미 컴퓨터 대부 "초전도 반도체로 기술 주도권 장악을"

[서울=뉴시스] 강영진 기자 = 이반 서덜랜드는 60년 전 컴퓨터 그랙픽 기술을 처음 선보이고 1970년대 고집적 반도체를 설계해 컴퓨터 산업의 기초를 쌓은 신화적 존재다. 올해 84살인 그가 미국이 최첨단 컴퓨터 강국이 되기 위해 서둘러 초전도 반도체 기술을 개발할 것을 강조했다고 미 뉴욕타임스(NYT)가 19일(현지 시간) 보도했다.


그는 고속 작동에도 발열 현상이 없는 초전도 반도체 설계로 컴퓨터 기술의 한계를 뛰어넘을 수 있다고 주장했다. 초전도 기술은 1950년대 처음 제시됐으며 1970년대 IBM사가 집중 연구했으나 지금은 거의 폐기된 상태다. 이후 1987년 일본의 후지쓰사가 초저온 컴퓨터 개발 기술을 진전시켰다고 소련 관영지 프라우다가 보도했다.

당시 미하일 고르바초프 공산당 서기장이 큰 관심을 가지면서 물리학자 콘스탄틴 리하레프가 개발을 전담하게 됐다. 그는 소련이 붕괴한 뒤 미국 스토니브룩 대학교로 옮겼고 초전도 반도체 개발회사 하이프레스(Hypres)를 설립했다.

이후 거의 사장될 뻔한 기술이 현대 반도체 개발비가 크게 늘어나면서 새롭게 주목받고 있다. 기존의 CMS 방식의 새 반도체를 개발하는데 5년 동안 10억~20억 달러를 선행 투자해야 한다.


서덜랜드 박사는 미국이 엄청난 반도체 개발비를 투자하기보다 젊은 기술자들이 틀에 박히지 않는 사고를 하도록 훈련해야 한다고 강조했다.

현재의 CMOS 반도체 제조기술은 대만과 한국 기업들이 장악하고 있다. 미 정부는 3000억 달러를 투자해 미국이 반도체 산업 주도권을 되찾으려 시도하고 있다.

그러나 서덜랜드 박사 등 여러 전문가들이 CMOS 반도체 기술이 이미 근본적 한계에 도달해 개발비 부담을 감당할 수 없을 정도가 됐다고 주장한다. 반도체 소자의 크기가 원자 수백 개 정도까지 작아지면서 여러 기술적 어려움에 직면했다는 것이다. 또 수십 억 개의 소자를 동시에 작동하면 반도체가 녹아버릴 정도로 열이 발생하는 탓에 소자의 일부만이 작동하도록 하면서 성능이 제약된다는 것이다.


서덜랜드 박사는 국가 안보를 위해서라도 미국이 새로운 반도체 기술을 검토해야 한다고 강조했다. 초전도 컴퓨터 기술을 가장 먼저 활용할 수 있는 분야가 휴대폰 중계기라고 제안하기도 했다.

서덜랜드 박사의 주장에 동조하는 기업인들도 많다. 스탠포드대 총장 출신 알파벳사 이사회 의장 존 헤네시는 “서덜랜드 말대로 전력 문제가 큰 과제”라고 밝혔다. 그는 이 문제를 해결할 방법이 기존 반도체의 성능을 높이거나 완전히 새로운 기술을 개발하는 두 가지 뿐이라면서 에너지 소모가 극도로 적은 사람의 두뇌를 모방한 새로운 컴퓨터를 설계해야 한다고 강조했다.



하이프레스사 기술최고책임자 엘리 트랙도 “초전도 기술을 사용하면 인간의 두뇌에 맞먹는 컴퓨터를 생산할 수 있다”고 강조했다. 아직 실험 단계를 벗어나지 못하는 양자컴퓨터에 비해 초전도 기술은 “당장 실행할 수 있지만 불행히도 투자자들이 관심을 갖지 않는다”고 했다.

그러나 새로운 CMOS 반도체 기술이 거듭 발표되면서 초전도 기술에 대한 관심이 커지지 않아왔다. 2019년 MIT대 맥스 슐레이커 박사 연구진이 탄소 나토 튜브를 이용한 반도체 기술로 실리콘 소자보다 전력 소모를 10분의 1 이하로 줄이는 기술을 개발했다.


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