“직원들 표정 봐라...” 이천 SK 하이닉스 '본사' 내부, 최초로 공개돼 난리

AI 반도체 호황의 진짜 얼굴, 3만 명이 만드는 현장을 72시간 동안 따라가 봤다.

지난 11일 KBS2 '다큐멘터리 3일'은 그동안 좀처럼 열린 적 없던 문 하나를 열었다. '처음 만난 세계 – 이천 SK하이닉스 72시간' 편이다. 뉴스에서는 매일같이 HBM, 주가 최고가, 실적 경신이라는 단어가 쏟아지지만, 정작 그 숫자가 만들어지는 공간의 실체를 본 사람은 거의 없다. 제작진이 이천캠퍼스에서 사흘을 머물며 기록한 건 화려한 IR 자료가 아니라, 교대근무를 마치고 편의점에 모여 소주를 기울이는 청년들과 30년째 같은 자리를 지켜온 시니어 엔지니어의 얼굴이었다.

먼지 한 톨이 수억 원짜리 위기가 되는 공간

이천캠퍼스는 매일 3만 명이 오가는 반도체 생산 거점이다. 팹(생산공장) 내부는 머리부터 발끝까지 방진복을 입지 않으면 진입 자체가 불가능하다. 옷을 갈아입는 절차부터 엄격하다. 정전기는 웨이퍼에 직접적인 손상을 입히기 때문에 방진복은 정전기 차단 기능을 갖춰야 하고, 혹시 모를 먼지 한 올까지 꼼꼼히 제거한 뒤에야 클린룸 문이 열린다.

안으로 들어서면 압도적인 광경이 펼쳐진다. 2021년 완공된 이 팹은 세계 최대 규모의 단일 팹으로, 축구장 여덟 개 면적에 아파트 37층 높이다. 천장을 따라 쉼 없이 움직이는 OHT(천장형 물류 로봇)가 웨이퍼 카세트를 실어나른다. 카세트 하나에는 웨이퍼 25장이 들어가는데, 웨이퍼 한 장의 가치를 직원들은 제네시스 한 대에 비유했다. 카세트 하나가 깨지면 고급 세단 25대가 순식간에 사라지는 셈이다.

미로처럼 복잡한 내부는 직원들조차 자기 담당구역을 벗어나면 길을 잃는다. 카메라 앞에서 출구를 찾지 못해 쩔쩔매는 엔지니어의 모습이 방송에 그대로 담겼다. 웃음이 나오는 장면이지만, 그 복잡함 자체가 이 공간이 얼마나 거대하고 정교하게 설계됐는지를 역설적으로 보여준다.

손톱만 한 칩 하나에 최소 4개월

반도체는 웨이퍼 위에 미세한 회로를 층층이 쌓아 만든다. 방송에 출연한 한 엔지니어는 이 구조를 고층 건물에 빗댔다. 세계 최고층 건물인 부르즈 할리파보다 훨씬 높은 구조물을, 300mm 웨이퍼 안에 1조 개 이상 촘촘하게 세운다. 옆 건물과 닿아도 안 되고, 쓰러져도 안 된다. 그 상태를 확인하기 위해 사람 키보다 큰 전자현미경이 동원된다. 배율은 최대 1억 배. 이 장비로 37층에 해당하는 단면을 들여다보며 불량 원인을 찾는다.

손톱만 한 칩 하나가 완성되기까지 최소 4개월이 걸린다. 그 사이 수백 개의 공정과 반복적인 검증이 이어진다. 전공정 팹에서 넘어온 웨이퍼는 후공정 팹에서 시험을 거쳐 비로소 완제품으로 출하된다. 후공정에서는 강한 열과 전기를 인위적으로 가해 미래에 발생할 수 있는 불량까지 미리 걸러낸다. 현장 엔지니어는 이 과정을 "반도체 의사"라고 표현했다.

HBM 분석실도 공개됐다. HBM은 메모리 칩을 수직으로 쌓아 연결한 구조인데, 층이 촘촘한 만큼 한 층씩 갈아내며 내부를 들여다보는 작업이 극도로 까다롭다. 아파트 29층을 갈아내고 그 단면을 확인한 뒤, 다시 30층을 갈아내는 방식이다. 분석실 엔지니어는 이미지가 또렷하게 찍혔을 때 "예쁘다"고 반사적으로 말했다고 했다. 원자 단위의 구조에서 미적 감각을 발견하는 직업병이다.

불황기에도 쌓아온 기술이 HBM 호황을 만들었다

SK하이닉스가 현재의 HBM 경쟁력을 갖추기까지 과정은 순탄하지 않았다. 불과 3년 전, 전 세계 반도체 시장은 심각한 다운턴을 겪었다. 수요가 쪼그라들고 업계 전반에 감원과 무급휴직이 이어지던 시기였다. 그 시기에도 SK하이닉스는 HBM2에서 HBM3로 이어지는 기술 개발을 멈추지 않았다. 시장이 관심을 갖기 훨씬 전부터 샘플을 개발하고, 납기를 당겨 고객사에 적기 공급했다.

한 구성원은 "남들이 하지 않는 걸 먼저 하는 경향이 있다"며 "실패가 있더라도 하지 않는 것보다 해보는 것이 낫다는 판단이었다"고 회고했다. 이 판단이 AI 반도체 수요가 폭발적으로 늘어난 시점에 정확히 맞아떨어졌다. HBM의 시작을 함께한 팀의 최고참 엔지니어는 "쌓아온 것이 딱 터졌다"고 표현했다. 30년을 같은 자리에서 버텨온 그는 "제자리를 지키면 그만한 보상이 따른다고 생각했다"고 했다. 요즘 달라진 주변의 시선을 "나쁘지 않은 주목"이라고 받아들이는 담담한 표정이었다.

3교대, 기숙사, 주식 이야기…청년들의 현실

공장 정문에서 몇 걸음 떨어진 편의점. 교대근무를 마친 청년 직원들이 삼삼오오 모여 회식 중이었다. 대화 주제는 소개팅, 연애, 그리고 주식이었다. 누군가 "애사심을 더 가졌어야 했다"고 하자 웃음이 터졌다. SK하이닉스 주가가 천장을 뚫는 지금, 정작 자기 회사 주식을 일찍 팔아버린 직원들의 자조 섞인 농담이었다. "그때가 고점인 줄 알았다"는 말에는 진심이 담겨 있었다.

3교대 근무를 하며 기숙사 생활 중인 한 신입사원의 사연도 공개됐다. 그의 선임은 입사 10개월 차다. 아직 클린룸 안에서 길을 잃는 단계지만 자부심은 강했다. "친구들 만나면 자랑하는 편"이라고 했다. 아버지가 취업 선물로 양복을 맞춰 달라고 했다는 말도 나왔다. 2년 동안 취업 준비 끝에 입사한 선임 엔지니어는 "오고 싶었던 회사, 하고 싶었던 일"이라고 했다. 현장에서 직접 장비를 다루고 결과물에서 보람을 느끼는 것, 그게 이 일을 선택한 이유였다고 했다.

아직도 주판을 쓰는 30년차 옆에서 일하는 청년들

HBM 개발 초기를 함께한 팀의 최고참은 아직도 주판을 사용한다. 후배들이 "계산기 쓰세요"라고 말하면 "농담 반 진담 반으로 재밌어서 한다"고 웃어 넘겼다. 그는 "요즘 친구들 빠르고 스마트하다"며 후배들에 대한 신뢰를 숨기지 않았다. 세대가 달라도 같은 공정 안에서 서로 모르는 걸 묻고 채우는 구조가 자연스럽게 형성돼 있었다.

출근길에 만난 한 구성원은 "많은 사람들과 같이 오다 보면 외롭지 않다"고 했다. "수많은 공정을 거쳐 조그만 반도체 하나가 만들어지듯, 우리도 다 모여서 그걸 만드는 것"이라는 비유를 스스로 꺼냈다. 첨단 산업의 경쟁력이 장비와 공정 수치만으로 설명되지 않는다는 걸, 이 한 문장이 압축하고 있었다.

"출근하는데 다들 웃고 있어"…시청자 반응도 뜨거워

'다큐멘터리 3일'은 2007년 첫 방송 이후 15년간 사랑받다 종영했다가, 지난달 6일 24부작으로 다시 방송을 시작했다. 현재 방영 중인 '다큐멘터리 3일'은 24부작으로 편성됐는데, 매주 월요일 오후 8시 30분 KBS 2TV에서 방송된다.