미래 반도체 인력 양성의 세 가지 길

조 바이든 미국 대통령이 윤석열 대통령과 5월 20일 경기 평택시 삼성전자 반도체공장을 방문, 이재용 부회장의 안내를 받으며 공장을 시찰하고 있다. 연합뉴스

지난 5월 방한한 바이든 미국 대통령의 첫 번째 일정은 평택의 삼성전자 반도체 파운드리(Foundry, 위탁생산 공장) 방문이었다. 과학기술 패권주의 시대의 지극히 실리적인 판단이었다. 윤석열 대통령의 반도체 사랑도 남다르다. 최근에는 미래 반도체 인력 양성을 위해 교육부에 특단의 노력을 촉구하면서, 이 문제를 해결하지 못하면 교육부 존재 이유가 없다고까지 했다.

제4차 산업혁명 시대는 반도체가 대세다. 반도체는 스마트폰, 자동차, 디스플레이, 조선, 화학, 에너지, 바이오, 우주항공 등 거의 모든 첨단 과학기술에 탑재되어 연산, 기억, 의사결정을 담당한다. 인체의 두뇌와도 같은 역할이다. 따라서 반도체가 없으면, 미래 산업도 없다. 이쯤 되니 대통령이 나서서 반도체 산업 인력 양성의 중요성을 역설하는 것은 지당하다. 그렇다면 미래 반도체 인력 양성을 위해 구체적으로 무엇을 먼저 생각하고 실행할 것인가.

첫째, 미래 반도체 산업이 필요로 하는 인력상을 먼저 생각해 봐야 한다. 정부는 향후 10년간 필요한 반도체 인력을 최소 약 3만 명으로 예측하고 있는데, 이는 주로 기존의 메모리 반도체와 미래 먹거리인 비메모리 반도체 위탁생산 파운드리에서 일할 인력에 초점이 맞추어져 있는 듯하다.

그런데 반도체 산업 대부분의 부가가치는 반도체를 직접 생산하지 않고 설계만 전문적으로 하는 '팹리스(Fabrication + less)'에 집중되어 있어, 해당 부문 고급 인력 양성이 무엇보다 중요하다. 팹리스의 경우 미국이 글로벌 시장점유율 68%로 독보적 1위인데, 우리는 1% 수준에 머물고 있다. 퀄컴, 엔비디아 등의 팹리스 전문회사와 더불어 애플, 구글, 아마존, 테슬라 등 대부분의 빅테크들이 자체 시스템에 최적화된 비메모리 반도체 설계기술을 가지고 있을 정도로 팹리스는 미래 반도체 경쟁에서의 핵심가치다. 우리 반도체 산업은 지난 수십 년간 설계 부문의 중요성을 인식해 왔음에도 공정에 집착하는 패턴을 보여 결국 적절한 기술 확보에 실패했고, 글로벌 최고 수준 대비 상당히 뒤처져 있는 것이 현실이다.

둘째, 다수의 공과대학 교수들은 우리 대학이 반도체 전공학과 신설을 위해 필수적인 적정 교수 인력과 실습설비를 갖추고 있지 못한 현실을 호소하고 있다. 이를 해결하기 위한 유일한 방법은 본격적인 산학협력뿐이다. 산업의 전문가가 대학 전임교수로 동시에 일하는 '산학 공동임명(joint-appointment)' 제도를 전격 도입해야 한다. 반도체 파운드리를 대학교육 실습현장으로 공유하는 방안도 적극 검토해야 한다. 산업이 대학에 상생의 길을 열어 주고, 교육부가 대학에 대한 학사규제를 풀어 주면 가능한 방법은 얼마든지 있다.

셋째, 대학은 미래 반도체 인력 양성을 위해 최소 20년의 중장기 계획을 우선적으로 수립해야 한다. 반도체 공학에의 도전을 위한 필수 기초과학 분야인 수학, 화학, 물리의 심화이론 학습과 실험시설을 위한 지원도 반드시 포함되어야 한다. 이를 기반으로 해야 반도체 설계와 비메모리 반도체 개발에 도전하는 고급인재 양성을 위한 긴 호흡의 도전이 가능하기 때문이다. 물론 단기적 인력 수급을 위한 정규 학위 과정과 비전공자 대상 실무교육 중심의 마이크로 학위 과정도 적극적으로 개발해야 한다. 카이스트는 이미 이를 시도하고 있다.

옆 나라 중국은 정부의 전폭적인 지원하에 반도체 부문에서 우리를 맹추격하고 있다. 글로벌 반도체 전쟁에 임하면서 사립과 국립, 수도권과 비수도권 대학의 견제와 질시, 그리고 독점욕은 적전분열을 의미한다. 정부와 산업 그리고 대학이 한 몸이 되어 사즉생의 결단으로 임할 때만 비로소 승산이 있는 전쟁이다.

마동훈 고려대 미디어학부 교수