삼성·SK하이닉스, 차세대 AI 메모리 기술 선도… ‘강유전체 소자’ 특허 최다출원

지재처, 지난 12년간 선진 5개국 특허출원 분석 韓, 출원량·연평균 증가율 1위, 기술선점에 앞서 최근 3년간 출원 삼성 1위, SK하이닉스 2위 기록 우리나라가 인공지능(AI) 메모리용 강유전체 소자 연구개발을 주도하는 것으로 나타났다. 삼성전자와 SK하이닉스가 강유전체 소자 분야 특허 선점에 주력하며 차세대 AI 메모리 기술을 선도하고 있다. 18일 지식재산처가 지난 12년(2012∼2023년) 선진 5개국에 출원된 강유전체 소자 분야 특허를 분석한 결과, 한국 출원량이 43.1%(395건)를 차지해 1위를 기록했다. 한국은 연평균 증가율에서도 18.7%로 가장 높아 출원량과 증가율 모두 1위를 차지, 차세대 메모리 기술을 선도하고 있음을 보여줬다. 강유전체는 외부 전기장을 가하지 않아도 전기 분극을 유지하는 성질을 이용해 메모리를 저장할 수 있는 차세대 유전체 물질로 저전략 비휘발성 메모리 소자에 적합하다. 강유전체를 활용한 소자는 기존 반도체 설비를 그대로 활용할 수 있어 새로운 설비 투자 없이도 생산이 가능하다. 또 나노미터 수준의 얇은 두께에서도 강유전 특성이 유지되는 독보적인 미세화 성능으로 기존 소재의 물리적 한계를 극복할 수 있다. 이런 공정 호환성과 미세화 성능을 기반으로 강유전체 소자는 고집적 AI 칩 제작에 최적의 조건을 제공해 차세대 AI 산업을 선도할 미래 핵심 소재로 자리매김하고 있다. 출원인별 국적을 보면 한국이 전체 출원의 43.1%로 가장 많은 출원량을 기록했고, 미국(28.4%), 일본(18.5%), 중국(4.6%), 유럽연합(4.1%)이 뒤를 이었다. 같은 기간 연평균 증가율도 한국이 18.7%로 가장 높았고, 그 다음으로 중국(14.7%), 미국(12.5%), 유럽연합(5.8%), 일본(-19.8%) 순이었다. 주요 출원인으로는 삼성전자가 27.8%(255건)으로 가장 많은 출원량을 보였고, 인텔(21.0%·193건), SK하이닉스(13.4%·123건), TSMC(10.1%·93건), 난야(5.3%·49건) 등의 순이었다. 최근 3년(2021∼2023년) 기준 출원은 삼성전자(139건), SK하이닉스(86건)가 각각 1위, 2위를 차지해 한국이 강유전체 소자 연구개발에 앞서 갔다. 김희태 지식재산처 반도체심사추진단장은 "강유전체 소자 분야의 기술 성숙도가 높아짐에 따라 상용화 기술 선점을 위한 특허권 확보 경쟁이 치열해지고 있다"며 "우리 기업이 차세대 AI 메모리 기술 분야를 주도해 나갈 수 있도록 관련 부처·기관과 협력해 적극 지원하겠다"고 말했다. 한편 AI 메모리 수요 급증에 따라 강유전체 메모리 시장은 2021년부터 연평균 3.8% 성장해 2028년 3억8000만달러 규모를 형성할 것으로 예상된다. 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr