“日, 한국·미국 탓 그만… 반도체 기술·비즈니스 모두 가르칠 것” [월요인터뷰]
日 최초 독립 반도체학부학과 벽 허물어 창의적인 인재 양성AI 활용해 학부생 때 칩 설계 목표한국 대학 벤치마킹… 교류도 추진日 반도체 왜 뒤처졌나기술 집착해 ‘시대 변화’ 못 따라가비즈니스 모델·지식재산 전략 실패수평적 분업 지연에 투자도 안 해반도체 설계·제조 한곳에서구마모토, TSMC·소니 공장 등 밀집설계는 수도권에 집중돼 ‘비효율적’변화에 맞춰 신속히 제품 만들어야일본 남서부 규슈의 공립대 구마모토현립대가 내년 4월 반도체학부를 연다. 독립 반도체학부로는 일본 최초다. TSMC 일본 자회사와 소니, 도쿄일렉트론 등 반도체 관련 공장이 밀집한 ‘실리콘 아일랜드’의 중심 구마모토. 기존 학과 사이 벽을 허물고 반도체의 “A부터 Z까지를 가르치겠다”는 지방 공립대의 도전은 일본 반도체 교육의 판을 바꿀 수 있을까.
“1980년대 세계 반도체 시장을 주도한 건 일본이었습니다. 하지만 기술에 지나치게 집중한 나머지 사회 변화를 제대로 읽지 못했습니다. 비즈니스 모델과 지식재산 전략에서도 실수를 거듭했죠.”
지난 16일 구마모토현립대에서 만난 아마노 히데하루(68) 초대 반도체학부장 내정자는 일본 반도체 산업의 실패를 새 교육의 출발점으로 삼았다며 이렇게 밝혔다. 목표는 단순한 기술자 양성이 아니다. 인공지능(AI) 시대, 급변하는 반도체 설계·제조와 응용 영역을 폭넓게 이해하고, 이를 사회문제 해결과 새로운 비즈니스로 연결할 수 있는 인재를 키운다.
새 학부 설계에는 한국 대학도 적극 참고했다고 귀띔했다. 그는 “한국의 좋은 점은 받아들이고 싶다”며 “‘미국에 당했다’, ‘한국에 당했다’는 식으로 경쟁국 탓만 해서는 일본이 왜 뒤처졌는지 제대로 돌아볼 수 없다”고 했다. 다음은 일문일답.
-일본 반도체의 쇠퇴에서 되풀이하지 말아야 할 실패는 무엇인가.
“한 번 성공한 방식에 집착해 시대 변화에 따라가지 못했다는 점이다. 높은 신뢰성을 자랑하던 제품이 오히려 과잉 사양이 되기도 했다. 메인프레임 시대에는 적합했지만 이후에는 신뢰성이 조금 낮아도 가격이 싼 제품이 유리해졌다. 수평적 분업으로의 전환도 늦었다. 당시 도시바·NEC·후지쓰·히타치 같은 종합전기회사에서 반도체는 여러 사업 가운데 일부였다. 과감한 투자가 필요한 시점에도 충분히 투자하지 못했다. 설계와 제조를 분리할 수 있었는데도 모든 것을 자사에서 한다는 방식에 집착했다.”
-과거 일본 반도체의 실패를 새 학부의 교육 철학에 어떻게 반영했나.
“반도체 기술뿐 아니라 비즈니스와 지식재산을 함께 가르친다. 학부 단계부터 사회적인 측면을 의식하며 공부하도록 하려는 것이다. 환경을 전문적으로 연구하는 우리 대학의 학부와 연계해 수자원과 에너지 문제도 배운다. 인공지능(AI) 응용부터 회로 설계, 제조·소재까지 전체를 이해하면서 이런 문제도 함께 생각하는 것이 구마모토현립대 반도체학부의 특징이다.”
교원 16명에 입학 정원은 60명. 이 가운데 10명은 구마모토현 내 고교 추천 전형에 배정한다. 교육과정에는 AI용 반도체와 활용을 배우는 ‘AI·응용정보’, 전자회로 중심의 ‘마이크로일렉트로닉스’, 소재의 물성과 소자 제조 공정·장비를 다루는 ‘스마트 머티리얼’ 등 세 이수 모델을 마련했다. 쓰키데 캠퍼스에 들어설 반도체학부 신축 건물은 2029년 4월부터 사용할 예정이다. 아마노 교수는 “학생들이 관심 분야를 깊이 공부하면서 다른 영역의 과목도 이수할 수 있도록 자유로운 학풍을 만들겠다”고 말했다.
-그렇게 넓은 영역을 학부 과정만으로 가르칠 수 있나.
“AI의 등장으로 가능해졌다고 본다. AI용 반도체를 배우는 동시에 AI를 설계 도구로 활용한다. 모든 학생이 2학년 말이나 늦어도 3학년 중반까지 일정 규모의 집적회로를 설계하도록 하는 것이 목표다. 최첨단 공정은 어렵지만 성숙한 공정을 활용한 간단한 AI 칩이나 아날로그 칩은 만들 수 있도록 하려 한다. 제조 분야에서는 기능별 소형 칩을 조합하는 ‘칩렛’과 반도체 칩을 수직으로 쌓아 연결하는 ‘3차원 실장’ 등 앞으로 중요해질 첨단 패키징 기술도 가르칠 예정이다.”
-기존 반도체 교육과정과 달리 독립 학부를 만드는 이유는.
“반도체는 정보부터 회로, 소재·제조까지 폭넓은 학문을 아우른다. 유럽이나 미국에서는 여러 학부가 연계해 가르치지만 일본은 졸업에 필요한 학점 구성 등의 제약 때문에 유연하게 운영하기 어렵다. 여러 곳에서 교육과정을 가져와 붙이기보다 한국처럼 반도체에 특화된 학부를 만드는 편이 낫다고 판단했다. 도쿄대에서 반도체 설계·제조를 짧은 시간에 적은 비용으로 할 수 있도록 하는 프로젝트를 진행하면서 한국 대학 관계자들을 초청해 의견을 나누기도 했다. 특히 한국의 가천대·성균관대, 덴마크의 올보르대, 독일의 라인마인대와 논의하고 참고했다.”
한국 대학의 교육 모델을 적극 참고했지만 특정 기업 취업을 전제로 한 방식과는 거리를 뒀다. 아마노 교수는 “처음부터 특정 기업과의 취업 연계를 전제로 만든 학부는 아니다”라며 “구마모토에서 사업하는 다양한 기업과 폭넓게 협력하고 싶다”고 했다. 또 한국 대학과는 “앞으로 학생 교류를 하고 정기적으로 의견을 나누고 싶다”고 덧붙였다.
-반도체 기업이 몰린 구마모토에 부족한 점은.
“지금의 문제는 공장에 편중돼 있다는 점이다. TSMC와 소니는 구마모토에 공장이 있지만 설계 부문은 간토 지역에 있다. 수도권 대학들과 가까운 곳에 설계 기능이 모이고 구마모토는 제조를 맡는 구조다. 제조만으로도 대단하지만 설계부터 제조까지 모두 할 수 있는 지역이 돼야 한다. 대만 신주나 미국 실리콘밸리처럼 가까운 기업들이 아이디어를 주고받으며 새로운 제품을 신속하게 만드는 환경이 필요하다. 교육은 그 기반을 만드는 중요한 축이다. 이미 공학부에서 반도체 인재를 키우고 있는 구마모토대와도 경쟁하기보다 역할을 나누고 싶다. 구마모토대가 상대적으로 덜 다루는 영역을 우리가 맡는 식이다.”
실제 구마모토의 반도체 산업은 제조를 중심으로 성장해왔다. 1967년 규슈 최초의 반도체 공장이 들어선 뒤 제조장비 업체와 소니, 르네사스 등이 잇따라 자리 잡았다. 여기에 5년 전 TSMC가 진출하면서 주변 관련 기업은 240여곳을 넘어섰다. 그러나 반도체 설계 등은 요코하마 등 대부분 수도권에서 이뤄진다.
-제조 현장에서도 설계 능력이 필요한가.
“그렇다. 단순 작업을 하는 사람을 양성할 생각은 전혀 없다. 지금의 반도체 공장은 고도로 자동화돼 있다. 시스템을 어떻게 제어할지 고민하는 창의적인 기술자가 필요하다. 제조 현장에서 일하더라도 반도체 전체를 이해하고 설계할 수 있어야 한다. 반대로 설계만 하고 제조 공정을 모르는 경우에도 문제가 생긴다. 그 간극을 줄이고 싶다.”
-반도체 기술은 빠르게 진화한다. 대학 교육은 그 속도를 어떻게 따라갈 수 있나.
“학부 신설 준비에 약 2년이 걸렸다고 하면 매우 짧았다는 반응이 많다. 하지만 학부 하나를 만드는 데 몇 년씩 걸리면 그사이에 기술도 시대도 바뀐다. 설립 과정에서도 다양한 의견을 받아 교육 계획을 계속 수정했다. 인가받은 내용을 첫 입학생이 졸업할 때까지 4년간 유지해야 한다는 요구 역시 빠르게 발전하는 공학 분야와 맞지 않는다고 생각한다. 제도와 균형을 맞추면서 새로운 교육을 해 나갈 예정이다.”
대학 측에 따르면 통상 3년가량 걸리는 학부 신설 준비·인가 절차를 약 1년 단축했다. 반도체 부흥을 국가 전략으로 내건 일본 정부의 지원 속에 학부 신설도 속전속결로 이뤄진 셈이다. 대학은 10개월 만에 신설안을 마련해 올해 3월 문부과학성에 신청했고, 8월 28일 정식 인가를 받았다.
-2031년 첫 졸업생들이 사회에 진출한다. 기대하는 역할이 있다면.
“한 분야를 깊이 알면서 다른 영역도 이해하는 인재가 됐으면 한다. 제조기업에 가도 좋고, 반도체를 활용하는 기업에 가도 좋다. 구마모토현청이나 시청에서 일하거나 정치인이 돼 반도체 산업과 관련된 정책을 이끄는 길도 있을 것이다. 진로를 좁게 생각하지 않는다.”
■아마노 교수는
1958년 일본 니가타현 출생. 게이오대 공학부 전기공학과를 졸업하고 같은 대학에서 박사 학위를 받았다. 병렬 컴퓨터와 저전력·고효율 칩 설계 등을 40년 가까이 연구해 온 컴퓨터 아키텍처 분야의 권위자다. 2024년 게이오대 정년퇴임 뒤 도쿄대 상석연구원으로 활동해왔다. 도쿄대에서는 반도체 개발의 시간과 비용을 줄이는 ‘반도체 민주화’ 프로젝트에 핵심 연구진으로 참여했다.
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