세상을 바꿀 혁신은 어디에서 시작될까? 그 답은 유망한 과학도들의 열정과 도전이 한데 모이는 현장에서 찾을 수 있다. 미래를 이끌 신진 연구자를 발굴하고 육성하기 위해 매년 열리고 있는 제32회 삼성휴먼테크논문대상 시상식이 지난 2월 11일 삼성전자 서초사옥에서 개최됐다.

삼성휴먼테크논문대상은 국내에서 유일하게 대학(원)생뿐 아니라 고교생까지 참여할 수 있는 논문 경진 대회다. 1994년 첫발을 내디뎌 올해로 32주년을 맞았으며, 역대 제출된 논문 수는 총 44,171편. 그중 시상 받은 논문은 3,192편에 달한다. 올해 초록 접수는 총 3,172건으로, 이 중 511편이 초록 심사를 통과했다. 치열한 경쟁 속에서 엄격한 심사를 거쳐 최종 120편이 수상작으로 이름을 올렸다.

미래 과학기술을 이끌어 갈 인재들의 열정적인 연구와 도전이 결실로 이어진 순간, 제32회 삼성휴먼테크논문대상 시상식 현장을 삼성전자 반도체 뉴스룸이 담아왔다.

이날 행사는 삼성전자 전영현 DS부문장 부회장의 개회사로 시작됐다. 그는 “삼성 휴먼테크논문대상은 대한민국 과학기술의 발전을 선도할 젊은 과학도들의 성장을 지원하는 국내 최고의 논문 대상으로 자리매김했다”며 “앞으로도 새로운 과학 혁신을 이끌어갈 우수한 젊은 인재들의 성장을 위하여, 지속적인 지원과 관심을 아끼지 않을 것”이라며 수상자들에게 축하와 응원의 말을 건넸다.

이어진 시상식에서는 뛰어난 연구 성과를 거둔 수상자들이 차례로 연단에 오르며 현장의 관심이 집중됐다. 수상의 영광을 안은 참가자들 중에서 대학 부문 대상 수상자 강대현 님과 고교 부문 금상 수상자 박원비 님을 만나 논문이 세상에 나오기까지의 이야기를 들어봤다.

BON 소재가 연 터널링층의 새로운 가능성! 대학 부문 대상 강대현 님

강대현 님은 ‘플래시 메모리 터널링층 내 적용된 붕소 옥시나이트라이드(Boron Oxynitride, 이하 BON) 소재의 밴드갭 엔지니어링 연구‘로 대상을 받았다.

플래시 메모리의 한 종류인 낸드플래시(NAND Flash)는 스마트폰과 서버 등에 활용되는 핵심 저장 매체다. 플래시 메모리는 전자를 저장층에 보관하며 데이터를 저장하는데, 이때 전자가 드나드는 출입문이 바로 ‘터널링층’이다.

그는 “기존 터널링층 구조에 핵심 재료로 사용되는 실리콘 옥시나이트라이드(Silicon Oxynitride, 이하 SiON)의 경우, 데이터를 지울 때 원치 않는 누설이 함께 발생해 저장 안정성이 낮아질 수 있다”며 기존 소재의 한계를 설명했다. 이어 “관련 논문을 탐색하던 중, 터널링층에 SiON 대신 당시 연구 중이던 BON 소재를 적용하면 해결할 수 있겠다는 가능성을 발견했다”고 연구의 출발점을 밝혔다.

그렇다면 BON 소재만이 가진 특징은 무엇일까? 이 질문에 강대현 님은 “BON은 비대칭적으로 설계된 출입문”이라고 설명했다. 데이터를 지울 때는 전하가 잘 들어올 수 있게 해주고, 데이터를 저장할 때는 새어나가지 않게 잘 막히는 방향성을 갖는 것이 BON이 가진 가장 큰 특징이라는 것이다. 이러한 비대칭적인 에너지 장벽 덕분에, 속도와 신뢰성이 서로 충돌하던 기존의 한계를 한 번에 완화할 수 있었던 것이 이번 연구의 핵심 포인트다.

물론, 연구 과정에서의 어려움도 있었다. BON은 기존에 활용된 전례가 없는 새로운 소재였던 만큼, 강대현 님은 증착 공정 설계와 후처리 조건에 이르기까지 전 과정을 스스로 정립해야 했다. 이러한 어려움 속에서도 그는 동료 연구원들과 지도교수님과의 지속적인 소통과 논의를 통해 불확실성을 하나씩 해소해 나갔고, 지금의 의미 있는 결과를 얻을 수 있었다.

사실 이번 논문대상은 강대현 님에게 낯선 무대가 아니었다. 작년 초록 심사 단계에서 탈락의 아쉬움을 경험했던 그는 “실패의 경험이 지난 1년 동안 저를 계속 성장시켜 준 동력이 되었고, 이번 수상은 더욱 철저한 연구 설계와 실험을 통한 점검의 과정이 틀리지 않았음을 확인할 수 있는 계기였다”고 소회를 전했다.

이번 연구는 사용할 수 있는 소재가 제한적인 반도체 분야에서, 기존 공정이나 셀 구조의 큰 변화 없이 새로운 소재와 밴드 구조 설계를 통해 성능과 신뢰성을 동시에 개선했다는 점에서 의미를 갖는다. 이는 앞으로 4bit·5bit로의 플래시 메모리 고집적화가 진행됨에 따라 점점 커지는 성능과 신뢰성을 향한 요구를 충족시켜 줄 것으로 기대된다.

액체로켓 엔진 성능 개선을 위한 현실적 해법! 고교 부문 금상 박원비 님

박원비 님은 로켓의 가변 분사기인 ‘핀틀 인젝터’과 회오리 분사 방식인 ‘스월 인젝터’를 결합한 ‘PINTOSWIRL 인젝터’를 액체로켓 엔진에 적용해 금상을 수상했다. 연료와 산화제가 잘 섞이지 않아 불꽃이 불안정해지는 기존 로켓의 문제를 스월장치를 활용해 해결한 연구다.

박원비 님은 복잡한 이론 계산이 아닌 단순한 접근에서 연구의 출발점을 찾았다. 밀도 차이로 인해 혼합과 연소가 잘 이뤄지지 않았던 추진제에 회전 운동을 적용해 연료와 산화제의 균일한 혼합을 유도함으로써, 기존 로켓 엔진의 연소 불안정 문제를 해결했다.

이 같은 접근법에 대해 그는 ”직선으로 분사되던 저밀도 추진제가 회전 분사를 통해 분무각이 넓어지면서 무거운 추진제와 고르게 섞였고, 그 결과 불꽃이 한쪽으로 쏠리지 않으며 연소 안정성이 개선됐다“고 설명했다.

실험적 성과를 확인한 이후에도 그는 연구를 멈추지 않았다. 연구 결과에 대한 명확한 해석까지 제시하는 것이 중요하다고 판단했기 때문이다. 이에 그는 설계를 한층 더 고도화하기 위해 이론적 검증 단계를 차근차근 밟아가며 연구의 완성도를 높여갔다.

하지만 이론의 논리적 타당성을 정립하는 과정은 순탄하지 않았다. 로켓 인젝터 분야는 공개된 자료가 많이 없어 실제로 만들어보기 전까지는 그 특성을 예측하기 매우 어려웠기 때문이다. 하지만 그는 “힘들고 포기하고 싶은 순간이 찾아오면 연소시험에 처음 성공했을 때의 잊지 못할 순간을 떠올리며, 로켓을 사랑하는 열정으로 연구를 향한 의지를 다졌다”고 말했다.

이러한 고민과 정리 끝에 완성된 논문은 밀도 차로 인해 연료와 산화제 분사 힘이 크게 불균형해지는 상황에서도 두 추진제의 혼합력을 높여 연소 성능과 안정성을 확보했다는 점에서 긍정적 평가를 받았다. 특히 분무 특성과 추력 등 주요 성능 지표를 정량화해 제시함으로써 높은 수준의 공학적 설득력을 확보했다.

확신 이후의 선택, 다음 도전을 말하다

이번 수상이 두 사람에게 남긴 의미는 무엇일까? 박원비 님은 “연구를 하는 동안 내가 가고 있는 방향이 맞는지 스스로를 의심하는 순간이 많았는데, 이번 수상은 그 과정이 틀리지 않았다는 하나의 기준점을 확인한 계기였다”고 소감을 밝혔다. 이어 그는 “현재 진행 중인 액체산소를 이용한 재착륙 로켓 개발에 성공하고, 앞으로도 복잡한 기술을 단순화해 더 많은 사람들이 쉽게 접근할 수 있는 연구 환경을 만들고 싶다”며 향후 포부를 전했다.

강대현 님은 “도전하는 용기가 결국 우리를 성장시킨다는 사실을 이번 경험을 통해 확신하게 됐다”는 말과 함께 “메모리 반도체 분야는 산업과 직접 맞닿아 있는 분야인 만큼, 제 연구가 논문에 머무르지 않고 실제 공정과 양산 환경에서도 의미 있게 작동하는 데 기여하고 싶다”고 밝혔다.

마지막으로 그는 “삼성휴먼테크논문대상 참가를 망설이고 있다면, 생각보다 훨씬 큰 가능성이 열릴 수 있으니 잠시 고민을 내려놓고 도전해 보길 바란다”고 미래 과학 인재들에게 응원의 메시지를 전했다.

기술 혁신은 끊임없는 질문과 도전의 과정에서 완성된다. 삼성전자 반도체는 삼성휴먼테크논문대상을 통해 과학도들의 도전을 응원하며, 미래를 이끌 인재들이 성장할 수 있는 토대를 지속적으로 마련해 나갈 예정이다.

제32회 삼성휴먼테크논문대상 수상자 단체 사진 (고교 부문)

제32회 삼성휴먼테크논문대상 수상자 단체 사진 (대학 부문)

 

휴먼테크, 휴먼테크논문대상

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다채로운 색깔의 고화질 4K 영상, 수천 장의 사진을 담는 든든한 사진첩! 오늘은 이 모든 것을 가능하게 해주는 맛집으로 향합니다. 소형 기기의 미래, 작지만 강한 모바일 메모리 맛집입니다.

모바일 메모리는, 핸드폰, 웨어러블 디바이스 등 소형 기기 전용 메모리로 작은 기기에 쏙 들어가는 칩을 뜻해요. 휴대폰 산업이 발달할수록 메모리도 함께 작아지고 있죠. 카메라의 기능이 점점 커지고, 배터리 용량도 늘어나기 때문에 반도체가 들어갈 공간은 협소해지고 있기 때문이에요. 이에 삼성전자 반도체는 얇은 패키지에 고용량의 칩을 쌓는 기술을 적용하는 등 작은 공간에서도 고효율을 낼 수 있도록 최선의 노력을 더 하고 있습니다.

크기는 작지만 제 할 일 톡톡히 해내는 모바일 메모리! 4차 산업혁명의 중심에 선 모바일 메모리의 이야기를 9년 차 소형 기기 인테리어 디자이너를 통해 들어볼까요?

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플래시메모리 No.1을 향한 여정 ① – 플래시메모리 독자 개발

삼성전자는 세계 D램 메모리 시장을 선도하던 1990년대에도 현실에 안주하지 않고 끊임없이 기술개발을 진행했습니다. 그리고 그 노력은 2000년대 플래시 메모리 분야에서 두드러진 성과를 나타내며 빛을 발하기 시작했죠. 비결은 바로 용량 확장과 미세공정 리더십 강화를 통한 플래시메모리 독자 개발에 있었습니다. 당시 삼성전자는 2002년 1Gb 낸드 플래시를 세계 최초로 양산했고, 2006년에는 40나노 공정 개발에 성공해 세계 최초로 40나노 32Gb 낸드플래시를 개발했습니다.

특히, 전세계를 깜짝 놀라게 한 사건이 있었는데요. 2013년 8월, 수직 구조 낸드(3D Vertical NAND, 3D V-NAND) 플래시 메모리를 양산하며 반도체 미세화 기술의 한계를 넘어선 것이었습니다. 당시 삼성전자는 단층으로 배열된 셀을 3차원 수직으로 적층하는 ‘구조 혁신’과 ‘공정 혁신’을 이뤄냈는데요. 이를 통해 10나노급 공정 도입으로 셀간 간격이 대폭 좁아졌고, 전자가 누설되는 간섭 현상이 심화되는 등 물리적 한계에 도달한 반도체 미세화 기술의 한계를 극복했으며, 업계 최초로 3차원 메모리 양산 시대를 열게 됐습니다. 이후 테라 시대를 주도할 대용량 낸드플래시 양산 기술을 확보하게 되었다는 점에 있어서도 당시 기술은 큰 의미가 있습니다.

플래시메모리 No.1을 향한 여정 ② – 저장매체 패러다임 변화 리딩

삼성전자는 세계 최고의 낸드플래시 기술을 바탕으로 저장매체 패러다임까지 변화시켰습니다. 2006년 세계 최초로 SSD를 상용화하며 오랫동안 HDD(Hard Disk Drive)가 주력이던 PC 저장장치에 새로운 시대를 연 것이죠.

HDD는 원판을 회전시켜 정보를 저장하기 때문에 소음 발생은 물론, 전력 소모가 크고 속도가 느리다는 한계가 있습니다. 반면 SSD는 데이터를 반도체에 저장하고 디지털 방식으로 구동하기 때문에 데이터 처리 속도를 향상시킬 수 있고, 기계적인 구동 장치가 필요 없어 작동 시 열과 소음이 발생하지 않죠. 이에 삼성전자는 저장매체 패러다임이 SSD로 바뀔 것이라는 확신을 갖고, 당시 높은 가격과 커다란 부피로 일반 대중에 상용화하기 힘들었던 SSD의 한계를 극복하고자 본격적인 기술 개발에 나섭니다. 그리고 2006년, 세계 최초로 32GB SSD를 탑재한 노트PC(센스Q30+)와 울트라모바일PC(센스Q1)를 출시하며 하드디스크가 없는 디지털 PC의 신시장을 개척하게 되죠. 이후 2006년부터 현재까지 삼성전자는 세계 SSD 시장 점유율 1위를 지키고 있습니다.

삼성전자가 SSD 시장에서 1위를 달성할 수 있었던 가장 큰 이유는 낸드플래시, 컨트롤러, 펌웨어 등 SSD를 구현하는 핵심 구성품의 기술을 내재화했기 때문입니다. 여기에 2013년 세계 최초로 양산에 성공한 3차원 수직 구조 낸드를 통해 업계 최고의 원가 경쟁력을 확보, 일반 소비자들이 고성능∙고용량 SSD를 합리적인 가격에 만나 볼 수 있게 되었고, 이는 SSD 대중화를 이끄는 결정적인 계기가 되었죠.

기업용 서버 시장과 노트북 시장에서 SSD 채용을 확대한 삼성전자는 SSD의 대중화를 꿈꾸며 소비자용 SSD에도 출사표를 던졌는데요. 2010년 소비자용 SATA SSD ‘470 시리즈’를 출시한 이후, 가격을 기본으로 용량과 성능까지 고려하기 시작한 소비자들의 니즈에 맞춰 2015년 PCIe 기반의 NVMe 인터페이스로 속도의 한계를 극복한 제품을 선보입니다. 그리고 같은 해 새로운 개념의 외장형 저장장치인 포터블 SSD T1을 출시하는 등 소비자용 SSD 선두 기업으로서의 저력을 확고히 하기 시작했죠.

플래시메모리 No.1 삼성전자는 현재진행형

삼성전자는 앞으로도 전세계 ‘Flash Memory No.1‘ 브랜드로서의 입지를 공고히 다지기 위해 혁신적인 기술 개발에 힘쓸 예정입니다. 다행히 플래시메모리 시장 전망은 밝습니다. 글로벌 IT기업의 빅데이터와 클라우드 분야 투자 가속화로 SSD와 데이터센터 수요가 급증하면서 낸드플래시 시장 수요가 증가하고 있는 것이죠.

특히, 최근 게임 콘솔 탑재 등 사용처가 확대되고 있고, 낸드 가격 하락은 소비자용 SSD의 대중화에 일조하며 플래시메모리 시장 내 SSD향 매출 비중은 꾸준히 늘어나는 추세입니다.

이는 삼성전자 일반 소비자용 SSD 글로벌 판매 실적을 통해서도 확인할 수 있습니다. 지난 2011년 28만 대를 시작으로 2014년 누적 판매 기준 1천만 대, 2019년에는 누적 8천 5백만 대를 기록했으며, 2020년에는 무려 누적 판매 1억 대 달성을 눈 앞에 두고 있습니다.

포터블 SSD(PSSD) 역시 2015년 론칭 이후 누적 판매 기준 2017년 1백만 대, 2019년 3백 8십만 대를 기록하며 판매율이 꾸준히 상승하고 있습니다.

라이프스타일에 따라 증가하는 낸드플래시 수요를 미리 감지한 삼성전자는 이를 대비하기 위해 평택캠퍼스 2라인에 낸드플래시 메모리 생산라인을 구축하고, 내년 하반기부터 최첨단 V낸드 제품 양산을 시작할 계획을 밝혔는데요. 플래시메모리 시장 1위를 지키기 위해 끊임없는 혁신을 지속하는 삼성전자. 앞으로도 독보적인 기술력과 적기 투자로 ‘World’s No.1 Flash Memory’ 브랜드로 자리매김 할 수 있도록 힘쓸 예정이니 많은 응원 부탁드립니다.

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오늘은 서버용, 기업용으로 주로 쓰이던 SSD를 일반 소비자들도 쉽게 이용할 수 있게 된 이야기에 대해 알아보려고 합니다. 소비자들의 일상을 SSD의 신세계로 이끈 것은 무엇이었을까요?

삼성전자의 새로운 도전, 소비자용 SSD의 대중화

삼성전자는 2006년 세계 최초로 SSD를 상용화한 이후 빠른 데이터 접근 속도와 낮은 소비전력을 기반으로 기업용 서버 시장에서 SSD 채용을 확대해 나갔습니다. 또한 프리미엄 노트북 시장 형성과 함께 노트북에도 SSD를 탑재하는 비중이 크게 늘었습니다.

삼성전자는 이에 머무르지 않고 SSD의 대중화를 꿈꾸며 소비자용 SSD에 출사표를 던졌습니다. 2010년 소비자용 SATA SSD ‘470 시리즈’를 출시했고, 이듬해 출시된 ‘830 시리즈’는 출시 2개월 만에 판매량 1만대를 돌파하면서 삼성의 선택이 옳았다는 것을 다시 한 번 증명했습니다.

2011년 삼성전자는 HDD 사업을 미국의 시게이트에 매각하고 SSD 사업에 더욱 집중했습니다. 소비자의 니즈를 반영해 선택의 폭을 넓힐 수 있는 다양한 SSD 라인업 구축에 역량을 모으기 위한 선택이었습니다.

업계를 이끄는 낸드 기술로 테라급 SSD 시대를 열다.

고성능, 고용량 SSD를 일반 소비자들이 합리적인 가격으로 만나 볼 수 있게 만든 일등공신은 2013년 삼성전자가 세계 최초로 양산에 성공한 3차원 수직 구조 낸드(3D Vertical NAND, 3D V-NAND)입니다.

삼성전자의 3차원 V낸드의 개념은 데이터가 저장되는 메모리 셀을 ‘집’, 데이터를 ‘인구’로 비유하면 보다 쉽게 이해할 수 있습니다. 과거엔 면적이 넓은 땅에 집과 인구가 많지 않아 이웃들과의 충돌이 거의 없었다면, 점점 더 많은 인구를 수용하기 위해 집을 더 짓게 됨에 따라 집들간의 간격이 좁아졌습니다. 그에 따라 소음 등의 간섭 현상이 발생하게 되었습니다.

삼성전자는 이러한 문제를 극복하기 위해 단층 집(평면 구조, 2D)들을 고층 빌딩(입체 구조, 3D) 처럼 위로 쌓았고, 이것이 바로 업계 최초의 3차원 수직 구조 낸드플래시로 탄생하게 되었습니다. 삼성전자의 V낸드 기술은 2013년 1세대(24단) V낸드를 시작으로 2014년 2세대(32단), 2015년 3세대(48단), 2016년 4세대(64단), 2018년 5세대(9x단), 2019년 6세대(1xx단) 등 끊임없이 성장하며 테라급 SSD 시대를 여는 발판이 되었습니다.

삼성전자는 멀티 비트(Multi bit) 낸드와 업계 유일의 V낸드를 SSD에 적용함에 따라 소비자용 SSD 시장 성장의 걸림돌로 작용했던 용량과 가격 문제를 동시해 해결했습니다. 세계 최고의 낸드 기술력을 바탕으로 2012년 10월 세계 최초 3비트 MLC SSD 840 시리즈와 2014년 7월 세계 최초 3D V낸드 탑재 SSD 850 PRO 등을 SSD 시장에 도입한 것입니다.

일반 소비자들은 기존 HDD를 삼성 SSD로 업그레이드 함으로써 윈도우 부팅, 파일 전송, 어플리케이션 실행 등 일반적인 컴퓨팅부터 게이밍, 고화질 영상 편집 등의 고사양 작업을 더욱 편리하고 여유로운 컴퓨팅 환경 속에서 즐길 수 있게 됐습니다.

노트북 사용이 보편화되면서 개인이 생성, 관리하는 데이터의 양도 많아지고, 자연스럽게 저장장치의 속도와 휴대성에 대한 요구도 생겼습니다. 삼성전자는 이러한 트렌드를 프리미엄 포터블 SSD로 응답했습니다. 무겁고 느린 기존 외장형 HDD를 대체해 빠르고 가벼우면서 높은 데이터 안정성까지 갖춘 고성능 외장 스토리지가 탄생한 것입니다.

삼성전자가 2015년 1월 첫 선을 보인 ‘T1’은 3D V낸드가 적용된 새로운 프리미엄 포터블 SSD입니다. 명함보다 작은 크기에 무게도 30g에 불과해 휴대성까지 갖췄습니다. 이후 삼성전자의 프리미엄 포터블 SSD는 2016년 2월 ‘T3’, 2017년 8월 ‘T5’로 진화했습니다. 2018년도에는 NVMe와 썬더볼트(Thunderbolt 3) 인터페이스로 역대 최고 성능을 구현한 SSD X시리즈를 출시해 외장 스토리지 성능의 신세계를 열었습니다.

-NVMe(Non-Volatile Memory Express): PCIe 인터페이스 기반 프로토콜로 스토리지 성능을 극대화하기 위해 PCIe SSD 전용으로 개발된 호스트 컨트롤러 인터페이스 -Thunderbolt 3 : 인텔의 USB-C커넥터를 사용하는 단일 케이블 솔루션으로 데이터 전송속도가 최대 40Gbps까지 가능

가장 최근에는 높은 성능에 보안성까지 강화한 포터블 SSD ‘T7 Touch’를 출시했습니다. 이 제품은 5세대 512Gb V낸드와 초고속 NVMe 컨트롤러를 탑재해 속도를 높였으며, 플래그십 스마트폰 급의 지문인식 보안 기능을 탑재했습니다.

PCIe 기반의 NVMe 인터페이스로 성능을 업그레이드하다.

SSD가 시장에 등장했을 때 소비자들은 제품을 선택할 때 ‘가격’을 중요한 요소로 고려했습니다. 이후 SSD의 가치를 인정한 소비자들은 ‘용량과 성능’을 고려하기 시작했는데요. 이에 맞춰 삼성전자는 PCIe 기반의 NVMe 인터페이스로 속도의 한계를 다시 한번 극복했습니다.

데이터를 주고 받는 인터페이스 방식 중 가장 많이 사용되는 ‘SATA’의 대역폭을 1차선 도로라고 가정한다면, ‘PCle’는 보다 넒은 6차선 도로라고 할 수 있습니다. 도로 차선에 따라 통행할 수 있는 차량 수와 속도에서 차이가 날 수 밖에 없는 것처럼, PCle 기반의 NVMe 인터페이스는 넓은 대역폭과 빠른 응답속도로 SATA 인터페이스의 초당 데이터 전송 속도를 한층 높인 스토리지 기술입니다.

삼성전자는 누구보다 빨리 SSD에 PCIe 기반의 NVMe 인터페이스를 적용했습니다. 2013년 업계 최초 엔터프라이즈용 2.5인치 NVMe SSD 개발을 시작으로 2015년에는 NVMe 인터페이스를 소비자용 SSD 시장에 도입했는데요. 소비자용 NVMe SSD 950 PRO를 시작으로 2016년 960 시리즈, 2018년 970 시리즈와 포터블 SSD X5까지 소비자용 SSD 선두 기업으로서의 저력을 확고히 했습니다.

삼성전자는 독자적인 기술력과 빠른 판단으로 서버, 기업용 스토리지 뿐 아니라 일반 소비자용까지 고성능 SSD의 신세계를 열었는데요. 플래시메모리 No.1 기업으로 소비자용 SSD 시장에서도 선두를 차지한 삼성전자. 다음 편에서는 플래시메모리의 어떤 발자취를 확인 할 수 있을지 많은 기대 부탁 드립니다.

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■ 386컴퓨터와 함께했던 추억의 저장 장치! 디스켓을 알고 계신가요?

저장된 데이터를 보관하기 위해 네모난 플라스틱 껍데기로 둘러싸여 있던 플로피 디스크(Floppy Disk), 디스켓이라는 이름으로 우리에게 더 익숙한 저장 장치인데요. 80년대 가정용 PC의 대중화로 386 컴퓨터의 보급이 활성화되면서 저장된 데이터를 옮기기 위한 주요 수단으로 자리를 잡았습니다.

플로피 디스크는 최초 8인치 크기로 제작되었습니다. 이후 5.25인치, 3.5인치 크기의 플로피 디스크가 제작되면서 점점 소형화되었는데요. 예나 지금이나 제품의 크기를 줄이고 들어가는 데이터 용량은 늘리는 것이 저장매체의 중요한 포인트 중 하나라는 것을 알 수 있습니다.

또한, 플로피 디스크가 대중화된 시절에는 다양한 도스 게임들이 높은 인기를 얻었는데요. 최근 나오는 게임과 비교하면 큰 차이가 있지만, 당시 주류를 이뤘던 도트 그래픽과 아기자기한 사운드는 수많은 게이머들의 밤잠을 설치게 만들었습니다. 그때는 3.5인치 플로피 디스크의 용량이 1.44MB 정도로 지금의 저장 장치와 비교하면 매우 작았기 때문에 게임 파일을 백업하기 위해 여러 개의 플로피 디스크를 사용하기도 했답니다.

■ Music is my life! 감수성을 자극하던 음악 CD의 등장으로 디지털 시대 개막

얇고 동그란 원 모양을 한 CD(Compact Disk)는 음악을 저장하는 매체로 큰 주목을 받았습니다. 원음 그대로 저장이 가능해 높은 음질의 음악을 들을 수 있었을 뿐 아니라, 기존의 저장 매체보다 훨씬 큰 용량의 데이터를 저장할 수 있기 때문입니다. 또한 관리만 잘한다면 정보의 손실이 거의 없고 수명도 길어 지금까지 사용이 되고 있습니다.

CD는 초기 카세트테이프, LP와 같은 아날로그 음악 저장 방식을 대체하기 위해 개발되었지만, 이후에는 음악뿐 아니라 각종 디지털 정보를 저장하고 실행할 수 있는 대표적인 저장 매체로 성장했는데요. 동영상, 게임, 교육 프로그램 등 각종 콘텐츠와 소프트웨어가 CD를 통해 실행되고 유통되었습니다,

CD는 크게 세 가지 종류로 분리할 수 있는데요. 제작 과정에서 정해진 데이터가 기록된 상태로 출시되어 읽기만 할 수 있는 CD-ROM과 사용자가 자유롭게 단 한 번 기록을 할 수 있는 CD-R, 기록과 재생을 약 1,000번 정도 반복할 수 있는 CD-RW가 있습니다.

하지만 CD 역시 점점 발전하는 기술의 진화 속도를 따라잡지 못 했습니다. 기록을 하는 저장 매체의 측면에서 용량의 한계가 분명했기 때문에 이후 등장한 DVD(Digital Versatile Disc)와 각종 저장 매체들에게 점차 밀리기 시작했는데요. 현재는 대부분 소장용 음악 CD 용도로 사용되고 있습니다.

■ 작은 크기의 높은 편의성이 강점! 손쉽게 휴대가 가능한 USB 메모리

리포트 파일이나 회의 자료를 옮길 때 유용하게 쓰이는 USB 메모리! 손가락보다 작은 크기로 저장매체 중에서 가장 높은 휴대성을 자랑하는데요. 손가락보다 작은 USB 메모리를 찾지 못해 발만 동동 굴렸던 기억들이 하나쯤 있지 않으신가요?

USB(Universal Serial Bus)는 PC 주변기기들의 종류가 다양해지면서 공통된 인터페이스 규격을 만들자는 취지로 개발되었습니다. 이를 위해 IT 관련 업체들의 협력이 이뤄지면서 1996년 1월에 USB 인터페이스의 첫 번째 규격인 USB1.0이 등장했습니다.

USB 메모리는 이러한 USB 규격과 데이터를 저장하고 보관할 수 있는 플래시 메모리 반도체가 결합한 저장 장치로 PC에 삽입하는 커넥터 부분과 데이터를 저장하는 플래시 메모리 부분, 그리고 데이터의 전송을 담당하는 컨트롤러로 구성되어 있습니다.

USB의 성능은 반도체 기술의 발전과 함께 점점 높아지고 있는데요. 삼성전자의 프리미엄 UFD(USB Flash Drive)의 경우 하드디스크드라이브(HDD)보다 빠른 130MB/s, 45MB/s의 연속 읽기/쓰기 속도를 구현하고 있습니다. 과거에는 대용량의 파일을 옮기기 위해 다소 많은 시간이 필요했던 USB 메모리였지만, 지금은 반도체 기술의 발전으로 빠른 데이터 처리 속도와 넉넉한 용량을 갖춘 제품이 출시되고 있습니다.

단순히 기능적인 측면에만 국한되지 않고 사용자의 입맛에 맞는 다양한 디자인의 제품이 등장하고 있는데요. 또한 소중한 데이터를 안전하게 보호할 수 있도록 고온, 충격, 자기장 등 극한 환경을 견딜 수 있는 신뢰성도 중요한 요소로 작용하면서 소비자들의 선택의 폭도 늘어나고 있습니다.

■ 현재를 대표하는 저장매체의 선두주자! SSD는 발전 중

SSD(Solid State Drive)는 PC의 보조기억장치인 HDD(Hard Disk Drive)에 비해 빠른 데이터 처리 속도를 보유하고 있습니다. 자기디스크를 물리적으로 회전시켜 데이터를 읽는 HDD에 비해, 반도체를 사용하는 SSD가 속도 면에서 유리하기 때문인데요.

외장하드 시장에서도 플래시 메모리를 사용한 SSD 제품이 출시되면서 사람들의 주목을 받고 있습니다. SSD 외장하드가 처음 등장했을 때는 HDD에 비해 속도는 빨랐지만 용량적인 측면에서 불리했던 시절이 있었습니다. 하지만 최근 출시가 되고 있는 제품을 보면 SSD의 빠른 속도는 극대화하고 거기에 대용량의 저장 기능이 더해지며 빠르게 SSD 대중화의 길을 걷고 있습니다.

삼성전자가 올해 출시한 포터블 SSD 2TB T3는 풀 HD 영화 약 400편을 저장할 수 있을 정도로 용량이 커 업무적으로 많은 데이터를 보유해야 하는 사람들도 안심하고 사용할 수 있는데요. SSD의 성능에 따라 IT 제품의 퍼포먼스가 결정되는 만큼 SSD 제품의 발전은 지속적으로 이루어질 것으로 보입니다.

각종 콘텐츠의 발달로 인해 개인이 다루는 데이터의 양도 많아지고 있습니다. 그만큼 저장매체의 중요성도 높아지고 있는데요. 과연 저장매체의 발전은 어디까지 이루어질까요? 여러분의 소중한 데이터를 보다 빠르고 안전하게 지키기 위해 삼성전자반도체가 함께 하겠습니다~!

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반도체의 셀이 병렬로 배열되어 있는 플래시 메모리의 한 종류.

플래시 메모리는 반도체 칩 내부의 전자회로 형태에 따라 직렬로 연결된 낸드 플래시와 병렬로 연결된 노어 플래시로 구분된다. 낸드 플래시는 용량을 늘리기 쉽고 쓰기 속도가 빠른 반면 노어 플래시는 읽기 속도가 빠른 장점을 갖고 있다.

노어 플래시는 저장단위인 셀을 병렬로 배열하는 구조이기 때문에 데이터를 빨리 찾을 수 있어 낸드 플래시보다 읽기속도가 빠르고, 데이터의 안전성이 우수하다. 하지만 각 셀의 주소를 기억해야 하기 때문에 회로가 복잡하고, 이로 인해 데이터를 저장할 수 있는 공간이 좁아 대용량화가 어렵다. 또한 셀의 주소를 찾아 써야하기 때문에 낸드 플래시보다 쓰기속도가 느리다.

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15년 전. 삼성전자의 한 임직원이 후배에게 들려준 한 마디의 말 입니다. 플래시메모리에 대한 앞선 전망과 성공에 대한 확신으로 20여 년 전 플래시메모리 시장에 첫 발을 내디딘 삼성전자. 삼성전자의 플래시메모리는 훌륭한 품질을 바탕으로 소비자에게 인정받아 10년째 세계 시장 점유율 1위에 자리하게 되었습니다. 2013년에도 여전히 장미빛 미래를 꿈꾸고 실현하고자 노력하며 제품이 완성될 때까지 품질, 수율, 생산성을 책임지는 삼성전자 DS부문 메모리 Flash팀을 만나 보았습니다.

■ 손톱보다 작은 제품에 담긴 혁신의 기술

플래시메모리에 대해 어디까지 알고 계신가요?

우리가 일상 속에서 사용하고 있는 휴대폰, 컴퓨터, TV 등 대다수의 제품에 메모리로 사용되는 플래시메모리. 플래시메모리는 SSD, SD카드와 함께 각종 스마트 기기에 들어있는 내장 메모리 등으로 구분되는데요.

전자제품의 속도와 성능은 플래시메모리의 품질에 따라 좌우되기도 합니다. 한 브랜드의 노트북 유저들이 삼성전자에서 만드는 ‘플래시메모리’ 사용을 요청한 유래가 있을 정도로 삼성전자 제품은 세계인들로부터 그 성능을 인정받고 있습니다.

보이지 않는 곳, 각자의 영역에서 최선을 다하는 플래시메모리 개발자들은 ‘삼성전자의 플래시메모리 제품 수준이 세계 최고’라는 소비자 평가에 신바람나게 일하고 있습니다.

■ 플래시메모리 제품은 어떤 과정을 거쳐 만들어질까요?

우선, 상품기획팀에서 앞으로 어떤 제품이 시장을 리드할 지에 대해 트렌드, 소비자들의 생활 패턴 변화 등 다양한 부분에서의 고민과 조사에 따라 제품에 대한 구상을 합니다. 이후, 어떠한 회로와 디자인을 가져갈 지에 대한 설계작업을 거치게 되는데요. 웨이퍼상 패턴과 여러 공정을 거쳐 플래시메모리 실물을 만들게 됩니다. 생산된 제품이 메모리로 사용될 수 있도록 전압 조건 등을 설정해 최적의 상태의 제품을 생산합니다.

Flash팀은 이때 생산된 제품이 실제 메모리로 사용될 수 있도록 설계와 공정상의 부분을 검토 및 개선책을 제안하고, 동작에 필요한 여러 조건 등을 최적의 조합으로 설정해 최상의 플래시 메모리로 동작하도록 만들어 냅니다. 또한 양질의 제품이 고객께 전달 될 수 있도록 평가 기준을 통과한 양질의 제품만이 출하되는 프로세스를 구축합니다.

그렇게 엄선된 제품은 SSD, SD카드 혹은 각종 스마트 기기를 통해 소비자의 손에 전달되는 것이죠.

■ 품질, 수율, 생산성! 세 마리 토끼를 잡아라!

쟁반만한 웨이퍼 한 장에 수 백 여 개의 메모리가 들어간다는 사실을 알고 계신가요? 플래시메모리 개발자들은 제품의 품질, 수율, 생산성이라는 세 마리 토끼를 잡아 수익적인 측면으로 회사에 기여하고, 소비자 만족을 통한 사회적인 기여를 위해 노력합니다. 품질, 수율, 생산성은 이율배반적인 가치이기도 한데요. 패러독스 경영을 통해 제품에 담아야 할 핵심 가치들을 동시에 확보하고자 시도하며 혁신의 걸음을 이어 가고 있습니다.

이 과정에서 유관부서와의 다양한 협의뿐만 아니라, 품질 모니터링을 통해 100% 양질의 플래시메모리를 만들고자 하는 노력에 따라 플래시메모리 개발자의 과제는 계속되고 있습니다. 품질과 성능의 차별화 포인트로 소비자에게 인정받아 세계 시장 점유율 1위를 고수하고 있는 삼성전자 플래시메모리. 개발자들은 차세대 메모리 시장을 선도할 제품이 얼마나 적기에 출시하느냐에 대한 고민과 함께 제품의 발전을 가져가고자 합니다.

창의적이고 유연한 사고, 새로운 시각을 통한 혁신의 기술로 더욱 발전하고 성장해 나갈 삼성전자 플래시메모리. 글로벌 1위와 시장을 선도하는 구성원들의 뜨거운 열정, 가슴에 품은 첨단 기술 실현에 대한 노력들이 스마트 시대를 살아가고 있는 사람들에게 희망의 노래를 전하고 있습니다.

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