불가능한 도전은 없다! 72단 3D낸드 개발, 그 뒷이야기: 3D낸드 설계팀 박희중 책임

간절함은 모든 감정의 집합체라는 말이 있습니다. 두려움, 슬픔, 외로움 등 인간이 느낄 수 있는 모든 감정이 극도로 달했을 때만이 ‘간절’한 순간이라 말할 수 있기 때문인데요. 오늘 인터뷰의 주인공인 박희중 책임님을 움직인 원동력 역시 간절함 이었습니다. “이번 프로젝트를 꼭 성공해야만 한다” 이 절실함에 불을 지핀 것은 개발자로서의 자존심과 열정이었는데요. 그 결과 업계 최초 고유 기술 개발이라는 혁신의 길을 열게 된 낸드 개발 본부 3D설계팀의 박희중 책임님을 영하이라이터가 만났습니다.

문제를 예측하여 아이디어 발굴하고, 수많은 반복이 세계최초를 만들다

인공지능(AI), 가상현실(VR), 자율주행차 등이 주도하는 4차 산업혁명 시대에서 없어서는 안될 요소로 고사양 저장장치인 3D낸드플래시가 중요시되고 있는데요. 지난 4월 SK하이닉스가 업계 최초로 72단 3D 낸드플래시를 개발했습니다.

3D낸드플래시는 데이터를 수직으로 쌓아 올려 제한된 공간에서 많은 데이터를 저장할 수 있도록 한 것으로, 적층 수를 높이는 것이 관건인데요. 72단 낸드는 72층짜리 건물 약 40억 개를 10원짜리 동전의 면적에 구현한 것과 같은 수준입니다. 데이터를 저장하는 방(cell)을 높이 쌓아 올려 더 많은 데이터를 저장하는 기술이 핵심인 반도체 시장에 커다란 반향을 일으키고 있습니다.

“단수가 올라간 만큼 회로의 과부화가 증가하게 되는데요 이로 인해 성능이 저하되고 전력소모도 증가하게 됩니다. 하지만 고객들은 기존보다 더 빠르고 전력소모도 줄어들기 원하죠. 또한 회사차원에서는 회로의 사이즈를 줄여서 가격경쟁력 확보가 필요합니다. 이 모든걸 만족시키는 과정이 어렵습니다. ”

▲ 기존 48단 3D 낸드 보다 셀을 1.5배 쌓을 수 있는 SK하이닉스의 72단 3D 낸드플래시

글로벌 기술의 중심인 낸드는 세계 유수 기업들이 앞다투어 아이디어를 내놓는 시장. 층 수를 높이기 위해선 고도화된 기술이 필수적입니다. 박희중 책임님은 이를 위해 ‘기본’에 집중하였습니다. 기존의 설계 회로와 불량 분석 내용을 다시 스터디하면서, 72단으로 가면서 나타날 문제를 예측하고 이를 해결하기 위한 방법들을 찾아내기 시작했습니다.

“기존의 회로를 그대로 사용하면 72단은 더 높이 쌓기 때문에 단별 read margin이 줄어들게 되는 상황이었습니다. 이를 위해 단별 분포 width를 줄이는 idea가 필요했습니다. 기존 2D낸드에서 사용하는 idea를 3D낸드에도 적용하는 시도를 했습니다. 48단에서는 적용이 되지 않았던 idea였기 때문에 3D낸드에서 사용하기 위해서는 해결해야 할 문제점이 많았습니다. 이를 위해 저를 포함한 설계 팀원들뿐 아니라 소자, 제품, CA의 엔지니어들과 계속적인 미팅을 하면서 제품의 성능 및 품질 향상을 위해 다양한 아이디어 개발에 몰두하였습니다.

이는 결과적으로 1.2배 빠른 낸드 플래시를 개발할 수 있었습니다. 새로운 아이디어를 적극적으로 도입하고 이에 따른 side-effect(역효과)를 개선함으로써 결국 72단 256Gb 3D 낸드 개발이라는 열매를 맺을 수 있었습니다.”

업계 후발 주자에서 선두 주자로! 치열함, 원동력이 되다

새로운 길을 개척해 내는 과정은 쉽지만은 않았습니다. 현재는 혁신의 상징으로 불리는 SK하이닉스이지만, 당시 낸드 시장에서는 업계의 후발 주자로 불렸는데요. 뒤처진 만큼 한 발 더 나아가야만 앞선 기업들과의 격차를 줄일 수 있었고, 그 부담의 무게는 상당했습니다.

“낸드의 중요성이 커지고 있는데 낸드 개발이 경쟁사보다 늦어지고 있었어요. 그래서 이번 72단 낸드를 빨리 개발하지 못하면 부서가 없어질 수도 있겠다 라는 생각에 더 간절했던 거 같아요.”

개발자로서 업무에 대한 애착도 누구보다 뒤지지 않았습니다. 최고의 반도체를 만들고 싶었지만 마음대로 실현되지 않아 아쉬움과 안타까움이 컸다는 박희중 책임. 공들여 키운 자식을 세상에 내보내고 싶은 부모의 마음이랄까요? 최고의 낸드를 설계하겠다는 박희중 책임의 간절함과 의지는 배가 되었습니다.

“더 나은 제품을 만들기 위해 새로운 아이디어를 도입을 해야 했는데, 기존 회로를 크게 바꿔야 했습니다. 제한된 개발 기간 안에 이 모든 것을 해야 했기 때문에 주변의 우려가 많았어요. 성공할 수 있냐? 라는 질문을 항상 받았고, 개발 과정이 지체될 것 같다는 주변의 목소리도 들렸습니다. 하지만 그런 우려와 질문이 나올 때마다 확실을 심어 줄 수 있는 근거 자료로 사람들을 설득하면서 프로젝트를 진행해 나갔습니다.

결국 저희의 간절함이 닿았는지 첫 번째 테스트에서 만족스러운 결과가 나왔어요. 개발자들이 우스갯소리로 운이 엄청 좋았다, 우리가 만든 걸로 테스트를 한 게 맞는지 확인해 보라는 표현들을 할 정도였습니다. 그 동안 개발하면서 힘들었던 순간들이 쭉 스쳐 지나가더라고요. 정말 뿌듯했고. 기쁜 순간이었습니다.”

청춘, 큰 꿈을 가지고 달려라

자신이 능력을 펼칠 수 있는 분야에서 끝없이 정진하며 뚜렷한 족적을 남겨 온 박희중 책임님. 그에게는 이번 도약이 끝이 아닌 시작입니다. 점점 더 높은 수준의 기술력을 요구하는 반도체 시장이기에, SK하이닉스 역시 또 다른 경쟁력을 갖춰 나가야 한다고 말하는데요. 새로운 시도를 주저하지 않는 자세 역시 필수적입니다.

“비록 낸드 플래시 시장에서는 출발이 늦었지만, SK하이닉스는 도전에 열려 있는 회사입니다. 꾸준히 경쟁력을 가질 수 있다고 생각해요. 예전에는 크기를 줄이는데 집중하며 가격을 낮추는데 집중했다면, 제품의 성능에 초점이 맞춰 지는 현재 시장은 새로운 아이디어를 찾는 게 핵심입니다. 앞으로도 더 좋은 제품들을 개발하고 새로운 기술을 찾아내며 낸드 시장에서의 차세대 경쟁력을 갖추겠습니다.”

인터뷰 내내 업에 대한 열정 어린 모습으로 영하이라이터의 마음에 불을 지펴주신 박희중 책임님. 마지막으로 현실의 벽에 부딪힌 수많은 청춘들이 앞으로 나아갈 수 있는 방향에 대한 조언을 구했습니다.

“꿈이라는 큰 그림을 그리라고 이야기하고 싶어요. 뜻이 있는 곳에 길이 있다는 말이 있잖아요. 저는 이 말에 굉장히 공감해요. 제가 대학생 시절에 IMF가 터져서 대부분의 사람들이 힘들어했어요. 하지만 그럼에도 불구하고 길은 있더라고요. 큰 그림을 그리고, 그 그림 안에서 벗어나지 않는 선에서 방향을 잡고 앞으로 나아가면 길이 보일 거예요. 용기가 있다면 새로운 길에 도전해 보세요. 언젠가는 보상 받을 수 있을 거라 자신합니다.”