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KEIT 이슈리뷰 2023-3월호 1. 첨단 반도체 기술동향 스크랩

  • 한국산업기술평가관리원
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  • 전기/전자

 반도체 기술의 발전으로 산업전반의 패러다임이 변화하고 있다. 이에 따라 글로벌 반도체시장규모도 꾸준히 증가하고 있으며, 우리나라의 글로벌 경쟁력 유지와 대응 전략은 매우중요하다. 본 고에서는 글로벌 반도체 시장규모와 국내 반도체 산업현황 및 주요국의 반도체 정책동향을 리뷰하고 최근 반도체 분야의 이슈로 부각되고 있는 인공지능 반도체, 모빌리티반도체, 전력반도체, 스마트홈 반도체 등의 기술동향을 살펴본다. ① 뉴로모픽 컴퓨팅, PIM 반도체 등 인공지능 반도체 기술 ② 차량, 로봇, 드론 등 이동체에서 센싱, 제어, 추진 기능을 수행하는 모빌리티 반도체 기술 ③ SiC/GaN/산화갈륨(Ga2O3) 등 화합물 반도체와 화합물 반도체 기반 집적회로 기술 동향 ④ 스마트 모바일, 스마트 홈 등의 반도체 기술 동향반도체 기술은 정부의 꾸준한 지원에 힘입어 가시적인 성과가 조금씩 나타나고 있다. 반도체산업 경쟁력 강화와 반도체 강국 달성을 위해서는 관련 기관의 역량 집중이 절실히 필요하다.

2023-04-07

KEIT 이슈리뷰 2023-3월호 2. 인공지능 반도체 설계에 필요한 초고속 인터페이스 IP 기술동향 스크랩

  • 한국산업기술평가관리원
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  • 전기/전자

 인공지능 반도체 시장의 성장에 힘입어 고속 인터페이스 IP의 수요가 늘어날 것으로 예상된다.이에 따라 센서, 메모리, 인공지능 반도체 등 다양한 용도에 따른 표준이 새롭게 표준화되고있으며 반도체 업체는 이에 발맞춰 수요에 대응하는 기술개발을 요구받고 있다. 고속 인터페이스 표준 중 CXL, PCIe, Ethernet, Memory Interface, MIPI, UCIe와 같은인터페이스의 속도는 점차 증가하고 있으며 기술적 난이도가 올라가고 있고 IP의 가격또한 증가하고 있어 이를 필수적으로 요구하는 SoC 개발에 어려움이 되고 있다. 수요 별로주로 사용되는 인터페이스 IP를 보자면, 첫째로, AI/HPC 기능 지원을 위해서는 PCIe,CXL 인터페이스를 주로 활용하고 둘째로, 클라우딩 컴퓨팅 기능 지원에는 Ethernet을사용하고 셋째, 메모리 통신을 위해서는 Memory interface를 활용하며, 활용처에 따라HBM, LPDDR과 같은 인터페이스를 사용한다. 넷째, 자율주행을 위한 시스템에서는 MIPI스탠다드를 활용하고, 마지막으로 Hyperscaler 서비스 업체들이 칩렛 아키텍처를 채택하기위해, 칩렛 인터페이스를 위한 D2D 칩렛 서비스를 활용할 것으로 예상한다. 고속 인터페이스 회로의 SerDes 기술에서는 대역폭의 한계를 극복하기 위해 PAM-x와 같은Multi-level signaling 방식을 활용하고 있으며, 해당 IP를 확보하기 위해 국내외 기업들이관련 IP 개발에 노력을 기울이고 있다. 현재 고속 인터페이스 IP 시장은 시놉시스, 케이던스 등 IP 제공 EDA 업체들이 약 60%의 시장점유율을 차지하고 있으며, 최근 국내 팹리스 IP 업체들도 고속 인터페이스 IP의 국산화를 위해사업화를 시도하고 있으며 향후 국산 고속 인터페이스 IP가 포함된 SoC플랫폼의 활성화가기대되고 있다.

2023-04-07

KEIT 이슈리뷰 2023-3월호 3. 미래차 전환에 따른 차량용 반도체 발전방향 스크랩

  • 한국산업기술평가관리원
  • |
  • 기계

자율주행차, 커넥티드카, 전기차로 대표되는 변화 트랜드는 자동차 산업의 모든 부품에 영향을 끼치고 있다. 특히, 핵심 부품인 차량용 반도체는 전장 아키텍쳐의 변화 및 SW중심 추세와 맞물려, 他산업에서와는 다른 아키텍쳐의 반도체를 요구하 는 추세이다.현재 차량용 시스템 반도체는 가상화 기반의 중요도 혼합지원 아키텍쳐를 근간으로 한다. 가상화 기술을 이용하여, 다양한 기능안전성이 요구되는 SW를 서로 간섭 없이 실행되도록 보장하여, 안전성이 최우선시되는 자동차, 철도, 항공분야에서의 유용성을 실증하였다. 이 아키텍쳐는 차세대 전장구조인 Zonal 아키텍쳐용 반도체의 기본 아키텍쳐로 회자되고 있다. 현재 진행되고 있는 SW 중심 및 영역기반 전장 아키텍쳐의 추세는 향후 시스템반도체의 유형을 중앙 컴퓨팅 모듈과 영역별 컨트롤러의 2가지 종류로 통합될 것으로 전망 하고 있다. 시스템 반도체의 통합은 국내 반도체 기업에게는 위기이자 기회라 볼 수 있다. 해외 주요 기업에 뒤쳐진 국내의 시스템반도체 현황은, 반도체 시장뿐만이 아니라 미래 자동차 산업의 기술주도권 및 공급망의 종속을 야기할수 있고, 국내 반도체 기업의 자동차 시장 진입을 더욱 어렵게 할 수 있다. 그러나, 국내 시스템반도체 기술력과 세계 5위의 완성차 기업 보유국이라는 이점을 바탕으로 새로이 출현하고 있는 시스템 반도체 시장에서의 경쟁을 도모해 볼 기회는 아직 남아 있을 것으로 생각된다.

2023-04-07

KEIT 이슈리뷰 2023-3월호 4. 우주항공용 반도체산업 분석 및 RND 전략 스크랩

  • 한국산업기술평가관리원
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  • 건설/교통

 우주항공산업과 반도체산업은 대표적인 첨단 제조업으로, 우리나라는 두 산업에 지속적으로투자하고 있다. 그 결과, 국내 반도체산업은 2020년 기준 세계 시장점유율 18.4%를 차지하였다.하지만, 국내 우주항공산업은 세계 시장점유율 1% 수준에 머물고 있다. 국내 반도체산업의 위상에도 불구하고 현재 국내업체가 우주항공용 반도체를 개발하거나생산을 하지는 못하고 있다. 이는 근본적으로 우주항공용 반도체 시장을 차량용 반도체시장처럼 별도로 분류할 만큼 크지 않아, 미국과 유럽의 시스템반도체 회사들이 기존 제품을기반으로 파생 개발하는 수준에 머물고 있어, 국내업체가 해당 시장에 진입할 경제적 이점이없기 때문이다. 하지만 우주항공산업에 새로운 시장이 열리고 있다. 도심항공과 도시 간 항공이 결합된미래항공 모빌리티가 현실화되고, 저궤도 군집위성이 활용되는 뉴 스페이스 시대가 열리면,상공에 수십만 대의 미래비행체가 다닐 것이고 우주에는 수만 개의 위성이 활동할 것이다. 이러한 고도의 자율화된 미래비행체와 막강한 관측과 통신기능을 가진 위성이 활용될 경우,향후 우주항공산업에서도 상당량의 반도체가 사용될 것이 예상된다. 또한, 기본적으로고부가가치인 우주항공 제품의 특성을 감안하면, 우주항공용 반도체 시장은 상업적으로의미 있는 시장이 될 것이다. 우주항공시장은 사용이력(Track Record)이 없으면 진입하기 어렵다. 향후 10년 안에우리나라는 미래 비행체를 자체 개발하여 상용화하고, 상당수의 인공위성을 국내기술로발사할 것이다. 이러한 시스템에 탑재하여 실증할 수 있는 기회에 맞춰 국내 우수한 반도체기술을 활용한다면 우리나라 반도체 산업계는 질적 성장을, 우주항공 산업계는 양적 성장을할 수 있을 것이다.

2023-04-07

KEIT 이슈리뷰 2023-3월호 5. CHIPS Act에 따른 2023 반도체시장 예측 및 최근동향 스크랩

  • 한국산업기술평가관리원
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  • 전기/전자

미국 정부는 CHIPS Act를 발표하여 반도체 산업 강화를 위해 2,800억 달러를 투자할계획이다. 이 법안은 국내 반도체 제조 능력을 증대하고 첨단 기술의 R&D와 상용화를촉진하며 지역 첨단 기술 허브와 STEM 인력을 발전시키기 위해 마련되었다. 법안 공표 후 미국 반도체 산업에 대한 투자가 활발해졌으며, 주요 칩 제조업체, 거대 기술기업, 해외 투자자들로부터 더 많은 자금 지원과 혁신이 촉발되었다. 다양한 기업들이 새로운반도체 공장의 미국내 건설 계획을 발표하고 있다. 2023년 반도체 산업은 글로벌 거시경제와 지정학적 요인에 영향을 받을 것으로 예상된다.시가 총액이 크게 감소하며, 자본 비용, 재고 및 수익 감소에 대응하기 위해 많은 칩 회사들이비용 절감 및 직원 감축을 실행할 것이다. 그러나 2023년은 반도체 산업에 새로운 리셋의 기회를 제공할 수 있다. 주요 고려 사항은반도체 생산 시설의 현지화, 다각화의 위험과 과제 관리, 디지털 방식으로 프로세스 변환,인재 유치와 인력 균형, 지속가능성 유지를 위한 환경 및 사회적 거버넌스 정립이다. 세계 반도체 산업은 2030년까지 1조 달러의 매출로 성장할 것으로 전망되며, 이를 위해다양한 분야에 투자가 필요하다. 또한 디지털 혁신과 데이터 기반 공급망 구축을 통해 기존의이질적인 공급망 문제를 해결하고 미래 공급망 충격 대비가 필요하다.

2023-04-07

바이오폴리에스터의 구조 물성 및 생분해성의 제어 스크랩

석유화학공업의 발전에 수반하여 성능과 기능이 우수한 합성고분자가 많이 생겨났다. 그러나 합성고분자는 자연환경 중에서 분해 및 재이용이 행해지지 않기 때문에 폐기물에 의한 환경오염, 화석자원의 고갈화 등 지구환경과 자원, 에너지에 관한 다양한 문제가 제기되어 환경 순환형 고분자의 재료 개발 등 고성능화가 세계적인 과제가 되고 있다. 환경 순환형 고분자에는 미생물이 만드는 고분자(폴리히드록시알카노에이트, 폴리아민산 등), 식물이나 동물 유래의 고분자(셀룰로스, 전분, 키틴 등) 및 화학합성으로 만들어지는 고분자(폴리젖산, 폴리카프로락톤, 폴리비닐알코올 등)가 있다.본고에서는 미생물에 의해 당이라든가 식물유로부터 합성되어 환경 중의 미생물에 의하여 물과 이산화탄소로 되는 폴리히드록시알카노에이트 중에서 가장 대표적인 폴리[(R)-3-히드록시부틸레이트]와 그의 공중합체를 대상으로 한 섬유 및 필름의 고강도화에 대한 기술개발 및 분해 효소에 의한 생분해성 제어 기술에 관하여 고찰하였다.

2023-04-07

Micro-LED 기술 동향 스크랩

  • 성진욱 성진욱
  • |
  • 가천대학교
  • |
  • 전기/전자

중소형 디스플레이 산업은 LCD에서 OLED로 전환되었고 TV 시장은 현재 포화 상태이다. 이와 같은 상황에서 새로운 응용 분야들에서 그 분야에 최적화된 특성을 갖는 디스플레이 수요가 요청되고 있는데, 특히 가상？증강 현실 구현이 가능한 AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), 차량용 디스플레이, smart glass에 이르기까지 그 수요는 향후 더 많을 것으로 전망되고 있다. 이와 같은 상황에서 OLED의 한계를 뛰어넘을 수 있는 새로운 디스플레이로 주목받고 있는 것이 micro-LED(Light Emitting Diode)이다. Micro LED가 OLED를 뛰어넘을 수 있는 이유는 OLED에 사용되는 발광 재료가 무기물 재료로서 장수명 고휘도, 저전력 디바이스 구현 그리고 부품의 모듈화에 의한 제약 없는 확장성, 100인치 이상의 대형화가 가능하기 때문이다. 본 보고서에서는 Micro-LED의 기술개발 수준 및 현황, 기술 도전 과제, 시장 전망 및 상황을 살펴볼 예정이다.

2023-04-07

Extrachromosomal DNA와 암 발병과의 연관성에 대한 최근 연구 동향 스크랩

  • 이상후 이상후
  • |
  • 재단법인 서울의과학연구소
  • |
  • 보건의료

Extrachromosomal DNA(ecDNA)의 증폭은 암을 유발시키는 중요한 분자유전학적 변화이며, 종양세포 간 유전적 이질성 및 종양 진화를 가속화시키는 것으로 알려져 있다. ecDNA는 대부분 암종에서 보이며 안 좋은 예후와 관련되어 있다. 하지만 ecDNA의 발생 빈도와 임상적 영향이 완전히 규명되진 않았다. 종양유전자는 증폭된 ecDNA에 매우 많이 존재하며, 가장 흔한 재발성 종양유전자의 증폭이 ecDNA에서 일어난다. ecDNA는 염색질의 변화 같은 구형 구조 또는 암세포 내에서 복제 수 이질성에 영향을 주는 세포분열 동안의 무작위 분리 특징들이 있다. 최근 연구에 따르면, ecDNA는 발견 초기에 구조보다 더 복잡하며 특정한 핵 부위(hubs)에 위치하고 있으며 다른 ecDNAs나 다른 염색체상에 있는 유전자들의 enhancer로서 trans로 작용할 수 있다.한편, ecDNA가 증폭되면 복제 수가 유사한 선형 DNA에 비해서 종양유전자의 전사가 더 많이 일어나기도 하며, 전사체 융합도 더 빈번히 일어난다. ecDNA의 첫 통합 데이터베이스로서 개발된 ecDNAdb는 유전자발현 정보, 임상 정보 및 chromatin accessibility 데이터 같은 유용한 정보를 가지고 있어서 암 연구자 또는 임상의들에게 유용하게 사용되고 있다. 이 보고서에서는 암 발병과 ecDNA와의 연관성 및 이와 관련된 최근 연구 동향에 대한 내용을 소개하고자 한다.

2023-04-07