투명 노트북 만들 ‘투명 메모리’ 기술 개발

고려대 김태근 교수·김희동 박사
“미래 전자기기 산업 기술 선점”

국내 연구진이 투명 노트북 등 차세대 전자기기를 만들 수 있는 기반 기술 개발에 성공했다.

 23일 미래창조과학부에 따르면 고려대 전기전자전파공학과 김태근 교수와 김희동 박사(제1 저자)는 환원 그래핀 산화물의 우수한 전기 광학적 특성을 살려 가시광선을 80% 이상 투과시키는 투명 메모리 소자 제작기술을 개발했다.

투명 전자기기를 만들려면 비휘발성 투명 메모리 소자가 필요하지만, 기존 비휘발성 메모리는 불투명한 실리콘을 중심으로 개발돼왔다. 근래에는 그래핀 산화물을 이용한 투명 소자 연구가 진행되고 있으나 메모리 소자로서의 내구성과 정보저장 유지 능력에 관한 연구는 미흡한 실정이다.

연구팀은 환원 그래핀 산화물을 이용해 초기 ‘포밍 과정’을 거치지 않아도 저항스위칭이 가능하고, 다중 정보저장 기능을 갖는 투명 저항변화 메모리(ReRAM)를 구현했다.

다중정보 저장은 하나의 메모리 소자당 1비트 이상의 정보를 저장하는 기술이다. 저항변화 메모리는 저항변화 물질에 특정 전압(또는 전류)을 넣었을 때 저항상태가 변하는 성질을 이용한 차세대 비휘발성 메모리의 한 종류다.

포밍 과정은 저항변화 물질에 소정의 전압을 가해 저항 스위칭이 가능하게 소자를 활성화하는 과정이다. 그런데 지금까지는 포밍을 하면 소자의 화학적·물리적 특성이 나빠지는 ‘열화현상’이 발생해 메모리가 망가지는 문제가 있었다.

하지만 새로 개발된 소자는 초기 포밍 과정 없이 10만의 전류비를 가지며, 한 개의 소자에서 00, 01, 10, 11의 4가지 정보를 저장할 수 있는 멀티-레벨 특성을 지닌다.

김 교수는 “이번 연구결과는 미래 투명 전자기기 산업에 반드시 필요한 투명 메모리 소자 구현 기술을 선점했다는 데 의의가 있다”고 말했다.

미래부와 한국연구재단이 추진하는 ‘중견연구자지원사업’(도약) 등의 지원을 받아 수행된 이번 연구의 결과는 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 9일자 온라인판에 소개됐다.

황계식 기자 [e-mail]