[경제] 삼성 따라 3나노 양산한다고 좋아 날뛰던 TSMC 망했다 1나노 반도체 기술 선보인 대한민국 연구진 때문에 '멘붕'

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반도체가 미·중 패권 경쟁의 핵심이며 TSMC와 삼성전자가 파운드리 시장 약 70%를 점유한다. TSMC가 1나노 기술을 공개했으나 3나노 양산은 삼성전자가 먼저 성공했다. 이후 UNIST 연구진이 2차원 반도체 소자 기술로 1나노급 개발 가능성을 발표했고, 이를 삼성전자가 적용하면 TSMC보다 빨리 차세대 반도체를 만들 수 있다는 기대를 전한다.

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※ AI가 다듬은 글(오탈자·군말 정리)

01. 미국과 중국은 소리 없는 전쟁을 벌이고 있습니다. 미래 패권의 최종병기가 바로 반도체이기 때문입니다. 우리 인류는 3차 산업혁명을 지나 4차 산업혁명의 시대를 살고 있습니다. 반도체는 4차 산업혁명에서 없어서는 안 될 필수 소재입니다. 인공지능, 자율주행, 스마트시티 등 우리 삶 속의 대부분에 반도체가 들어가기 때문에, 미국과 중국 두 나라가 4차 산업의 패권을 쥐기 위해 눈에 불을 켜고 있는 것이죠. 이 반도체 전쟁의 중심에 있는 것이 바로 파운드리 세계 1, 2위인 대만의 TSMC와 한국의 삼성전자입니다.

02. 두 기업은 전 세계 파운드리 시장 점유율의 70%를 차지할 만큼 영향력이 큰 기업들입니다. 2020년대 이후 불어닥친 전 세계 반도체 공급 차질로 그 영향력은 더욱 커지고 있고, 수요도 갈수록 늘어나는 추세입니다. 1위와 2위라고는 하지만, 삼성전자가 TSMC를 따라잡기에는 시간이 부족하다는 평가가 있었습니다. 그런데 TSMC가 1나노 반도체 기술의 난제를 해결했다는 소식을 전하며 삼성전자보다 초미세 공정 경쟁에서 한 발짝 더 앞서 나가게 되었습니다. TSMC가 1나노 반도체 기술을 공개하며 세계를 놀라게 하긴 했지만, 아직 이전 모델인 3나노 반도체 양산에 성공한 것은 아니었습니다.

03. 삼성전자가 괜히 국내 최고이자 세계 2위 기업이 아닙니다. 1년 뒤 삼성전자가 3나노 반도체 양산을 TSMC보다 먼저 시작했습니다. 지난 6월 삼성전자가 TSMC를 제치고 세계 최초로 비메모리 반도체 3나노 양산에 성공했습니다. 누가 더 작은 반도체를 만드느냐를 두고 세계 1위 기업을 바짝 추격하는 모습입니다. 그런 와중에 TSMC를 바짝 추격하던 삼성전자에 날개를 달아줄 소식이 들려왔습니다. 유니스트 울산과학기술대학교 권순용, 이종운 신소재공학과 교수 팀이 1나노 반도체 생산을 가능하게 하는 기술을 개발해 낸 것입니다.

04. 연구진은 반도체 물질과 초미세 금속 전극 사이, 0.7나노미터 간격을 두고 수평으로 접합된 고성능 초박막 반도체 소자를 원하는 형태로 성장시키는 데 성공했다고 밝혔습니다. 반도체 칩의 성능을 높이려면 칩을 구성하는 개별 소재를 아주 작게 만들어야 하는데, 이를 해결하는 새로운 방법이 나온 것입니다. 이 기술을 적용한다면 삼성전자의 반도체 소자 미세화를 더욱 앞당길 수 있을 것으로 추측됩니다. 송승헌 유니스트 박사는 "일반적인 2차원 금속은 고온에서 불안정해 다양한 소재를 만들기 어렵지만, 2차원 텔루륨 위에 백금 화합물을 올리면 섭씨 825도 등의 고온에서도 안정적이라 2차원 반도체가 합성되는 고온 공정에서도 가능했다"며, 결함 없는 2차원 반도체 접합 소재를 화학적 기상 증착법으로 구현한 기술이라고 설명했습니다.

05. 이번에 탄생한 기술 덕분에 지금껏 구현된 2차원 소재 중 가장 작고 우수한 성능을 갖는 차세대 반도체를 만들 수 있을 것으로 보입니다. 세계 최초로 3나노 반도체 양산에 성공한 삼성전자가 이 기술을 적용한다면 TSMC보다 더 빨리 차세대 반도체를 만들어낼 수 있을 것이라는 기대감이 커지고 있습니다. 국내 유니스트 연구진의 1나노 반도체 개발로 삼성전자가 만년 2위라는 꼬리표를 떨쳐내고, 반도체 1위 기업을 차지할 수 있는 기회가 되기를 바랍니다.

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