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[단독] 삼성, HBM 다음 승부수…차세대 '3D D램' 연구 구체화

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AI 핵심 요약

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  • 삼성전자 연구진이 23일 HBM 이후 3D D램 연구를 공개했다
  • 산화물 반도체로 누설전류를 줄이는 구조를 시뮬레이션했다
  • 적층 확대 땐 배선 간섭과 신뢰성 확보가 과제로 남았다

!AI가 자동 생성한 요약으로 정확하지 않을 수 있어요.

평면 미세화 한계 넘어 수직 적층 구조 검토
실물 제작 전 선행연구…배선 간섭은 과제

[서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자가 고대역폭메모리(HBM) 이후를 겨냥해 D램 셀 구조 자체를 바꾸는 차세대 기술 연구를 구체화하고 있다. 기존 평면 D램을 수직으로 적층하는 3차원(3D) 구조와 누설전류를 줄일 수 있는 산화물 반도체를 적용하는 방안을 검토하며 미래 D램의 한 방향을 제시했다.

◆ HBM 이후 겨냥한 3D D램 선행연구

23일 삼성전자에 따르면 삼성전자 소속 연구자는 지난 21일 유럽 반도체 연구기관 imec과 루벤가톨릭대학교(KU Leuven), 반도체 장비업체 램리서치(Lam Research) 연구진과 함께 산화물 반도체 채널을 적용한 모놀리식 3D D램 구조를 다룬 공동 논문을 발표했다.

논문 제1저자의 소속에는 삼성전자와 imec, KU Leuven이 함께 기재됐다. 해당 논문은 국제전기전자공학회(IEEE)의 전자소자 분야 학술지인 'IEEE Journal of the Electron Devices Society' 게재가 승인됐다.

이번 연구는 실제 D램 소자를 제작하거나 성능을 실험으로 검증한 결과는 아니다. 연구진은 공정 에뮬레이션과 소자 시뮬레이션, 기생성분 추출, 해석 모델링을 결합해 제안한 구조의 구현 가능성과 기술적 과제를 분석했다.

논문 역시 완전히 적층된 3D 게이트올어라운드(GAA) 산화물 반도체 소자의 직접적인 실험 검증은 아직 이뤄지지 않았다고 명시했다. 제품 개발이나 양산 기술 확보 단계가 아니라 차세대 D램 구조의 가능성을 검토한 선행 연구라는 의미다. 

삼성전자 화성캠퍼스 전경. [사진=삼성전자]

◆ 산화물 반도체로 누설전류 한계 낮춰

3D D램은 셀을 옆으로 더 작게 줄이는 대신 수직으로 세우거나 여러 층으로 쌓아 집적도를 높이는 구조다. 현재 D램은 셀이 작아질수록 저장할 수 있는 전하량이 줄고, 정보를 보관하는 동안 트랜지스터를 통해 전류가 새는 문제도 커져 평면 미세화만으로는 한계가 있다.

연구진은 이를 보완할 후보 소재로 기존 실리콘 대신 비정질 인듐·갈륨·아연 산화물(a-IGZO)을 적용했다. IGZO는 전류가 흐르지 않을 때 발생하는 누설전류가 적고 증착 방식으로 형성할 수 있어 여러 소자층을 순차적으로 쌓는 모놀리식 구조에 유리한 소재로 꼽힌다. 수직 비트라인과 수평 워드라인을 갖춘 3D D램 셀을 가상 공정으로 구현한 뒤 셀 크기와 배선 간격에 따른 전류 특성, 저장용량, 신호 감지 조건을 분석했다.

시뮬레이션 결과 산화물 반도체를 적용하면 기존 실리콘 기반 D램보다 누설전류 부담을 줄일 가능성이 있는 것으로 나타났다. 연구진이 제시한 최적 구조는 셀 단위 시뮬레이션에서 D램 동작에 필요한 전류와 데이터 보존 조건을 충족하는 것으로 계산됐다.

다만 실제 배열이나 제품 수준의 성능을 뜻하지는 않는다. 실제 측정값이 아니라 시뮬레이션과 해석 모델을 통해 산출한 결과다.

산화물 반도체 채널을 적용한 모놀리식 3D D램 구조. 수직 비트라인과 수평 워드라인을 여러 층으로 쌓는 방식이다. [사진=Optimization of 3D-DRAM Architecture with Oxide-Semiconductor Channel through Process and Device Simulation 논문 갈무리]

◆ 적층 늘수록 신호 간섭은 과제

논문은 3D D램에 적용했을 때 셀과 배선이 서로 어떤 영향을 주는지도 함께 분석했다. 실제로 여러 층을 쌓을 경우 배선 간 간섭이 커질 수 있는 만큼, 적층 과정에서 생길 수 있는 설계상의 한계까지 짚었다.

연구진은 산화물 반도체를 적용하더라도 셀을 여러 층으로 쌓는 과정에서 새로운 문제를 찾았다. 워드라인과 비트라인 등 배선 사이의 거리가 지나치게 가까워지면 서로의 전기 신호에 영향을 줘 저장된 정보를 정확하게 읽기 어려워질 수 있었다. 

특히 트랜지스터와 배선을 연결하는 구간을 지나치게 줄이면 워드라인과 비트라인 사이의 전기적 간섭이 커져 신호 감지 성능이 떨어질 수 있었다. 연구진은 안정적인 동작을 위해 일정 수준 이상의 간격을 확보해야 한다고 제시했다.

이는 3D D램이 단순히 셀을 많이 쌓는다고 완성되는 기술이 아니라는 의미다. 적층 수를 늘리면서도 셀 크기와 배선 간격, 저장용량, 신호 전달 성능을 함께 맞춰야 한다.

논문도 공정 통합과 소자 신뢰성, 셀별 보존시간 편차와 최악 조건에서의 성능 등은 후속 연구가 필요한 과제로 남겼다.

이번 논문은 삼성전자의 공식 제품 로드맵이나 양산 계획을 공개한 자료는 아니다. 다만 삼성전자 연구진이 세계적인 반도체 연구기관과 장비업체 연구진과 함께 차세대 3D D램 구조와 구현 과제를 구체적으로 검토했다는 점에서 HBM 이후를 대비한 삼성전자의 미래 메모리 연구 방향을 보여주는 사례로 평가된다. 

kji01@newspim.com

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홈플러스 67개 점포 재개장 [서울=뉴스핌] 김용석 기자 = 임시 휴업 이후 지난 7일 가오픈으로 영업을 재개한 홈플러스가 13일 전국 67개 점포의 정식 재개장에 들어갔다. 홈플러스가 13일 재개장에 들어갔다. [사진 = 뉴스핌DB] 무엇보다 관건은 매출 회복 속도다. 홈플러스는 법원이 정한 회생 계획안 가결 최종 기한인 9월 4일까지 약 3주 동안 정상화 가능성을 입증하고 채권자들을 설득해야 한다. 회생 계획안이 부결되거나 회생 절차가 다시 폐지될 경우 청산 위험이 커질 수 있다. 공교롭게도 정식 개장 이후 첫 주말은 경쟁사인 이마트와 롯데마트가 광복절 연휴 장보기 수요를 겨냥해 대규모 할인전에 돌입하는 시점과 겹쳤다. 여기에 훼손된 공급망 복구와 대주주 책임을 둘러싼 노조의 반발까지 맞물리면서 회생의 첫 관문을 맞게 됐다. 유통업계에 따르면 홈플러스는 이날 전국 67개 점포의 정식 재개장에 들어갔다. 이 가운데 59개 점포는 온라인 배송도 함께 재개했다. 홈플러스는 지난달 13일 자금난을 이유로 임시 휴업에 들어간 뒤 2000억 원 규모의 긴급 운영 자금(DIP)을 확보했고, 지난 7일 67개 점포의 가오픈을 시작했다. 이후 12일까지 협력업체들과 납품 조건을 협의하고 상품 입고와 시스템 보완 작업을 진행했다. 정식 개장에 맞춰 고객 유입을 위한 할인 행사도 마련했다. 마이홈플러스 회원을 대상으로 13일부터 나흘간 한우 전 품목을 최대 50% 할인 판매한다. 14일부터 사흘간은 당당 후라이드 치킨을 50% 할인한 3490원에 선보이며, 한돈 일품포크 삼겹살·목심은 40% 할인한 100g당 1980원에 판매한다. 2000억 원 규모의 긴급 운영 자금(DIP)을 확보한 홈플러스가 13일 정식 개장했다. 사진은 서울 시내 한 홈플러스 매장. khwphoto@newspim.com ◆ 이마트·롯데마트는 연휴 할인전 문제는 빅2도 같은 시기에 대규모 할인전에 나선다는 점이다. 이마트와 롯데마트는 통상 월초를 중심으로 대표 할인 행사를 열어왔지만, 이번 8월에는 말복과 광복절, 대체 공휴일로 이어지는 연휴 수요를 겨냥해 행사를 두 차례로 확대했다. 이에 따라 두 회사의 두 번째 할인 행사가 홈플러스 정식 재개장 시기와 겹치게 됐다. 롯데마트는 홈플러스 재개장일인 13일부터 17일까지 닷새간 '통 큰데이' 행사를 진행한다. '통 큰 통닭'과 완도 활전복, 삼겹살·목심, 러시아산 활대게 등을 할인 판매하고, 한우 등심·국거리·불고기 등도 행사 대상에 포함했다. 이마트는 14일부터 17일까지 나흘간 '고래잇 페스타' 2차 행사를 연다. 신선식품과 델리, 간편식, 생필품 등을 최대 50% 할인하는 가운데 제주산 광어회와 광어회 필렛을 반값 수준에 판매한다. 이마트 관계자는 "올여름 기록적인 폭염으로 물가 부담이 커진 만큼 8월에는 고래잇 페스타를 2회로 확대 운영해 고객들이 체감할 수 있는 가격 혜택을 강화했다"고 말했다. 그동안 홈플러스의 점포 휴업·폐점 여파로 인근 이마트와 롯데마트 매출이 두 자릿수 증가하는 등 반사이익이 나타난 것으로 집계됐다. 신한투자증권은 홈플러스 매출의 30%가 경쟁사로 이동하면 이마트·롯데쇼핑 매출이 최대 1조5000억원 증가할 수 있다고 전망하기도 했다.   ◆ 공급망 복구가 변수…안정적인 납품과 상품 확보돼야 두 경쟁사가 사전에 대규모 행사 물량을 확보해둔 것과 달리 홈플러스는 기업 회생 절차와 임시 휴업을 거치며 훼손된 공급망을 복구하는 단계에 있다. 협력업체 다수가 선결제나 결제 기한 단축을 요구하면서 납품 협상이 길어지고 있으며, 공익 채권 미변제 논란도 거래 신뢰 회복을 어렵게 하는 요인으로 남아 있다. 홈플러스는 신규로 공급받는 상품의 대금을 우선 지급하는 조건 등을 제시하며 협력업체 설득에 나선 것으로 알려졌다. 기존 채권과 신규 납품분의 지급 조건을 구분해 거래를 재개하는 방식이다. 자금 회수가 빠르고 집객 효과가 큰 신선식품과 자체 브랜드(PB) 상품 중심으로 매대를 구성한 것도 이런 사정과 무관하지 않다. 홈플러스는 기존 복층 매장을 단층 중심으로 재편하고 식품·생필품과 PB 상품에 집중하는 이른바 '트레이더 조'형 모델도 추진하고 있다. 다만 이 같은 사업 모델 전환이 성과를 내기 위해서는 안정적인 납품과 점포별 상품 구색 확보가 선행돼야 한다. 홈플러스 마트산업노조는 "MBK는 끝내 청산을 시도할 것"이라며 "그 전에 '제대로 된 회사'에 인수 합병(M&A)이 이뤄져야 한다"고 주장했다. 최대 주주인 MBK파트너스가 경영에서 물러나고 새로운 인수 주체가 나서야 한다는 요구다. 다만 현재 시장에서는 홈플러스 인수 의향을 공개적으로 밝힌 기업을 찾기 어려운 상황이다. 시장에서는 인수 금액뿐 아니라 고용 승계와 노사 관계, 잠재 채무 등도 인수자의 부담 요인으로 거론된다. 앞서 최대 채권자인 메리츠금융그룹과 MBK파트너스는 2000억원 규모의 DIP 조달과 대주주 책임을 둘러싸고 수개월째 공방을 벌여왔다. MBK와 메리츠가 자금 지원 조건과 보증 책임을 놓고 대립하는 동안 노조는 양측의 책임 있는 조치와 정부 개입을 요구해왔다. 결국 이번 첫 연휴 주말의 판매 실적은 단순한 유통 3사의 할인 경쟁을 넘어 홈플러스의 정상화 가능성을 가늠하는 시험대가 될 전망이다. fineview@newspim.com 2026-08-13 08:46
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美 7월 소비자물가 3.4%로 둔화 [서울=뉴스핌] 고인원 기자= 미국의 7월 소비자물가 상승세가 시장 예상에 부합하며 완만한 흐름을 보였다. 올해 초 중동 분쟁에 따른 에너지 가격 급등으로 커졌던 인플레이션 압력이 다소 진정되고 있다는 신호로 해석되면서 미 연방준비제도(Fed·연준)의 9월 추가 금리 인상 가능성도 낮아졌다. 미 노동부 노동통계국(BLS)은 12일(현지시간) 7월 소비자물가지수(CPI)가 전월 대비 0.1% 상승했다고 밝혔다. 6월에는 0.4% 하락해 6년 만에 처음으로 월간 기준 하락세를 기록했다. 전년 대비 CPI 상승률은 3.4%로 6월의 3.5%에서 둔화했다. 변동성이 큰 식품과 에너지를 제외한 근원 CPI는 전월 대비 0.2% 상승했다. 6월에는 보합이었다. 전년 대비 근원 CPI 상승률 역시 2.6%에서 2.5%로 낮아졌다. 헤드라인과 근원 CPI의 전월 대비 상승률은 모두 로이터와 다우존스가 집계한 시장 전망치에 부합했다. 미국 여성이 생활용품점 '달러트리'에서 식료품을 구입하고 있다. 2018.08.30 [사진=블룸버그] 물가 상승률은 여전히 연준의 목표치인 2%를 웃돌고 있지만, 6월에 이어 7월에도 월간 물가 흐름이 비교적 안정적으로 나타나면서 올해 초 에너지 가격 급등으로 촉발됐던 인플레이션 압력이 완화되고 있다는 평가가 나온다. 연준은 공식 물가 목표를 판단할 때 CPI보다 개인소비지출(PCE) 물가지수를 더 중시한다. ◆ CPI 예상 부합…9월 금리 인상 확률 42%로 하락 이번 CPI는 지난주 발표된 미국 고용보고서에서 예상 밖의 일자리 감소가 확인된 직후 나온 것이어서 연준의 향후 통화정책에 대한 시장의 관심이 더욱 컸다. CPI 발표 전 CME 페드워치에 반영된 연준의 9월 금리 인상 가능성은 약 46%였다. 지표 발표 이후에는 42%로 떨어졌다. 금융시장도 즉각 반응했다. 미국 주가지수 선물은 상승폭을 확대했고 미 국채 수익률은 전 구간에서 하락했다. 7월 물가와 고용이 모두 비교적 완만하게 나타나면서 연준이 당장 추가 금리 인상에 나서야 할 필요성이 줄었다는 기대가 반영된 것으로 풀이된다. 연준은 지난달 연방공개시장위원회(FOMC)에서 기준금리인 연방기금금리 목표 범위를 3.50~3.75%로 동결했다. 다음 FOMC는 9월 15~16일 열린다. 다만 연준 정책위원들은 9월 회의에 앞서 8월 CPI와 고용보고서를 추가로 확인할 수 있다. 이코노미스트들은 최근 국제유가가 다시 상승한 만큼 8월에는 소비자물가 상승세가 다소 빨라질 가능성이 있다고 보고 있다. 계절적 왜곡 요인이 사라지면서 고용 증가세도 반등할 것으로 전망된다. ◆ 에너지 가격 1.5%↓…주거비가 CPI 상승분 3분의 2 세부 항목에서는 에너지 가격 하락이 전체 물가 상승을 억제했다. 7월 에너지 가격은 전월 대비 1.5% 떨어졌다. 6월 5.7% 급락한 데 이어 두 달 연속 하락했다. 다만 앞선 몇 달간 국제유가가 크게 오른 영향으로 전년 대비로는 여전히 14.7% 상승한 상태다. 이란에 대한 공격이 시작된 직후인 지난 3월에는 에너지 가격이 한 달 만에 10.9% 급등했다. 식품 가격과 주거비는 각각 전월 대비 0.1% 상승했다. 특히 주거비는 그동안 인플레이션이 연준의 목표치인 2%를 웃돌게 만든 주요 요인 가운데 하나다. 7월 주거비 상승폭 자체는 크지 않았지만 전체 헤드라인 CPI 상승분의 약 3분의 2를 차지했다고 BLS는 설명했다. 신차 가격은 전월 대비 0.1%, 중고차와 트럭 가격은 0.4% 상승했다. 의료비는 0.4% 올랐고 항공료는 2.2% 뛰었다. 이란의 호르무즈 해협 봉쇄를 이미지화 한 일러스트 [사진=로이터 뉴스핌] ◆ 유가 재상승은 변수…8월 물가 다시 뛸 가능성 시장에서는 7월 CPI가 금리 인상 우려를 낮췄지만 인플레이션 위험이 완전히 사라진 것은 아니라는 지적도 나온다. 중동 분쟁으로 국제유가가 다시 상승하고 있기 때문이다. 미국이 원유 순수출국인 데다 그동안 석유 재고를 줄이면서 유가 급등이 경제에 미치는 충격을 일부 흡수했지만, 일부 이코노미스트들은 이런 상황이 무기한 지속되기는 어렵다고 지적했다. 미국을 비롯한 주요국이 결국 줄어든 석유 재고를 다시 채워야 하는 만큼 원유 수요가 늘어나면서 국제유가가 높은 수준을 유지할 가능성이 있다는 것이다. 도널드 트럼프 미국 대통령도 이번 주 공개된 인터뷰에서 이란을 "교활한 협상가들"이라고 비난하며 대이란 군사 대응 가능성을 열어뒀다. 중동 정세가 다시 악화해 국제유가가 추가 상승할 경우 8월 이후 미국 물가에도 다시 상승 압력이 가해질 수 있다. 7월의 완만한 물가 상승은 연준의 추가 금리 인상 우려를 낮췄지만 미국 소비자들의 부담이 크게 줄었다고 보기는 어렵다. 물가 수준 자체가 여전히 높은 데다 임금 상승세가 물가를 충분히 따라가지 못하고 있기 때문이다. 높은 생활비는 트럼프 대통령에 대한 미국인들의 평가에도 부담으로 작용하고 있으며, 오는 11월 미 의회의 향후 2년간 주도권을 결정할 중간선거에서도 주요 쟁점이 될 전망이다. koinwon@newspim.com 2026-08-12 22:07
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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