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1미·중 패권경쟁과 한국의 경제안보 전략 -반도체-자원 연계(Nexus) 레버리지 프레이밍-

저자 : 김진형 ( Kim Jinhyoung )

발행기관 : 중국학연구회 간행물 : 중국학연구 101권 0호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 149-175 (27 pages)

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본 연구는 지속되는 미·중 패권경쟁 상황에서 최근 국가안보전략으로 공식화되고 있는 경제안보의 개념을 규명한다. 특히, 우크라이나-러시아 전쟁으로 인한 에너지/자원 공급망 불안정과 한국의 IPEF 합류는 미·중 패권경쟁을 한 층 과열시킬 것으로 예상되는 가운데 ‘한국의 경제안보의 개념과 범위’를 식별한다. 나아가 과열되는 미중 기술-에너지 패권경쟁에 대비한 ‘한국의 경제안보 전략은 무엇이 될 수 있는지’에 대한 연구문제를 규명한다. 먼저, 코펜하겐 학파의 포괄적 안보개념을 적용하여, 반도체-자원, 탈탄소 연계 그린에너지 자원을 경제안보의 범위를 규정하였다. 바로, 미·중 패권경쟁의 중심 영역, 즉 한국 경제안보의 중심축이라 볼 수 있는 반도체, 반도체 생산 연동 자원, 탈탄소 가속화에 따른 그린에너지 관련 자원 현황 분석을 통해 한국의 기술-에너지-자원 연계 경제안보 전략의 토대 범위를 식별하였다. 최종적으로, 한국의 경제안보 확보 또는 위협 최소화를 위해 수입의존도 회피를 위한 수입루트 다각화, 공급망 안정성을 재고하여 한국과 연동된 주요 경제 동맹인 RCEP, IPEF와 연계를 통해 기술-에너지-자원 경제안보 전략을 프레이밍하였다. 도출된 전략을 요약하자면, 반도체 경쟁에서는 미국과의 기술협력과 시장 확대, 중국과의 반도체 생산 및 자원 협력 확대, 그린에너지 연계 자원의 경우 중국을 포함한 아시아 역내 공급망 안정화, 미국과의 그린에너지 관련 첨단기술 협력 강화를 통해 향후 미·중 두 국가에 대한 각각의 통상 레버리지 전략을 발전시키는 것이다. 또한, RCEP, IPEF 모두 관여하는 일본과의 협력강화를 통해, 특히 희토류, 불화수소를 포함한 주요 반도체 연계 에너지에 대한 안정적인 공급망 확보 전략을 추가적으로 제안하였다.


This study attempts to identify the notion of economic security as a national strategy under the continuing US-China rivalry. In particular, it is expected that US-China rivalry would be overheated by unstable energy/resources supply from current Ukraine-Russia war and Korea’s joining of IPEF. Given this expectation, this study defines as ‘economic security in Korea and its scope’. Further, it clarifies ‘what will be the economic security strategy in Korea to prepare for the overheating US-China rivalry’. And then, employing the notion of comprehensive economic security of the copenhagen school, the economic security sets limits to semiconductor-resources, green energy resources associated with carbon neutrality. In other words, the scope of Korea’s tech-energy-resources based economic security strategy is identified as the pivotal axis of Korean economic security. Synthetically, this study tries to develop a framework of tech-energy-resources based economic security strategy linking up RCEP and IPEF to secure the economic security or minimize the threat with the consideration of the rate of dependence on imports and the global supply chain associated with the scope of the economic security. Based on the findings in analysis for strategy, it is needed to strengthen technical tie-up with the U.S. and expand production and resources associated with its production with China in a semiconductor competition, and cooperate high-tech related to green energy with the U.S. These would be effective leverage for the relations with the U.S., and China. Additionally, this study suggests improving relation with Japan can secure stable supply chain for some of critical resources to produce semiconductor chips, such as rare-earth element and hydrogen fluoride.

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2노동자의 작업환경 알권리에 대한 시론 - 삼성 반도체 ‘작업환경 보고서’를 둘러싼 두 번의 법정 싸움을 중심으로 -

저자 : 임자운 ( Lim Ja Woon )

발행기관 : 민주주의법학연구회 간행물 : 민주법학 79권 0호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 333-358 (26 pages)

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‘작업환경 측정 결과 보고서’는 사업장의 유해물질 노출 실태를 파악할 수 있는 중요한 자료다. 노동자의 직업병 피해를 입증하기 위한 자료로서도 매우 중요하다. 그런데 회사와 정부가 이 보고서를 계속 은폐하여, 시민단체와 직업병 피해 가족은 삼성전자 ‘온양’ 공장 보고서에 대한 정보공개 소송까지 제기해야 했다. 다행스럽게도 2018년 2월 고등법원 판결에 의해 이 보고서는 공개될 수 있었다. 하지만 그 후 삼성전자는 다른 반도체 공장에 대한 보고서를 계속 은폐하기 위해, 산업통상자원부에 이 보고서에 대한 국가핵심기술 판정을 요청했다. 당시 수많은 국내 언론들은 이 보고서에 매우 중요한 영업비밀이 숨겨져 있는 것처럼 보도했다. 국회에서도 이 보고서를 손쉽게 은폐할 수 있는 법률을 만들었다. 결국 이 보고서의 공개 문제는 다시 한번 법원의 판단을 받게 되었고, 대법원까지 이어진 소송은 보고서의 주요 내용이 은폐되는 것으로 종결되었다. 이 보고서를 둘러싼 이러한 분쟁 과정은 결국 ‘노동자 알권리법’의 필요성을 드러낸다.


‘Work Environment Measurement Results Report’ is one of essential data to understand the real exposure conditions to hazardous substances in the workplace. It is also crucial as a material to prove the damage caused by occupational diseases of workers. Samsung and the Korean government, however, have covered up the report. Against them, civic groups and families of victims of occupational diseases went so far as to file a lawsuit to disclose Samsung Electronics ‘Onyang’ factory report. Fortunately, the High Court decision ruled in February 2018 made the report public. Following the ruling, however, Samsung Electronics has persistently requested the Ministry of Trade, Industry and Energy to designate the report as “national core technology” that would allow Samsung to cover up reports on its other semiconductor factories. When the high court decision was issued, numerous media reported as if critical trade secrets were included in this report. The National Assembly has also enacted a law that could easily conceal the report. As a result, the disclosure of the report was once again brought to the courts. The lawsuit that led to the Supreme Court ended with overturning the lower court decision, concealing key contents of the report. The disputes over the report make us consider the need for a ‘workers’ right-to-know law.’

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3대만 반도체 산업 클러스터의 우위 요인 연구

저자 : 최병헌 ( Choi Byung Hun )

발행기관 : 한중사회과학학회 간행물 : 한중사회과학연구 64권 0호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 322-344 (23 pages)

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대만이 세계 반도체 산업의 성장을 이끌고 있다. 2021년 현재, 대만은 세계 반도체 파운드리(foundry) 매출액의 79.7%, 반도체 패키징(packaging)과 테스팅(testing) 매출액의 57.6%, 반도체 디자인(fabless) 매출액의 22.0%를 차지하고 있다. 특히 코로나 팬데믹 기간 동안, 세계적인 반도체 공급 부족은 자동차 산업과 IT 산업의 글로벌 공급망에서 대만의 중요성을 다시 한번 상기시켰다. 대만 기업들은 반도체 산업의 네 가지 사업들, 즉, 디자인, 파운드리, 메모리와 기타 제조, 패키징과 테스팅을 모두 효과적으로 운영해왔다. 특히 세계 1위 파운드리 업체인 TSMC는 대만 반도체 산업 발전을 실질적으로 이끌어왔다. 이에, 본 연구는 파운드리 사업에 초점을 맞추어, 대만 반도체 산업의 경쟁력을 클러스터 관점에서 분석하였다. 다이아몬드 모델의 네 가지 요인, 즉 수요조건, 공급조건, 기업 전략과 경쟁구조, 관련 및 지원 산업을 대만 반도체 산업의 클러스터 우위 요인 분석에 활용하였다. 그 결과, 네 가지 요인들 대부분은 파운드리 사업을 중심으로 유기적으로 연결된 것으로 나타났다. 무엇보다도 관련 및 지원 산업의 경쟁력, 즉, 대만의 팹리스 및 패키징과 테스팅 기업들은 대만 반도체 산업 클러스터 우위 요인 분석에서 훨씬 더 중요하게 다루어질 필요가 있다.


Taiwan has taken a global initiative of semiconductor (IC) industry development. As of 2021, Taiwan occupied 79.7% of worldwide IC foundry revenue, and took 57.6% of IC packaging & testing revenue, 22.0% of IC design revenue. During the Covid-19 pandemic, the global IC shortage reminded the significance of Taiwan on the global supply chain of IT products or automobile industry. Taiwan’s firms have effectively operated all of four types of businesses of IC industry; design, foundry, memory & others, packaging & testing. In particular, global top foundry firm, the TSMC has taken the head of Taiwan’s IC industry growth. While focusing on the foundry, this study managed the competitiveness of Taiwan’s IC industry from cluster perspective. Four attributes of Diamond model; demand conditions, factor conditions, strategies & rivalry structure, related & supporting industries were applied to analyze the clustering advantage of Taiwan’s IC industry. As a result, most of four attributes turned out to be well organized with centered on foundry. Above all, the competitiveness of related & supporting industries, that is Taiwan’s fabless and packaging & testing companies need to be managed more seriously in accessing to clustering advantage of Taiwan’s IC industry.

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4반도체 제조회사의 근골격계부담작업 유해요인조사 실태와 개선방안

저자 : 정예영 ( Yeyoung Jeong ) , 박재희 ( Jae Hee Park )

발행기관 : 한국안전학회 간행물 : 한국안전학회지(구 산업안전학회지) 37권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 49-54 (6 pages)

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In Korea, companies which have work-related musculoskeletal burden works should have conducted legal risk assessments every three years from 2004 onwards. However, due to problems with the legal definition of work-related musculoskeletal burden works, some companies may have been exempted from the risk assessment even though their workers still experience work-related musculoskeletal pain. For example, the manufacturing process used by a particular semiconductor manufacturing company involved a great deal of legal musculoskeletal bueden works. However, this company eliminated the musculoskeletal burden works by continuously introducing automated processes, and finally, in 2016, all work which was legally defined as musculoskeletal burden work were removed from the company’s manufacturing process. Nevertheless, in a 2016 survey, 9.6% of the company's workers still complained of musculoskeletal pain, and in a 2019 survey this proportion actually increased to 15.7%. This incident demonstrates the limitations and problems of the current legal risk assessment of work-related musculoskeletal burden work. Therefore, this study proposes two improvements to solve these problems. Firstly, it is necessary to broaden the current legal definition of work-related musculoskeletal burden works. For example, vibration risk factors and push/pull tasks that are currently missing from the definition should be included. Secondly, it is proposed that a survey on musculoskeletal pain should be conducted for all workers, regardless of whether they are engaged in musculoskeletal burden works. The results of this study could be used to improve the legal risk assessment of work-related musculoskeletal burden works.

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5결함제어를 통한 열전 반도체 연구 동향

저자 : 민유호 ( Yuho Min )

발행기관 : 한국전기전자재료학회 간행물 : 전기전자재료학회논문지(J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng.) 35권 5호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 419-430 (12 pages)

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Defects in solids play a vital role on thermoelectric properties through the direct impacts of electronic band structure and electron/phonon transports, which can improve the electronic and thermal properties of a given thermoelectric semiconductor. Defects in semiconductors can be divided into four different types depending on their geometric dimensions, and thus understanding the effects on thermoelectric properties of each type is of a vital importance. This paper reviews the recent advances in the various thermoelectric semiconductors through defect engineering focusing on the charge carrier and phonon behaviors. First, we clarify and summarize each type of defects in thermoelectric semiconductors. Then, we review the recent achievements in thermoelectric properties by applying defect engineering when introducing defects into semiconductor lattices. This paper ends with a brief discussion on the challenges and future directions of defect engineering in the thermoelectric field.

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6계층적 군집분석을 이용한 반도체 웨이퍼의 불량 및 불량 패턴 탐지

저자 : 정주원 ( Joowon Jeong ) , 정윤서 ( Yoonsuh Jung )

발행기관 : 한국통계학회 간행물 : 응용통계연구 35권 3호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 407-419 (13 pages)

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반도체는 제조 공정이 복잡하고 길어 결함이 발생될 때 빠른 탐지와 조치가 이뤄져야 결함으로 인한 손실을 최소화할 수 있다. 테스트 공정을 거쳐 구성된 웨이퍼 빈 맵(WBM)의 체계적인 패턴을 탐지하고 분류함으로써 문제의 원인을 유추할 수 있다. 이 작업은 수작업으로 이뤄지기 때문에 대량의 웨이퍼를 단 시간에 처리하는 데 한계가 있다. 본 논문은 웨이퍼 빈 맵의 정상 여부를 구분하기 위해 계층적 군집 분석을 활용한 새로운 결함 패턴 탐지 방법을 제시한다. 제시하는 방법은 여러 장점이 있다. 군집의 수를 알 필요가 없으며 군집분석의 조율 모수가 적고 직관적이다. 동일한 크기의 웨이퍼와 다이(die)에서는 동일한 조율 모수를 가지므로 대량의 웨이퍼도 빠르게 결함을 탐지할 수 있다. 소량의 결함 데이터만 있어도 그리고 데이터의 결함 비율을 가정하지 않더라도 기계학습 모형을 훈련할 수 있다. 제조 특성상 결함 데이터는 구하기 어렵고 결함의 비율이 수시로 바뀔 수 있기 때문에 필요하다. 또한 신규 패턴 발생시에도 안정적으로 탐지한다. 대만 반도체 기업에서 공개한 실제 웨이퍼 빈 맵 데이터(WM-811K)로 실험하였다. 계층적 군집 분석을 이용한 결함 패턴 탐지는 불량의 재현율이 96.31\%로 기존의 공간 필터(spatial filter)보다 우수함을 보여준다. 결함 분류는 혼합 유형에 장점이 있는 계층적 군집 분석을 그대로 사용한다. 직선형과 곡선형의 긁힘(scratch) 결함의 특징에 각각 주성분 분석의 고유값과 2차 다항식의 결정계수를 이용하고 랜덤 포레스트 분류기를 이용한다.


The semiconductor fabrication process is complex and time-consuming. There are sometimes errors in the process, which results in defective die on the wafer bin map (WBM). We can detect the faulty WBM by finding some patterns caused by dies. When one manually seeks the failure on WBM, it takes a long time due to the enormous number of WBMs. We suggest a two-step approach to discover the probable pattern on the WBMs in this paper. The first step is to separate the normal WBMs from the defective WBMs. We adapt a hierarchical clustering for de-noising, which nicely performs this work by wisely tuning the number of minimum points and the cutting height. Once declared as a faulty WBM, then it moves to the next step. In the second step, we classify the patterns among the defective WBMs. For this purpose, we extract features from the WBM. Then machine learning algorithm classifies the pattern. We use a real WBM data set (WM-811K) released by Taiwan semiconductor manufacturing company.

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7반도체 FAB의 비말에 의한 감염병 전파 가능성 연구

저자 : 오건환 ( Kun-hwan Oh ) , 김기연 ( Ki-youn Kim )

발행기관 : 한국산업보건학회 간행물 : 한국산업보건학회지 32권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 111-115 (5 pages)

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Objectives: The purpose of this study is to verify whether droplet-induced propagation, the main route of infectious diseases such as COVID-19, can occur in semiconductor FAB (Fabrication), based on research results on general droplet propagation. Methods: Through data surveys droplet propagation was modeled through simulation and experimental case analysis according to general (without mask) and mask-wearing conditions, and the risk of droplet propagation was inferred by reflecting semiconductor FAB operation conditions (air current, air conditioning system, humidity, filter conditions). Results: Based on the results investigated to predict the possibility of spreading infectious diseases in semiconductor FAB, the total amount of droplet propagation (concentration), propagation distance, and virus life in FAB were inferred by reflecting the management parameter of semiconductor FAB. Conclusions: The total amount(concentration) of droplet propagation in the semiconductor fab is most affected by the presence or absence of wearing a mask and the line air dilution rate has some influence. when worn it spreads within 0.35~1m, and since the humidity is constant the virus can survive in the air for up to 3 hours. as a result the semiconductor fab is judged to be and effective space to block virus propagation due to the special environmental condition of a clean room.

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8p 형 반도체 층의 Mg 델타 도핑을 이용한 센서 광원 용 LED의 성능 향상

저자 : 김유경 ( Yukyung Kim ) , 이승섭 ( Seungseop Lee ) , 전주호 ( Juho Jeon ) , 김만경 ( Mankyung Kim ) , 장수환 ( Soohwan Jang )

발행기관 : 한국센서학회 간행물 : 센서학회지 31권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 31-35 (5 pages)

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The efficacy improvement of the light emitting diode (LED) was studied for the realization of small-size, low power consumption, and highly sensitive bio-sensor instrument. The performance of the LED with Mg delta-doping at the interface of AlGaN/GaN superlattice in p type cladding layer was simulated. The device with Mg delta-doping showed improved current, radiative recombination rate, electroluminescence, and light output power compared to the conventional LED structure. Under the bias condition of 5 V, the improved device exhibited 20.8% increase in the light output power. This is attributed to the increment of hole concentration from stable ionization of Mg in p type cladding layer. This result is expected to be used for the miniaturization, power saving, and sensitivity improvement of the bio-sensor system.

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9반도체 소재-부품 공급사의 인공신경망(ANN)을 이용한 수요예측 연구

저자 : 기태우 ( Taewoo Ki ) , 김용진 ( Yong Jin Kim )

발행기관 : 한국로지스틱스학회 간행물 : 로지스틱스연구 30권 4호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 79-90 (12 pages)

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Global companies need to increase their competitiveness through efficient management and rapid decision-making of limited internal resources. Supply chain management(SCM) expands from raw material procurement to final customers. Due to the limitations of corporate resources and capital, accuracy of demand forecasting is essential to improve competitiveness. This study tested the artificial neural network(ANN) model to use it as a more improved demand prediction model required by material suppliers in the semiconductor industry. The predictive results of artificial neural network models and other traditional time series models such as Moving Average, Exponential Smoothing including Holt-Winter’s model, and ARIMA were compared with actual sales data. Based on this, the accuracy of the artificial neural network model according to the demand pattern of the semiconductor component industry was evaluated. The artificial neural network model predicted the highest average accuracy rate among demand prediction models and it can be expected to improve overall demand forecast accuracy which is able to contribute actual facing problem at similar supply chains. Demand forecasting is a beginning of sales and supply planning in supply chain management. This study is expected to provide one of cases at the demand forecast research due to lack of domestic research papers. It will also provide practical guidelines of real-world problem at various companies which was used actual data from semiconductor industry.

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10페로브스카이트 양자점과 유기물 반도체 하이브리드 광활성층 소재를 활용한 고효율 포토트랜지스터 개발 연구

저자 : 조일영 ( Il Young Jo ) , 백강준 ( Kang-jun Baeg )

발행기관 : 한국화상학회 간행물 : 한국화상학회지 28권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 15-22 (8 pages)

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본 논문에서는 반도체 특성의 단일벽 탄소나노튜브(semi-SWNTs)와 페로브스카이트(perovskite) 양자점을 혼합하여 SWNT의 높은 전하 이동 특성과 양자점의 고효율 광전 특성을 동시에 가지는 용액공정 가능한 기반 고성능 광센서를 개발하기 위한 연구를 수행하였다. 직경이 작은 SWNT를 공액 구조 고분자 반도체를 이용해 선택적으로 분리/분산하는 방법으로 제조하여 포토트랜지스터의 반도체 채널 층으로 활용하고, 가시광 빛에 높은 흡광도를 가지는 양자점을 다양한 조성과 구조를 가지는 광활성층으로 제조하여 그 특성을 비교 분석하였다. 이 결과 semi-SWNTs와 페로브스카이트 양자점 모두 단독으로 TFT에 사용하였을 경우 우수한 트랜지스터 특성과는 별개로 광전효과가 크게 나타나지 않았으며, 두 종류 이상의 반도체 소재를 융합하여 사용할 경우 양자점에 흡수된 빛에 의해 엑시톤이 형성되고 이종 접합 계면에서 전자와 정공의 분리가 쉽게 이루어지도록 유도함으로써 낮은 광량에서도 높은 효율을 가지는 포토트랜지스터를 개발할 수 있었다. 향후 지속적인 연구개발을 통해 고유연/저가 광 센서 제품 개발과 레이더, 이미지 센서, 웨어러블 헬스케어 등의 다양한 분야에 하이브리드 반도체 포토트랜지스터가 응용될 수 있을 것으로 기대한다.


Here we study solution-processed semiconducting single-walled carbon nanotubes (SWNTs) and perovskite quantum dots(QDs) hybrid films for high-performance light detectors. Small diameter SWNTs are wrapped by conjugated polymer semiconductors and collected and used as semiconducting SWNTs networks for providing high charge transport characteristics in phototransistors. Although single components active layers only with semi-SWNTs and perovskite QDs show little changes in light absorption and photocurrent formation, hybrid films with bi-layer or bulk-heterojunction structures demonstrated higher light detection characteristics with more than 100 times larger photocurrent under the illumination of visible light in comparison to the same devices in the dark. Therefore, it is expected that a hybrid photo-active layer can be broadly used to develop high-performance light sensors for many applications, including image sensors and wearable healthcare.

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