경북대학교 웹진 VOL.222 - 2017년도 나노 소재원천기술 개발사업의 총괄책임자가 된 김대현 교수(IT대학 전자공학부)

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2017년도 나노 소재원천기술 개발사업의 총괄책임자가 된 김대현 교수(IT대학 전자공학부)

무더운 여름이 잠시 대구를 피해간 듯, 인터뷰 당일에는 단물처럼 비가 내렸다. 따가운 햇볕이 아닌 비 덕분에 한결 시원해짐을 느끼며 IT-3호관을 찾아갔다. 방학 기간이라 텅 빈 학교 건물들을 지나 도착한 교수님의 연구실은 한눈에 봐도 반도체에 대한 전문성을 알아챌 수 있었다. 전자공학에 관련된 전문용어들이 가득 차있는 모니터들과 화이트보드가 먼저 눈에 띄었다. 연구실의 모니터를 통해서, 화이트보드를 통해 반도체에 대한 설명을 해주시며, 최선을 다해 인터뷰에 응해주시는 교수님 덕분에 하나의 수업을 들으며 배우는 것 같은 인터뷰가 진행되었다.

 현재 산업체와 한국경제를 지탱하는 데 있어 반도체는 아주 핵심적인 요소라 할 수 있습니다. 반도체를 중점으로 운영되고 있는 산업체에도 우리 대학 전자공학부 출신인 임원들이 많이 활동하고 있습니다. 하지만 점차 시간이 흐르면서 우리 대학의 사회적 위상이 과거보다는 조금 덜함을 느낄 수 있었습니다. 그러나 이 사업을 통해 변화한 사회에 적합한 우수한 경북대학교 출신 인재를 양성할 수 있을 것이며, 미래를 위한 핵심적인 연구를 선도적으로 수행한다는 점에서 사회적 의미가 매우 큽니다. 그리고 저 개인적으로도 경쟁력을 가질 수 있는 기회라고 생각합니다. 제 나름대로 최선을 다하고 전략적인 노력을 한 결과가 이렇게 열매를 맺을 수 있게 되어, 더할 나위 없이 기쁘게 생각하고 있습니다.

 우선 TFET를 말하기 전에 이 TFET 개발을 통해 차세대 상보형 금속산화반도체(CMOS)의 소자를 구현할 수 있다는 점을 먼저 말씀드리고 싶습니다. 일단 CPU와 메모리반도체의 핵심적인 기술은 바로 Inverter를 만드는 것입니다. Inverter는 어떠한 입력을 넣었을 때 반전되어 출력되게 하는 것을 의미하고, 바로 그것이 CMOS가 하는 역할입니다. 이를 통해 여러 가지 정보를 처리하고 연산하고 저장하는 반도체의 기본이자 핵심인 역할을 수행하게 되죠. 현재는 CMOS의 크기가 14 nm에 이르고 있으며, 차후에 반도체의 성능이 18개월마다 2배로 증가한다는 무어의 법칙에 따라 더 크기가 줄어들 것입니다. 이렇게 크기가 줄어듦에 따라 동일한 면적에 더 많은 반도체를 결합할 수 있으며, 빨라진 신호전달로 인해 향상된 처리능력과 적은 전력소모를 기대할 수 있습니다. 경제적인 의미에서도 우수하고 새로운 기술과 가격 경쟁력도 갖출 수 있을 것입니다. 그렇기에 이에 대한 지속적인 연구가 앞으로도 중요하다고 할 수 있습니다.
 이 CMOS의 변종이자 대안이 바로 TFET입니다. 기존의 CMOS는 전력소모가 없는 것이 그 특징이지만 Inverter(Switch)의 과정 중에서 누설전력이 발생하게 되고 그것이 전력손실로 이어집니다. 그 손실은 CMOS에서 급격한 Switch과정이 일어나지 않기에 발생하며 TFET는 그것을 목표로 그 단점을 보완할 것입니다. 보다 더 작은 크기로 발열이 잘 일어나지 않고, 전력의 조절로 더 오랫동안 사용할 수 있는 반도체 소자 구현이 바로 TFET의 개발이 본 과제의 최종 목표입니다. 이러한 원천기술의 확보는 경제적인 면에서 장차 미래의 핵심기술이 될 것이며 이에 맞는 인재들을 우리 대학이 선도적으로 양성할 수 있는 기회가 되어줄 것입니다.

 연구라는 활동 자체가 성공만을 바라보고 하는 활동이 아니라고 생각합니다. 수십 번의 실패를 겪는 것은 기본이고 그 실패에 따를 좌절감을 감안해야하는 것은 당연한 일이죠. 그와 관련하여 미국의 Teledyne이라는 국방 관련 기관에서 연구 활동을 하던 시절, 그 곳의 총책임자가 제게 해준 “목표달성이 되지 않았다면 적어도 내일까지는 최선을 다하라, 그래도 달성이 되지 않았다면 이에 대한 논리적인 이유를 찾고 그에 대한 명확한 차선책을 마련하라.”라는 조언이 아직도 기억에 생생하게 남아있습니다. 그래서인지 비록 확률이 낮은 목표를 위해 나아가는 연구 활동이지만 여유와 용기를 가지고 실패를 두려워하지 않는 태도를 계속 실천하고 있습니다.
 제 대학 시절은 지금까지도 저 스스로 만족하고 보람을 느낄 수 있는 나날이 많았습니다. 우선 자랑은 아니지만 좋은 성적을 유지했습니다. 고등학교 시절의 주입식 교육에서 벗어나 전공에 대한 자발적인 공부를 열심히 했으며 그 노력의 결과가 좋은 성적으로 이어진 것 같습니다. 또한 저는 동기, 선·후배 사이가 친밀했습니다. 게다가 교수님들과의 관계도 다른 동기들과 다르게 매우 가까웠습니다. 자주 교수님을 찾아뵙고 대화도 나누고, 모르는 것에 대한 질문도 자주 여쭤보며 교수님들과의 친분을 쌓아갔습니다. 동기나 교수님, 모두가 이 학교를 떠난 후에도 저를 기억하고, 저도 그분들을 기억할 수 있는 계기가 될 것이라고 생각했기에 친밀한 관계를 다지려 노력했었습니다.

 교수로서의 사명감은 지식전달이라는 교육과 연구능력이라고 할 수 있습니다. 그에 걸맞게 TFET 개발, CMOS 연구, 그리고 한국국방연구, 이 3가지 분야에서 타국의 의존 없이 독립성을 확보하기 위해 현재 진행 중인 10가지의 과제 수행을 계속 이어나갈 계획입니다.
 우선 대학 생활은 기본적으로 4년입니다. 저는 그 4년이라는 기간이 인생을 설계하거나 스펀지처럼 모든 것을 흡수할 수 있는 절호의 기회라고 생각합니다. 하지만 워낙 취업이 어렵다 보니, 학생들의 그 기간의 방향이 오로지 취업에만 맞추어져 있어 안타깝습니다. 학생들이 전문지식을 바탕으로 한 다양한 배움의 기회들을 놓치지 않았으면 좋겠습니다. 또한 교수님이나 동기, 선배들과의 소통을 통해 정보를 얻고 그로 바탕이 된 정확하고도 여유 있는 삶의 설계를 해나가길 바랍니다.

  • 글. 학생리포터 김은경
  • 사진. 학생리포터 최태현
  • 편집. 학생리포터 이지영

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