반도체가 연산하지 않고 대기할 때 전류 소비를 막을 수 있는 기계식 스위치를 국내 연구진이 개발했다.
교육과학기술부는 윤준보 한국과학기술원(KAIST) 교수가 주도하는 연구팀이 1볼트(V) 이하의 낮은 전압에서도 작동하는 나노미터(㎚, 10억분의 1m) 크기의 반도체 스위치를 제작하는데 성공했다고 지난 12일 밝혔다.
반도체물질을 사용해 전기적 회로를 구성하는 일반 트랜지스터 소자는 연산 등 작동을 하지 않는 경우에도 전류가 계속 흐르고 열이 나는 문제가 있다. 휴대전화 등을 사용하지 않고 전원만 켜놓아도 배터리가 닳는 이유다.
이 때문에 일반 전기 스위치처럼 물리적 접촉을 통해 끄고 켜는 기계식 스위치를 반도체에 적용하는 방법이 연구돼 왔다.
그러나 스위치를 구동하는데 필요한 높은 전압(4~20V) 때문에 그동안 낮은 전력을 사용하는 전자기기에 활용되지 못했다.
윤 교수팀은 이번 연구에서 4㎚ 간격을 두고 움직이는 독특한 고리모양의 스위치를 만들어 이 문제를 해결했다. 이 기계식 스위치는 동작 전압이 0.4V에 불과하다,
윤 교수는 “이번에 개발된 기계식 소자는 전자회로의 누설 전류를 원천적으로 없앨뿐 아니라 기존 반도체 기술과도 호환이 가능한만큼 초저전력 반도체 시대를 앞당기는데 기여할 것”이라고 설명했다.
한편 이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 과학 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 2013년 1월호에 정식 발표될 예정이다.
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