대기 중 전력소모 '0'…기계식 반도체 스위치 개발

반도체가 연산을 하지 않고 대기할 때 전류 소비를 막을 수 있는 기계식 스위치를 국내 연구진이 개발했다.

교육과학기술부는 윤준보 한국과학기술원(KAIST) 교수가 주도하는 연구팀이 1V 이하의 낮은 전압에서도 작동하는 나노미터(nm; 10억분의 1m) 크기의 반도체 스위치를 제작하는데 성공했다고 12일 밝혔다.

반도체 물질을 사용해 전기적 회로를 구성하는 일반 트랜지스터 소자는 연산 등 작동을 하지 않는 경우에도 전류(누설전류)가 계속 흐르고 열이 나는 문제가 있다.

휴대전화 등을 쓰지 않고 전원만 켜놓아도 배터리가 닳는 이유다.

이 때문에 일반 전기 스위치처럼 물리적 접촉을 통해 끄고 켜는 기계식 스위치를 반도체에 적용하는 방법이 연구돼왔다.

그러나 스위치를 구동하는데 필요한 높은 전압(4~20V) 때문에 그동안 낮은 전력을 사용하는 전자기기에 활용되지 못했다.

그러나 윤 교수팀은 이번 연구에서 4nm 간격을 두고 움직이는 독특한 고리(pipe clip) 모양의 스위치를 만들어 이 문제를 해결했다.

이 기계식 스위치는 동작 전압이 0.4V에 불과했다.

윤 교수는 "이번에 개발된 기계식 소자는 전자회로의 누설 전류를 원천적으로 없앨 뿐 아니라 기존 반도체 기술과도 호환이 가능한만큼 초저전력 반도체 시대를 앞당기는데 기여할 것"이라고 설명했다.

이번 연구성과는 세계 최고 권위의 과학 학술지 네이처 나노테크놀로지 온라인판에 지난달 25일 실렸다.

(서울=연합뉴스)