국립과천과학관이 오는 5일 ‘반도체’ 분야를 다루는 전시를 선보인다. 이번 전시는 ‘현대 전자 문명의 기반, 반도체’다. 

‘현대 전자 문명의 기반, 반도체’ 전시는 반도체의 개념부터 제조 공정, 응용까지 반도체 분야를 다루면서 0과 1로 이루어진 디지털 정보를 처리·저장하는 기능을 알린다. 

이번 전시는 4개 영역으로 구성된다. 첫 번째는 ‘세상을 움직이는 작은 칩, 반도체’로서, 반도체의 핵심인 ‘트랜지스터와 집적회로’를 소개한다. 생활에서 마주하는 전자기기 속 다양한 반도체들을 소개하는 영상으로 관람객의 흥미를 돋우고, 분해된 전자기기를 통해 다양한 반도체 실물을 확인할 수 있다. 대형 반도체 절개 모형을 통해 반도체 내부 구조를 직관적으로 이해할 수 있으며, 디지털 정보의 단위인 0과 1을 구현하는 소자인 트랜지스터의 원리도 살펴볼 수 있다.

두 번째는 ‘칩(Chip)이 만들어지기까지’로서, ‘반도체 제조 공정’을 조망하는 영역이다. 약 10m 폭의 대형 양방향 매체벽(인터랙티브 미디어월)을 통해 웨이퍼 제조부터 조립(패키징)까지 이르는 공정 전반을 한눈에 파악할 수 있다. 실리콘 잉곳(원기둥 형상의 고순도 실리콘 단결정 덩어리), 웨이퍼, 포토마스크 등 다양한 반도체 관련 실물들을 만나볼 수 있다. 이번 전시에서는 고(高)집적회로의 시대를 열게 해준 트랜지스터인 ‘모스펫(MOSFET, 금속-산화물-반도체 전계효과 트랜지스터)’의 발명자인 한국인 강대원 박사를 조명한다.

세 번째 영역인 ‘연산과 저장을 분리하라’에서는 현대 컴퓨터의 기본 구조인 ‘폰 노이만 구조’를 소개하고, 이에 따라 나뉘어 발전하게 된 ‘메모리 반도체’와 ‘로직 반도체’의 세계를 탐험한다. 디램(DRAM)과 낸드 플래시(NAND Flash) 등 메모리 반도체의 정보 저장 원리를 체험한다. 중앙처리장치(CPU)와 같은 로직 반도체 내에서 덧셈을 수행하는 ‘가산기’ 체험 전시품도 준비되어 있다. 해당 전시품은 컴퓨터 속 논리를 구현하기 위한 복잡한 배선과 많은 수의 트랜지스터를 오가는 0과 1의 신호를 묘사한다.

마지막으로 ‘인공지능 시대, 반도체는 진화한다’에서는 인공지능 시대에 새롭게 주목받고 있는 반도체들을 소개한다. 그래픽 처리장치(GPU)와 고대역폭 메모리(HBM) 등 인공지능(AI) 반도체의 구조와 원리를 소개하고, 국내 기업들의 최신 인공지능 반도체 개발 현황도 만나볼 수 있다. 또한 인간 신경을 모사하여 저전력·고속 인공지능을 구현하기 위한 ‘뉴로구조형(뉴로모픽) 반도체’ 등 미래 반도체 기술의 발전 방향도 제시한다.

글=이경훈 월간조선 기자