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ABSTRACT
Cosmic radiation environments having extremely high-energy particles and photons cause severe malfunctions of electrical components in space and terrestrial regions. In this study, we revisit basic knowledge on radiation effects in ICT electrical devices, such as single event effect, total ionizing dose, and displacement damage. To avoid such soft errors and system failures, we introduce essential technical approaches from the perspectives of materials, layouts, circuits, and systems, including current research trends. By considering several techniques and Space EEE part standards, we suggest possible directions that can invoke New Space Era technology.  

KEYWORDS ICT전자부품,    내방사선,    방사선차폐,    우주방사선

지금까지 우주로 간 전장품의 오작동 원인 중 약 30%가 우주방사선의 영향으로 알려져 있다. 우주 환경에서의 방사선은 심우주로부터의 고에너지 우 주입자(Galactic Cosmic Ray), 태양으로부터의 고에너 지 우주입자(Solar Cosmic Ray), 지구 자계에 포획된 고에너지 입자 띠(Va n Allen Radiation Belts) 등으로 분 류되며, 약 85% 양성자들이 주를 이루고 있다. 또한, 이러한 우주방사선이 지구 초기 대기권에 충돌 해 2차 우주방사선을 만들며 또다시 다른 대기권 기 체와 충돌을 일으켜 중성자, 알파, 베타, 감마 등 연 쇄적으로 2차 방사선을 발생시킨다(그림 1). 이들 우 주방사선의 에너지 입자들은 랜덤하게 전장품과 충돌하여 오작동에 영향을 끼치며 ICT(Information Communication Technology) 부품이 고집적화될수록 고준위 우주방사선 노출 영향에 대한 우려도 커지고 있다. 고신뢰성을 요구하는 우주, 항공, 원자력, 의료 분야에서 내방사화 기술의 부재는 우주탐사의 임무 실패뿐만 아니라 사회 기반 시설의 오작동 으로 이어져 막대한 물적·인적 손실을 초래할 수 있다. 따라서 ICT 소자의 우주방사선 환경의 영향을 검토하며 개발 동향을 고찰한다. 

저자
이윤식       (Y. Yi, yyi@etri.re.kr)    나노전자원소자연구실    선임연구원
정성근       (S.K. Jeong, skjeong@mid-space.com)     ㈜엠아이디    대표
황인록       (I. Hwang, inrok.hwang@sk.com)  ㈜SKHynix    선행품질&분석/신뢰성팀    책임연구원
양용석       (Y.S. Yang, jullios@etri.re.kr) 나노전자원소자연구실    책임연구원/기술총괄
이명래       (M.L. Lee, mllee@etri.re.kr) 나노전자원소자연구실    책임연구원/실장
서동우       (D. Suh, dwsuh@etri.re.kr)   소재부품원천연구본부    책임연구원/본부장