주파수 '모드변환'으로 게임할 때 기기 발열 줄인다 작성일 04-19 18 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST 연구진, 스마트폰 발열·전력 소모 줄일 가능성 제시</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="GxmFv9CEE6"> <p contents-hash="007ad3fb7df33b8ade89a1a315462ce16b013e8a2e7d24c82e0b60b3904cc1a2" dmcf-pid="HMs3T2hDD8" dmcf-ptype="general"> [이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구진이 고사양 게임을 하거나 장시간 영상 시청 시 스마트폰이 뜨거워지는 문제를 근본적으로 해결할 가능성을 제시했다.</p> <p contents-hash="0c2506b60acc616c0333b4a54d3434da922a64235ee7982ed87084f561a4e2fc" dmcf-pid="XRO0yVlwr4" dmcf-ptype="general">KAIST는 김갑진 물리학과 교수 연구팀이 자석 내부에서 일어나는 미세한 진동인 스핀파(Spin wave)를 활용해 나노 크기에서 신호의 속도(주파수)를 바꾸는 데 성공했다고 19일 밝혔다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d0337a25e72bed6396789fa51f92bc3a517c59b1549ab919f9b3a106f038e838" dmcf-pid="ZeIpWfSrOf" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="KAIST 연구진.(왼쪽부터)유무진 박사후연구원, 김갑진 교수, 박민규 연구교수.(사진=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/19/Edaily/20260419120441968wodk.jpg" data-org-width="670" dmcf-mid="WukXIzrNDQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/19/Edaily/20260419120441968wodk.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> KAIST 연구진.(왼쪽부터)유무진 박사후연구원, 김갑진 교수, 박민규 연구교수.(사진=KAIST) </figcaption> </figure> <div contents-hash="3bbe10e85c285e9dcb083527424c2369588ae70ed0aae95b07e37fb1bd50b8f4" dmcf-pid="5dCUY4vmOV" dmcf-ptype="general"> 이 진동은 ‘마그논(Magnon)’이라는 단위로 설명된다. 기존 전자를 이용한 방식으로는 구현하기 어려웠던 아주 작은 크기에서도 전력 소모를 줄일 수 있는 신호 제어 방식을 제시했다는 평가를 받고 있다. </div> <p contents-hash="df04be1ca3b4f107165e3d530777d25dd8bdccca703c77881424622baa774724" dmcf-pid="1JhuG8Tsw2" dmcf-ptype="general">연구팀이 사용한 소재는 머리카락보다 훨씬 얇은 자성 물질을 여러 겹 쌓아 만든 인공 반강자성체(Synthetic Antiferromagnet)다. 이 구조 안에서는 자석의 미세한 진동이 음향 모드와 광학 모드라는 두 가지 방식으로 나타난다. 연구팀은 특정 조건에서 이 움직임이 서로 갑자기 바뀌는 ‘모드 변환’ 현상을 확인했다.</p> <p contents-hash="a4dcb5a0383aed08eee583cff1145d7953210a8177116b1a3dcdf50db5c1d650" dmcf-pid="t8EZCqmjw9" dmcf-ptype="general">이는 기존처럼 신호의 상태가 연속적으로 변하는 방식과 달리, 특정 순간에 전혀 다른 상태로 바뀌면서 주파수가 함께 변하는 현상이다. 즉, 복잡한 회로 없이도 스핀파의 상태 변화만으로 신호의 주파수를 제어할 수 있는 새로운 방법을 제시한다.</p> <p contents-hash="b0f2066cf91cc397741605845155c482f620ba5422596f2b19fb0d9d75c974a1" dmcf-pid="F6D5hBsArK" dmcf-ptype="general">연구의 핵심은 이러한 모드 변환을 통해 주파수를 5GHz 이상 급격하게 변화시킬 수 있다는 점이다. 이는 마치 라디오를 듣다가 버튼 하나로 채널을 완전히 바꾸는 것과 같은 효과다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a464d394dffe190c36a5fa82bb71dab71aded7ff8a051cd6a4a3204e6d0b6a1e" dmcf-pid="3Pw1lbOcwb" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구 개념도.(자료=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/19/Edaily/20260419120443198lehm.jpg" data-org-width="416" dmcf-mid="YJhuG8TsDP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/19/Edaily/20260419120443198lehm.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구 개념도.(자료=KAIST) </figcaption> </figure> <div contents-hash="fbed3272de55066ee9225e5dee4ade411d3e316398e124f79c93409e4217c0f3" dmcf-pid="0QrtSKIkrB" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 아주 작은 안테나를 이용해 전자기파 신호를 보내 자석 속에 미세한 진동을 만들어냈다. 이후 외부 전력과 자기장의 세기를 조절하자, 이 진동의 속도가 일정하게 변하는 것이 아니라 갑자기 바뀌는 현상이 나타났다. 이러한 변화는 스핀파의 기본 단위인 ‘마그논’이 하나에서 둘로 나뉘거나, 반대로 다시 하나로 합쳐지는 ‘삼중-마그논 상호작용’ 과정에서 발생한다. </div> <p contents-hash="2a0d6423725dbd4fbcf35801465f26e4c467d50277d9d7fe2f8617026d2f0cfb" dmcf-pid="pxmFv9CErq" dmcf-ptype="general">주목할 점은 이런 빠른 주파수 변화가 복잡한 전자 회로 없이도 가능하다는 것이다. 단순히 신호의 세기만 조절해도 주파수를 자유롭게 바꿀 수 있어, 장치 구조는 더 간단해지고 전력 소모도 줄일 수 있다.</p> <p contents-hash="bf6e5a89a5a1a6b1d04453fb3ca06cb3d71010061cfce0c0412f91663311eb20" dmcf-pid="UMs3T2hDrz" dmcf-ptype="general">이 현상은 ‘켜짐(1)’과 ‘꺼짐(0)’을 구분하는 스위치처럼 사용할 수 있기 때문에 새로운 방식의 반도체나 인간의 뇌처럼 작동하는 뉴로모픽 컴퓨팅 기술에도 활용될 수 있다.</p> <p contents-hash="767b86674a8e35c9bfa28161cd758b1c00bc8dbcb2e042122041ca0588b46a42" dmcf-pid="uRO0yVlwI7" dmcf-ptype="general">김갑진 교수는 “그동안 이론으로만 제시됐던 마그논 비선형 동역학, 즉 자석의 진동을 이용한 정보처리 원리를 나노 소자에서 구현하고 제어할 수 있음을 입증한 사례”라며 “앞으로 전자 대신 스핀파를 활용하는 새로운 정보처리 패러다임의 발전에 기반이 될 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="72b85b720eee9e7bb8d49e427f1c4319015dde0b982340a0915cd17eda421b0e" dmcf-pid="7eIpWfSrIu" dmcf-ptype="general">연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 달 12일자로 게재됐다.</p> <p contents-hash="b9d943012fe750e006fdf6b06092cfa4aec065b8e81baf49f6b19379f53648ed" dmcf-pid="zdCUY4vmOU" dmcf-ptype="general">강민구 (science1@edaily.co.kr) </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 임성한 작가, ‘이름 비화’부터 ‘아리영 생사 여부’까지 다 밝혔다[SS초점] 04-19 다음 차학연, 비주얼·연기력 올킬…‘로맨스의 절댓값’ 변신 통했다 04-19 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
