[포토에세이 1편] 첨단기술 ‘진원지’, 삼성의 반도체 생산기지를 들여다보다

반도체 사업 시작 6개월 만인 83년 64Kb D램 개발, ‘반도체 신화’ 꿈틀

반도체 혁신의 ‘전초기지’ 기흥 사업장. 1974년 한국반도체를 인수하며 태동한 삼성의 반도체 사업은 83년 본격적으로 사업을 시작하며 더욱 똑똑하고 강력한 초소형 반도체 개발을 위해 혁신을 거듭해왔다.

첨단 반도체들이 집약돼 있는 오늘날의 휴대폰. 이 휴대전화기가 등장하기 전까지 사람들은 전화번호를 찾기 위해 손으로 쓴 전화번호부를 한 장씩 넘겨야 했다. 1980년대 중반까지 삼성전자 임직원 역시 업무 연락을 위해 늘 주머니에 들어가는 전화번호부를 가지고 다녔다.

1983년, 삼성이 고집적 반도체 사업을 시작한 지 6개월 만에 개발한 64Kb D램. 디지털 데이터를 빠른 속도로 저장할 수 있는 손톱만큼 작은 크기의 이 칩은 데이터 저장의 패러다임을 바꾸며, 당시 업계 선두와 기술 격차를 10년에서 4년까지 좁혔다.

사물인터넷(IoT)과 자율주행 자동차, 인공지능(AI) 등 4차 산업혁명 시대에 이른 지금, 삼성전자 반도체 부문은 D램, V낸드 기반 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 고대역폭 메모리(HBM2, high bandwidth memory 2)와 같은 고성능 메모리 솔루션으로 시장을 선도하고 있다.

아이소셀(ISOCELL®)은 미세한 센서의 픽셀 간 간섭현상을 최소화하는 기술을 바탕으로 작은 픽셀로 고품질 이미지를 구현하는 삼성전자의 특허기술이다. 2017년 6월, 삼성전자는 이미지 센서 브랜드 ‘ISOCELL’을 도입하며 고성능 CMOS 이미지 센서(CIS) 기술 발전에 한층 속도를 더했다.

‘반도체 생산 중심지’, 기흥∙화성∙평택∙온양 사업장 

사진 속 몬드리안 패턴이 있는 건물은 삼성전자 반도체 역사의 시작점인 기흥 사업장 내 반도체 생산 1라인이다. 1라인은 삼성전자 최초 메모리 반도체 생산라인으로, 1984년 건설되었고 2011년 재건축을 통해 지금의 모습을 갖췄다. 왼쪽엔 사무동이 자리하고 있고, 사무동과 1라인 사이로 2라인 건물이 보인다. 사무동과 2라인은 설립 당시 모습을 그대로 유지하고 있다.

본관 앞에는 ‘무한 탐구상’이 설립 이래 쭉 자리를 지켜오고 있다. 반도체 사업에 대한 비전을 담아 세운 것으로, 끊임없는 연구와 학습의 정신을 상징한다. 서울 광화문 광장 이순신 장군 동상의 제작자인 김세중 조각가가 만든 작품이다.

2016년 문을 연 화성사업장 17라인은 D램과 더불어 파운드리(foundry) 고객을 위한 로직 칩(Logic Chip) 을 생산하고 있다. 파운드리는 반도체 설계 업체의 설계 도면을 바탕으로 반도체를 위탁 생산하는 사업이다. 업계 최초로 10나노미터(㎚) 모바일 프로세서를 생산하고 있으며 IoT, 자동차, 가전기기와 PC용으로 제품군을 다원화하고 있다.

반도체 제조라인을 연결하는 다리는 생산라인끼리 필요한 도구를 공유할 수 있어, 작업 실행속도와 자원 효율성을 높여준다. 사진 속 다리는 반도체 사업장 내, 활발한 협업을 대변한다.

웅장한 규모를 자랑하는 세 쌍둥이 건물은 부품 연구동(DSR, Device Solutions Reseach 빌딩) 이다. 삼성전자는 반도체 연구-개발팀 사이 시너지 창출을 위해 2014년, 메모리와 시스템LSI사업부, 생산기술연구소의 연구원들이 한 곳에 모여 일 할 수 있는 공간을 마련했다. 지하 4층, 지상 27층 건물이 세 채로 구성돼 있으며, 현재 1만 명이 넘는 임직원이 근무하는 우리나라 반도체 연구개발의 산실이다.

‘반도체 혁신’을 만들어내는 핵심 시설

삼성전자는 반도체 공정에 사용하는 산업 용수의 23%를 사진 속 폐수 처리 시설에서 재활용하고 있다. 내부 오염물질 배출 기준은 관련 법의 기준보다 30% 낮게 설정하고 있으며, 배출 용수 온도도 엄격히 통제해 생태계에 미치는 영향을 최소화하고 있다.

반도체 제조에 쓰이는 재료를 안전하게 보관해 두었다가 필요한 곳에 공급하는 중앙 공급 시스템(CCSS). 생산라인과 분리되어 있으며, 모든 파이프 연결 부분은 재료 누출에 대비해 이중으로 마감되어 있다. 이동과 이상 여부가 24시간 실시간으로 점검되는 등 여러 단계의 안전관리 시스템을 갖춰 운영된다.

반도체의 쓰임은 이제 4차 산업혁명의 파도를 타고 범위가 더욱 넓어지고 있다. 이에 발맞춰 생활의 변혁을 선도하기 위한 삼성전자의 노력은 끊임이 없을 것이다.