기사 메일전송
손바닥 위 데이터센터 가능할까?
  • 김영식 기자
  • 등록 2020-07-06 10:13:36

기사수정
  • 반도체 메모리 용량 1,000배 향상시킬 산화하프늄의 신기능 발굴

차세대 강유전체 메모리(FeRAM)의 1비트 작동 모식도 

축구장 면적의 몇백 배 규모인 데이터센터의 효율을 근본적으로 높여 데이터센터의 크기를 크게 줄일 수 있도록 메모리 소재의 용량을 획기적으로 향상시킬 수 있는 연구 결과가 나왔다.

울산과학기술원 에너지 및 화학공학부 이준희 교수팀이 메모리 소자의 용량을 1,000배 이상 향상시킬 수 있는 산화하프늄의 새로운 기능을 찾아내는데 성공했다.

이러한 연구결과는 10nm 수준에 멈춰선 메모리 소자의 단위셀 크기 한계를 단숨에 0.5nm까지 축소할 수 있는 새로운 페러다임의 메모리 소재 원리를 발견한 것이어서 의미가 크고 본 이론을 적용하면 원자에 직접 정보를 저장해, 기존 메모리 소재로는 불가능하다고 여겼던 작은 크기의 반도체 뿐 아니라 초집적/초저절전 인공지능 반도체 구현에까지 이용될 수 있을 것으로 예상된다.

과학기술정보통신부와 UNIST는 이번 성과가 세계적으로 저명한 국제학술지 사이언스에 국내 이준희 교수팀 단독교신으로 7월 3일 4시 발표됐다고 밝혔는데, 순수 이론 논문이 사이언스에 게재되는 것은 극히 이례적인 예이다.

기존에는 원자들 간 강한 탄성 상호작용으로 인해 원자 하나하나를 개별적으로 제어하는 것은 불가능하다고 알려져 있었는데, 반도체 공정이 수십 나노 공정이하로 내려갈 경우 모든 반도체가 저장 능력을 상실하는 ‘스케일 현상’을 피할 수 없다고 보았기 때문이다.

하지만, 이준희 교수 연구팀은 산화하프늄이라는 반도체에 특정 전압을 가하면 원자를 스프링처럼 강하게 묶던 상호작용이 완전히 사라지는 새로운 물리현상을 발견했다.

전압이 원자들 사이 상호작용을 끊어주는 자연차폐막이 형성되는 현상을 이용해 마치 진공에 있는 것처럼 반도체 안에 존재하는 산소원자 4개씩을 개별적으로 스위칭해 메모리 소재로 응용할 수 있음을 입증해 낸 것이다.

또한, 정보저장을 위해서 적어도 원자 수천 개 이상이 모여 만든 수십 나노미터 크기의 도메인이 필요하다는 기존 이론과는 달리, 도메인 없이 0.5 나노미터에 불과한 개별 원자 4개 묶음에 정보를 저장, 일반 반도체에서도 단일원자 수준의 메모리를 구현할 수 있음도 입증했다.

특히 산화하프늄 이라는 산화물은 기존의 실리콘 기반 반도체 공정에서 이미 흔하게 사용되는 물질이어서 원자 이론의 상업화 적용 가능성이 높고 파급력도 클 것으로 기대된다.

이준희 교수는 “향후 초집적 반도체 분야에 세계적 경쟁력을 확보하기 위한 중요한 기반이 될 수 있는 이론으로 개별 원자에 정보를 저장하는 기술은 원자를 쪼개지 않는 한, 현 반도체 산업의 마지막 집적 저장 기술이 될 확률이 높다”고 연구의 파급력을 설명했다.

본 연구수행은 과학기술정보통신부가 계산과학 등 新연구방법론으로 새로운 물성과 기능을 구현하는 신소재 개발 추진하는 “미래소재디스커버리사업” 및 데이터 집약형 공학·과학분야 문제해결을 지원하는 “국가초고성능컴퓨팅 센터”의 지원 등으로 이루어졌다.

프로필이미지

김영식 기자 다른 기사 보기

이 기사에 대해 어떻게 생각하시나요?
추천해요
0
좋아요
0
감동이에요
0
  • 목록 바로가기
  • 인쇄


원하는 닉네임으로 바꿀 수 있어요
프로필이미지

0/250

교통일보 유튜브2
가장 많이 본 기사더보기
  1. 고속도로 관제서버 4대 중 3대 노후…고장·장애 90%가 낡은 장비서 고속도로 관제서버 4대 중 3대가 사용 기한을 넘겼고, 최근 5년간 고장과 장애도 대부분 이들 노후 장비에서 나왔다.국회 국토교통위원회 소속 더불어민주당 황희 의원(서울 양천갑)이 국토교통부와 한국도로공사에서 받은 자료를 분석한 결과, 운영 중인 고속도로 관제서버 1,109대 가운데 844대(76.1%)가 내용연수 7년을 넘긴 것으로 파악됐다. ...
  2. 자동차정비업계 첫 외국인 숙련공 입국…몽골 판금·도장 기술자 2명 투입 자동차정비 분야에서 E-7-3 숙련기능인력 비자로 입국한 외국인 기술자가 처음으로 현장에 배치됐다.(사)한국자동차검사정비사업조합연합회(회장 양승용·이하 연합회)에 따르면 몽골 국적의 자동차 판금·도장 숙련공 2명은 지난 10월 27일 인천국제공항으로 들어와 전북 지역 자동차종합정비공장에서 근무를 시작했다. 법무부와 국...
  3. 대구경북 교통사고 사망 4명 중 3명은 경북…대구의 3.3배 [대구경북취재본부 서철석 기자] 지난해 대구·경북 교통사고 사망자 4명 중 3명이 경북에서 숨졌다. 한국도로교통공단 교통사고분석시스템 자료를 보면, 지난해 대구와 경북에서 발생한 교통사고는 모두 1만9790건이었다. 이 사고로 326명이 목숨을 잃었고, 2만7643명이 중상 또는 경상을 입었다.지역별로 보면 대구에서는 1만281건의 사고..
  4. 李대통령 "휴게소 카르텔 반드시 청산"…직계약 시범 착수했지만 구조 문제 여전 이재명 대통령이 고속도로 휴게소 카르텔 청산을 선언하며 직계약 시범사업에 힘을 실었지만, 수수료 인하 효과를 둘러싼 구조적 문제는 아직 풀리지 않았다.이 대통령은 2일 소셜미디어(X·옛 트위터)에 고속도로 휴게소 직계약 시범사업 소개 게시글을 공유하며 "휴게소 카르텔도 만만치 않지만 반드시 청산한다"고 밝혔다.휴게소 개..
  5. EU가 하이브리드차 수입 규제 나섰다…한국 자동차 업계 수출 타격 우려 EU가 전 세계에서 수입되는 하이브리드 자동차를 대상으로 세이프가드 조사에 착수했다. 조사 대상 하이브리드차 수입 물량이 2년 새 49% 늘어난 것이 배경이다.산업통상부(장관 김정관)는 EU 집행위원회가 지난 10월 30일 전 세계 수입 하이브리드 자동차를 대상으로 WTO 세이프가드 협정에 따른 글로벌 세이프가드 조사를 개시했다고 밝혔다...
  6. [이슈] 마라톤에 막힌 도심, 버스 우회노선 1437개…서울시 '부탁' 외엔 수단 없어 서울시가 서울경찰청 등과 협의체를 꾸려 내년 도심 마라톤 대회의 일정·코스를 검토하고, 주최 측에는 교통통제 협의 전 참가자 모집을 자제해 달라고 요청했다. 마라톤은 지자체 허가 대상이 아니어서 시가 할 수 있는 건 '요청'까지다. 서울시는 4일 이같은 계획을 발표하고 세부 내용은 12월 중 공고하겠다고 밝혔다. 교통통제 ...
  7. [르포] 새벽 4시 버스 차고지···IMF 세대는 "어쩔 수 없이", 20대는 "오래 해야죠" 새벽 4시 30분, 서울 은평구 진관동 신수교통 공영차고지. 첫차는 오전 3시 50분에 이미 나갔고, 두 번째 차를 기다리는 기사와 방금 돌아온 기사가 뒤섞였다. 그 틈에서 낯선 얼굴 하나가 눈에 띄었다. 서울 시내버스 기사가 된 지 이틀째라는 20대 남성이었다.  휴게실에서 만난 A씨(50대)는 2000년부터 버스 운전대를 잡았다. 1998년 결혼했고,...
  8. 현대차그룹, 시흥 아파트서 주차로봇 실증 공개…국내 첫 50면 이상 운영 현대차그룹이 실제 아파트 단지에서 주차로봇을 운영해 보이며 국내 첫 공동주택 실증의 성과를 공개했다.현대차그룹은 29일 경기도 시흥시 힐스테이트 더웨이브시티에서 시연회를 열었다. 현대자동차와 현대위아, 현대건설로 꾸려진 컨소시엄이 추진해 온 공동주택 주차로봇 실증사업의 진행 상황을 소개하는 자리였다.이번 실증은 스마.
  9. [단독] 차정희 "조합원 하나부터 열까지 다 신경 쓰죠"…서울 시내버스 첫 여성 노조위원장의 하루 서울 시내버스 노조 역사상 첫 여성 위원장의 어깨는 무겁다. 새벽 휴게실 정전부터 징계위원회까지, 조합원의 크고 작은 일이 모두 조합 사무실로 모인다. 운전석에서는 내 일만 책임지면 됐지만, 위원장 자리에서는 조합원 257명을 하나하나 챙겨야 한다. 교통일보는 지난 10월 30일 차정희 신수교통 노동조합 위원장의 하루를 동행했다. 서.
  10. 대구 '월 4만5천원 넘는 대중교통비 전액 환급'…D-패스 128억 신규 [대구경북취재본부 서철석 기자] 대구시가 K-패스와 연계해 월 대중교통비 4만5천 원 초과분을 전액 돌려주는 '대구형 D-패스'를 내년 예산안에 새로 담았다. 대중교통비 부담 덜고 택시업계 경영 개선대구광역시는 2027년도 예산안을 총 12조7,051억 원 규모로 편성했다. 이 가운데 대구형 D-패스 사업비로 128억 원을 책정했는데, 올해 예산...
모바일 버전 바로가기