전기 필요없는 그래핀 메모리 구현..."양자컴퓨터 저장장치 개발 가능" 작성일 01-21 75 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">DGIST, KAIST·일본 재료연·미국 칼텍 등과 소자 만들어 작동 원리 규명</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="xYXDbENdcj"> <p contents-hash="69ae914510815ec221b215c358bcfd282a926d5a3bb4937744abeb3b84e86f89" dmcf-pid="yRJqrz0HgN" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)<span>AI(인공지능) 시대 데이터 저장도 용량이 급격히 커지고, 전력 소모량도 급격히 늘며 현안이 됐다. 특히, 양자컴퓨터가 양자이득을 향해 가고 있지만, 양자 저장장치를 만들었다는 소식은 아직 없다.</span></p> <p contents-hash="ab235ef219c9019120f58e37c2bd720b633145da9f2e5c3ad02691c1c46b737a" dmcf-pid="WeiBmqpXja" dmcf-ptype="general">DGIST는 화학물리학과 김영욱 교수 연구팀이 KAIST 조길영 교수 연구팀과의 공동으로 그래핀과 같은 아주 얇은 물질을 샌드위치처럼 겹쳐서 전기로 정보를 쓰고 지울 수 있는 새로운 메모리 원리를 발견, 소자를 만들어 성능을 입증했다고 21일 밝혔다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b9c8fdec663ace2b5e69691111267ef84cd795ec2a2c94e54e520befe2f0b075" dmcf-pid="YdnbsBUZAg" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="그래핀 메모리를 구현한 연구진. 왼쪽부터 DGIST 김소연 박사, 김영욱 교수, KAIST 조길영 교수.(사진=DGIIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/21/ZDNetKorea/20260121170226517pzdw.jpg" data-org-width="479" dmcf-mid="Pqg2C9ztjc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/21/ZDNetKorea/20260121170226517pzdw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 그래핀 메모리를 구현한 연구진. 왼쪽부터 DGIST 김소연 박사, 김영욱 교수, KAIST 조길영 교수.(사진=DGIIST) </figcaption> </figure> <p contents-hash="e366f8ea4dc7e1ca3d926eb7cd151b546d2cbd2d56ee4894a6b25362831af286" dmcf-pid="GJLKObu5ko" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 전기를 거의 쓰지 않는 초저전력 전자 소자와 미래형 양자 컴퓨터 부품 개발에 기여할 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="d7e76d072949ba94426230030f993eb0b3be4017a05b548418fff4277759c353" dmcf-pid="Hio9IK71oL" dmcf-ptype="general">김영욱 교수는 "스마트폰이나 컴퓨터가 더 얇고 가벼워지려면, 그 안에 들어가는 반도체 부품 두께도 획기적으로 줄어 들어야 한다"며 "그러나 기존에 정보를 저장하는 ‘강유전’ 물질들은 두께가 얇아지면 급격한 성능 저하와 복잡한 공정이 걸림돌"이라고 지적했다.</p> <p contents-hash="c5db55d89b162b0789b46ee705cebb4081e5e603f29d6e609f40cd23d0ba0ae9" dmcf-pid="XLaVh2qFNn" dmcf-ptype="general">강 교수는 "강유전성이 아예 없는 소재들을 결합해 인공적으로 강유전성을 만들어내는 역발상으로 이 문제를 해결했다"며 "꿈의 신소재라 불리는 ‘그래핀’과 ‘양자 스핀 액후보물질(α-RuCl₃)’ 사이에 아주 얇은 절연체(hBN)를 샌드위치처럼 끼워 넣는 획기적인 방법을 고안했다"고 말했다.</p> <p contents-hash="f5f02ccef8a7fd6f23f186cbf40ee3b39e8bfb0f0fc29d7d879720d50f0e024e" dmcf-pid="ZoNflVB3ai" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 구조에서는 계면 전하들이 재배열되며 마치 강유전 물질처럼 정보를 저장할 수 있는 ‘전기 자석(쌍극자)’들이 저절로 생겨났으며, 마치 스위치를 켜고 끄듯이 전기로 정보를 기록하고 지울 수 있음을 확인했다고 설명했다.</p> <p contents-hash="afb45bb0380a109bfe6fa4bf9430cc37a27c0a9002b5c23b6df41887430568af" dmcf-pid="5gj4Sfb0cJ" dmcf-ptype="general">연구팀이 이 원리를 적용해 만든 소자는 영하 약 243도(30 K) 부근에서 가장 안정적으로 작동했으며, 한 번 저장된 정보는 전원을 꺼도 5개월 이상 유지되는 탁월한 ‘비휘발성’을 나타냈다.</p> <p contents-hash="1de25e2b94a50f6986e676759ab14b1a7f42eed5cc2845b6d78d9640f8bd292e" dmcf-pid="1aA8v4Kpad" dmcf-ptype="general">또한, 이 현상은 외부 자석의 힘(자기장)이나 방향에 영향을 받지 않고 오로지 전기적인 상호작용으로만 제어할 수 있어, 기존 방식보다 훨씬 안정적이고 효율적이라는 것. 이는 구조적 변형 없이 단순한 적층만으로도 강유전성을 구현할 수 있음을 입증한 성과라고 연구팀은 부연설명했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="fe4e780aa478a9b8881f9fdcdae222c47a73f2f490f1d2137e6fef87203c1a98" dmcf-pid="tNc6T89Uke" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="왼쪽 그림은 소자 모식도. 그래핀과 양자 액상 후보물질 사이에 절연체를 끼워 넣어 인공적으로 강유전성을 확보했다. 오른쪽 그림은 강유전 현상결과다.(그림=DGIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/21/ZDNetKorea/20260121170227759oagj.jpg" data-org-width="621" dmcf-mid="QHqyRTCENA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/21/ZDNetKorea/20260121170227759oagj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 왼쪽 그림은 소자 모식도. 그래핀과 양자 액상 후보물질 사이에 절연체를 끼워 넣어 인공적으로 강유전성을 확보했다. 오른쪽 그림은 강유전 현상결과다.(그림=DGIST) </figcaption> </figure> <p contents-hash="b590dd99e44276e4690ea7df275786e840a30c43d02186eca1801038665a46a7" dmcf-pid="FjkPy62ujR" dmcf-ptype="general">김영욱 교수는 “이번 연구는 인위적인 구조적 변형 없이도, 단순히 물질을 쌓아 올리는 것만으로 전기를 제어하는 새로운 물성을 발견했다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 이 기술을 활용해 극저온에서 작동하는 양자 컴퓨터 메모리 소자나 초절전 차세대 반도체 개발에 속도를 낼 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="3d59eea052b2ff00508498405a37213df25db009f2eb9ae838d6b708cfb044ac" dmcf-pid="3AEQWPV7kM" dmcf-ptype="general">김 교수는 또 이 원리로 저장장치를 만들 경우 기존대비 성능이 얼마나 개선될 것이냐는 질문에, "이 저장장치는 전기를 거의 쓰지 않는다. 그런 쪽으로는 생각해보지 않아 설명하기 어렵다"고 답했다.</p> <p contents-hash="b9e550bb81e12447215dfc05cfe90d30dc55c41dd78bd213e135d8ce6c5ae391" dmcf-pid="0cDxYQfzjx" dmcf-ptype="general">연구에는 DGIST 화학물리학과 김소연 박사가 제1저자로 참여했다. 일본 재료연구소와 미국 칼텍 응용물리학과 연구진이 공동 연구했다. 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 최근 게재됐다. 한국연구재단과 기초과학연구원 등의 지원을 받아 수행됐다.</p> <p contents-hash="340c2b3c63148d8985ef97e1eebf112ef2985a70ed4fc6207d38eba9b91f203e" dmcf-pid="pkwMGx4qaQ" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 단순업무·창작 땐 'AI 워터마크' 필요 없어 01-21 다음 핵융합 실증로 개발 ‘시동’…AI 도입해 연구 효율성 향상 01-21 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
