[시사뉴스 홍경의 기자] 동국대학교 연구진이 양자점을 활용해 기존 시스템보다 적은 에너지로 데이터를 병렬 처리하는 메모리소자를 개발했다.

동국대는 전자전기공학과 김성준 교수팀(교신저자 김성준 교수, 김경표 석사, 소효진 석사)과 화공생물공학과 최민재 교수팀(교신저자 최민재 교수, 유도현 석사)이 공동으로 뉴로모픽 시스템에 응용할 수 있는 '양자점 기반 저항변화 메모리소자'를 개발했다고 2일 밝혔다.

뉴로모픽 시스템은 인간의 신경망인 뉴런과 시냅스의 동작을 모방해 설계한 컴퓨터 시스템이나 하드웨어를 뜻한다. 이 시스템은 기존의 폰노이만구조 컴퓨팅 시스템보다 적은 에너지로 비정형화된 데이터를 병렬 처리하는 효율적 구조로 알려져 있다.

양자점은 수 나노미터(nm, 10억분의 1m) 크기의 반도체 결정이다. 우수한 광학적 특성을 보이고 제조 공정이 간단해 디스플레이·광센서·바이오이미징 분야에서 주목받는 차세대 반도체 소재다.

김성준 교수는 이번 연구에 대해 "메모리 특성 개선을 위해 얇은 High-K(고유전율) 물질을 추가하고, 정교한 컨덕턴스 조절 알고리즘을 적용하면서 전력 소모량과 산포를 개선했다"고 설명했다.

이어 양자점 소재가 빛에 반응하는 성질을 이용하면 동작 전압도 낮출 수 있다는 사실을 실험으로 검증했다고 덧붙였다.

해당 연구는 한국연구재단 중견연구 '축적컴퓨팅 구현을 위한 리텐션 조절 가능한 하프늄 기반 강유전체 소자 기술 및 수직적층 집적공정 개발'과 한국연구재단 나노 및 소재기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

동국대는 두 연구실이 양자점과 페로브스카이트 등 신소재를 사용한 차세대 메모리소자 개발 후속 연구도 활발하게 진행하고 있다고 전했다.