▲ 제61회 무역의 날 기념식에서 금탑산업훈장을 받은 SK하이닉스 이상락 부사장

SK하이닉스 이상락 부사장(Global S&M 담당)이 지난 12월 5일 서울 코엑스에서 열린 ‘제61회 무역의 날 기념식’에서 최고 영예인 금탑산업훈장을 수상했다.

매년 산업통상자원부 후원, 한국무역협회 주관으로 개최되는 무역의 날 기념식에서는 한 해 동안 수출 저변 확대에 공헌한 유공자를 선정하여 정부 포상을 수여한다. 산업훈장은 그중 가장 높은 등급의 포상으로, 특히 이 부사장이 수상한 금탑산업훈장은 최고 권위의 훈격이며 영예성이 가장 높다.

이번 수상에서 이 부사장은 AI 시대 환경 변화에 선제적으로 대응해 HBM을 비롯한 AI 향 메모리 시장을 선도했으며, ‘24년 상반기 기준 186억 불 수출 실적을 달성하는 등 반도체 업계 위상 제고 및 국가 경제 발전에 크게 기여한 공적을 인정받았다.

이 부사장은 “이번 수훈은 SK하이닉스 모든 구성원의 도전 정신과 열정을 더해 함께 만들어낸 성과라고 생각한다”며 “앞으로 더 큰 책임감을 가지고 회사와 반도체 산업 발전에 기여하도록 최선을 다하겠다”라고 소감을 밝혔다.

뉴스룸은 이 부사장을 만나 그간의 공적을 돌아보고, 앞으로의 목표에 관해 이야기를 나눠봤다.

위기 속에서 기회 찾은 ‘금빛 전략’

1992년 엔지니어로 SK하이닉스에 입사한 이 부사장은 해박한 기술 지식을 바탕으로 30여 년간 글로벌 빅테크 기업과 견고한 협력 관계를 구축하고, 급변하는 IT 시황에 맞춰 최적의 판매 전략을 펼치며 회사의 시장 지배력을 강화해 왔다.

현재 이 부사장이 이끄는 Global S&M 조직은 전사 매출을 책임지고 있다. 그는 조직이 맡은 역할을 야구 경기의 ‘마무리 투수’에 비유했다. 제품 개발부터 양산까지 잘 끌어온 ‘경기’를 고객과의 치열한 수 싸움을 거쳐 가장 높은 가치로 인정받는 ‘승리’, 즉 높은 매출을 끌어내는 역할을 한다는 것이다.

이 부사장의 이런 전략가적인 면모는 SK하이닉스가 다운턴을 극복하고, 글로벌 No.1 AI 메모리 기업으로서의 입지를 다지는 데 크게 공헌했다. 그는 어려운 시황에도 회사의 기술력과 고객 협상력을 바탕으로 고객별 고수익 제품 판매 확대 전략을 수립, 매출을 안정적으로 확보했다. 또한, 고객별 재고와 수급 동향을 빠르게 파악하여 선제적으로 가격 인상을 단행했고, 2023년 4분기에는 다운턴 이후 업계 최초로 흑자 전환을 이끌었다.

뿐만 아니다. 이 부사장은 AI 산업이 급속도로 발전하는 기회 요인에 집중해 HBM 및 일반 메모리 생산 역량을 재배치했고, 수요가 급증한 서버와 엔터프라이즈 SSD 시장을 공략하여 승기를 잡았다. 이러한 전략으로 2024년 3분기에는 매출 17조 5,731억 원, 영업이익 7조 300억 원을 달성하며, 창사 이래 최대 분기 매출이라는 기록적인 성과를 견인했다.

“불과 1년 전만 해도 우리는 유례없는 다운턴으로 큰 어려움을 겪고 있었습니다. 하지만 위기 속에도 기회는 있었습니다. 자사의 제품 경쟁력을 기반으로 시장 변화에 최적화한 판매 전략을 세웠고, 고객과의 전략적 협업으로 시장을 빠르게 선점하여 현재 AI 메모리 시장 1위라는 결실을 이룰 수 있었습니다.

전사 모든 부문의 노력으로 어려운 상황을 슬기롭게 극복한 덕분에, 금탑산업훈장 수상이라는 영광을 안을 수 있었습니다. 다시 한번 구성원께 감사의 인사를 전합니다.”

메모리 반도체 산업 사이클, 고객과의 신뢰 구축과 유연한 변화 대응 중요

이 부사장은 이러한 호실적이 단기간에 이룩한 성과는 결코 아니라고 강조했다.

“특히 HBM은 갑자기 등장한 스타 상품이 아닙니다. 초기 실패에도 포기하지 않았고, 3세대 제품인 HBM2E부터 적극적으로 고객 인증 획득을 진행하여 안정적으로 시장에 안착했습니다. 그리고 고객과 꾸준히 신뢰 관계를 쌓아, 중장기 전략적 협력 관계를 구축했습니다. 이렇게 쌓인 성과가 AI 시장의 개화를 만났고, 현재의 실적까지 만들어 낸 것입니다.”

준비된 자에게 기회가 온다는 말처럼, 이 부사장의 ‘준비’는 고객과 신뢰로 연결된 진정한 파트너십을 맺는 것이다.

“영업 업무를 맡은 후, 항상 저의 목표는 고객과 깊이 공감하고, 그들의 성공을 나의 성공으로 여기며 함께 성장하는 것이었습니다. 그간 달성한 성과의 원동력 역시 이러한 철학을 바탕으로 고객과 쌓아온 ‘신뢰’라고 생각합니다. 기술력이나 제품력도 중요하지만, 결국 고객이 믿고 의지할 수 있는 파트너가 되는 것이 중요하기 때문입니다.”

이 부사장은 미주 법인장으로 재직하던 2018년에도, 고객과의 신뢰 관계를 바탕으로 당대 최대 매출 달성에 기여하며 반도체 슈퍼 호황기를 이끌었다. 당시 급증하던 클라우드 붐(Boom)에 적극 대응하여, 서버 향 제품의 매출과 시장 점유율을 극대화했고 다양한 글로벌 빅테크 기업과 전략적으로 협업하여 자사 사업 확대를 위한 기반 마련에 많은 노력을 기울였다.

또한, 이 부사장은 수요와 공급의 변화에 민감한 메모리 반도체 산업에서는 급변하는 IT 환경에 대한 빠르고 유연한 대응체계를 갖추는 것 역시 중요하다고 역설했다.

“메모리 반도체 산업의 사이클에 대응하기 위해서는 고객의 수요를 선제적으로 예측하고, 산업 동향에 발맞춰 기술 개발과 생산 역량을 꾸준히 강화해야 합니다. 단기적인 실적 상승뿐만 아니라 장기적인 안정성과 지속 가능한 성장을 동시에 달성하는 것을 목표로 전략을 세워, SK하이닉스가 독보적인 AI 메모리 리더로 자리 잡을 수 있도록 지속해서 노력하겠습니다.”

이 부사장은 SK하이닉스가 기술 변혁을 주도하며, 글로벌 No.1 AI 메모리 기업으로서 위치를 공고히 하기 위해 조직 및 전사 구성원에게 ‘고객 중심의 사고’를 가질 것을 당부했다. 그리고 이를 달성하기 위한 과정에서 적극적으로 협업하고 소통하는 ‘원팀’ 문화의 중요성도 강조했다.

“모든 구성원들 각자의 자리에서 ‘고객 중심의 사고’를 가져야 합니다. 고객이 원하는 것을 먼저 이해하고, 이를 뛰어넘는 가치를 제공할 수 있어야 지속적인 경쟁력을 확보할 수 있기 때문입니다.

그리고 부서와 팀의 경계를 넘어선 원팀 마인드로 정보를 적극 공유하고, 아이디어를 나누며 문제 해결에 힘써주시길 바랍니다. AI 메모리 시장 1등이라는 대업은 우리가 가진 기술과 열정, 끈기와 협업에서 나온 결과라고 믿습니다.”

그리고 이러한 성과가 가지는 자부심에 대해 이야기하며, 포부를 밝혔다.

“우리가 달성한 실적은 단순히 한 회사의 성과에 그치는 것이 아니라, 글로벌 시장에서 우리나라의 위상을 높이고 국가 반도체 산업의 경쟁력을 증명한 것입니다. 이에 개인적으로 큰 자부심을 느낍니다.

앞으로도 저를 비롯한 영업/마케팅 조직 구성원들이 SK하이닉스의 마무리 투수로서 국가 경제와 미래 산업 발전을 위해 큰 역할을 할 수 있도록 많은 격려 부탁드립니다.”

▲ 제48회 국가생산성대회에서 국가생산성대상 동탑산업훈장을 받은 SK하이닉스 최우진 부사장

SK하이닉스 P&T(Package & Test)담당 최우진 부사장은 반도체 패키징 분야 기술 혁신을 통해 HBM 경쟁력 향상을 이루어낸 공로로 동탑산업훈장을 수상했다. 시상식은 지난 7일 서울 여의도 FKI 타워에서 열린 ‘제48회 국가생산성대회’에서 진행됐다.

산업통상자원부가 주최하고 한국생산성본부가 주관하는 국가생산성대상은 탁월한 생산성 혁신을 달성한 기업 및 유공자에게 수여된다. 최 부사장은 ▲HBM 기술 혁신을 바탕으로 AI 메모리 시장 선도 지위 확보 ▲소부장 글로벌 공급망 불안 해소 ▲제조/기술 혁신을 통한 생산성 향상 및 위기 극복 등의 공로를 인정받아 수훈의 영예를 안았다.

최 부사장은 “지난 다운턴을 이겨내고, 세계 최고 수준의 HBM 제품을 위해 함께 헌신하고 노력해 온 회사의 모든 구성원들께 먼저 감사의 인사를 전하고 싶다”며 “많은 도전과 변화 속에서도 우리 모두가 멈추지 않고 혁신과 성장을 추구해 온 덕분에, 제가 이런 큰 상을 받을 수 있었다고 생각한다”고 소감을 밝혔다.

뉴스룸은 최 부사장을 만나 그간의 공적을 돌아보고, 앞으로의 목표에 관해 이야기를 나누었다.

패키징 기술 혁신 통해 HBM 성공 견인

최 부사장이 이끄는 P&T 조직은 반도체 생산공정 중 후(後)공정에 해당하는 패키징(Packaging)과 테스트(Test)를 담당한다. 이는 팹(Fab)에서 전(前)공정을 마친 웨이퍼를 고객이 사용할 수 있는 제품 형태로 패키징하고, 고객이 요구하는 수준에 적합한 품질인지 테스트하여 신뢰성까지 확보하는 역할이다.

특히, TSV*, MR-MUF* 등 압도적인 패키징 기술력은 SK하이닉스 HBM 경쟁력의 핵심이라 해도 과언이 아니다. 최 부사장은 HBM 패키징 기술 개발 및 양산을 책임지며, 회사가 HBM 1등 위상을 얻는 데 중요한 역할을 수행했다.

* TSV(Through Silicon Via,수직관통전극): D램에 미세 구멍을 뚫어 칩들을 수직관통전극으로 연결하는 기술
* MR-MUF(Mass Reflow-Molded UnderFill): 매스 리플로우(MR)는 적층된 칩 사이의 범프를 녹여 칩끼리 연결하는 기술. 몰디드 언더필(MUF)은 적층된 칩 사이에 보호재를 채워 내구성과 열 방출 효과를 높이는 기술

▲ SK하이닉스 최우진 부사장이 수상한 국가생산성대상 동탄산업훈장

최 부사장은 지난 2019년 HBM 3세대 제품인 HBM2E 패키지에 최초로 MR-MUF 기술을 도입해 열과 압력으로 인한 품질 문제를 개선했으며, 수율을 개선하고 생산량을 끌어올림으로써 시장의 판도를 바꿨다. 또, 그는 MR-MUF 기술을 고도화한 ‘어드밴스드(Advanced) MR-MUF’* 기술을 개발하여 4세대 HBM3 12단과 5세대 HBM3E 개발 및 양산까지 성공으로 이끌었다.

* 어드밴스드(Advanced) MR-MUF: 기존 칩 두께 대비 40% 얇은 칩을 휘어짐 없이 적층할 수 있는 칩 제어 기술(Warpage Control)이 적용되었으며, 신규 보호재를 통해 방열 특성까지 향상된 차세대 MR-MUF 기술

이러한 성공 스토리의 바탕에는 시장 변화에 촉각을 곤두세우며 선제적으로 대응해 온 그의 노력이 있었다. 최 부사장은 역대 HBM 개발 및 양산 과정에서 가장 중요한 것으로 ‘타임 투 마켓(TTM, Time to Market)’을 꼽으며, 시장 상황에 기민하게 대처할 수 있는 기술을 준비해야 한다고 강조했다.

“AI 시대의 반도체 산업은 급속히 변하고 있습니다. 시장 상황과 고객의 요구를 빠르게 파악하여 대응하는 것은 기본이며, 무엇보다 이를 뒷받침할 수 있는 기술력을 꾸준히 준비하는 것이 중요합니다. SK하이닉스가 HBM을 통해 AI 메모리 시장을 선도할 수 있었던 것은 바로 이러한 준비 덕분입니다.”

위기를 ‘기회’로 만든 생산성 혁신

최 부사장의 생산성 혁신 성과는 위기 상황에서 빛을 발했다.

지난 2022년 세계 경기 침체와 함께 반도체 시장이 다운턴에 접어들었고, 전사적으로 체계적인 대응이 필요한 시점이었다. 최 부사장은 2023년부터 다운턴 TF(Task Force) 조직에 합류해, 수익성이 높은 프리미엄 제품군의 생산을 확대하고 원가 절감을 위해 운영 방식 전환을 추진, 공정 효율을 개선했다.

그는 또, 단기적인 실적 개선에 집중하기보다는 더 멀리 내다봤다. 체계적인 목표 설정과 회의체 관리를 통해 성과의 지속가능성을 높이고자 했으며, 탑다운 방식을 지양하고 현장 전문가 구성원들과 함께 실무 중심의 논의와 실행을 이어갔다. 그 결과, SK하이닉스는 지난해 4분기 다운턴 이후 메모리 업계 최초로 흑자 전환(Turn Around)에 성공했다.

다운턴 극복은 시작일 뿐이었다. 지난해부터 AI 메모리 수요가 갑작스럽게 늘어나면서 기존 대비 배 이상의 추가 물량 공급이 필요한 상황이 닥쳤다. 예정된 투자는 모두 완료된 상태로, 회사는 추가 투자 없이 난관을 극복해야만 했다.

이에 최 부사장은 기존에 없던 방법을 새롭게 고안해 냈다. 공정 간 생산을 연계해 조정, 추가 투자 없이 제품을 증산하는 데 성공한 것이다. 이는 회사가 AI 메모리 시장에서 승기를 잡는 데 결정적인 역할을 했다.

최 부사장은 또, 미중 무역 갈등, 일본의 수출 규제 정책 등으로 대외 여건의 불안정성이 높았던 2019년에는 협력사와 함께 패키징 분야 업계 최고 수준의 국산 장비를 개발해냈다. 이와 함께 그는 해외 의존도가 높았던 도금액, 접합 소재 등의 국산화까지 이끌어내며, 소재 국산화율을 높이는 데도 기여했다. 이는 글로벌 공급망 불안을 걱정하는 국내 기업들의 우려를 덜어주는 데도 큰 도움이 됐다.

최 부사장은 끝으로 구성원들에게 ‘도전 정신’을 강조했다.

“패키징 기술 고도화, 어드밴스드 패키징 기술 개발 등 R&D 역량과 품질 경쟁력, 생산 역량을 높이는 것까지 P&T 조직에 주어진 미션이 많습니다. 하지만 우리 P&T 구성원들이 보여준 능력을 봤을 때, 절대 불가능한 일이 아닐 것이라 확신합니다.

생산성 향상과 기술 혁신 후에 발생하는 변곡점을 항상 염두에 두고 마지막까지 품질 향상에 대해 깊이 고민하기를 바랍니다. ‘기술’과 ‘품질’이라는 기본을 잊지 않고, 도전 정신을 발휘한다면 위기가 다시 닥쳐와도 우리는 그것을 또 다른 ‘기회’로 만들 수 있을 것입니다. HBM을 통해 증명했던 저력, 그 이상을 발휘하면서 말입니다.”

* 10나노급 6세대(1c) 미세공정: 10나노급 D램 공정 기술은 1x-1y-1z-1a-1b 순으로 개발돼 1c는 6세대

뉴스룸은 1c 기술 개발 과정과 함께 SK하이닉스의 혁신 기술 역량과 D램 기술 로드맵에 대해 조명하는 좌담회를 진행했다. 이 자리에는 1c 기술 개발을 주도한 SK하이닉스 오태경 부사장(1c Tech TF), 조주환 부사장(DRAM 설계), 조영만 부사장(DRAM PI), 정창교 부사장(DRAM PE), 손수용 부사장(개발 TEST), 김형수 부사장(DRAM AE)이 참석했다.

▲ 왼쪽부터 김형수 부사장(DRAM AE), 조영만 부사장(DRAM PI), 오태경 부사장(1c Tech TF), 조주환 부사장(DRAM 설계), 정창교 부사장(DRAM PE), 손수용 부사장(개발 TEST)

10나노급 6세대(1c) 미세공정 개발 성공, 모두가 함께 만든 ‘기술 신화’

1c 기술은 10나노대 초반의 극미세화된 메모리 공정 기술이다. 1c 기술을 적용한 DDR5의 동작 속도는 8Gbps(초당 8기가비트)로 이전 세대인 1b DDR5보다 11% 빨라졌으며, 전력 효율은 9% 이상 개선됐다. 성능뿐만 아니다. SK하이닉스는 EUV 공정에 신소재를 개발해 적용하는 한편, 설계 기술 혁신을 통해 공정 효율을 극대화했으며 원가 절감까지 이루어냈다.

1c 기술은 어떤 기술적 도전과 한계를 뚫고 탄생했으며, 회사 기술진은 어떻게 ‘세계 최초’라는 타이틀을 달성할 수 있었을까? 각 조직의 역할을 중심으로 이야기가 오갔다.

▲ 왼쪽부터 김형수 부사장(DRAM AE), 오태경 부사장(1c Tech TF), 조영만 부사장(DRAM PI)

오태경(1c Tech TF): 1c 기술 개발을 총괄한 1c Tech TF의 가장 큰 목표는 ‘1등 개발’이었습니다. 이를 위해 우리는 이미 우수성이 증명된 1b 플랫폼을 확장하는 방식으로 개발하는 전략을 선택했습니다. 그리고 기존의 3단계(테스트, 설계, 양산 준비) 개발 방식을 2단계(설계, 양산 준비)로 효율화했으며, 커패시터(Capacitor) 모듈과 같은 고난도의 기술 요소를 양산 공정에서 바로 개발하는 방식을 택했습니다. 덕분에 전세대 제품 대비 2개월이나 단축해 1c 기술 개발에 성공할 수 있었습니다.

조주환(DRAM 설계): 최고 경쟁력이 입증된 1b 기술을 경험한 덕분에 기술적 위험도는 줄었으나, 작아진 셀 크기와 커진 저항으로 인해 여전히 해결해야 하는 문제들이 많았습니다. 이를 위해 회로 밀도와 센싱 성능을 높이는 등 다양한 설계 혁신을 통해, 데이터 처리 속도는 높이고 전력 소비는 줄이는 데 성공했습니다. 또, 공정 조직과 협업해 넷다이(Net-die)*를 극대화하며, 원가 경쟁력까지 확보했습니다.

* 넷다이(Net-die): 반도체 제조 과정에서 웨이퍼 한 장에서 생산할 수 있는 유효한 칩(Die)의 수

조영만(DRAM PI): 1b 플랫폼을 확장하는 방식은 1c 기술의 공정 고도화 과정에서 시행착오를 줄이는 데 주효했습니다. 1b의 경험을 바탕으로 1c 기술에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 예측하고 해결할 수 있었는데요. 특히, 트랜지스터 열화*와 신규 소재 적용에 따른 품질 리스크를 조기에 발견하고 개선함으로써, 미세화된 소자의 신뢰성을 확보할 수 있었습니다.

* 열화: 절연체가 내/외부적인 영향에 따라 화학적 및 물리적 성질이 나빠지는 현상

▲ 왼쪽부터 정창교 부사장(DRAM PE), 손수용 부사장(개발TEST), 조주환 부사장(DRAM 설계)

정창교(DRAM PE): 새로운 기술을 개발할 때는 전에 없던 새로운 문제에 직면하게 마련입니다. 특히, 공정이 미세화되면서 과거와는 다른 특성들이 더 중요해지고, 이로 인해 수율 저하 등 문제가 발생할 수 있는데요. 1c 기술에서 주요 성능의 수준을 높이는 트리밍* 기술을 활용하여 수율과 품질을 확보했습니다.

* 트리밍(Trimming): 반도체 설계 변경 없이 전자식 퓨즈(eFuse)를 활용하여 성능을 상향시키는 기술

손수용(개발TEST): 1c 기술의 적기 목표 달성을 위해 1c DDR5 제품의 테스트 시간 단축이 큰 도전이었습니다. 특히, 다른 주력 제품의 일정과 거의 같은 시기에 개발이 진행되며 더욱 효율적으로 테스트 운영을 해야 했는데요. 이를 위해 테스트 인프라를 추가로 확보했으며, 실장 시스템을 전략적으로 적용해 일정보다 빠르게 테스트 공정을 완료할 수 있었습니다.

김형수(DRAM AE): 가장 큰 기술적 도전은 1c DDR5의 초고속 고성능 특성을 검증하는 것이었습니다. 업계 최고 속도를 달성한 1c DDR5의 성능을 시스템 레벨에서 정상적으로 구현하기 위해서 8Gbps 동작이 가능한 검증 인프라를 최초로 자체 개발했습니다. 이와 함께 검증과 잠재적 불량을 예측할 수 있는 소프트웨어도 직접 개발하여 우리만의 독보적인 경쟁력을 확보했습니다.

독보적인 1등 기술 리더십의 저력, ‘원팀’의 힘

이처럼 SK하이닉스가 D램 시장에서 독보적인 기술 리더십을 발휘할 수 있는 저력은 무엇일까? 좌담회 참여자 모두가 한목소리로 ‘유기적인 협업’과 SK하이닉스의 ‘원팀(One Team)’ 정신을 이야기했다.

▲ 오태경 부사장(1c Tech TF)

오태경(1c Tech TF): TF 운영을 비롯한 일하는 방식의 변화부터 플랫폼 기반 개발, 조기 양산 팹 운영 전략 등 다방면에 혁신이 더해지며 SK하이닉스의 기술 개발 역량은 점점 더 강해지고 있다고 생각하는데요. 무엇보다 구성원들의 원팀 정신이 모든 성과를 견인했다고 생각합니다. 앞서 이야기한 2단계 개발 방식 도입과 EUV 패터닝 성능 및 원가 개선을 위한 신규 소재 개발 등은 탄탄한 협업 체계가 없었다면 성공할 수 없었을 것입니다.

▲ 정창교 부사장(DRAM PE)

정창교(DRAM PE): 1c 기술 개발 과정에서 가장 중요한 요소는 원팀 문화였습니다. ‘최초’라는 타이틀에 따라오는 많은 기술적 도전을 극복하기 위해, 각 조직이 긴밀하게 협력하여 문제를 조기 발견했고, 해결했기 때문입니다. 특히, DRAM PE 조직이 스크린 최적화를 진행하는 과정에서 설계 및 공정 조직과의 긴밀한 협업이 핵심적인 역할을 했습니다.

▲ 김형수 부사장(DRAM AE)

김형수(DRAM AE): 미세 공정의 난이도는 점점 높아지고 그에 따른 다양한 기술적 난제가 존재하고 있습니다. 하지만 이를 해결할 힘은 결국 여러 유관 조직이 같은 목표를 향해 나아가는 원팀 정신이라고 생각합니다.

<내부 협업 체계뿐만 아니라 고객과의 협력도 중요합니다. D램은 고객 시스템에 탑재되어 동작하는 제품입니다. 제품 기획에서부터 설계-공정-테스트-검증까지 모든 개발 과정에서 고객의 관점을 반영해야 합니다. 이를 위해서는 고객과의 끊임없는 소통과 기술 협력이 필수입니다.

1c 기술을 넘어, 차세대 D램 기술에서도 1등 수성할 것

1c 개발의 의의는 무엇보다 이 기술이 HBM, LPDDR, GDDR 등 모든 차세대 D램 제품군에 적용된다는 데 있다. 1c 기술은 앞으로 어떤 기술 혁신을 불러올 것이며, SK하이닉스의 D램은 어떤 방향으로 발전할까?

▲ 손수용 부사장(개발TEST)

손수용(개발TEST): 1c 개발 성공으로 SK하이닉스는 압도적인 기술 경쟁력을 입증했습니다. 하지만 1c DDR5는 시작일 뿐입니다. 앞으로 1c 기술은 다양한 D램 제품에 적용되어 지속가능한 성장과 혁신을 이끌어갈 것이며, 다양한 고객 니즈에 완벽하게 부응할 것이라 기대합니다.

▲ 조영만 부사장(DRAM PI)

조영만(DRAM PI): 1c 기술을 넘어 D램 기술은 점점 더 미세화될 것입니다. 특히, 10나노 아래 한 자릿수 기술로 넘어가는 시점이 오면 기존 방식으로는 한계가 있을 것이라 예상되는데요. 이를 극복하기 위해서는 소재 및 장비의 성능을 극대화하는 것뿐만 아니라 2D 셀에서 3D 셀로의 구조 변화, 이종접합 등과 같은 기술 혁신 역시 필요할 것입니다. 이에 효과적으로 대응하기 위해, SK하이닉스의 D램 기술 개발 체계 역시 지속적으로 고도화하고 있습니다.

▲ 조주환 부사장(DRAM 설계)

조주환(DRAM 설계): 회사가 D램 기술 리더십을 지켜가기 위해서는 장기적인 기술 로드맵을 바탕으로 핵심 기술을 미리 준비해야 합니다. 설계 측면에서는 차세대 미세 공정 도입 시 수반되는 리스크를 정교하게 예측하는 시스템 개발 등 설계 시스템을 더욱 고도화해 구성원의 부담을 줄이고, 더 나아가 회사의 경쟁력을 이어갈 수 있게 노력하겠습니다.

SK하이닉스는 연내 1c DDR5의 양산 준비를 마치고 내년부터 시장에 제품을 본격 공급할 계획이다. 최고의 성능과 원가 경쟁력을 동시에 충족시킨 1c 기술은 앞으로 회사의 1등 리더십을 더욱 공고히 해줄 것으로 기대를 모으고 있다. 끝으로, 좌담회 참여자들은 D램의 새로운 패러다임을 연 주역으로서 소감과 포부를 전했다.

▲ 왼쪽부터 조영만 부사장(DRAM PI), 손수용 부사장(개발 TEST), 오태경 부사장(1c Tech TF), 정창교 부사장(DRAM PE), 조주환 부사장(DRAM 설계), 김형수 부사장(DRAM AE)

오태경(1c Tech TF): 1등 개발이 끝이 아닙니다. 남은 기간 동안 부족한 부분을 보완하여 안정적인 양산 수율과 원가 경쟁력을 지속 개선할 계획이며, 이를 통해 SK하이닉스의 1등 리더십을 사수하겠습니다.

조주환(DRAM 설계): SK하이닉스는 이제 DDR5 개발에서 진정한 선두 주자로 자리매김했습니다. 1c 기술의 성공을 기반으로, 1d 및 그 이후 세대에서도 혁신적인 제품을 선보일 수 있도록 지속적으로 경쟁력을 강화하겠습니다.

조영만(DRAM PI): AI 메모리 수요가 폭발적으로 증가하며, 고성능 메모리에 대한 고객들의 기대 역시 커지고 있는 상황입니다. 이러한 시점에 1c DDR5 개발에 성공한 것은 매우 고무적인 성과라 생각합니다. 이를 바탕으로 SK하이닉스의 DDR5가 고성능 AI 메모리 시장을 선점할 수 있도록 계속해서 노력하겠습니다.

정창교(DRAM PE): SK하이닉스의 기술 리더십이 세계 최고임을 증명했으며, 시장에서 필요로 하는 제품을 적기 개발하여 고객의 신뢰까지 높였다는 것이 기쁘고 자랑스럽습니다. 이후에도 수율과 품질 문제를 해결하여 더욱 완성도 있는 제품을 출시할 수 있도록 노력하겠습니다.

손수용(개발TEST): 이번 성과는 오랜 노력의 결실이라 생각합니다. SKMS(SK Management System)를 기반으로 우수한 기업 문화와 원팀 협업을 통해 지속적으로 성장하고 발전할 수 있도록 앞으로도 구성원들과 함께 노력하겠습니다.

김형수(DRAM AE): SK하이닉스의 1c DDR5는 앞으로 고성능 서버 시스템의 기준이 될 것이고, 압도적인 기술력으로 시장을 선도할 것입니다. 개발에 참여한 모든 구성원들의 노력과 헌신의 결과라고 생각합니다. 앞으로도 세계 최고라는 타이틀을 지켜나갈 수 있도록 함께 노력하겠습니다.

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

기술 기업에게 ‘1등’이라는 영예로운 타이틀은 스스로 부여하는 게 아니라, 고객과 시장의 철저한 검증과 평가를 거쳐야 얻을 수 있는 것이다. SK하이닉스가 HBM 시장 글로벌 1등이 된 배경에는 최상의 기술력을 확보한 것은 물론, 업계 안에서 실력을 객관적으로 인증 받아온 치열한 과정이 있다.

SK하이닉스는 HBM 품질 검증을 성공적으로 통과하고 TTM*을 최단 기간으로 단축해 1등 위상을 더욱 확고히 했다는 평가를 받고 있다. 여기에는 특히 HBM 제품 테스트, 고객 인증 및 전체 시스템 레벨에서의 솔루션 등을 제공하는 백엔드(Back-End) 업무와 함께 신제품 개발 및 사업화 추진 지원 업무를 수행하는 HBM PE(Product Engineering) 조직의 역할이 컸다.

* TTM(Time To Market): 제품이 구상되고 시장에 나오기까지 걸리는 시간

뉴스룸은 SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장을 만나 조직의 역할과 비전에 관해 이야기를 나눴다.

백엔드 역량 결집, 고객과의 밀착 소통으로 HBM 1등 품질 이끌어

▲ SK하이닉스 HBM PE 조직의 주요 역할

“HBM PE는 제품 테스트, 고객 인증 등 백엔드(Back-End) 업무를 담당하는 팀을 한데 모은 조직입니다. 모든 자원을 한 방향으로 집중해 업무 효율을 높였고, 즉각적으로 협업이 가능한 구조를 만들어 개발 경쟁력까지 강화했습니다.”

SK하이닉스는 올 초 전사적으로 HBM 경쟁력을 강화하기 위해 관련 역량과 기능을 결집한 ‘HBM Business’ 조직을 신설했다. 산하 조직인 HBM PE 조직 역시 ▲HBM 제품 테스트 및 검증을 통해 품질 관리를 담당하는 Product Engineering팀 ▲시스템 레벨에서 제품을 평가하는 Application Engineering팀 ▲제품 적기 개발 및 사업화 추진을 위해 고객과 회사간 협업을 주도하는 Project Management팀을 산하에 배치해 전문성을 강화했다.

박 부사장은 HBM 1등 리더십을 수성하기 위해 가장 중요한 것으로 ‘적기(適期)’를 꼽으며, “제품을 적시에 개발하고 품질을 확보하여 고객에게 전달하는 것이 가장 중요하다”고 설명했다. 또, 그는 “HBM PE 조직은 품질 경쟁력뿐만 아니라 제품 생산성까지 극대화하는 데 많은 노력을 기울이고 있다”고 덧붙혔다.

“HBM은 적층되는 칩의 수가 많은 만큼 여러 품질 문제가 발생할 수 있습니다. 또, GPU와 결합하는 SiP(System in Package) 등 다양한 조건에서 성능을 종합적으로 확인해야 하기에 테스트 과정이 오래 걸릴 수밖에 없죠. 때문에 제품을 빠르게 검증하고, 고품질을 확보할 수 있는 테스트 베이스라인을 만드는 것이 중요합니다.

HBM PE 조직은 제품의 개선점을 빠르게 찾아 양산 역량까지 확보할 수 있는 기술 노하우를 보유하고 있습니다. 대표적으로, 내부 검증 절차를 통해 HBM3E의 완성도를 높인 후 고객 테스트를 단 한 번의 문제도 없이 통과한 사례가 이를 입증합니다.”

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

고객의 목소리에 귀 기울여 HBM의 품질을 더 높이고, 신제품 기획 및 개발 일정을 조율하는 것 또한 HBM PE 조직의 주요 임무다. 이를 위해 박 부사장은 HBM 주요 고객사를 위한 오픈랩(Open Lab)을 운영 중이며, 이 랩은 대내외 소통 창구 역할을 하며 주어진 과제에 기민하게 대응하고 있다.

“HBM PE는 고객별 전담 엔지니어들을 배정해 고객과 밀접하게 소통하고 있으며, 사내 유관부서와도 긴밀하게 협업하며 문제를 해결하고 있습니다. 제품 개발 단계에서는 백엔드를 맡고 있지만, 고객과 시장의 관점에서는 가장 최전방에서 뛰고 있는 프론트엔드(Front-End)를 맡고 있다는 자부심으로 구성원 모두가 똘똘 뭉쳐 있습니다.”

조직 성장의 히스토리 잇고 HBM 경쟁력 이끄는 ‘원팀(One Team) 문화’

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

박 부사장은 입사 후 약 15년간 D램 설계 직무를 수행한 후 2018년 D램 PE 직무로 전환했다. 당시 4명의 소수 구성원으로 출발했던 팀은 5년여 만에 70여 명의 조직으로 성장했다. PE 업무에 자신이 보유한 D램 설계 노하우를 접목시키며 혁신을 불어넣은 박 부사장의 노력 덕분이었다.

그동안 사내 SKMS 실천상을 4번이나 수상하며 능력을 인정받았던 박 부사장은 가장 난이도가 높았던 제품으로 HBM을 꼽았다.

“지난 2022년, 쉽지 않았던 HBM3 고객 인증을 잘 해결해냈던 일이 기억에 남습니다. 고객사 제품의 출시를 목전에 둔 상황이었고, 우리는 다운턴 시기로 회사가 어려웠던 때이기도 했습니다. 밤낮을 가리지 않고 하루에도 여러 차례 유관 부서와 협업을 진행하며 문제를 풀 수 있었죠. 우리는 여기에 안주하지 않고 고객 시스템 레벨에서 적용할 수 있는 솔루션까지 확보하며 대응 역량의 수준을 한층 높이는 성과도 얻었습니다.”

▲ HBM PE 담당 박문필 부사장이 수상한 SK그룹 ‘2024 SUPEX추구대상’ 트로피

HBM PE의 성과는 HBM 매출 상승과 회사 실적 반등의 기반이 되었다. 박 부사장은 그 근간에 협업을 중시하는 ‘원팀(One Team) 문화’가 있다고 강조했다.

“우리 조직은 각 팀의 업무에 대한 상호 존중과 신뢰를 바탕으로 서로가 현안을 투명하게 공유하고, 각자의 경험과 노하우를 바탕으로 다양한 의견을 적극 개진하고 있습니다. 조직 내 모든 구성원들이 흡사 공전과 자전을 반복하며, 각자 최적의 궤도를 유지하면서 하나로 뭉친 행성계처럼 움직이고 있는데요. 저는 이 유기적인 시스템이 앞으로도 오래도록 지속될 것이라고 자신합니다.”

HBM의 성과에 대한 공로를 인정받으며, 지난 6월 박 부사장은 회사 핵심 기술진과 함께 SK그룹 최고 영예인 ‘2024 SUPEX추구대상’을 수상했다.

박 부사장은 “이번 수상이 값진 이유는 무엇보다 우리 구성원들의 노력과 희생을 인정받았다는 점”이라며 “이러한 성공의 사이클을 반복하다 보면, 결국 ‘1등 자부심’이 SK하이닉스의 DNA로 자리 잡을 것이며 나아가 회사의 저력으로 발현될 것이라고 믿는다”고 소감을 전했다.

차세대 HBM 성공과 미래 기술력 확보 위해 ‘1등 자부심’ 지켜가야

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

박 부사장의 다음 목표는 12단 HBM3E와 HBM 6세대 제품인 HBM4의 성공적인 사업화다. 그는 “객관적인 데이터를 바탕으로 우리 제품의 압도적인 성능과 경쟁력을 고객이 이해할 수 있도록 기술 협업 및 신뢰 관계를 잘 구축해 나가겠다”며 “특히, 새로운 HBM 시대에 대비해 백엔드 미래 기술을 확보하는 데도 집중할 것”이라고 강조했다.

“앞으로 HBM은 고객별 맞춤형 커스텀(Custom) 제품으로 다양하게 변모할 것입니다. 새로운 제품 설계 방식이 도입됨에 따라, 테스트 관점에서도 기존 패러다임의 전환이 이루어질 것으로 예측하고 있습니다. HBM PE 조직은 이에 대비해 다양한 이해관계자들과 협업 프로세스를 구축하며 관련 인프라를 확충하고, 이 분야 인재들을 발굴·육성하기 위해 노력할 것입니다.”

▲ SK하이닉스 HBM PE 담당 박문필 부사장

끝으로, 박 부사장은 세계 1등 HBM의 백엔드 조직을 이끄는 수장으로서 구성원들에게 ‘1등 자부심’을 가지기를 당부했다.

“SK하이닉스의 이번 성공은 결코 우연이 아니며, 장기간의 비전에 따른 노력의 결과물입니다. 그리고 우리는 AI 시대의 최전선에서 앞날을 개척하고 있는 ‘주인공’입니다. 1등이라는 자부심을 가지고 지금보다 더 큰 미래를 위해 치열하게 고민하고 준비합시다.”

반도체 산업은 글로벌 각국의 협업을 기반으로 움직인다. 반도체 설계, 공정뿐 아니라 세계 각국의 기업들이 각자 경쟁력을 보유하고 있는 소재·부품·장비의 공급망이 받쳐져야 비로소 기나긴 공정을 거쳐 반도체 완제품이 만들어지기 때문이다. 그런데 최근 반도체가 글로벌 패권 경쟁의 핵심 산업으로 떠오른 가운데, 국제정세마저 불안정해지면서 글로벌 반도체 기업들은 소부장 공급망을 관리하는 데 어려움을 겪고 있다.

급변하는 수요와 공급망 변화에 대응하고, 수익성을 극대화하기 위한 고민이 깊어지는 상황. SK하이닉스 FE(Front-End, 전공정)구매 담당 김성한 부사장은 구매 업무 본연에 충실하며 상황별 시나리오에 기반해 대응 전략을 수립해 나가고 있다고 밝혔다.

구매 경쟁력의 원천 “Back To The Basic”

FE구매는 전공정(Front-End)에 필요한 소재·부품·장비를 구매해 현업에 공급하는 조직이다. 품질, 비용, 기술은 기본이며, 배송 전반을 관리하고 수요까지 예측해 업무 간 유기적인 연결을 최적화하는 역할을 맡는다. 이 과정에서 FE구매 구성원들은 총소유비용(TCO)* 절감 전략 수립, 생산능력(CAPA) 확보, 공급업체 최적화, 물량 배분 등을 통해 구매 경쟁력을 높이고 있다.

* 총소유비용(TCO, Total Cost of Ownership): 제품이나 서비스 등을 구매, 설치, 유지보수하는 데 발생하는 모든 비용

“FE구매를 비롯한 구매 조직은 양질의 소부장을 확보하면서도 원가는 절감해 제품 경쟁력을 높이는 일을 합니다. 과거 조달구매 중심이었던 조직의 역할이 최근에는 기술구매, 글로벌 소싱, 공급망 생태계 관리 등으로 확대되면서 대내외적으로 중요성이 커졌는데요. 그 중에서도 FE구매는 웨이퍼 생산에 필요한 필수 소재, 극자외선(EUV) 노광 장비 같은 핵심 장비를 적시에 공급하는, 중요한 역할도 수행하고 있습니다.”

김 부사장은 확대된 역할을 한층 효과적으로 해내기 위해 최근 조직 개편을 진행했다.

“FAB원자재 구매의 경우 개발과 양산 조직을 통합해 유기적으로 협업할 환경을 조성했습니다. 또, 장비·부품구매 조직의 역할을 명확히 하는 한편, 공급망 관리 및 준법 활동을 담당하는 구매Compliance전략 조직도 신설했습니다. 이를 통해 FE구매는 전문성과 유연성을 높이며 다양한 이슈를 해결해 나갈 기반을 갖추게 되었습니다.”

구매의 역할이 다양해지고 비중이 커지고 있지만 결국 가장 중요한 건, ‘기본으로 돌아가(Back To The Basic) 구매 본연의 업무를 충실히 하는 것’이라고 김 부사장은 강조했다.

“모든 것이 빠르게 변하는 AI 시대에는 상황과 역할이 복잡해질 수밖에 없습니다. 이런 환경에서 방향과 템포를 잃지 않기 위해서는 본연의 일에 집중해야 합니다. 그래야만 성과를 이룰 수 있다고 생각합니다. 구매의 본질은 ‘변수 속에서 경쟁력 있는 구매를 완수하는 것’입니다. 우리 조직 모든 구성원들은 이를 마음에 담고 ‘Back To The Basic’의 자세로 각자의 자리에서 최선을 다하고 있습니다.”

다운턴 극복, HBM 수요 대응… 본연의 업무에 충실한 성과

김 부사장이 ‘기본(Basic)’을 강조하는 이유는 구매 조직이 다운턴을 이겨내고 착실하게 쌓아온 성과들을 통해 엿볼 수 있다.

“다운턴 당시, 구매는 투자를 줄이고 원가 경쟁력을 높여 전사적 비용 절감에 힘을 보탰죠. 수시로 단가 협상을 했고, 제조·기술 조직과 협업 아이템을 발굴하며 유지보수비(OpEx)를 줄인 것이 주효했습니다. 동시에 불안정한 국제정세, AI 붐과 같은 변수들에도 대처했는데요. 공급망 확보, 지속적인 납기 점검, 생산능력 확충 등을 통해 요동치는 메모리 수요에 안정적으로 대응할 수 있었습니다.

무엇보다 공급망을 다변화해 원가를 낮추고 단일 공급망에서 발생할 수 있는 리스크를 줄이는 데 힘썼습니다. 이를 위해 협력사에 ESG 컨설팅을 제공하고 탄소 저감 관련 현장 평가를 수행하는 등 공급망 ESG 관리도 시행했죠. 유관부서 협업, 협력사 교류를 통해 다방면의 마켓 인텔리전스(MI)*를 확보하고 시황 예측 체계도 고도화했는데요. 이 모든 것은 ‘경쟁력 있는 구매를 실현한다’는 본연에 집중했기에 가능했다고 생각합니다.”

* 마켓 인텔리전스(MI, Market Intelligence): 시장 환경을 이해하고 전략적인 결정을 내리기 위해 수집하고 분석하는 모든 데이터

이처럼 위기를 극복하고 반도체 호황기를 맞으며 여러 성과를 이루어 냈지만 김 부사장은 ‘진정한 게임은 이제부터’라고 말한다. 구매 업무 확장은 물론, 미래 시장 준비까지 산적한 일이 많기 때문이다. 특히 현재 가장 큰 과제는 지정학적 이슈와 불확실성 증대다.

“국제정세가 불안정해지면서 특정 품목의 수급이 제한되는 등 소부장 구매 전반에 도전적인 환경이 조성되고 있습니다. 이를 극복하기 위해 법과 제도 안에서 가용한 자원을 모두 활용, 시장 정보를 확보하면서 불확실성을 줄이고 있는데요. 주요 공급처 정책·전략 변화에 빠르게 대응하고, 공급망 리스크 모니터링 체계를 강화하는 한편, 주기적으로 마켓 인텔리전스와 공급망 관련 리포트를 내면서 구성원들의 통찰력을 높이기 위해 노력하고 있습니다.”

이와 함께 김 부사장은 ‘HBM 1위 수성’이라는 전사 목표 달성을 지원하는 데도 힘쓰고 있다고 강조했다.

“우리의 목표는 핵심 소재·부품을 빠르게 수급해 회사의 AI 메모리 시장 리더십을 지키고, 설비투자비(CapEx)와 유지보수비를 효율적으로 관리해 경영 목표를 달성하는 데 기여하는 것입니다. 장기적으로는 총소유비용(TCO)을 줄이면서 미래 반도체 개발을 원활히 수행하도록 지원하는 것이 목표입니다. 아울러 지정학적 이슈에도 끄떡없는 공급망 체계를 구축하고, 단계적인 ESG 정책을 통해 협력사와 함께 넷제로를 실현하고자 합니다.”

“지정학적 이슈로 불확실성 증대… 위기의식 갖고 대응할 것”

김 부사장은 구성원들이 자신의 경쟁력을 높이도록 세심하게 지원하는 것 또한 기본에 충실한 일로, 큰 비중을 두고 있다고 말했다.

“과업의 성공 여부와 성과를 얼마나 크게 낼 수 있을지는 결국 구성원들의 경쟁력에 달려 있습니다. 모든 구성원들이 치밀하게 분석하고 근성 있게 협상하며 협력사와 상생하기 위해 노력할 수 있도록 여러 방향으로 지원하고 있습니다. 또, 동료 구성원을 고객으로 생각하는 서비스 정신을 갖추도록 주문하고 있고요.”

이와 함께, 김 부사장이 ‘SK하이닉스 구성원이 반드시 갖춰야 할 자세’로 가장 크게 강조하는 덕목은 ‘윤리의식’이다.

“구성원은 각자의 자리에서 회사를 대표합니다. 자신의 의사결정이 국내외 공급망 판도에 변화를 줄 수도 있습니다. 그만큼 막중한 책임감이 필요하며, 법과 제도를 준수하는 건 기본 중의 기본입니다. 어떤 성과나 보상보다 준법 및 윤리경영이 우선되어야 함을 늘 강조하고 있습니다.”

끝으로, 김 부사장은 현재의 반도체 시장을 ‘장밋빛’으로만 바라볼 수 없다고 진단하며, 다가올 미래를 대비하는 데 계속해서 힘쓰겠다는 뜻을 전했다.

“공급망 리스크와 지정학적 이슈가 확대되면서 불확실성이 커지고 있습니다. 이에 따라 급변하는 환경에 잘 대처하기 위한 구매의 역할에 대한 고민도 있습니다.

하지만 걱정보다는 자신감이 큽니다. 우리는 팬데믹과 다운턴 속에서도 내부를 재정비하고 더 높이 도약할 기반을 만들었습니다. 모든 구성원들이 합심해 경쟁력을 키운다면 더 밝은 미래를 키울 수 있을 것입니다. FE구매는 한치의 방심 없이 변화를 주시하고 대응하면서 경쟁력을 높이도록 최선을 다하겠습니다.”

SK하이닉스는 11년 전 세계 최초로 HBM을 개발한 이후 차세대 기술 개발을 선도했고, 올해 3월에는 현존 최고 성능의 5세대 HBM3E를 가장 먼저 양산해 공급하며 이 시장을 주도하고 있다.

이처럼 SK하이닉스가 이 분야 1등 리더십을 구축한 배경에는 오래 전부터 TSV, MR-MUF 등 주요 패키징 기술을 준비해 온 회사의 혜안이 있었다. 뉴스룸은 PKG제품개발 담당 이규제 부사장을 만나 SK하이닉스가 AI 메모리 패키징에서 이루어 가고 있는 기술 혁신에 관해 이야기를 나눴다.

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

과감한 패키징 기술 투자와 연구개발로 HBM 1등의 초석을 다지다

▲SK하이닉스의 주요 HBM 패키징 기술

SK하이닉스는 2013년 세계 최초로 개발한 1세대 HBM 제품에 TSV 기술을 적용했다. TSV는 여러 개의 D램 칩에 수천 개의 구멍을 뚫고 이를 수직 관통 전극으로 연결해 HBM의 초고속 성능을 구현해 주는 핵심 기술이다.

TSV는 이미 20여 년 전부터 기존 메모리의 성능 한계를 극복해 줄 차세대 기술로 주목받았지만, 곧바로 상업화된 기술로 부상하지는 못했다. 인프라 구축의 어려움과 투자비 회수 불확실성 등 난제로 누구도 선뜻 개발에 나서지 못했기 때문이다. 이규제 부사장은 당시 상황에 대해 ‘커다란 호수 주변에서 누가 먼저 물에 뛰어들지 서로 눈치를 보며 기다리는 아이들과 같았다’고 표현했다.

“SK하이닉스도 처음에는 망설이는 회사들 중 하나였습니다. 하지만 우리는 미래 시장에 대비하기 위해서는 고성능과 고용량을 동시에 구현할 수 있는 TSV 기술과 적층(Stacking)을 포함한 WLP* 기술을 동시에 확보해야 한다고 판단하고, 2000년대 초반부터 적극적인 연구에 들어갔습니다.”

* WLP(Wafer Level Packaging): 웨이퍼를 칩 단위로 잘라 칩을 패키징하는 기존의 컨벤셔널 패키지(Conventional Package)에서 한 단계 발전한 방식으로, 웨이퍼 상(Wafer Level)에서 패키징(Packaging)을 마무리해 완제품을 만드는 기술

2010년대로 접어들며, 고성능 GPU(그래픽 연산장치) 컴퓨팅 시장의 성장과 함께 이를 지원할 수 있는 고대역폭(High Bandwidth) 니어 메모리*가 필요하다는 목소리가 시장에서 나오기 시작했다. SK하이닉스는 이러한 요구에 부응하기 위해 TSV와 WLP 기술을 접목한 새로운 제품 개발에 착수했고, 마침내 기존 최고속 그래픽 D램 제품인 GDDR5보다 4배 이상 빠르며, 전력 소모량은 40% 낮고, 칩 적층을 통해 제품 면적을 획기적으로 줄인 최초의 HBM을 탄생시키기에 이르렀다.

* 니어 메모리(Near-memory): 연산장치(프로세서)에 가깝게 밀착된 메모리로, 더 빠른 데이터 처리가 가능함

MR-MUF부터 어드밴스드 MR-MUF까지… HBM 성공을 견인하다

이처럼 SK하이닉스가 처음으로 HBM 시대를 열긴 했지만, 본격적으로 시장이 열리고 회사가 주도권을 잡게 된 시점은 3세대 제품인 HBM2E 개발에 성공한 2019년이 되어서였다. 이때를 기점으로 SK하이닉스는 확실한 업계 우위를 점했다는 평가를 받게 됐다. 그러나 이 부사장은 성과를 이루기까지의 과정이 결코 순탄치만은 않았다고 회상했다.

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

“HBM을 최초로 개발하는 데는 성공했지만, 이어서 시장과 고객이 만족할 만한 수준 이상으로 품질과 양산 역량을 끌어 올려야 했습니다. 이를 위해 소재 적용의 안정성, 기술 구현의 난이도 측면에서 기존 대비 더 우수할 것으로 예상되는 새로운 패키징 기술을 개발하게 되었죠. 그런데 예기치 않게 초기 단계에서부터 신뢰성 확보에 어려움을 겪게 되면서 새로운 돌파구를 찾아야 했습니다.

그때 마침 회사에서 기술 로드맵에 따라 함께 개발하고 있던 MR-MUF* 기술이 있었습니다. 신속한 고객 대응을 위해 유관 부서의 리더들이 빠르게 기술 관련 데이터와 시뮬레이션 결과를 분석, MR-MUF의 안정성을 검증해 냈고, 경영진과 고객을 설득해 적기에 이 기술을 3세대 HBM2E에 적용할 수 있게 된 거죠.”

* MR-MUF(Mass Reflow Molded Underfill): 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 공간 사이에 액체 형태의 보호재를 주입하고, 굳히는 공정. 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식 대비 공정이 효율적이고, 열 방출에도 효과적이라는 평가

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

이 부사장은 “개발진을 믿고 기다려준 경영진과 고객 덕분에 결국 당사 고유의 기술인 MR-MUF가 성공적으로 세상에 나올 수 있었다”며 “이를 통해 품질과 성능 측면에서 매우 안정적인 HBM2E의 양산과 공급이 가능해졌다”고 말했다.

MR-MUF가 적용된 HBM2E는 HBM 시장의 판을 바꾸기 시작했고, 결국 MR-MUF는 SK하이닉스의 ‘HBM 성공신화’를 가능하게 만든 주역이 되었다.

▲ MR-MUF 기술 로드맵을 설명하는 SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

회사는 지난해 4세대 12단 HBM3와 5세대 HBM3E 개발에 연이어 성공하며 독보적인 HBM 1등 리더십을 지켜오고 있다. 성공의 1등 공신은 MR-MUF 기술을 한 번 더 고도화한 ‘어드밴스드(Advanced) MR-MUF*’라고 이 부사장과 기술진은 첫손에 꼽는다.

* 어드밴스드(Advanced) MR-MUF: 기존 칩 두께 대비 40% 얇은 칩을 휘어짐 없이 적층할 수 있는 칩 제어 기술(Warpage Control)이 적용되었으며, 신규 보호재를 통해 방열 특성까지 향상된 차세대 MR-MUF 기술

“12단 HBM3부터는 기존보다 칩의 적층을 늘렸기 때문에, 방열 성능을 더욱 강화해야 했습니다. 특히, 기존 MR-MUF 방식으로는 12단 HBM3의 더 얇아진 칩들이 휘어지는 현상 등을 다루기 쉽지 않았습니다.

이러한 한계를 극복하기 위해 회사는 기존의 MR-MUF 기술을 개선한 어드밴스드 MR-MUF 기술을 개발했습니다. 이를 통해 지난해 세계 최초로 12단 HBM3 개발 및 양산에 성공했으며, 이어 올해 3월 세계 최고 성능의 HBM3E를 양산하게 되었습니다. 이 기술은 하반기부터 AI 빅테크 기업들에 공급될 12단 HBM3E에도 적용되고 있으며, 이후 활용 범위가 더 넓어지면서 SK하이닉스의 HBM 1등 기술력을 더 공고히 하는 데 힘이 되어줄 것입니다.

얼마 전 MR-MUF가 고단 적층은 구현하기 어렵다는 소문이 업계에 돌았던 적이 있습니다. 이 때문에 우리는 MR-MUF가 고단 적층에도 최적의 기술이라는 사실을 고객과 소통하는 데 힘을 쏟았고, 그 결과 이는 고객의 신뢰를 재확인하는 계기가 되기도 했습니다.”

미래 커스텀(Custom) 제품 개발을 위한 차세대 기술력과 고객 파트너십 강화

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장이 수상한 SK그룹 ‘2024 SUPEX추구대상’

이렇게 오랜 기간에 걸쳐 이루어낸 HBM 개발 공적으로, 이 부사장은 지난 6월 회사의 HBM 핵심 기술진과 함께 SK그룹 최고 영예인 ‘2024 SUPEX추구대상’을 수상했다. 그는 “제품 성공을 위해 많은 구성원들이 원팀(One Team)이 되어 노력해 온 덕분”이라고 소감을 전했다.

이 부사장은 여기에 만족하거나 안주해서는 안 된다고 말한다. 앞으로도 SK하이닉스가 HBM 리더십을 지켜가려면 지속적으로 늘어나는 커스텀(Custom) 제품 요구에 적기 대응하기 위해 다양한 차세대 패키징 기술을 개발하는 것이 중요하다고 강조했다.

“표준 규격에 따라 제품 두께는 유지하면서도 성능과 용량을 높이기 위한 칩 고단 적층의 방편으로 최근 하이브리드 본딩* 등 차세대 패키징 기술이 주목받고 있습니다. 위 아래 칩간 간격은 좁아지지만, 칩간 접합면의 절연물질(Passivation)과 전도물질(Metal) 간의 비율에 따른 접합 신뢰성과 방열 특성 간의 반대급부(Trade-off) 문제는 여전히 해결해야 할 과제임에도,  점점 더 다양해지는 고객의 성능 요구를 충족시킬 솔루션으로 기대를 모으고 있습니다.

SK하이닉스도 방열 성능이 우수한 기존 어드밴스드 MR-MUF를 지속적으로 고도화하는 한편, 새로운 기술들을 확보해 나갈 계획입니다.”

* 하이브리드 본딩(Hybrid Bonding): 칩을 적층할 때, 칩과 칩 사이에 범프를 형성하지 않고 직접 접합시키는 기술. 이를 통해 칩 전체 두께가 얇아져 고단 적층이 가능해지며, 16단 이상의 HBM 제품에서 필요성이 검토되고 있음. SK하이닉스는 어드밴스드 MR-MUF와 하이브리드 본딩 방식을 모두 검토하고 있음.

▲ SK하이닉스 PKG제품개발 담당 이규제 부사장

끝으로, 이 부사장은 고객과의 긴밀한 소통과 협업이야말로 SK하이닉스의 저력이자 앞으로도 계속 강화해야 할 경쟁력이라고 강조했다.

“SK하이닉스가 HBM 시장을 선점할 수 있었던 가장 큰 원동력은 품질과 양산 경쟁력을 갖춘 제품을 고객이 원하는 시기에 제공했기 때문이라고 생각합니다. 기술력 확보는 물론 고객과의 지속적인 소통 덕분에 가능했던 것이죠.

패키징 개발 조직에서도 고객과 이해관계자의 니즈(Needs)를 빠르게 파악해 제품 특성에 반영하고 있습니다. 이러한 노력에 회사 고유의 협업 문화를 더한다면, 어떤 상황에서도 강력한 힘을 발휘할 수 있을 것이라고 봅니다. 저 역시 제 모토인  ‘Feel Together, Move Vigilantly(함께 느끼고, 기민하게 대응하자)’를 구성원들과 공유하며 SK하이닉스 패키징의 미래를 준비해 나가겠습니다.”

SK하이닉스는 지난 3월부터 최고 성능 HBM3E*를 양산하고, 다음 세대 제품인 HBM4의 양산 시점을 내년으로 앞당기면서 ‘글로벌 No.1 AI 메모리 프로바이더(Global No.1 AI Memory Provider)’의 입지를 굳건히 다지고 있다.

* HBM(High Bandwidth Memory): 여러 개의 D램을 수직관통전극(TSV, Through Silicon Via)으로 연결해 고대역폭을 구현한 메모리로, 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 제품. HBM은 1세대(HBM)-2세대(HBM2)-3세대(HBM2E)-4세대(HBM3)-5세대(HBM3E) 순으로 개발됨. HBM3E는 HBM3의 확장(Extended) 버전

HBM이 본격적으로 세상에 알려진 건 생성형 AI가 기술 업계 판도를 흔들기 시작한 2~3년 전부터다. 그러다 보니 SK하이닉스 HBM을 두고 ‘벼락 성공’으로 보는 시각도 있다. 하지만 사실 회사가 이 분야 정상에 오른 배경에는 최고의 기술진이 15년 이상 HBM 연구·개발에 집중하며, 갈고 닦은 고유의 기술력이 자리 잡고 있다.

뉴스룸은 HBM설계 담당 박명재 부사장을 만나 SK하이닉스 HBM의 성공 스토리에 관해 이야기 나눠봤다.

HBM 시초부터 최고의 자리까지, 절치부심으로 다져온 기술력

▲ SK하이닉스의 HBM 개발 연혁

SK하이닉스의 HBM이 처음 세상에 나온 건 2013년 12월의 일이다. 그보다 앞선 2009년, 고성능 메모리 수요가 증가할 것으로 내다본 회사는 이를 구현할 기술로 TSV*에 주목했고, 4년여의 개발 끝에 2013년 세계 최초로 TSV에 기반한 1세대 HBM을 내놓는다.

* TSV(Through Silicon Via): D램 칩에 수천 개의 미세 구멍을 뚫어 상하층 칩의 구멍을 수직 관통하는 전극으로 연결하는 기술

하지만 SK하이닉스가 HBM으로 주목받기까지는 이후로도 많이 세월이 흘러야 했다. 2010년대에는 당시로선 ‘필요 이상으로’ 속도가 빠르고 용량이 큰 HBM을 받아들일 만큼 컴퓨팅 시장이 성숙하지 못했기 때문이다. 이러다 보니 회사가 2세대 제품인 HBM2를 개발하는 데 난항을 겪었던 시기에는 HBM에 대한 우려의 목소리가 나오기도 했다. 박명재 부사장은 당시를 ‘위기 속에서 기회를 발견한 시기’라고 표현했다.

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

“2010년대 중후반 HBM설계 조직은 공공연히 오지로 불렸습니다. 회사가 HBM2를 개발하는 과정에서 어려움을 겪고 있었고, 무엇보다 시장 성장이 예상보다 더뎠던 탓입니다. 이 사업에 대한 우려가 커지면서 업계에서는 비관론이 쏟아졌죠. 하지만 우리는 HBM이 SK하이닉스 고유의 기술력을 보여줄 기회이며, 최고의 제품만 개발하면 이를 활용할 서비스는 자연스레 생길 것이라고 확신했습니다. 이것이 HBM2E를 비롯해 후속 제품들의 개발을 밀고 나가는 원동력이 되었습니다.”

박 부사장은 이 과정에서 ‘성공의 키(Key)는 고객과 시장이 요구하는 것보다 월등히 높은 수준의 1등 성능을 확보하는 것’이라는 교훈을 얻었다. 그리고 이를 위해 절치부심하며 HBM2E 개발에 나섰다고 회상했다.

“HBM2E부터는 외부 기대치보다 훨씬 높은 수준을 목표로 잡고 협업을 강화했습니다. 복잡하고 어려운 기술을 조화롭게 접목해야 하는 HBM의 경우, 유관 조직과의 협업으로 난제를 풀고 시너지 효과를 높이는 게 특히 중요했죠. 덕분에 많은 기술 발전을 이뤘는데요. MR-MUF*, HKMG*, Low-K IMD* 등 주요 요소 기술과 현재의 기틀이 된 설계 및 테스트 기술들이 모두 이때 기반을 다지게 되었습니다.”

* MR-MUF(Mass Reflow Molded Underfill): 반도체 칩을 쌓아 올린 뒤 칩과 칩 사이 회로를 보호하기 위해 공간 사이에 액체 형태의 보호재를 주입하고, 굳히는 공정. 칩을 하나씩 쌓을 때마다 필름형 소재를 깔아주는 방식 대비 공정이 효율적이고, 열 방출에도 효과적이라는 평가. 특히, SK하이닉스의 어드밴스드 MR-MUF는 기존 공정보다 칩을 쌓을 때 가해지는 압력을 줄이고, 칩의 휨 현상 제어(Warpage Control)도 향상해 HBM 공급 생태계 내에서 안정적인 양산성을 확보하는 데 핵심이 되고 있음
* HKMG(High-K Metal Gate): 유전율(K)이 높은 물질을 D램 트랜지스터 내부의 절연막에 사용해, 공정 미세화로 인해 발생하는 누설 전류를 막고 정전용량(Capacitance, 데이터 저장에 필요한 전자량)을 개선한 차세대 공정. 처리 속도를 빠르게 하면서도 소모 전력을 줄일 수 있음
* Low-K IMD(Low-K Inter Metal Dielectrics): 유전율(K)이 낮은 물질을 반도체 칩 내부 배선 사이에 삽입해 전기적 간섭을 줄이고 성능을 향상시키는 기술

독자 기술로 HBM 르네상스의 포문을 열다

2020년대 초반, 시장에서는 메모리 업체 간 HBM3 주도권 경쟁이 치열해질 것으로 예상했지만, 결과는 예상 밖으로 흘러갔다. 공격적인 기술 개발 및 투자를 지속해 온 SK하이닉스가 1위 굳히기에 성공한 것이다.

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

“당시 SK하이닉스는 기술력은 물론, 고객 관계 및 품질 측면에서도 계속해서 혁신을 시도했습니다. 마침내 압도적인 성능과 특성을 앞세운 HBM3로 높은 시장 점유율을 확보했고, HBM 1위의 지위를 확실히 인정받게 되었습니다.”

이후 ‘HBM 성공신화’는 거침없이 이어졌다. 회사는 세계 최고 용량 12단 HBM3를 개발한 지[관련기사] 4개월 만인 2023년 8월 HBM3E를 공개하며[관련기사] 제품이 시장에 나오기까지 걸리는 시간(Time to Market)을 획기적으로 단축했다.

“AI 기업 간 경쟁에 불이 붙으면서 우리는 HBM을 개발하는 데도 속도를 낼 수밖에 없는 상황이었죠. 이에 SK하이닉스는 설계 검증의 혁신을 거듭하면서 제품 설계 완성도를 높이고, 개발 및 양산 초기부터 고객사와 협력하는 등 많은 노력을 기울였습니다. 그 결과 올해 3월, HBM3E 양산에 이어 고객에게 가장 먼저 제품을 공급할 수 있었습니다.”

박 부사장은 이 같은 성공의 비결은 ‘성능, 품질, 시장 대응력’임을 강조했다.

“SK하이닉스의 HBM은 업계 최고의 속도, 성능을 갖췄습니다. 특히 여기에 적용된 당사 고유의 MR-MUF 기술은 고성능으로 인한 발열을 가장 안정적으로 줄여 세계 최고 성능 구현에 기여했죠. 게다가 우리 회사는 준수한 품질의 제품을 대량 생산하는 능력도 빠르게 갖췄습니다. 또, 고객 대응 수준은 타의 추종을 불허하는데요. 이러한 종합적인 경쟁 우위가 HBM3E를 명품 반열에 올렸다고 생각합니다.”

이와 함께, 구성원 모두가 자만에 빠지지 않고 원 팀(One Team)이 되어 기술 혁신에 매진해 온 것도 큰 역할을 했다고 박 부사장은 말했다.

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

“우리 회사는 HBM 2세대를 제외하곤 줄곧 1등으로서 후발 주자를 따돌리기 위해 노력해 왔습니다. 특히 세대마다 성능은 50% 높이면서 전력 소모는 기존 수준을 유지하고자 노력했는데요. 불가능에 가까워 보였지만 패키지, 미래기술연구원 등 많은 조직이 힘을 보태면서 해낼 수 있었습니다. 또, 개발과 양산에 문제가 생기면 이 분야 전문성을 가진 조직들이 솔루션을 도출해 주었죠. 이런 협업 시스템이 있었기에 세계 최고 성능의 HBM3E가 나올 수 있었다고 봅니다.”

▲ 지난 6월 5일 SK그룹 ‘2024 SUPEX추구 대상’ 수상자들과 최고경영진. 왼쪽부터 SK하이닉스 곽노정 CEO, 박명재 부사장, 박문필 부사장, 이규제 부사장, 정창손 팀장, 김귀욱 팀장, SK그룹 SUPEX추구협의회 최창원 의장. (사진출처: SK그룹)

이러한 노력 덕분에 박 부사장은 HBM 개발 공로를 인정받고, 지난 5일 회사 핵심 기술진과 함께 SK그룹 최고 영예인 ‘2024 SUPEX추구 대상’을 받았다.

“제품 개발에 기여해온 수많은 구성원을 대표해서 SUPEX추구 대상을 수상하게 되어, 송구스럽고 감사하게 생각합니다. HBM은 우리의 압도적인 기술력을 보여줄 뿐만 아니라, AI 기술 발전을 이끌며 사회 전체에 크게 기여한 제품입니다. 앞으로도 회사가 이 같은 역할을 주도할 수 있도록 최선을 다하겠습니다.”

커스텀(Custom) 제품으로 변화하는 차세대 HBM… 지속 혁신으로 1등 지켜간다

박 부사장은 얼마 전 HBM 개발과 관련돼 항간에 돌았던 루머에 대해 ‘사실무근’이라고 명확히 짚으면서 앞으로도 경쟁 우위를 확고히 지켜가겠다는 의지를 다졌다.

“SK하이닉스의 HBM은 지난 15년간 구성원들이 피땀 흘려 쌓은 기술력의 결실입니다. 얼마 전 경쟁사의 HBM팀이 당사로 넘어와 기술을 개발했다는, 사실무근의 루머가 있었는데요. 온전히 우리 힘으로 기술 개발을 해낸 당사 구성원들로서는 자존심에 상처를 받을 수밖에 없었습니다. SK하이닉스 HBM은 명확하게 당사 자체 기술이며, 당시 경쟁사에서 우리 HBM 설계 조직에 들어온 인력은 1명도 없습니다. 우리 기술력이 그만큼 대단하기에 헛된 루머가 돌 정도로 유명세를 치렀다고 생각하며, 앞으로도 우위를 지키기 위해 더욱 노력하겠다고 마음을 다집니다.

현재 위상을 지키고 강화하려면 지속적인 혁신이 필수입니다. 특히 HBM이 커스텀(Custom) 제품으로 다양해짐에 따라 앞으로 고객 및 파운드리 업계와의 협업이 더욱 중요해질 것입니다. 이러한 변화 속에서도 시장 리더십을 지킬 수 있도록 트렌드에 발맞추며 흔들림 없이 달려 나가고자 합니다.”

▲ SK하이닉스 HBM설계 담당 박명재 부사장

끝으로, 박 부사장은 HBM 외의 차세대 AI 기술에 대한 자신감과 함께 미래 포부를 밝혔다.

“HBM뿐 아니라 CXL*, PIM*, 3D D램 등 다양한 AI 메모리 기술이 앞으로 새로운 기회를 창출할 것이며, 회사는 이러한 차세대 AI 메모리 분야에서도 선도 지위를 지킬 준비가 되어 있습니다.

돌이켜보면, HBM은 당사 비즈니스 영역을 고부가가치 사업으로 확장한 시발점이기도 합니다. 자부심과 책임감을 동시에 느끼는데요. 앞으로도 HBM설계 조직은 현재에 안주하지 않고 구성원들과 오래도록 다져온 기술력과 협업 시스템을 믿고 혁신을 거듭할 것입니다. 이를 통해 SK하이닉스가 전체 AI 산업을 이끄는 핵심 기업으로 성장하도록 노력하겠습니다.”

* CXL(Compute Express Link): 고성능 컴퓨팅 시스템 구현을 위해 메모리와 여타 장치간 인터페이스를 하나로 통합해 대역폭(데이터 송수신 통로)과 용량을 더 쉽게 확장해주는 기술
* PIM(Processing-In-Memory): 메모리에 프로세서의 연산 기능을 추가한 차세대 지능형 반도체

SK하이닉스는 지난해 4분기 흑자전환에 성공하고, 올해 1분기 2조 8,860억 원의 영업이익을 기록했다. 2022~2023년 다운턴 기간 동안 전 구성원이 위기 극복에 동참하고 치밀한 전략에 따라 움직인 결과다. 이 과정에서 미래전략(Corporate Strategy & Planning) 담당 류병훈 부사장은 전사 수익성 개선을 통해 장기간 이어진 불황을 견뎌내는 데 힘을 보탰다. 글로벌 IT 업계가 AI 중심으로 빠르게 재편되고 있는 올해, 류 부사장은 시장을 더 깊게 들여다보고 수익성을 극대화한다는 목표로 미래 대응 전략을 한층 면밀하게 구상 중이다.

원팀 스피릿, 유기적 협업하면 시장 확보와 수익성으로 직결

미래전략은 장기적인 관점에서 회사의 성장 방향을 고민하고 지원하는 조직이다. 시황, 트렌드, 경쟁 환경 등을 파악하고 회사의 성장 전략에 반영하여 수익성을 높이는 것이 조직의 주 역할이다. 이에 미래전략은 다양한 부서와 협업해 정보를 폭넓게 수집하고 시장 변화에 기민하게 대응해 나가고 있다.

올해 류 부사장은 생산·판매를 최적화하고, 제조와 R&D의 원가 효율을 높이기 위해 조직을 재편했다. 특히, 그는 전사 ESG 활동을 지원하기 위한 조직을 미래전략 산하에 새롭게 편입하고, 기존 조직을 경영전략과 경영기획으로 이원화해 전문성을 높였다. 이로써 미래전략은 단기 및 중장기 전략과 투자 효율, 지정학 이슈까지 들여다보는 조직으로 거듭났다.

“규모가 커져도 우리가 추구하는 것은 단순합니다. 리스크가 작고 투입(Input) 대비 효과(Output)가 큰 선택지를 발굴하는 것이죠. 어떤 업무든 이를 염두에 두고, 시장을 살펴 최선의 전략을 도출해야 합니다. 그 속에서 회사의 성장을 도모하는 것이 우리의 미션입니다.”

미션을 달성하기 위해 꼭 필요한 것은 바로 ‘원팀 스피릿(One Team Spirit)’이다. 경영 환경 전반과 수많은 기술 트렌드를 익히고, 현장 목소리까지 반영해 사업 전략을 수립하는 조직 특성상 전사 구성원과의 협업이 무엇보다 중요하다고 류 부사장은 강조했다.

“R&D 조직에서 접한 업계 정보, 선행기술연구 조직에서 파악한 실리콘밸리 하드웨어 변화 등 데이터와 인사이트를 펼쳐 놓고 함께 논의해야 글로벌 경쟁력을 높일 수 있죠. 때문에 전사적 차원에서 트렌드를 읽을 수 있도록 원팀 스피릿을 추구해야 합니다.”

그는 좋은 협업의 사례 중 하나로 SSD를 꼽았다. 최근 AI가 급부상하면서 HBM과 함께 AI 데이터센터에 탑재되는 고용량 기업용 SSD의 수요가 급증하고 있다. 류 부사장은 “현업에서 이 수요를 빠르게 읽고 전략 부서에 공유해 주면서 사업 전략에 즉시 반영해 선제적으로 대응할 수 있었다”며, “전사가 유기적으로 움직이며 실시간 정보를 공유하는 문화가 정착되면 이것만으로 수천억 원에 달하는 효과를 낼 수 있다”고 말했다.

HBM 시장은 청신호지만, 신중한 투자 필요해

류 부사장은 지난해 1월 SK하이닉스에 합류한 이래 줄곧 협업의 장을 조성하기 위해 힘써왔다.

“다양한 부서가 저마다 근거를 갖고 시황을 예측하고 공유하는 협업 체계를 만들었습니다. 덕분에 수익성 중심으로 자원(Resource)과 설비투자비(CapEx)를 할당할 수 있었습니다. 예측 오류를 줄이고 투자 가시성도 명확히 확보했죠. 올해는 선행기술연구 조직을 초빙해 기술 데이터와 인사이트도 확보할 예정이며 이를 통해 중장기 시장을 더 명확히 가늠해 볼 것입니다.”

미래전략에서 직접 개발한 ‘시황 분석 툴(Tool)’도 적극 활용할 계획이다. 이는 전후방 산업* 데이터로 회귀 분석해 메모리 시황을 내다보는 모델이다. 미래전략의 분석에 따르면 올해 HBM 시장도 청신호다. PC용, 모바일용, 서버용 메모리에 이어 전도유망한 제품군으로 확실히 자리매김할 전망이다.

* 전후방 산업: 제품 생산 흐름에서 산업 앞뒤에 위치한 산업. 반도체의 전방 산업은 PC, 스마트폰 등 최종 소비자가 접하는 업종, 후방 산업은 제품 소재 등을 제작하는 업종이다./p>

“AI 서비스가 고도화될수록 메모리 월(Memory Wall)*이 한계로 지적됩니다. 그리고 이를 극복할 제품으로 HBM이 떠오르고 있죠. 따라서 이 제품 수요는 더더욱 증가할 것으로 예상합니다.”

* 메모리 월(Memory Wall): 다음에 처리해야 할 데이터가 메모리에서 도달하지 못해 프로세서가 대기하는 상황. 이에 따라 컴퓨팅 성능이 메모리에 의해 결정되는 현상

물론 장밋빛 미래만 기대하는 것은 아니다. 류 부사장은 앞으로 고려해야 할 변수도 많다고 덧붙였다.

“전방 산업에 주목해야 합니다. 다수의 AI 기업이 모험자본의 손을 빌리고 있고, FOMO*로 인한 수요도 존재합니다. 단기적으로는 성장이 확실하지만, 전방 산업이 탄탄히 자리 잡기 전까진 변동성을 염두에 두어야 합니다. 또, AI 데이터센터의 구축 속도까지 감안해 신중하게 투자를 늘려야 할 것입니다. 우리는 이 모든 시그널을 유심히 살피며 수요를 전망하고 가장 효율적이고 효과적인 전략을 세워나갈 것입니다.”

* FOMO(Fear of Missing Out): 자신만 뒤처지고, 소외되는 것 같은 불안함을 느끼는 증상

AI 시장은 커스텀 수요 뚜렷, 탑다운 관점으로 대응할 것

류 부사장은 장기간 동안 IT와 반도체 산업 역량을 축적하고, SK그룹 내 여러 회사에서 성과를 만들어 왔다. 2012년 SK텔레콤 재직 당시 그는 하이닉스 반도체 인수에 큰 역할을 했다. 이 과정에서 반도체 전후방 산업 특성을 파악했고 이후 SK C&C, SK스퀘어 등을 거치며 IT 산업 변화와 투자 동향도 몸에 익혔다. 이제 그는 세 가지 목표를 향해 달려나간다.

“단기적 목표는 어느 곳에 자원을 집중하고, 어떤 제품 라인업을 강화할지 생산·투자 관점에서 최적점을 찾는 것입니다. 중장기적으로는 생성형 AI처럼 시장 변화를 이끌 기술·사업·거시적 인자를 파악하는 것이 목표입니다. 장기적 목표는 글로벌 운영 체계를 확립하는 것입니다. 예컨대 실리콘밸리의 공급망 변화를 감지하면 이를 의사결정에 즉시 반영해 생산·투자를 일사천리로 조정하는 것이죠.”

특히 류 부사장은 “지정학적 상황, 공급망 변화, 기업 간 합종연횡 영향으로 미래 반도체 시장은 급격히 변할 것”이라며 이에 대응할 수 있는 진일보한 운영 체계를 강조했다. 이를 위해 그는 큰 그림부터 보고 세부적으로 채워나가는 ‘탑다운(Top Down) 관점’에서 통찰력과 예지력을 키우겠다고 밝혔다.

“AI 시장 전체를 보면, 전방 사업자들이 지출을 최소화하면서 효율을 높이려는 흐름이 있습니다. 여기서 고객 맞춤형(Customized) 제품의 수요가 증가한다는 인사이트가 나옵니다. 때문에 앞으로는 경쟁 환경을 고려한 합종연횡과 고객 밀착 서비스가 더욱 중요해질 것이라 보고, 미래전략을 고민할 것입니다.”

더불어 구성원에게는 협업의 가치를 다시 한번 강조했다.

“한마음으로 다운턴을 극복한 것이 2023년의 원팀 스피릿이었다면, IT 트렌드를 다양하게 해석하고 공유하는 것이 올해의 원팀 스피릿입니다. 특히 미래전략에서 소통과 공유는 무엇보다 중요한 가치인데요. 구성원들도 이를 마음에 새기고, 다 함께 CEO 신년사에 언급된 ‘SK하이닉스 르네상스 원년의 해’를 만들어 가길 당부합니다.”

SK하이닉스는 지난 연말 있었던 2024년 임원 인사에서 차세대 반도체를 연구·개발하는 조직인 ‘글로벌 RTC(Revolutionary Technology Center)’의 신임임원으로 이재연 부사장을 선임했다. 이 부사장은 DRAM 선행 프로젝트 연구를 시작으로 ReRAM*, MRAM*, PCM*, ACiM*을 비롯한 이머징 메모리(Emerging Memory)* 개발을 이끌어온 반도체 소자 전문가다.

특히, 이 부사장은 국내외 반도체 기업, 대학, 연구기관과의 풍부한 협업 경험을 토대로 ORP(Open Research Platform)*를 구축하는 등 회사의 글로벌 경쟁력 향상을 위한 주춧돌을 마련하는 데 크게 기여했다는 평가를 받고 있다.

뉴스룸은 그를 만나 미래 메모리 반도체와 ORP에 관해 이야기를 나눴다.

“이머징 메모리, 세대를 초월하는 가치 창출할 것”

“글로벌 RTC는 미래 반도체 산업이 진화해 나갈 패러다임을 제시하고자 합니다. 구체적으로 보면, 다음 세대 기술의 가치를 창출할 수 있는 이머징 메모리를 개발하고, 기존 반도체 기술의 한계를 극복할 차세대 컴퓨팅에 대한 기반 연구를 이어가고 있습니다. 저는 새로운 임원으로서, 미래 연구 개발의 성과를 앞당겨 회사가 기술 리더십을 탄탄히 할 수 있도록 하겠습니다.”

이 부사장은 이머징 메모리가 AI 시대를 이끌 새로운 패러다임을 제시할 것이라는 기대감을 내비쳤다.

이머징 메모리는 기존 메모리의 한계를 돌파할 새로운 솔루션으로 주목받고 있다. SK하이닉스는 현재 SOM*, Spin*, 시냅틱(Synaptic)* 메모리, ACiM 등을 통해 이머징 메모리 솔루션을 구현하고 있다.

“SOM[관련기사]은 데이터를 빠르게 처리하는 D램과 데이터를 저장하고 삭제할 수 있는 낸드플래시의 특성을 모두 보유하고 있습니다. 이는 격변할 D램과 낸드 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다. 이와 함께 글로벌 RTC 조직은 자성(磁性)의 특성을 이용해 이머징 메모리 중 가장 빠른 Spin 소자의 동작을 구현하는 등 미래를 위한 다양한 기술을 개발하고 있습니다.”

이 부사장은 “사람의 뇌를 모방한 AI 반도체인 시냅틱 메모리 분야의 연구 역시 발 빠르게 진행 중”이라고 설명했다. 그는 또 “AI 연산 시 메모리와 프로세서 사이의 데이터 이동을 줄이고 에너지 사용을 절감할 수 있는 ACiM 역시 우리의 연구 분야이며, 이 기술은 최근 학계와 산업계에 큰 관심을 받고 있다”고 말했다.

“글로벌 시장에서 더욱 빛나는 SK하이닉스 만들어야”

이 부사장은 급변하는 글로벌 시장에서 SK하이닉스가 경쟁력을 높이기 위해서는 세계 각계각층과 협업 체계를 강화해야 한다고 강조했다.

“글로벌 RTC는 개방형 협력 연구 플랫폼인 ORP를 구축하고 있습니다. 이는 다양한 미래 기술 수요에 대응하기 위한 협력의 장(場)으로, 우리는 현재 외부 업체, 연구 기관과 협업을 논의하고 있습니다.”

이 부사장은 “미래 반도체 시장에서는 단일 회사만의 노력으로는 성공할 수 없을 것”이라며, “산·학·연 등 다양한 기관과의 협업이 필수적이고, 환경 변화에 맞춰 유연한 논의가 가능한 새로운 체계가 중요하다”고 설명했다. 이를 통해, 다양해지는 요구에 맞춘(Customized) 메모리 반도체를 연구하겠다는 것이다. 또, 이 부사장은 글로벌 반도체 업계의 리더로서 가져야 할 책임감에 대해서도 강조했다.

“AI, 클라우드 컴퓨팅과 같은 기술의 성장으로 인해 방대한 양의 데이터가 발생하고 있고, 이와 함께 늘어나는 전력 사용에 대한 고민이 많습니다. 이에 글로벌 RTC는 넷제로(Net Zero) 달성을 위해 효율적인 에너지 사용에 대한 연구와 고민을 지속하고 있습니다.”

미래를 위한 패스파인딩(Pathfinding), 도전정신이 중요해

“최근 챗GPT로부터 시작된 AI 열풍은 메모리 반도체 분야에도 큰 기회가 되고 있습니다. 이러한 거대한 움직임에서 우리는 미래 먹거리를 위한 패스파인딩에 집중할 때입니다.”

이 부사장은 다운턴 위기를 기회로 바꾼 HBM의 TSV* 기술처럼 미래를 위한 다양한 요소 기술*개발이 중요하다고 언급했다.

“HBM의 중요 요소 기술인 TSV는 15년 전 미래 기술 중 하나로 연구가 시작됐습니다. AI 시대를 예견하고 개발한 기술은 아니지만, 오늘날 대표적인 AI 반도체 기술로 손꼽히고 있죠. 이처럼 우리는 어떻게 급변할지 모르는 미래를 대비해 또 다른 멋진 요소 기술 개발에 힘써야 합니다.”

끝으로 이 부사장은 구성원들에게 당부의 말을 전했다.

“우리 구성원 모두의 땀과 노력으로 회사는 다운턴 위기를 기회로 바꾸어 냈습니다. 하지만 여기에 만족할 수는 없습니다. 새로운 것을 두려워하지 않는 도전정신이 있다면 우리는 지금까지의 성공보다 더 큰 성공을 이룰 수 있을 것입니다. 서로 소통하고 신뢰하며, 배려해서 모두가 함께 도전해 나갔으면 합니다.”

SK하이닉스 P&T 담당 최우진 부사장은 지난 30년간 메모리 반도체 패키징 연구 개발에 매진하며, 최근 HBM으로 대표되는 AI 메모리의 핵심 기술로 부상한 이 분야를 이끌어 가고 있다.

이처럼 패키징이 AI 메모리 시장의 판도를 좌지우지할 정도로 기술 환경이 급변한 가운데 지난 연말 P&T(Package & Test) 조직의 수장으로 부임한 최 부사장은 SK하이닉스의 기술 우위를 증명해 가겠다는 목표를 밝혔다.

“도전에 한계 두지 마라” AI 시장 우위를 지키는 자세

P&T는 반도체 후공정을 맡은 조직으로, 팹(Fab)에서 전공정을 마친 웨이퍼를 가져와 제품 형태로 패키징(Packaging)하고, 고객 요구에 맞게 동작하는지 테스트(Test)하는 역할을 한다.

그 중에서도 패키징은 칩을 전기적으로 연결하고 외부 충격으로부터 보호하는 기존 역할을 넘어, 차별화된 제품 성능을 구현하는 주요 기술로 떠오르고 있다. TSV*, MR-MUF* 등 첨단 패키징 기술은 SK하이닉스 HBM에 핵심 기술로 적용되는 등 그 위상이 완전히 달라졌다.

* TSV(Through Silicon Via, 수직관통전극): D램에 미세 구멍을 뚫어 칩들을 수직관통전극으로 연결하는 기술
* MR-MUF(Mass Reflow-Molded UnderFill): 매스 리플로우(MR)는 적층된 칩 사이의 범프를 녹여 칩끼리 연결하는 기술. 몰디드 언더필(MUF)은 적층된 칩 사이에 보호재를 채워 내구성과 열 방출 효과를 높이는 기술

“P&T 기술 혁신은 반도체 패권 경쟁을 가르는 핵심 요소로 부상하고 있습니다. 고성능 칩 수요가 폭증하는 AI 시대에 우리는 첨단 패키징 기술로 최고 성능의 메모리를 개발하는 데 기여할 것입니다.”

최 부사장이 구성원들에게 가장 강조하는 마음가짐은 바로 ‘도전에 한계를 두지 않는 것’이다. 그는 “대한민국 반도체의 위상이 지금의 위치에 오를 수 있었던 건 ‘거침없는 도전’ 덕분”이라며 “세계 각국이 막대한 자본을 투입해 시장 주도권을 확보하려는 이때, 한계 없는 도전은 더 큰 의미를 가진다”고 강조했다.

“3차 세계 대전에 비유될 정도로 글로벌 반도체 패권 경쟁이 치열하게 전개되고 있습니다. 도전에 주저하는 순간 누구든 위기에 직면할 수 있습니다. 항상 성능, 수율, 원가 경쟁력 등 모든 영역에서 한계를 뛰어넘겠다는 자세로 일해야 합니다.”

최 부사장은 반도체 패권 경쟁의 핵심 축인 AI 메모리를 혁신하기 위해 ‘시그니처 메모리(Signature Memory)’ 개발을 주요 전략으로 제시했다.

“AI 시대에 발맞춰 SK하이닉스는 다양한 기능, 크기, 형태, 전력 효율 등 고객이 원하는 성능을 갖춘 ‘시그니처 메모리’에 집중하고 있습니다. 이를 구현하기 위해 HBM 성능의 키 역할을 하는 TSV, MR-MUF 등 기술을 고도화하면서, 메모리-비메모리 등 이종 간 결합을 도와 새로운 유형의 반도체 개발에 기여하게 될 칩렛*, 하이브리드 본딩* 등 다양한 어드밴스드 패키징 기술을 개발하는 데 주력하고 있습니다. 이 과정에서 우리는 한계를 두지 않고 도전해 강력한 기술 우위를 보여줄 것입니다.”

* 칩렛(Chiplet): 칩을 기능별로 쪼갠 후 각각의 칩 조각(Chiplet)을 하나의 기판 위에서 연결해 반도체의 이종간 결합 및 집적을 돕는 기술
* 하이브리드 본딩(Hybrid Bonding): 더 높은 대역폭과 고용량을 구현하기 위해 칩과 칩 사이를 범프 없이 직접 연결하는 기술. 이를 통해 데이터 통로가 짧아지고, 같은 공간 안에 더 많은 칩을 쌓을 수 있다

혁신을 이뤄낸 과감한 도전의 연속… 글로벌 생산기지 구축으로 이어간다

최 부사장이 도전을 강조하는 이유는 그가 걸어온 행보에서 찾을 수 있다. 최 부사장은 2020년 HBM3의 열 방출 솔루션 개발에 도전해 성공함으로써 제품 성능 향상에 기여했고, 2023년에는 재료비, 경비 등 원가 절감을 이뤄내 다운턴 위기 극복에 힘을 보탰다. 또 그는 챗GPT 열풍으로 늘어나는 D램 수요에 대응하기 위해 신속하게 생산 라인을 확보함으로써 회사의 AI 메모리 선도 입지를 강화하는 데 기여하기도 했다.

“지난해 AI 메모리 수요가 갑작스럽게 늘어나면서 즉각적인 대응이 어려운 상황이었습니다. 하지만, 재빨리 TSV 패키징 라인을 활용해 DDR5 D램 기반의 서버향 3DS* 모듈 제품을 추가 투자 없이 증산하는 데 성공했습니다. 빠른 시간 안에 내린 과감한 결단이 주효했던 사례로, 주저했다면 결코 이뤄낼 수 없었을 것입니다.”

* 3DS(3D Stacked Memory): 2개 이상의 D램칩을 TSV(수직관통전극)로 연결해 패키징을 완료한 고대역폭 메모리 제품. 3DS와 달리 HBM은 패키징 완료 전에 시스템 업체에 공급되어 GPU와 같은 로직 칩과 함께 패키지화 된다는 점에서 차이가 있다.

이제 최 부사장의 도전은 해외로도 확장될 예정이다. 지난 4일 SK하이닉스는 글로벌 HBM 시장 경쟁력을 높이고 어드밴스드 패키징 분야 R&D 역량을 강화하기 위해 미국 인디애나주에 패키징 생산시설을 설립한다는 계획을 발표했다[관련기사].

최 부사장은 이 과정에서 팹 구축 및 운영 전략을 짜는 등 핵심적인 역할을 했다. 앞으로 미국 패키징 공장은 본사에서 전공정을 마친 HBM 웨이퍼를 가져와 완제품을 생산하고, 글로벌 기업과 활발한 개발 협력을 이어가는 공간으로 구축될 예정이다.

“현재 팹 설계와 양산 시스템을 구체화하고, 글로벌 기업과의 R&D 협력 생태계를 구축하기 위한 준비를 진행 중입니다. 공장 가동이 본격화되면 회사의 AI 메모리 기술 및 비즈니스 리더십을 강화하는 데 크게 기여할 것으로 기대합니다.”

Beyond HBM 향한 데이터 중심의 혁신, 구성원 성장에 초점

최 부사장은 P&T의 주요 임무로 수익성 극대화, 그리고 ‘Beyond HBM’을 언급했다. 그는 “단기적으로는 국내 생산 역량을 강화해 HBM 수요에 대응하고, 글로벌 기지를 잘 활용해 수익성을 극대화하겠다”며, “장기적으로는 지금 HBM의 핵심인 MR-MUF처럼 혁신적인 패키징 기술을 확보하는 것이 목표”라고 말했다.

이를 달성하기 위해 최 부사장은 “데이터에서 답을 찾으라”고 강조한다. 그가 수십 년간 패키지 분야에 몸담으며 지켜온 철학이자 혁신의 노하우다.

“‘현장 속에 답이 있다’는 어느 드라마 속 명언처럼, P&T 공정 현장에는 엄청난 양의 데이터가 있습니다. 이를 잘 활용하면 수율을 높일 수 있고, 신제품 개발에 힌트를 얻을 수도 있습니다. 데이터가 성장의 지름길을 안내해 준다는 생각으로 업무에 임해야 합니다.”

끝으로 최 부사장은 구성원 성장을 위한 지원을 아끼지 않겠다고 강조했다. 그는 “패키징 기술의 위상을 높인 주역은 다름 아닌 구성원들”이라며 “HBM의 열 방출 이슈를 패키징 단계에서 해결하는 등 문제를 획기적으로 개선한 건 모두 구성원 아이디어에서 비롯됐다”고 말했다. 최 부사장은 구성원들이 늘 시장을 이끈다는 자부심으로 도전할 수 있도록 지속적인 성장 기반을 마련한다는 계획이다.

“우리 회사는 국내외 대학 및 연구소와 활발하게 교류하고 있습니다. 이를 적극 활용해 P&T 구성원들이 다양한 글로벌 경험을 쌓고 R&D 역량을 더 키울 수 있도록 지원할 계획입니다. 이를 통해 구성원과 함께 성장하고 발전하는 P&T를 만들어가겠습니다.”