[쿠키 경제] 전자의 회전을 이용한 ‘스핀(spin) 트랜지스터 소자’가 세계 최초로 국내 연구진에 의해 개발됐다. 1990년 미국에서 스핀 소자의 개념에 대한 이론적 보고가 발표된 후 세계 각국에서 많은 연구가 진행돼 왔지만 전기적 동작이 가능한 스핀 소자를 실제로 구현한 것은 처음이다. 이 신개념 트랜지스터가 상용화될 경우 컴퓨터 중앙처리장치(CPU)와 하드 디스크 같은 메모리 장치를 하나의 칩에 모두 담을 수 있어 컴퓨터를 부팅 과정 없이 바로 실행할 수 있게 된다.

한국과학기술연구원(KIST) 나노과학연구본부 장준연, 구현철 박사팀은 17일 이같은 연구결과를 담은 논문이 과학기술계 최고 권위를 자랑하는 사이언스지 18일자에 게재된다고 밝혔다. 관련 신기술은 미국 유럽 일본 등 세계 각국에 특허출원 중이다.

이번에 개발한 기술은 반도체에 전자의 스핀을 주입해 회전 방향(위, 아래)에 따라 전기 저항을 변화시킬 수 있도록 한 것이다. 스핀은 음의 전기를 갖는 전하(電荷)와 함께 전자의 물리적 특성 중 하나로 회전 방향에 따라 신호를 형성한다. 이 기술은 그동안 반도체가 전자의 전하만을 이용할 수 있었던 데 비해 전하와 동시에 스핀을 새롭게 이용해 전자 소자를 구동한다.

장 박사는 “실리콘 기반 컴퓨터의 기본 메모리 장치인 D램은 전원을 꺼면 담긴 정보가 사라져 부팅시 불러오는데 시간이 걸리지만 스핀 트랜지스터를 이용한 전자 소자는 비휘발성(전원을 꺼도 메모리가 사라지지 않음)이어서 부팅이 필요하지 않다”고 말했다. 장 박사는 그러나 “상용화까진 10년 정도 걸릴 것으로 예상된다”면서 “기존 실리콘 기반 반도체의 한계를 극복한
초고속, 초저전력 전자 소자를 위한 원천 기술을 개발했다는 데 의의가 있다”고 말했다. 국민일보 쿠키뉴스 민태원 기자
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