[팍스경제TV 조준혁 기자]
삼성전자(대표 김기남, 김현석, 고동진)는 17일 삼성미래기술육성사업의 지원을 받고 있는 김경록 UNIST(유니스트) 교수 연구팀이 '초절전 3진법 반도체 기술'을 대면적 웨이퍼에서 세계 최초로 구현해냈다고 밝혔습니다.
김경록 교수 연구팀은 반도체 업계가 AI, 자율주행, 사물인터넷 등 대규모 정보를 빠르게 처리하는 고성능 반도체를 만들기 위해 반도체 소자의 크기를 줄여 집적도를 높여 온 점에 주목하고 연구를 이어왔습니다.
또한 현재 2진법 기반의 반도체에서는 정보 처리의 시간이 길고 성능을 높일수록 증가하는 소비전력도 함께 증가하는 문제를 지니고 있어 이를 해결하기 위한 방안을 모색해왔습니다.
김경록 교수 연구팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리해 이러한 문제들을 해결할 방법으로 주목받았습니다.
이번에 개발된 3진법 반도체는 처리해야 할 정보의 양을 줄이는 특징을 갖고 있으며 2진법 기반의 반도체에 비해 소비전력도 적은 것으로 알려졌습니다. 뿐만 아니라 반도체 칩 역시 소형화됐습니다.
현재 반도체 소자의 크기를 줄여 단위면적당 집적도를 높여 급격히 증가하는 정보를 효과적으로 처리하려면 소자의 소형화로 인한 양자역학적 터널링 현상이 커져 누설전류가 증가하는 단점을 지니고 있습니다. 또한 그로 인해 소비전력도 증가하는 문제가 큰 상황입니다.
김경록 교수 연구팀은 소비전력 급증의 주요 원인 중 하나인 누설전류를 획기적인 발상의 전환을 통해 반도체 소자에서 정보를 처리하는 상태를 구현하는 데 활용해 누설전류의 양에 따라 정보를 3진법으로 처리하도록 구현해냈습니다.
김경록 교수는 "이번 연구 결과는 기존의 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐만 아니라, 대면적으로 제작돼 3진법 반도체의 상용화 가능성까지 보여줬다는 것에 큰 의미가 있다"면서 "기존 2진법 시스템 위주의 반도체 공정에서 3진법 시스템으로 메모리 및 시스템 반도체의 공정∙소자∙설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것"이라고 말했습니다.
김경록 교수는 이어 "3진법 반도체는 향후 4차 산업혁명의 핵심인 AI, 자율주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 있어 큰 파급 효과가 있을 것으로 기대된다"고 덧붙였습니다.
앞서 삼성전자는 이번 연구를 지난 2017년 9월 삼성미래기술육성사업 지정테마로 선정하고 지원을 이어 온 바 있습니다.
이와 함께 삼성전자는 삼성미래기술육성사업을 통해 국가 미래 과학기술 연구 지원을 위해 2013년부터 10년간 1조5000억 원을 지원하고 있으며, 지금까지 532개 과제에 6826억 원을 집행했습니다.
한편, 이번 연구 결과는 지난 15일(영국 현지시각) 세계적인 학술지인 'Nature Electronics(네이처 일렉트로닉스)'에 실리면서, 기술적 가치를 인정받았습니다.
