지난 2일 서울경제신문과 과학기술부ㆍ한국과학재단은 ‘이달의 과학기술자상’ 11월 수상자로 박재근 (공과대·전자통신컴퓨터) 교수를 선정했다. 박 교수는 수백㎓의 동작속도를 요구하는 차세대 중앙처리장치(CPU) 및 초소형 연산처리장치(MPU)의 기본 소자 제조에 필요한 고성능 나노 SOI(Silicon On Insulator) 기술을 개발한 공로가 인정됐다. 이는 세계최초로 상층 실리콘을 30nm 이하 두께로 만든 눈부신 성과이다. 세계 최고가 되고자 연구에 매진하고 ‘이달의 과학기술자상’ 수상으로 받은 상금을 장학기금으로 쾌척한 박 교수를 위클리 한양에서 만나봤다.

이달의 과학자상을 수상한 것을 축하한다. 연구 성과에 대해 설명을 한다면.

나노 응력 상보형 금속 산화막 전계 트랜지스터를 제조하기 위한 핵심 기반 기술인 고성능 나노 SOI 기술을 개발했다. 이 기술은 차세대 정보 통신용 소자인 수백기가 헤르츠의 동작 속도와 초저전력 특성을 나타내는 CPU(중앙 처리 장치)와 MPU(초소형 연산 처리 장치)를 구성하는 기본 소자의 핵심 제조 기술이다. 현재 메모리나 마이크로 프로세스용 등 소자구조는 실리콘(Si) 덩어리만을 사용하는 벌크 실리콘 웨이퍼 기반구조를 가지고 있어 낮출 수 있는 전력소모량이나 고속화 면에서는 한계에 도달한 것으로 지적됐다. 이를 극복하기 위해 최근 맹렬히 연구되고 있는 것이 실리콘과 절연체를 번갈아서 붙인 SOI 기반 소자구조다. SOI는 두개의 실리콘 층 사이에 100㎚ 정도 두께의 절연체(InsulatorㆍSiO₂)가 삽입된 모양을 하고 있는 데 상층 실리콘의 두께가 얇을수록 CPU 등의 동작속도를 빨리 할 수 있다. 우리 연구팀은 이번에 상층 실리콘을 세계 최초로 30㎚ 이하 두께로 만드는 데 성공한 것이다.

이번 연구성과의 파급효과가 무엇인가.

본 연구의 결과로 개발된 나노 응력 SOI 공정 기술은 미국의 아이비엠, 인텔, 에이엠디, 모토로라 및 일본의 도시바 등과의 기술 격차를 줄임은 물론 기술적인 측면에서 동등 그 이상의 핵심 요소 기술을 보유하게 됐고, 이를 기반삼아 정보통신 소자 기술을 선진국 수준으로 올릴 수 있는 기반을 확보했다고 본다. 또한, 나노 응력 SOI 구조 제조 공정 기술은 국내 반도체 업체에 적용시 고속 CPU(중앙 처리 장치)와 마이크로프로세서 기술 분야를 선진국 수준으로 향상시켜 국내 반도체 업체의 고부가가치 중심의 시스템 LSI 소자 사업화의 전환에 커다란 기여를 할 것으로 예상된다.

연구 과정에서 잊지 못할 일화가 있다면.

특별한 에피소드는 없었으나 이 기술을 개발하는 과정이 미국 아이비엠 기술의 문제점을 극복해야 하는 숙제를 갖고 시작하게 됐다. 이와 관련 국내 보유기술이 열악해서 일본 울박사의 나노스케일 저머늄 성장 기술이 절실히 필요했고, 이 기술이 일본 정부에서 관리하는 첨단 기술 분야의 하나여서 일본 울 박사로부터 공동 기술 개발을 추진하고 울 박사 담당과장부터 사장까지 설득하기 위해 10회 이상 방문하고 공동 기술 개발 계약서에 사인을 한 것이 가장 기억이 난다. 불가능은 없기에 끊임없이 도전하여 좋은 성과가 있었던 거 같다.

앞으로 연구계획이 있다면.

고성능 나노 SOI 공정 기술을 기반으로 플렉시블한 투과형 실리콘 기판위에 유기발광 디스플레이를 개발 중에 있다. 이는 기존의 유기발광 디스플레이가 가질 수 없는 고휘도의 마이크로 디스플레이에 응용이 가능할 것으로 생각되며, 현재 실리콘 박막을 통한 투과율이 R, G, B 각각 90%를 상회하고 있다. 고성능 의학용 마이크로 디스플레이로 적용될 것이며 곧 개발에 성공할 것으로 확신한다. 또한 테라 비트급 비휘발성 메모리 소자 개발의 사업단장으로서 특히 폴리머 메모리 소가 개발에 박차를 가하고 있으며 2년 이내 좋은 결과가 나올 것으로 기대한다.

급변하는 과학기술에서 살아남는 방법은 무엇이라 생각하는가.

항상 국제사회에서 경쟁하는 일은 많은 과학자들에게 부담이 아닐 수 없다. 특히, 국내의 열악한 연구 기반과 기술의 빠른 변화 속도는 더욱 힘들게 한다. 그러나 역시 불가능은 없다. 우리는 해당 분야에서 최고를 자랑하는 동료 교수들이 있다. 그리고 그들과 공동 연구를 할 수 있는 좋은 여건을 갖추고 있다. 끈기를 갖고, 연구 하고 있는 분야에서 세계 최고가 돼야 한다고 생각한다. 다시 말해 연구에 2등은 없다. 최고가 돼야 살아남을 수 있다는 것이 급변하는 과학기술 분야에서 살아남을 수 있는 방법인 만큼 최선을 다해야 한다.

이공계를 전공하는 학생에게 하고 싶은 말이 있다면.

최선을 다했을 때 후회가 없다. 정보화 사회에서는 최선을 다하기 위해서 눈을 크게 뜨고 항상 귀로 들어야 한다. 특히, 내가 최고라는 자만은 기술 변화 속도가 빠른 시대에서 낙오시킬 수 있다고 생각한다. 그렇게 때문에 나는 자가 자신, 학생, 동료 교수들에게 항상 주위 정보를 듣고 항상 과감한 변신을 생활화하라고 한다. 쉽지는 않지만 변화하고자 하는 마음을 염두에 두고 변화를 스트레스로 받아들이지 않고 즐기려고 하는 자세가 중요하다.