반갑습니다, 박사님. 소개 부탁드립니다.

안녕하세요. 2005년 광주과학기술원 기전공학과 석사과정으로 입학해 2010년 봄학기에 박사학위를 받고 졸업한 김완수 입니다. 현재는 ASML Germany에서 일하고 있습니다.

지스트에서 석사 조기 졸업을 하셨습니다. 쉽지 않으셨을 텐데, 어떻게 공부하셨는지, 지스트에서의 생활은 어떠셨는지 궁금합니다.

처음 지스트에 입학해서는 좌절의 연속이었습니다. 영어 강의에 익숙하지 않았을 뿐 아니라 강의 수준이 높아서 따라 가는 것만으로도 벅찼던 기억이 납니다. 게다가 뛰어난 동기들이 하나 둘씩 훌륭하게 적응하는 모습을 보며 이 길이 나의 길이 아닌 것 같단 생각도 많이 했습니다. 하지만 연구실 생활은 즐거웠습니다. 지도 교수님이셨던 이선규 교수님 덕분에 석사과정으로 경험하기 힘든 연구주제(고진공 환경에서 초음파 액츄에 이터를 활용한 정밀 위치 제어)를 수행할 기회를 얻을 수 있었습니다. 학과 공부는 힘들었지만, 실험 장비를 들고 실험하러 가는 일은 정말 재미있었습니다. 당시 제 실험 장비가 현재 한국 생산기술연구원 부속 연구실 (현 한국광기술원 근처)에 설치되어 있었는데, 도보로 꽤 시간이 걸리는 거리를 많이 왔다 갔다 한 기억이 납니다. 정밀 실험 특성상 낮에 발생할 수 밖에 없는 전기 노이즈 그리고 진동에 의한 노이즈를 피해야 할 때가 있었는데, 이를 위해 새벽 2시쯤 길을 나서서 실험하러 다니기도 했습니다. 그러다 원하는 데이터를 얻은 날, 뛸 듯 기뻐서 아무도 없는 실험실에서 큰 소리로 환호했습니다. 이렇게 힘들게 얻은 데이터로 공부를 해 나가다 보니 전공 공부 뿐 아니라 영어 수업도 적응할 수 있게 되었습니다. 또 하나의 행운은 짧은 시간 내에 석사 논문을 위한 연구내용을 확보하게 되어 조기 졸업을 할 수 있었던 것입니다. 이후 같은 주제를 심화하는 연구를 박사과정 중에 수행하게 되었습니다.

삼성전자 반도체 사업부에서 반도체 제조 장비의 선두에 선 ASML Korea, 이후 독일의 Start up 기업이자 반 도체 소프트웨어 사업체인 Qoniac, 그리고 다시 ASML Germany까지 이직하시면서 선택 과정에 갈등이 없지 않으셨을 텐데요, 결정 과정에 중요한 영향을 끼친 인생철학이나 삶의 방향에 대한 박사님만의 생각 등이 궁금합니다.

박사 학위를 마칠 무렵 ‘대기업에 가면 금전적인 여유는 있겠지’라는 마음에 삼성전자에 지원 했습니다. 그러나 그런 안일한 생각으로는 단 하루도 버틸 수 없는 곳이 대기업이었습니다. 그러던 어느 날 멋진 광경을 보게 되었습니다. 반도체 생산 라인에서 웨이퍼를 장비와 장비 사이로 옮기는 로봇들, 정밀 시스템의 실체가 바로 눈 앞에 있었습니다. 반도체 생산라인이라는 멋진 시스템을 제어해보면 어떨까? 이 물음이 제 인생을 완전히 바꿔 놓았습니다. 당연하게도 반도체 생산라인을 제어하는 시스템은 엄청나게 많이 존재 했고, 이러한 시스템을 공부하면서 반도체 생산라인과 같이 큰 시스템을 제어하는 것과 제가 전공한 정밀 위치 제어가 기본적인 틀 안에서 크게 다르지 않다는 것을 깨달았습니다. 이후에는 모든 일이 재미있어졌습니다. 제가 지스트에서 갈고 닦았던 역량을 현장에서 발휘할 수 있는 시간을 맞게 된 거죠. 제어 시스템에 우선적으로 필요한 것은 시스템을 파악(모델링하는 것이고 이를 위해서는 시스템 해석과 해석을 위한 풍부한 데이터가 필요합니다. 업무 환경상 빅데이터가 활용될 수 있는 곳이었고, 버려지는 데이터에서 얻어낼 수 있는 수치를 찾는 작업을 계속했습니다.
이후 정밀 제어와 빅데이터 해석을 도구로 소프트웨어 시스템을 만드는 일을 계속해 나갔습니다. ASML Korea로의 이직은 반도체 공정에서 가장 복잡한 정밀기계인 Lithography scanner에서 나오는 데이터를 원없이 분석해 보는 일을 해보고 싶어 결정하게 되었습니다. 예상대로 어마어마한 종류와 양의 데이터 를 다루는 일을 할 수 있었고, 그 과정에서 데이터가 나타내는 수치적 결과를 진술하는 업무 이외에 ‘왜 이런 현상이 데이터를 통해 나타나는가’라는 물리적 해석을 수도 없이 하는 경험을 쌓을 수 있었습니다. 그러던 중, 직접 소프트웨어 솔루션을 만들어 보고 싶다는 욕심이 강하게 들었습니다. 마침 새로운 컨셉을 가지고 제가 하고 싶은 소프트웨어 개발을 하는 스타트업 회사(Qoniac GmbH)가 독일에 있다는 정보를 얻게 되었고, 세계 최고의 반도체 공정 제어 및 데이터 분석 솔루션을 직접 만들어보자라는 욕심에 당시 직원 수 30명도 되지 않은 스타트업 회사로 자리를 옮기게 되었습니다. 녹록지 않은 외국 생활 중에 지스트에서의 경험, 난관을 극복하며 수련했던 결과가 큰 도움이 되었습니다. 독일에서 일을 시작한지 4년여 만에 저는 2016 년 당시 회사에서 존재하지 않았던 소프트웨어 솔루션 개발을 완료하고 전세계 반도체 생산라인에 상업화까지 이뤄내는데 성공했습니다. 회사는 구성원 수 측면 그리고 매출적인 측면에서도 큰 성장을 달성했고 어느새 저 역시 회사 안에서 임원급의 자리에서 일할 수 있게 되었습니다.
대형 물류 산업, 자동차 자율 주행 산업, 인공지능 산업, 스마트폰 산업, 소셜네트워크시스템 산업, 로봇 산업 등으로 전세계에 폭발적으로 첨단 반도체의 수요가 증가하는 상황에서 더 넓은 시야 속에 근무하고 싶어 세계 최고 반도체 장비 생산 기업인 ASML로 다시 자리를 옮겼습니다. 지스트 졸업 이후 반도체 공정을 위한 소프트웨어 솔루션 개발이라는 업무 주제를 바꾼 적은 없었습니다. 이 주제를 커리어의 목표로 삼은 가장 큰 동기 는 지스트에서 배낭에 실험장비를 넣고 한국생산기술연구원 부속 연구실을 끊임없이 걸어 다니면서 수련해 쌓은 능력을 사회에서 발휘하고 싶다는 생각이었습니다. 가장 잘하는 일로 최선의 인정을 받는 것, 그 가치가 지금껏 저를 이끌어 온 동력이 되었습니다.

특별히 반도체 분야에 관심을 갖게 된 계기가 있으신가요?

저는 뒤늦게 반도체에 빠진 경우라고 볼 수 있겠네요. 졸업 후 반도체 분야에서 일하면서 두 가지의 매력이 있다는 것을 알게 되었습니다. 인류사회에 있는 이/공학의 대부분을 활용하는 분야인 동시에 이들 영역의 최전 선에 있는 분야이자 거의 모든 첨단산업(IT, 자동차, 로봇, 항공, 물류 심지어 우주 산업에 이르기까지)에 필수 적으로 필요한 기본 요소라는 것입니다. 어쩌면 이 두 가지 매력에 매료되어 빠져나오지 못했다고 말씀드릴수 있겠습니다.

박사님께서 현재 근무하시는 ASML 사(社)는 반도체 제조 공정 분야에서 독보적인 기술로 차세대 리소그래 피 기술인 EUV(극자외선) 리소그래피(Lithography) 기계를 생산하고 있습니다. 현재 맡고 계신 직함이 ‘세계적인 반도체 제조 장비 회사 ASML Germany의 소프트웨어 개발 총괄 팀장’이십니다. 구체적으로 어떤 업무를 수행하고 계신지요?

반도체 산업은 Moore’s 법칙으로 대변되는 반도체의 집적도 향상을 얼마나 달성할 수 있는가를 중심으로 발전해 나가고 있습니다. 미세 공정을 달성할 수 있는 회사는 살아남고 그렇지 못하면 도태되는 산업이 반도체 산업입니다. 물론 최근에는 각 디바이스에 최적화된 반도체 칩을 생산하는 기술 역시도 매우 중요한 트렌드지만, 기본적으로 ‘선 폭은 작게 트렌지스터의 개수는 많게’라는 원칙은 크게 변하지 않았습니다. 제조 공정 측면에서 단순하지만 극도로 어려운 이 목표를 달성하기 위한 첫 번째 도전 과제는 단연 웨이퍼 표면에 미세 회로를 새겨 넣어야하는 Lithography 공정이라고 말할 수 있습니다. 이 공정을 담당하는 Lithography Scanner가 현대 반도체 산업을 이끌고 있다고 해도 과언이 아닙니다. 그러기에 대당 1,500억원에서 2,000 억원하는 장비를 삼성, Intel, TSMC와 같은 초거대 기업에서 서로 사겠다는 현상이 발생합니다. 반도체 공정이 선 폭 7나노미터 이하로 내려가면서 EUV(극자외선) Lithography Scanner는 공정에 필수적으로 필요한 장비가 되었기 때문입니다. 쉽게 말해 ASML사의 극자외선 노광기 장비가 없다면 7나노미터 이하의 공정 반도체 칩은 생산하는 것이 불가능합니다.
이를 위해 하드웨어 개발 부서는 끊임없이 장비를 정밀하게 만들어 내려는 노력을 합니다. 그러나 현재 기술 발전 속도를 고려할 때, 머지않은 미래에 결국 기계시스템이 도달할 수 있는 최고의 정밀도가 물리적 한계에 근접할 것이라는 데에 많은 학자와 엔지니어가 동의하고 있는 상황입니다. 이 상황에서 제조공정을 더욱더 미세하고 정밀하게 가져가게 하기 위해 반도체 장비들을 요소로 반도체 생산 라인을 큰 시스템이라 가정하고 사실상 물리적 한계에 도달한 반도체 장비의 성능을 최대로 달성하게 하는 일을 소프트웨어 최적화를 통해서 이루려 하고 있습니다. 저는 세계적인 반도체 제조 장비 회사 ASML Germany의 소프트웨어 개발 총괄 팀장으로서 일을 하며 개발 전체를 조율하는 역할을 맡고 있습니다.

반도체 산업은 2021년 역시 지속적으로 성장할 거라 예상하고 있습니다. 특히 가파르게 성장하는 AI 산업에 적용되는 핵심 부품인 반도체의 고성능화, 지능화, 저전력화, 경량화, 소형화를 위한 기술 선점 경쟁이 치열할 것으로 전망되는데요, 다양하게 발전하는 디바이스만큼 설계기술 역시 매우 중요한 이슈가 아닐 수 없습니다. 게다가 점차 물리적 한계에 도달하고 있는 장비 성능을 최대치로 끌어내기 위해서 최적화된 소프트웨어의 개발이 무엇보다 중요할 것 같습니다. 그만큼 맡고 계신 업무 역시 과중함이 느껴지는데요, 박사님 개인적으로 역량 개발을 위해 하시는 일과 취미 활동은 무엇인지요.

업무에 임할 때 최대한 효율적으로 하는 것 그리고 집중력을 발휘해 수행하는 것 만큼 중요한 것은 업무에서 벗어났을 때 에너지를 회복하는 것이라 생각합니다. 여유가 있는 시간에는 자전거를 타는 것을 즐깁니다. 드레스덴 중앙을 가로지르는 엘베 강변에 조성된 자전거 도로를 따라 옆 도시까지 여행하는 기분으로 달리다 보면 아름다운 풍경에 감탄하기도 하고 자전거 페달을 돌리는 데에만 집중하다 보면 어느덧 고민했던 많은 일을 잊는 순간이 찾아옵니다.

기술이 한계에 도달할 때 이를 조율하고 새로운 기술로의 길을 모색하는 작업을 수행하시는 박사님을 보니, 현재 전 세계가 겪고 있는 팬데믹 상황과 견주어 생각할 점이 많을 것 같습니다. 사회적, 물리적 한계 속에서 학교생활을 하고 있는 지스트 학생들에게 해주실 말씀은 무엇인가요?

팬데믹 상황을 여러 번 겪어 본 것은 아니지만 위기 속에서도 기회는 반드시 있습니다. 언택트 상황이 도래하 며, 사회의 많은 활동이 버츄얼 환경에서 진행되며 관련된 IT 산업은 한 단계 크게 도약하는 기회를 얻었습니다. 제가 몸담고 있는 반도체 산업 역시 큰 기회를 얻기도 했습니다. 모순적 상황 속에서 패러다임의 변화가 일어나게 될 것이고 수많은 기회가 발생할 것입니다. 변화를 두려워하거나 불평하지 않고 변화의 물결에서 기회를 잡는 여러분이 되기를 바랍니다.