반도체 핵심 소자인 Transistor를 구현할 때, Foundry 전공정에 요구되는 것은 처리 속도를 증가시키고, 소비전략을 감소시키는 것이다. Transistor의 선폭이 좁아지면, 누설전류(Leakage Current)가 발생하여 Short Channel Effect가 발생한다. 누설전류가 발생할 경우, 전력소모량이 많아진다. 현재까지 Foundry 업체들은 HKMG(High-k Metal Gate)와 FinFET 공정을 적용하여 기술을 개발해 왔다.14nm 선폭부터 적용되어 온 FinFET 공정이 4nm 미만 선폭에서는 한계를 보일 가능성이 높다.

그래서 Foundry 업체들은 GAA(Gate All Around) 공정을 적용할 전망이다. 언론 보도에 의하면, 삼성전자는 3nm 선폭부터, TSMC는 3nm 또는 2nm부터 GAA공정을 적용할 계획이다.

GAA를 적용하는 이유는 FinFET과 동일하다. 두 공정 모두 Transistor의 전류가 이동하는 소스와 드레인 사이에 구조를 개선하여 접촉 면적을 늘리고(속도를 증가시키고), 물고기 지느러미 모양처럼 쥐어짜게 만들어 누설전류를 최소화하는 접근이다. GAA는 FinFET보다 전류가 이동하는 접촉 면적이 넓고 전류가 흐르는 채널 4면을 Gate가 둘러싸고 있다. FinFET보다 채널 조정 능력을 추가적으로 개선시킨 방법이다.

GAA는 Transistor 구조를 전면적으로 변경하는 것이기 때문에, 공정 기술상 많은 어려움이 등장할 것으로 전망된다. 구조 변화로 인해 Vth(Threshold Voltage)등 Transistor Engineering이 매우 어려워 진다. 최적의 Transistor 조건을 찾기 위해 상당한 연구 개발 기간이 필요하다. 또한 소스 및 드레인 영역에 pit 또는 hole이 발생할 가능성이 높고, Dry Etch시 PR(Photo Resist)이 마스크 역할을 제대로 수행하기 어려워 Patterning 난이도가 상승할 것이다

대표적 고가 경량화소재인 CFRP 의 경우 전세계적인 전방산업을 살펴보면 항공, 우주, 방산이 절반을 차지하고 있음을 알 수 있다. CFRP의 최대기업이 항공산업이 발달된 나라에 집중된 것이 바로 여기에 연유한다. 자동차도 럭셔리, 고성능 차량 위주라 한국에선 수요가 제한적일 수밖에 없었다. 하지만 UAM 비즈니스를 본격화 하기 위해선 본격적으로 소재산업의 경쟁력 강화를 위해 투자가 진행되어야 한다

미국 교통부(The Department of Transportation, DOT) 산하에 있는 연방항공청(Federal Aviation Administration, FAA)은 미국 내 공역 이용에 대한 결정 권한을 쥐고 있는 조직이다. 이 연방항공청이 대내외적으로 UAM 시장에서 글로벌 리더 자리를 선점하겠다는 의지를 표명하고 있다. 무인비행체를 관제하는 시스템인 UAS(Unmanned Aerial System) 기술 개발에 적극적이지 않았던 미국은 상업용 드론 시장의 주도권을 일찍이 DJI 로 대표되는 중국에게 넘겨주게 되었고, 현재까지도 그 격차를 좁히고 있지 못하고 있다. 따라서 최근 연방항공청의 행보는 UAM 시장만큼은 어떻게든 미국에서 태동할 수 있게끔 하여 국제 표준 제정의 주도권을 쥐겠다는 의지로 해석된다