방사선 내성을 미리 시험하는 핵심 장비로 쓰인다.
 
양 기관은 2018년부터 경주 양성자가속기를 활용해 약 8년간 협력을 이어왔다. SK하이닉스는 연구원의 양성자·중성자 빔으로 자사가 개발한 반도체 소자의 방사선 영향 평가를 수행해 왔으며, 최근에는 이렇게 검증한 반도체 소자를 누리호 5차와 함께 발사될 국산 소자 부품 검증위성 E3T 2에 탑재해 실제 우주 환경에서 동작 안정성과 성능을 검증하는 실증연구를 추진하고 있다.
 

이번 협약을 통해 △양성자가속기 및 연구용원자로 '하나로' 시설의 양성자·중성자빔 타임 공동 활용 △실제와 유사한 대기방사선 및 우주방사선 환경을 모사하기 위한 반도체 등의 고에너지 양성자·전자·감마선·중성자 빔 이용방안 공동연구 등을 추진한다.
 
다만 국내 기업들은 그동안 고성능 시험을 위해 해외 시설에 의존해 왔다. 연구원은 반도체·우주 분야의 고에너지 시험 수요에 대응하기 위해 현재 100MeV 양성자가속기의 200MeV급 성능 확장 가능성을 검토하는 선행연구개발(R&D)을 진행 중이다. 성능확장이 이루어질 경우 해외 시설에 의존하던 일부 고에너지 시험을 국내에서 수행할 수 있는 기반이 마련돼 비용과 시간을 절감하고 기술 유출 위험을 낮출 수 있을 것으로 예상된다.
 
임인철 한국원자력연구원 원장 직무대행은 "이번 협약은 국가 대형연구시설과 세계적인 반도체 기업의 연구역량을 결합해 반도체 방사선 신뢰성 평가기술을 한 단계 발전시키는 출발점"이라며 "양성자가속기와 하나로 등 연구원이 보유한 첨단 연구시설을 적극 활용해 국내 반도체와 우주산업의 기술 경쟁력을 세계 최고 수준으로 끌어올리겠다"고 말했다.