인공지능(AI)의 연산 속도를 좌우하는 메모리 기술부터 차세대 반도체 구조와 의료 분야 응용 가능성까지 경기 이천 지역 고등학생들이 대학 연구실에서 다룰 법한 첨단 기술을 직접 탐구하며 미래 반도체 인재로 성장하기 위한 경험을 쌓았다.

이천시는 지난 11일 청소년생활문화센터에서 지역 고교생들이 대학 교수의 지도를 받아 수행한 반도체 연구 결과를 공개했다고 12일 밝혔다.

이번 발표에는 이현고와 이천양정여고 학생 40명이 참여했다. 이들은 한 학기동안 고려대학교와 서강대학교 교수진의 도움을 받아 연구 주제를 설정하고 관련 기술을 분석한 뒤 8개 팀별로 결과물을 완성했다.

행사는 단순한 진로체험을 넘어 학생들이 실제 산업현장에서 다루는 기술적 과제를 이해하고, 스스로 해결 방안을 탐색하는 교육과정의 마무리 자리로 마련됐다.

학생들의 탐구 대상은 반도체 산업의 주요 기술 분야를 폭넓게 아울렀다. 고려대 신창환 교수와 함께한 이현고 학생 20명은 반도체 소자의 활용 가능성과 메모리 기술을 중심으로 연구를 진행했다.

이들은 바이오의료 분야에 활용되는 반도체 칩과 초박막 소재를 이용한 센서 기술, 메모리 반도체의 산업적 특성 등을 살폈다. AI 연산 과정에서 메모리 성능이 처리시간에 어떤 영향을 미치는지도 분석했다.

서강대 김광수 교수의 지도를 받은 이천양정여고 학생 20명은 AI 시스템의 데이터 처리 효율에 초점을 맞췄다. 대규모 언어모델(LLM)이 작동할 때 발생하는 메모리 병목 현상과 이를 완화하기 위한 지능형 반도체 설계 기술이 주요 탐구 대상이었다.

특히 ▲PIM(프로세싱 인 메모리) ▲칩렛 ▲CXL 기반 메모리 연결 기술 ▲HBM(고대역폭 메모리) ▲FlashAttention 등 차세대 컴퓨팅과 관련된 기술을 연구에 활용했다.

학생들은 자료 분석과 팀별 탐구를 통해 각 기술의 장단덤과 적용 가능성을 정리했으며, 발표 현장에서는 교수진이 연구 내용에 대한 평가와 개선 의견을 전달했다.


이번 프로그램의 특징은 지역 고등학교가 대학의 전문 교육자원을 활용한다는 데 있다. 이천시는 고려대, 서강대와 협력해 고교생들이 반도체산업을 이해하는 수준에서 한발 더 나아가 연구 과정을 직접 경험할 수 있도록 교육과정을 마련했다. 운영 방식도 단계적으로 구성했다. 산업 전문가의 강의를 통해 기초지식을 익힌 뒤 기업 현장과 대학을 방문해 실제 기술환경을 살펴보고, 이후 학생들이 팀을 구서애 독립적인 탐구활동에 참여하도록 했다.

이 같은 교육방식은 연구와 교육을 결합한 R&E(Research and Education) 프로그램으로, 전문가의 지도를 받으면서 학생 스스로 주제를 탐색하고 연구 결과를 도출하는 데 목적이 있다.

올해는 4개 고등학교에서 모두 80명이 참여했다. 상반기에는 이천고와 효양고가 교육과정을 이수했고, 하반기에는 이현고와 이천양정여고 학생들이 참여해 연구 활동을 이어갔다.


이천시가 반도체 분야 청소년 교육에 투자하는 배경에는 지역의 산업적 특성이 자리하고 있다.
SK 하이닉스의 주요 생산시설이 있는 이천은 반도체산업과 밀접한 지역이다. 시는 이러한 여건을 활용해 청소년들이 지역의 핵심 산업을 이해하고 관련 분야로 진로를 설계할 수 있도록 교육 기회를 확대하고 있다.

특히 SK 하이닉스 계약학과를 운영하는 대학들과 협력해 고교 단계에서부터 전문지식과 연구 경험을 축적하도록 지원하고 있다는 점이 특징이다.

이천시는 학교와 대학, 지역 기업을 연결하는 교육체계가 정착하면 학생들의 진학 선택지를 넓히는 동시에 장기적으로 지역 산업에 필요한 인재를 양성하는 기반이 될 것으로 기대하고 있다.


이날 발표 현장에는 이천시와 교육지원청, 참여 학교 관계자들을 비롯해 한국세라믹기술원 이천분원 관계자 등이 참석해 학생들의 성과를 살폈다.

이천시 관계자는 이번 활동을 지역과 대학이 함께 구축한 인재육성 협력체계의 성과로 평과하며, 학생들이 양질의 교육을 받기 위해 다른 지역으로 이동하지 않아도 되는 환경을 조성하겠다는 구상을 밝혔다.

시는 앞으로 이천교육지원청과 지역 고교, 대학, 반도체 기업 간 협력을 확대하고 청소년들의 전문교육 기회를 지속적으로 늘릴 계획이다.

다만 연구체험 중심의 교육이 장기적인 인재육성 성과로 이어지려면 학년별 연속 교육과정과 심화연구 기회, 대학 진학 및 산업현장 체험을 연결하는 후속 지원이 필요하다.

이번 발표회는 이천의 고교생들이 첨단 반도체 기술을 단순히 배우는 데 그치지 않고 연구 주제로 다룰 수 있다는 가능성을 확인한 자리였다.

앞으로 학생들의 연구 경험이 전문교육과 진로 선택으로 어떻게 이어질지가 이천시 반도체 인재양성 정책의 실질적인 성과를 평가하는 기준이 될 전망이다.