2024 반도체 아이디어 공모전이 지난해 12월 개최됐다. 본 공모전은 융합전자공학부 주관 · 한국산업기술진흥원 후원 아래, 2022년 하반기부터 진행된 반도체 전공 트랙 사업 인력 양성 계획의 저변 확산을 목표했다.

3년간의 반도체 전공 트랙 사업 마무리를 성공적으로 장식한 '2024 반도체 아이디어 공모전'. 창의적인 아이디어를 뽐내며 미래 반도체 인재로서의 저력을 보여준 공모전을 자세히 취재했다.

공모전 참여 자격은 반도체 소자·디지털·아날로그 설계 등의 캡스톤디자인 수강생과 반도체에 관심 있는 학생들에게 주어졌으며, 융합전자공학부 졸업 작품으로도 출품이 가능했다. 반도체 설계 분야 학부생 팀을 포함한 64개의 팀, 총 137명의 참가자가 반도체 관련 지도교수 15명의 지도를 받으며 참여했다. 학생들은 반도체 교과목 수업과 산업체 문제 은행식 미니 프로젝트 등에서 얻은 지식을 바탕으로 공모전을 준비했다.

참가자들은 반도체 산업의 핵심 4대 분야인 설계·소자·공정·AI 반도체에 대한 창의적인 아이디어를 겨뤘다. 지난해 9월부터 참가 신청을 받아 12월 12일까지 프로젝트를 진행하고, 예심을 통해 최종 7개 팀이 선정됐다. 선정된 팀들은 본선으로 진출해 심사를 받았다. 

최근 몇 년간 반도체는 국가 기간산업으로서의 규모에 비해 전문 인력이 부족했다. 해당 문제점을 타개하고자 교육부 및 한국산업기술진흥원은 인재 양성프로그램의 일환으로 한양대 융합전자공학부에 반도체전공트랙사업을 제안했다. 해당 사업은 2022년부터 2025년까지 총 3년간 진행되는 반도체 인력 양성 사업이다.

이번 공모전은 반도체전공트랙 사업에 참여하는 수혜 학생들뿐만 아니라 일반 학생들도 반도체에 대한 이해를 높이고 저변을 확대할 수 있도록 기획됐다. 정재경 융합전자공학부 교수는 “2024 반도체 아이디어 공모전은 반도체 인력 저변 확대에 기여하고자 했다”며 “AI 반도체 등 독창적이고 창의성이 필요한 분야에 학부생들의 아이디어를 쉽게 개진할 수 있는 공모전이었다”고 설명했다. 

이어 정 교수는 “학생들이 반도체 교과목에서 실습하고 배운 기술을 바탕으로 산업체의 문제해결을 위한 창의적인 아이디어를 구현해 반도체에 대한 방향성을 체험할 수 있게 했다”고 말했다.

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대상의 주인공 'HWGS' 팀, 기존의 틀에서 벗어난 반도체 설계 

학부 연구생으로 함께 활동하며 하드웨어를 공부한 HWGS 팀은 대한전자공학회 동계 학술대회에 제출할 졸업 논문을 연구하던 중, 공모전 소식을 접했다.

이들은 RISC-V(리스크 파이브) 코어를 기반으로 부동소수점 연산을 전용 모듈에서 처리하도록 설계한 '연산 오프로드(Offload) 시스템'을 제출했다. CPU가 모든 연산을 처리했던 기존의 틀에서 벗어나 DMA(Direct Memory Access)를 활용해 메모리에서 데이터를 빠르게 전송하고, 전용 부동소수점 모듈이 연산만 수행하도록 해 전체 시스템의 효율을 높였다.

HWGS 팀의 박나영(실내건축디자인학과 4) 씨는 "하드웨어 설계 및 알고리즘 관련 지식을 더욱 심화시키고 디지털 설계 분야에서 의미 있는 연구 성과를 내고 싶다”며 “한양인들도 자신만의 길을 개척해 끊임없이 도전하고 발전해 갔으면 좋겠다”고 밝혔다.

김준영 학생, 샘솟는 아이디어로 전자공학의 다양한 분야를 탐구해

김준영(융합전자공학부 4) 씨는 차세대 이미지 센서의 광효율 개선 연구를 주제로 한 졸업 작품과 All-dielectric photonic logic gate를 주제로 한 캡스톤디자인 산학 미니프로젝트 작품을 출품했다. 

김 씨는 기존 이미지 센서의 ‘마이크로 렌즈 + 컬러 필터’ 구조를 대체할 수 있는 ‘컬러 라우터’를 인공지능 최적화 기법을 활용해 설계한 졸업 작품을 선보였다. 또한 그는 캡스톤디자인 산학 미니프로젝트 작품으로 저전력·고속 컴퓨팅이 요구되는 환경에서 전자 대신 빛을 정보 전달 매개체로 사용하는 논리 게이트를 연구했다.

김 씨는 “이번 공모전을 통해 광학을 활용한 반도체 소자를 소개하고, 다양한 연구 분야에 대한 관심을 높이고 싶었다”며 “융합전자공학부에서 다양한 분야를 탐구하며 배운 기술들을 바탕으로 향후 기술 창업에 도전할 것이다”고 전했다.

이동현 학생, 어려운 주제에도 성공적인 끝맺음 이뤄

이동현(융합전자공학부 4) 씨는 커스텀 레이아웃을 생성할 수 있는 '설계 자동화 프레임워크'를 구현했다.

반도체 공정이 발전함에 따라 칩 내부에 포함되는 트랜지스터의 수가 증가하며 설계의 난이도가 높아지고 있다. 해당 연유로 설계자동화에 대한 관심이 커지는 상황 속에서 이 씨는 간단한 회로의 레이아웃을 생성해내는 프레임워크를 구현했다. 나아가 설계자의 요구사항을 입력받아 추가적인 최적화가 가능한 기능을 추가했다.

이 씨는 “설계 자동화는 학부생이 도전하기에 어려운 분야이기에 연구의 완성도 측면에서 아쉬움도 있지만, 실행 가능한 프레임워크를 구현했다는 점에서 매우 뿌듯하다”며 “대학원에 진학해 해당 분야 지식을 더욱 체화하고 싶다”고 말했다.

반도체 인력 확대를 위해 진행한 반도체전공트랙사업은 올해로 종료된다. 그러나 앞으로 한양의 반도체부트캠프사업 및 반도체공학과·융합전자공학부의 반도체 인재 양성은 지속된다.

마지막으로 정 교수는 한양인들에게 당부의 말을 남겼다. “반도체 산업은 교과목과 실습에서 배운 기술을 바탕으로 한 여러 각도의 창의적인 아이디어를 필요로 합니다. 반도체에 관심 있는 한양인들이 반도체 기반 기술을 적극적으로 배워 산업체 문제에 대한 해결방안을 고민해 봤으면 좋겠습니다. 반도체에 관심을 갖고 함께 참여해 주세요!”