SK하이닉스 구성원들은 풀스택 AI 메모리 프로바이더로 도약하기 위해 ‘원팀 스피릿’을 바탕으로 협력하고 있습니다. 연구·개발, 제조·생산, 사업·전략, 그리고 인사·법무·물류·건설·환경 등 지원·인프라 분야에 이르기까지 다양한 영역에서 전문성을 발휘하며 각자의 자리에서 최선을 다하고 있습니다. 뉴스룸은 이러한 구성원들의 이야기를 조명합니다.

[히든닉스] 시리즈에서는 글로벌 AI 메모리 1위 달성에 기여한 숨은 부서를 소개합니다. 1편에서는 회사의 모든 제품이 태어나는 기반, 팹(FAB)과 인프라를 구축하는 건설건축 팀을 만났습니다.

Chapter 1. 타일 한 장이 공정을 멈춘다

▲ 주요 팹이 위치한 SK하이닉스 이천 캠퍼스

2016년 12월 8일 아침, 모든 것을 흔든 것은 한 통의 문자였다. 평온했던 사무실의 공기를 가르는 알림음 그리고 눈에 들어온 글자.

“M10X 사무동 6층 화장실 타일 전체 크랙* 발생”

순간 숨이 멎는 듯했다. 심장이 쿵 내려앉았다. 단순한 하자가 아닐 수도 있다는 불길한 예감이 들었다. 의자에서 벌떡 일어난 몸은 이미 계단을 향해 달리고 있었다. 현장으로 가야 한다. 엘리베이터 따위 기다릴 시간이 없었다. 그러나 계단을 오르던 그 순간, 연달아 두 번째, 세 번째 알림음이 울렸다.

“M10X 사무동 바닥 균열 발생 신고”
“M10X 사무동 창문 크랙 신고”

그리고 이어진 하나의 메시지.

“M10A, M10X 사이 건물 전체 균열 발생 신고”

머리가 하얘졌다. 건물 전체가 위험하다. 누군가는 “1층 바닥도 부풀어 올랐다더라” 했고, 또 다른 이는 “사무실 유리창에 금이 갔다”고 했다. 불안은 삽시간에 소문이 되어 번져나갔다.

“건물 전체가 세로로 갈라졌어요!”

사람들은 책상을 박차고 빠져나갔다. 계단으로, 비상구로, 차가운 겨울바람이 몰아치는 바깥으로 수백 명이 쏟아져 나왔다. 건물을 올려다보던 그 순간, 정말 균열이 보이는 것 같았다. 창문은 당장이라도 떨어져 내릴 듯 흔들리는 것만 같았다.

부사장, SHE 담당, 외부 전문 기관 관계자들까지 한자리에 모였다. 모든 것이 재난 영화의 한 장면 같았다.

그러나 소동 끝에 내려진 결론은 허무할 만큼 단순했다. 타일의 부풀어오름은 공사 후 흔히 일어나는 ‘블로업*’ 현상. 외벽의 균열은 단순한 빗물 자국. 구조안전진단 결과, 건물에는 단 하나의 문제도 없었다.

사람들은 다시 사무실로 돌아갔지만, 그날의 떨림을 잊지 못한다. 작은 타일 하나의 들뜸이 이렇게나 큰 파문을 만들어낼 수 있다니. 그 기억은 여전히 내 안에서 ‘작은 것이 곧, 안전의 시작’이라고 속삭인다.

SK하이닉스 홍현석 팀장은 10여 년 전 기억을 떠올리며 팀 소개를 대신했다. 홍 팀장이 이끄는 ‘건설건축 팀’은 SK하이닉스의 생산 및 부속시설 건축을 맡고 있다. 공정별 특성을 고려해 팹을 짓고, 작은 균열 하나 놓치지 않고 살피는 이들. 타일 한 장 때문에 공정이 멈출 수 있고, 사소한 실수 하나가 공정에 큰 영향을 줄 수도 있어, 구성원들은 건축은 물론 공정 지식까지 총동원해 작업에 임한다.

홍 팀장은 “건축과 공정 모두에서 전문성을 갖춘 이들이 있기에 세계 1위 AI 메모리도 존재할 수 있었다”며 건설건축 팀의 이야기를 시작했다.

Chapter 2. 건축과 공정을 이해한다

“그동안의 일이 주마등처럼 스치는데요. M14, M15, M15X, M16, 청주 수펙스센터, 이천 기숙사, 행복모아 제빵공장 그리고 용인 반도체 클러스터까지… 어느 것 하나 건설 조직의 손길이 닿지 않은 것이 없었죠.”

홍 팀장의 말처럼 SK하이닉스 구성원, 입주 관계사가 땀 흘려 일하는 일터와 쉼터는 모두 건설건축 팀의 손을 거쳐 완성됐다. 이들의 일은 회사 내 모든 건설 프로젝트를 관리하는 것. 특히 설계, 설비, 전기/UT, 사업관리를 비롯해 CPR, 물리보안, 환경, 안전지원 등 여러 팀과 협업하며 프로젝트를 이끌고 있다.

▲ 건설건축 팀(12명)에서 인터뷰에 참여한 구성원(왼쪽부터 오승현·문춘수 TL, 홍현석 팀장, 서해지·이성민 TL)

구체적인 업무는 설계 검토, 자재 발주, 시공 관리를 통해 건물의 뼈대를 완성하는 것이다. 여기에는 팹(FAB), 지원설비(CUB), 폐수처리장(WWT) 등의 생산 시설과 각종 지원 시설이 포함된다. 이 중에서도 팹 시공은 팀이 맡은 핵심 업무 중 하나다. 팹은 일반 건축과는 달라, 보다 전문적인 접근이 필요하다. 문춘수 TL(청주 PJT)은 가장 큰 차별점으로 ‘패스트 트랙(Fast-Track)’을 꼽으며, M11을 떠올렸다. 시간은 약 17년 전으로 거슬러 오른다.

“M11 시공 당시 낸드(NAND Flash) 제품을 가능한 빠르게 주요 고객사에 납품해야 하는 상황이었어요. 하루라도 빨리 클린룸* 시공에 들어가야 했죠. 개인적으로 패스트 트랙이 가장 빛났던 순간이었다고 생각해요. 패스트 트랙이란 설계와 시공을 병행하는 것을 말하는데요. 설계도서가 일부 마무리되자마자 시공을 시작하는 것이 특징이죠.”

반도체 기업은 생산 장비 배치와 전기·케미칼∙가스·배관 공급 체계가 바뀌었을 때 즉각 대응하기 위해 패스트 트랙 공법으로 팹을 짓는다. 적기에 공사를 마쳐 고객의 니즈를 만족하고, 시장을 선점하려는 것 또한 주요 목적 중 하나다. 문 TL은 “패스트 트랙 덕분에 M11을 10개월 만에 완공하고, 클린룸을 가동할 수 있었다”고 했다.

팹의 경우 공정별 특성에 맞춘 특별 공법도 활용한다. 이들이 반도체 공정까지 깊이 이해하고 있는 배경이다. 예컨대 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 포토 공정에는 극도로 작은 진동까지 최소화한 ‘미진동’ 환경으로 시공한다. 팹의 중요성을 고려해 국내 원전 수준의 내진 설계를 적용하는 것은 기본이다. 서해지 TL(청주 PJT)은 ‘장경간 합성보’를 언급하기도 했다. 청주 M15X에 처음 적용한 공법이다.

“팹 공사에는 중요한 요소가 많은데, 클린룸을 빠르게 오픈하는 것도 그중 하나예요. 패스트 트랙 외에도 다양한 새로운 공법을 적용해 공사 기간을 단축하기 위해 많은 사람이 함께 고민하고 있죠. M15X에 적용된 사례로는 ‘장경간 합성보’가 있어요. 이런 사례가 보여주듯 팹 시공법은 나날이 진화하고 있는데요. 우리 팀은 고효율 공법을 적용하기 위해 늘 최선의 노력을 다하고 있습니다.”

Chapter 3. 안전 그리고 원팀 스피릿

건설건축 팀이 전략공기 달성, 팹 시공만큼 중요하게 여기는 가치가 있다면 바로 ‘안전’이다. 모든 건설 프로젝트는 S, Q, C, D, E*를 핵심으로 삼는데, 홍 팀장은 “안전이 무너지면 어떠한 가치도 의미를 잃는다”며 안전을 강조했다. 특히 ‘타일 한 장 때문에 공정이 멈출 뻔했던’ 지난 M10X 사건 이후 작은 요소까지도 두루 살피게 되었다는 그다. “안전하게, 고품질로, 경제성 있게, 적기에 건설함으로써 제조 경쟁력을 갖춘 팹을 완성한다”는 홍 팀장에게 안전은 늘 최우선이다.

이처럼 건축, 공정에서 두루 전문성을 갖추고, 흔들림 없는 가치관으로 프로젝트를 진행 중인 건설건축 팀은 능력만큼 성과도 탁월하다. 팀원들은 무엇보다 ‘중대재해 사고 Zero 달성’을 꼽는다. M15, M16은 물론 최근의 프로젝트에서 모두 중대재해 사고 Zero를 이뤘다. 한편, 이성민 TL(청주 PJT)은 지난 2021년을 회상하며 SKMS실천상 수상 경험을 슬며시 꺼냈다.

“4년 전 행복모아 행복만빵 프로젝트를 맡았을 때 일이에요. 장애인 특성을 고려한 근무 환경과 안전사고 예방을 최우선으로 하여 설계하고 시공했죠. 특히 코로나19 상황에서 철저한 방역으로 확진자 없이 완공한 경험이 있는데요. 훗날 사업장에서 방문했을 때, 행복하게 근무하는 분들의 표정을 보고 굉장한 보람을 느꼈습니다. 이 프로젝트 덕분에 SKMS 실천상도 받아서 여러모로 기억에 남습니다.”

올해 입사한 오승현 TL(용인 PJT)은 “실제로 사내 행사에서 상을 휩쓸 만큼 수상자가 많은 팀으로 유명하다”며 남다른 수상 이력을 뽐냈다. 오 TL이 자랑하고 싶은 또 하나는 ‘팀워크’다. 그는 “올해 처음 참여했던 워크숍이 가장 기억에 남는다”고 했다. 원팀의 가치를 몸으로 느꼈던 순간이다.

“이천, 청주, 용인으로 흩어진 팀원들은 서로 마주할 기회가 적어요. 그런데 팀에서는 주기적으로 워크숍을 진행하더라고요. 덕분에 많은 선배와 소통하며 배우고 성장할 수 있었습니다.”

워크샵은 홍 팀장이 원팀 스피릿을 실천하고자 심은 문화다. 특성상 소통과 단합이 쉽지 않은 환경이기에 팀에선 주기적으로 워크숍을 연다. 단순히 친목을 위한 자리는 아니다. 각 현장의 이슈(Trouble Error Report)는 이곳에서 공유되며, 최적의 시공을 위한 학습(Lesson Learn)도 진행된다.

이처럼 원팀 마인드로 함께 성장하며 모든 건설 프로젝트를 성공으로 이끄는 조직, 그래서 홍 팀장은 건설건축 팀을 신화 창조에 빗대곤 한다. ‘아무것도 없는 땅에 반도체 팹을 짓고, 지속 가능한 신화를 창조한다’는 의미다. 이야기의 끝에서 그는 “회사의 HBM 신화에도 숨은 주역이 많고 그중에는 건설건축 팀도 존재한다”고 말했다.

“구성원들이 발을 딛고 선 공간, SK하이닉스의 모든 제품 뒤에는 건설건축 팀이 있다는 사실을 알아주셨으면 합니다. 우리 팀 또한 이러한 사실을 마음에 새기고, 안전과 품질을 최우선으로 해 최고의 건축 환경을 조성하고자 노력할 것입니다. 앞으로도 SK하이닉스가 AI 메모리 선두 주자로서의 입지를 굳건히 하도록 제 역할을 충실히 해내겠습니다.”

SK하이닉스가 반도체 업계 1위로 도약할 수 있었던 비결이 무엇일까? 바라보는 관점에 따라 여러 가지 요소를 꼽을 수 있겠지만, DNA에 새겨진 ‘원팀 스피릿(One Team Spirit)’을 빼놓을 수 없을 것이다. 위기 때마다 구성원 모두가 한마음 한뜻으로 뭉쳐 극복해 온 덕분에, 지금의 SK하이닉스가 존재할 수 있었기 때문이다.

SK하이닉스 대학생 앰버서더들이 이러한 ‘원팀 스피릿’을 온몸으로 체험해 보는 과정을 담은 유튜브 콘텐츠 ‘우당탕탕 명랑운동회로’가 7일 공개됐다.

▲ SK하이닉스 대학생 앰버서더들이 반도체 제조 공정과 연관된 미션을 수행하고 있다.

영상 속 대학생 앰버서더들은 특별한 보상을 걸고 세 팀으로 나뉘어 주어진 미션을 수행한다. 서로 경쟁하고 때로는 협력하는 과정을 통해, 목표를 달성하는 데 있어 팀원들의 힘을 하나로 모으는 것이 얼마나 중요한지 자연스럽게 깨닫도록 한 것이다.

각 미션은 웨이퍼 제조에서부터 산화, 포토, 식각, 박막, 배선, EDS(Electrical Die Sorting)를 거쳐 패키징으로 완성되는 반도체 제조 공정의 흐름을 순서대로 따라가도록 구성돼 있다. 반도체 칩 위에 회로를 그리는 포토 공정을 본떠 주어진 제시어를 그림으로 그려 설명하게 하거나, 웨이퍼에서 불순물을 제거하는 세정 공정을 본떠 상자 속에 담긴 공(불순물)들을 작은 구멍을 통해 빼내게 하는 식이다.

▲ 개별 미션마다 관련된 반도체 제조 공정을 이해하기 쉽게 그림과 도표로 소개하고 있다.

또한 각 미션을 소개할 때마다 연관된 공정에 대해 상세히 설명하고, 미션을 수행할 때는 대학생 앰버서더들이 각 공정의 역할과 필요성을 직접 느껴볼 수 있도록 했다. 운동회에 참여한 방승현 앰버서더는 “미션의 요소 하나하나가 다 실제 반도체 공정을 빗대 만들어져 너무 재밌었다”며 “영상을 보는 분들도 미션 수행 과정을 지켜보며 반도체 공정에 대해 더 쉽게 이해할 수 있을 것 같다”고 말했다.

▲ SK하이닉스 대학생 앰버서더들은 경쟁 속에서도 서로를 격려하며 팀워크를 보여주었고, 마지막에는 모두 함께 협력해 미션을 수행하면서 ‘원팀 스피릿’을 체험해 보는 시간도 가졌다.

처음에는 대학생 앰버서더가 세 팀으로 나뉘어 경쟁하는 구도로 시작했지만, 나중에는 참여한 모든 대학생 앰버서더가 힘을 합쳐 하나의 미션을 수행하게 된다. 서로 경쟁하는 과정에선 각 팀이 가진 역량을 최대한 끌어내고, 그렇게 발현된 모두의 역량을 하나로 모아 ‘원팀 스피릿’을 직접 실현해 보도록 한 것이다. 특히 대학생 앰버서더들은 서로 경쟁하는 과정에서도 응원과 격려를 아끼지 않았고, 공동의 미션을 수행할 때는 서로의 부족한 점을 채워주며 하나의 팀으로 완성돼 가는 모습을 보여주었다.

SK하이닉스는 “각기 다른 성격을 가진 전공자와 비전공자들이 한곳에 모여 서로 힘을 모아 주어진 미션을 해결해 나가는 과정을 통해 SK하이닉스 구성원들의 DNA에 새겨진 ‘원팀 스피릿’을 유쾌하게 보여주고자 했다”며 “반도체 공정의 핵심 요소들을 미션에 반영해 재미와 함께 유익한 정보도 전달하고 있는 만큼, 많은 관심과 성원을 부탁한다”고 당부했다.

‘우당탕탕 명랑운동회로’ 시리즈는 총 3회로 구성돼 있으며, SK하이닉스 공식 유튜브 채널을 통해 순차적으로 선보일 예정이다.

2025년, 인류는 또 다른 역사의 변곡을 예고하고 있다. AI를 중심으로 한 일상과 산업의 재편이다. [ONE TEAM SPIRIT] 마지막 편에서는 글로벌 AI 메모리 생태계를 조성해 이 변화를 주도하고 있는 SK하이닉스에 주목하고, 하나된 힘으로 새로운 미래를 준비하는 과정을 자세히 살펴본다.

미래 준비를 위한 대규모 투자, SK하이닉스의 Next Step

SK하이닉스의 미래 준비는 지난 42년에 걸쳐 이뤄졌다고 해도 과언이 아니다. 1983년 반도체 1공장을 시작으로 산업에 뛰어든 SK하이닉스는 수십 년간 대규모 투자로 팹(Fab)을 증설하며, 미래 기반을 쌓는 데 꾸준히 힘을 실어 왔다.

2004년 300mm 웨이퍼 팹인 이천 M10 완공에 이어, SK하이닉스는 2008년과 2012년 각각 낸드플래시 생산을 주력으로 하는 청주 M11, M12를 완공했다. 대규모 투자는 이후에도 계속됐다. 회사는 총 46조 원을 투입해 2014년 이천 M14, 2018년 청주 M15, 2021년 이천 M16의 가동을 본격화하며 반도체 기술력과 생산 역량을 극대화했다.

물론 그 과정이 순탄하지만은 않았다. 특히 투자를 단행할 때마다 업계에선 우려의 목소리가 터져 나왔다. 200mm 웨이퍼 팹을 300mm 팹(M10)으로 개조할 당시 회사는 자금난에 시달리고 있었고, M14 준공 때는 공급 과잉과 업체 간 증설 경쟁에 대한 불안감이 시장 내 형성되고 있었다.

그럼에도 SK하이닉스는 ‘미래 준비’를 기치로 내걸며 승부수를 던졌는데, 결과적으로 이 결정은 생산력과 수익성 증대라는 결실로 이어졌다. M10은 장비 반입 3개월 만에 94.5%의 기록적 수율과 월 10만 장의 웨이퍼 생산이 가능한 핵심 거점이 되었고, M14는 고성능 D램 수요에 대한 적기 대응을 통해 이후 M15, M16으로 생산 역량이 확대되는 기반이 되었다.

SK하이닉스의 미래 준비는 이제 다음 스텝을 향하고 있다. AI 메모리 수요 폭증에 대응하고, AI 반도체 생태계를 완성하고자 회사는 무려 145조 원 이상의 대규모 투자를 결정했다. 그 일환으로 SK하이닉스는 2019년 용인 반도체 클러스터 조성에 120조 원을 투자한다고 밝혔으며[관련기사], 2024년에는 미국 인디애나 패키징 공장에 5조 원을[관련기사], 청주 M15X에 20조 원을 투자한다고 차례로 발표했다[관련기사].

용인에서 인디애나까지, 원팀으로 이어지는 AI 반도체 생태계

SK하이닉스는 AI 메모리 시장에서의 리더십을 더욱 확고히 하기 위한 핵심 가치로 ‘원팀 스피릿(One Team Spirit)’을 강조한다. 중심축인 용인 반도체 클러스터부터 차세대 메모리 생산 거점인 청주 M15X, 미국 인디애나 패키징 공장까지 모든 프로젝트에는 원팀의 가치가 잘 구현돼 있다.

먼저, 용인 반도체 클러스터에서는 소부장(소재·부품·장비) 기업과 함께 원팀 생태계를 조성하겠다는 SK하이닉스의 의지가 엿보인다. 2027년 5월 1기 팹 준공을 앞둔 이곳에는 50여 개사에 달하는 협력업체들이 입주할 예정이다.

또 여기에는 실제 팹과 유사한 환경을 구축해 협력사들이 제품 품질 및 양산 경쟁력을 높일 수 있는 미니팹*도 들어선다[관련기사]. 이처럼 회사는 기술 개발부터 양산에 이르는 전 과정에서 완벽한 원팀 시너지를 발휘해 혁신과 상생이 공존하는 생태계를 완성한다는 전략이다.

청주 M15X에서도 원팀의 가치는 빛난다. SK하이닉스는 2025년 11월 준공을 목표로 하고 있는 M15X를 통해 HBM을 비롯한 차세대 D램을 집중적으로 양산할 예정이다. 여기에는 이천에서 청주로 D램 생산 캐파(Capacity, 생산능력)를 한 차원 확장하겠다는 의도가 담겼다.

특히 M15X는 현재 TSV* 캐파를 확장하고 있는 M15와 인접해 있어 HBM 생산력을 극대화할 수 있다고 회사는 설명했다. 이천과 청주, 두 생산 거점의 원팀 시너지가 기대되는 대목이다.

한편, 원팀의 가치는 대한민국을 넘어 미국으로도 이어지고 있다. 지난해 SK하이닉스는 인디애나주에 AI 메모리용 어드밴스드 패키징 생산 시설을 구축한다고 발표했다. 이곳은 2028년 하반기 완공이 목표이며, 양산 제품은 차세대 HBM으로 결정됐다.

미국 인디애나를 거점으로 택한 이유는 인프라 때문이다. 미국은 AI 빅테크 고객이 집중된 국가인 데다 인디애나주에는 첨단 공학 연구로 유명한 퍼듀대가 위치해 있다. 글로벌 고객사, 현지 연구 기관, 파트너사와 원팀 시너지를 일으키기에 최적의 입지라는 게 회사의 판단이다.

향후 SK하이닉스는 풍부한 인적, 물적 인프라를 기반으로 협력을 펼치고, 고객의 다양한 요구에 대응하며 맞춤형(Customized) 메모리를 공급할 예정이다. 아울러 글로벌 AI 반도체 공급망을 활성화하고, 차세대 HBM 등에서 새로운 혁신을 만들어 나간다는 계획이다.

이렇게 SK하이닉스는 이·청·용(이천·청주·용인) 삼각 축에서 미국 인디애나로 이어지는 AI 메모리 생태계 구축의 밑그림을 완성했다. 각 거점에서 발현된 ‘원팀 스피릿’은 앞으로 AI 산업의 미래를 떠받치는 강력한 힘으로 작용할 것이다. SK하이닉스는 이를 동력 삼아 ‘풀스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)’로서 AI 시대를 활성화하는 데 앞장서고, 인류에 새로운 미래를 제시한다는 비전을 그리고 있다.

[ONE TEAM SPIRIT] 4편에서는 압도적 경쟁력으로 세계 최고층 ‘321단의 기적’[관련기사]을 이룬 SK하이닉스의 낸드 스토리를 살펴보고, 그 속에 담긴 ‘원팀 스피릿(One Team Spirit)’에 주목해 본다.

초고층·초고용량 321단 4D 낸드의 탄생

SK하이닉스 플래시 메모리의 시작은 약 25년 전으로 거슬러 올라간다. 1990년대 후반, 8Mb(메가비트) 노어플래시(NOR flash)* 제품 개발에 성공한 SK하이닉스는 2000년대 초반까지 이 분야의 기술 고도화를 위한 연구에 집중했다.

그러던 2002년 시장 트렌드가 대용량에 유리한 낸드로 기울자, SK하이닉스는 사업 방향을 과감히 전환한다. 뒤늦게 낸드 사업에 뛰어든 만큼 회사는 절치부심으로 연구에 매진해 2004년 512Mb 낸드로 시장에 첫발을 내딛고 3년 만에 글로벌 매출 3위에 오르는 성과를 달성하게 된다.

이후 SK하이닉스는 낸드 사업 확대에 더욱 속도를 내며 2007년 낸드 생산을 주력으로 하는 M11 팹(Fab)을 착공했고, 같은 해 ‘16Gb(기가비트) 낸드 기반 24단 멀티칩패키지(MCP)’, 이듬 해인 2008년 ‘32Gb 낸드’ 등을 차례로 개발하며 기술력과 내실을 다져나갔다.

2010년대 중반부터 회사는 셀을 빌딩처럼 높게 쌓아 올리는 3D, 4D 낸드 개발에 집중했다. 3D 낸드 기술은 셀을 평면에 빼곡히 배치하는 2D 기술 대비 용량, 속도, 안정성 측면에서 장점이 있었다. SK하이닉스는 이 분야 기술을 고도화하며 2017년 당시 업계 최고층인 ‘72단 3D 낸드’를 개발하고, 2018년 ‘96단 4D 낸드’를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.

4D 낸드 기술은 주변부(Peri.) 회로를 셀 하단부에 배치해 사용 면적을 줄여주는 기술이다. 비유하자면, 아파트 옥외 주차장을 지하 주차장으로 변경해 공간 효율을 극대화한 것과 같다. 이 기술을 고도화하며 128단, 238단으로 적층 혁신을 이룬 SK하이닉스는 2023년 초고층·초고용량 ‘321단 1Tb(테라비트) 4D 낸드’를 선보이고 이듬해 양산을 본격화했다[관련기사]. 손톱 크기의 칩 안에 수천억 개의 셀을 빼곡히 담은 이 제품을 통해 SK하이닉스는 낸드 기술 경쟁에서 다시 한번 우위를 입증했다.

SLC부터 QLC까지, 낸드 라인업의 완성과 원팀 스피릿

SK하이닉스의 낸드 경쟁력은 셀 저장 기술 발전에서도 나타난다. 낸드의 용량을 키우는 방법은 크게 두 가지다. 셀을 높이 쌓는 것과 하나의 셀 안에 담는 정보(bit, 비트)를 늘리는 것이다. 다시 말해 단수가 낮더라도 셀 하나에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다면, 고용량 제품 구현이 가능하다는 이야기다.

이에 SK하이닉스는 셀 하나에 최소 저장 단위인 1비트를 담는 SLC(Single Level Cell)부터 MLC(Multi Level Cell, 2비트), TLC(Triple Level Cell, 3비트), QLC(Quadruple Level Cell, 4비트) 등을 차례로 발전시키며 낸드 셀 내부 구조의 효율을 끌어올렸다.

2013년 출시한 ‘64Gb MLC 낸드’, 2017년 선보인 ‘256Gb TLC 3D 낸드’, 2019년 개발한 ‘1Tb QLC 4D 낸드’ 등이 주요 제품으로 꼽힌다. 이렇듯 회사는 속도가 우수한 SLC부터 저장 효율이 뛰어난 QLC까지 모두 성공적으로 개발해 다양한 고객 수요에 대응할 수 있는 라인업을 갖추게 된다.

이 모든 혁신을 성공적으로 완수한 배경에는 전 조직을 한마음 한뜻으로 움직이게 한 원팀 스피릿이 있었다. 셀 적층 기술과 셀 용량 확장 기술을 동시에 발전시키는 과정은 결코 쉽지 않은 도전이었다.

지난 수년에 걸쳐 연구개발 조직은 최적의 소자를 개발하고, 3D와 4D라는 새로운 구조를 설계하는 동시에 TLC/QLC 등의 셀 기술을 접목하며 기술 한계를 극복했다. 제조공정 조직은 수백 층의 셀 구조와 저장 능력이 높아진 셀이 안정적으로 생산되도록 정밀한 공정 기술을 개발했고, 후공정 조직은 새 제품에 적합한 패키징과 테스트 기술을 확보하며 최종 단계에서의 품질을 높였다. SK하이닉스가 321단 및 QLC 낸드를 구현해낸 기적은 이 같은 협업 속에서 꽃핀 결과물이었다.

낸드를 넘어, 설루션(Solution) 혁신과 원팀 스피릿

낸드는 단품으로도 판매되지만, 별도의 소프트웨어(SW)와 펌웨어(FW) 등을 결합한 설루션(Solution) 형태로도 공급된다. SK하이닉스는 독자적인 기술력을 바탕으로 AI 및 빅데이터 시대에 필요한 낸드 기반 설루션 제품인 UFS*, SSD 등을 개발하고 있다.

특히, SK하이닉스가 2024년 개발한 ‘ZUFS(Zoned UFS) 4.0’은 온디바이스 AI 환경에 최적화된 고성능 설루션으로, 존드(Zoned) 기술을 통해 유사한 특성의 데이터를 영역별로 저장·관리함으로써 처리 속도와 효율성을 높였다는 평가를 받는다.

SK하이닉스는 방대한 용량을 필요로 하는 AI 서버 및 데이터센터 시장에서도 존재감을 높이고 있다. 2024년 공개된 QLC 기반 61TB(테라바이트) 용량의 eSSD(기업용 SSD)인 ‘PS1012’에 이어, 321단 4D 낸드를 적용한 244TB 제품과 그 이상의 초대용량급 설루션 등이 개발되고 있는 중이다. 그 밖에도 2024년 공개된 AI PC용 cSSD(소비자용 SSD) ‘PCB01’ 등은 향후 온디바이스 AI의 학습과 추론을 가속하는 고성능 스토리지로 기대를 모으고 있다.

SK하이닉스는 서버, 데이터센터, 온디바이스 등을 아우르는 AI 메모리 설루션 라인업을 수년에 걸쳐 구축했다. 혁신의 원동력은 역시 원팀 스피릿이었다. 설루션 역량을 확보하기 위해서는 칩과 소프트웨어를 망라한 광범위한 개발 협력이 필수다. 저장 영역을 담당하는 낸드 개발 조직, 칩 제어를 위해 펌웨어와 소프트웨어를 개발하는 Solution 조직이 유기적으로 협력해야 하며, 최종 사용자 환경을 고려한 테스트 및 최적화 업무도 뒷받침돼야 한다. 자회사 솔리다임(Solidigm)과 합작하는 등 기업 간 협업도 회사가 한단계 더 도약하는 데 중요한 요소로 작용한다.

SK하이닉스의 기술력 진화를 향한 도전은 현재진행형이다. 원팀 스피릿을 통해 321단 4D 낸드와 이를 탑재한 스토리지 등 차별화된 선도력을 보여주고 있는 SK하이닉스는 풀스택 AI 메모리 프로바이더로서 미래 낸드 시장을 지속해서 개척해 나갈 것이다.