세계 최고층 321단 낸드 플래시 양산 시작

[R&D 경영] SK그룹

SK그룹은 인공지능(AI)·반도체, 에너지, 통신 등 주력 사업 분야에서 꾸준한 연구개발(R&D) 투자와 기술 혁신을 통해 산업 리더십을 공고히 하고 있다.

SK하이닉스는 고성능 반도체 제품을 지속적으로 발표하며 AI 및 데이터 중심 산업에서 경쟁력을 강화하고 있다. 지난해 11월 21일에는 세계 최고층인 321단 1Tb(테라비트) TLC 4D 낸드 플래시 양산 시작을 발표했고 올 상반기(1∼6월)부터 이를 고객사에 공급해 시장 요구에 대응해 나갈 예정이다.

SK하이닉스는 이번 제품 개발 과정에서 생산 효율이 높은 ‘3-플러그’ 공정 기술을 도입해 적층 한계를 극복했다. 이 기술은 세 번에 나누어 플러그 공정을 진행한 후 최적화된 후속 공정을 거쳐 3개의 플러그를 전기적으로 연결하는 방식이다. 이와 함께 이전 세대인 238단 낸드의 개발 플랫폼을 321단에도 적용해 공정 변화를 최소화함으로써 이전 세대보다 생산성을 59% 향상했다.

이번 321단 제품은 기존 세대 대비 데이터 전송 속도는 12%, 읽기 성능은 13% 향상됐으며 데이터 읽기 전력 효율도 10% 이상 높아졌다. SK하이닉스는 321단 낸드로 AI향 저전력 고성능 신규 시장에도 적극 대응해 활용 범위를 점차 넓혀갈 계획이다.

SK하이닉스는 300단 이상 낸드 양산에 가장 먼저 돌입하면서 AI 데이터센터용 솔리드스테이트드라이브(SSD), 온디바이스 AI 등 AI 스토리지 시장을 공략하는 데 유리한 입지를 점하게 됐다. 고대역폭메모리(HBM)로 대표되는 D램 제품뿐만 아니라 낸드에서도 초고성능 메모리 포트폴리오를 완벽하게 갖춘 ‘풀스택 AI 메모리 공급자’로 도약한다는 포부다.

SK온은 최근 전고체 배터리 연구개발 성과를 발표했다. 한국세라믹기술원 김진호 박사 연구팀과 함께 진행한 연구는 초고속 광(光)소결 기술을 적용한 복합계 전고체 배터리 제조 공정 고도화가 핵심이다. 인쇄 회로 기판 공정에 주로 활용되는 광소결 기술을 배터리 제조에 접목한 것이다. 해당 연구를 다룬 논문은 에너지·화학 분야의 저명한 학술지인 ‘ACS 에너지 레터스’에 표지 논문으로 실렸다. 논문 저자 9명 중 6명이 SK온 구성원이다.

‘꿈의 배터리’로 불리는 전고체 배터리는 제조 원가 부담과 더불어 소재의 취성 파괴와 같은 취약점이 과제로 여겨졌는데 SK온은 광소결 기술을 해법으로 제시했다. 연구진은 조사된 빛에너지의 손실을 최소화하는 안료를 발견해 전해질 소재에 적용했고 이와 함께 선택적으로 수 초 안에 열처리를 가능케 하는 초고속 광소결 기술을 활용, 최적의 균일성을 갖는 구조체를 만드는 데 성공했다.