[에너지 강국]SK하이닉스, 저전력·고성능 메모리 개발에 힘써

모바일 기기의 수요 증가와 전력 사용량이 큰 데이터 센터 및 서버 시장 성장에 따라 전력을 적게 사용하는 메모리에 대한 수요가 늘고 있다. SK하이닉스는 전력은 적게 소비하면서도 성능은 더욱 향상된 제품을 개발해 시장의 수요에 부응하는 한편 에너지 절약에도 힘쓰고 있다.

대표적인 제품이 ‘LPDDR4(Low Power DDR4) D램’이다. LP란 단어 그대로 저전력 제품을 뜻한다. 일반 D램보다 전력 소모가 적어 각종 휴대용 기기에 많이 사용된다. SK하이닉스의 20나노급 8Gb LPDDR4는 기존 LPDDR3의 2배인 3200Mbps 이상의 데이터 전송 속도를 갖췄다. 동작전압 측면에서도 LPDDR3의 1.2V보다 낮은 1.1V를 구현해 전력 효율도 30% 이상 향상됐다.

TSV(Through Silicon Via) 기반 HBM(High Bandwidth Memory·초고속 메모리)도 있다. 고성능, 저전력, 고용량 D램 제품으로 1.2V 동작전압에서 1Gbps 처리 속도를 낼 수 있어 1024개의 정보출입구(I/O)를 통해 초당 128GB의 데이터 처리가 가능하다.

현재 업계 최고속 제품인 GDDR5보다 4배 이상 빠르면서 전력소비는 40%가량 낮춘 것이 특징이다.

또 SK하이닉스는 공정과정에서 버려지는 에너지원을 효과적으로 재활용해 에너지 절약에 나서고 있다.

대표적으로 회사에서 가장 많이 사용되는 스팀의 사용량을 줄이기 위해 냉각탑에서 버려지는 폐열을 재활용해 클린룸(반도체 공장 내부) 난방에 필요한 스팀을 대체하고 있다. 클린룸 가습 또한 물을 기화시키는 방식을 사용 중이다. 기화 과정에서 발생하는 냉방현상을 활용해 공정 내 발열도 제거하고 있다. 더불어 온수 순환 시스템을 적용하여 겨울철 공조기 동파 예방을 위한 필요 이상의 과열 현상을 해소했다. 이러한 노력으로 지난해 감축한 스팀 사용량은 12만1000t이다. 이로 인해 88억 원의 비용도 절감했다.

여름철에는 전력 사용량이 큰 냉동기를 에너지 고효율 제품으로 교체해 전력사용을 줄이고 있다. 이를 통해 지난해 1만7000MW의 전력 사용량을 감축했다. 17억8000만 원의 비용도 절감했다. 또 냉동기의 효율에 영향을 미치는 요인인 냉수 출구온도, 냉각수 입구온도, 부하율의 최적화를 통해 전력 사용을 최소화하고 있다.

김성규 기자 sunggyu@donga.com