우주 환경에서 발생하는 고에너지 입자를 검출·분석하기 위한 새로운 반도체 기술 확보를 위해 한-미 정부 산하 연구기관이 힘을 모은다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 최근 미국 에너지부(DOE) 산하 아르곤국립연구소(ANL)와 신형 가속기용 반도체 기술 개발을 위한 업무협약(MOU)를 맺었다고 17일 밝혔다.
두 기관이 보유한 기술력을 결합해 미국이 추진 중인 신형 가속기 '전자이온충돌기'에 들어갈 첨단 반도체, 즉 실리콘검출기 개발에 상호 협력하기 위해서다.
전자이온충돌기, 즉 EIC( Electron-Ion Collider)는 우주의 기본적인 구조나 물질의 형성 방법을 연구하기 위해 아주 작은 입자인 전자를 초고속으로 가속시켜 이온과 충돌시키는 최첨단 실험장치다. 전자빔충돌기라고도 한다.
EIC는 ANL이 미국 토마스제퍼슨국립가속기시설과 협력해 DOE의 브루크헤븐 국립연구소에 건설중으로, 향후 기본적인 과학지식의 이점 외에도 가속기 물리학, 의학 물리학, 인공지능, 컴퓨팅, 일렉트로닉스 및 방사선 안전 등을 포함해 다양한 분야의 연구를 획기적으로 발전시킬 것으로 전망된다.
ANL은 지난 2023년부터 상보적 금속산화물 반도체 IC(CMOS IC·상보적 금속산화물 반도체를 포함해 저항, 다이오드, 커패시터 등 부품으로 구성된 칩)가 집적된 실리콘 검출기(MAPS) 제작을 위해 ETRI와 협력해 왔다.
ETRI는 2000년대 초부터 현재까지 고에너지 입자 검출기용 실리콘 디텍터 개발 및 제작 기술을 개발하는 등 국내에선 유일하게 실리콘 일괄공정이 가능하다.
ETRI는 이번 협력을 계기로 반도체 검출기 국내 제작과 고온 및 저온 환경과 방사선이 강한 극한 우주 환경에서도 견딜 수 있는 반도체 기술 경쟁력을 확보 등으로 우주항공, 국방 분야 기술 산업화를 제고할 계획이다.
방승찬 원장은 “ANL의 연구 역량과 ETRI의 기술력이 결합돼 미래를 향한 새로운 도약의 기회를 열어줄 것"으로 기대했다. ANL 폴 컨스(Paul Kearns) 디렉터(소장)는 “EIC 뿐만 아니라 추후 다양한 기술 분야로 협력을 확대함으로써 양 국가 간 기술 발전에 밑거름이 되기를 희망한다”고 밝혔다.
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