반도체 소비전력 ‘확 줄인’ 회로기술 개발

휴대전화를 지금보다 훨씬 오래 쓸 수 있게 하는 나노 반도체를 국내 연구진이 개발했다.

충북대는 나노기술연구소 소장인 최중범 물리학과 교수와 박사과정 이창근 씨가 비메모리 반도체의 소비전력을 지금의 수십 분의 1 수준으로 줄일 수 있는 나노 회로 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

이 연구결과는 미국 과학학술지 ‘응용물리학지(어플라이드 피직스 레터스)’ 3월호에 표지논문으로 소개됐다. 영국 과학학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’도 최근호에 주요 연구로 소개했다.

비메모리 반도체는 전류가 흐를 때와 끊어질 때를 0과 1이라는 두 가지 신호로 나눠 정보를 주고받는다.

최 교수팀이 개발한 나노 회로는 전류 대신 전자 하나로 0과 1이라는 신호를 만들 수 있어 소비전력을 크게 줄일 수 있다. 또 한 개의 회로로 0, 1, 2, 3이라는 여러 신호를 보낼 수 있어 반도체의 집적도를 지금보다 크게 높일 수 있다.

이 기술은 오래전부터 이론적으로는 알려졌으나 실제로 적용해 가장 간단한 반도체 회로를 만든 것은 최 교수팀이 처음이다.

최 교수는 “이번에 개발한 기술을 이용해 2010년까지 중앙처리장치(CPU)의 핵심 기본 회로를 만들어 기업에 이전할 계획”이라며 “현재 모바일 기기의 충전 후 사용시간을 크게 늘릴 수 있을 것”이라고 기대했다.

김상연 동아사이언스 기자 dream@donga.com