전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

삼성이 지원한 이준희 교수, 반도체 집적도 1000배 향상 원리 제시

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

원자간 탄성 작용을 상쇄시키는 물리 현상 발견해 반도체에 적용
메모리 반도체 0.5nm까지 미세화, 집적도 1000배 이상 향상

[서울=뉴스핌] 김선엽 기자 = 삼성미래기술육성사업이 지원한 UNIST(울산과학기술원) 에너지 및 화학공학부 이준희 교수 연구팀이 차세대 메모리 반도체의 집적도를 1000배 이상 향상 시킬 수 있는 이론과 소재를 발표했다.

이 연구는 2일(미국 현지시간) 세계적인 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다.

사이언스에 순수 이론 논문이 게재되는 경우는 극히 드문 사례로, 국내 연구팀 단독 교신으로 진행한 이 연구는 이론적 엄밀성과 독창성, 산업적 파급력을 인정 받아 게재됐다.

이준희 UNIST(울산과학기술원) 에너지 및 화학공학부 교수<사진=삼성전자 제공>

◆ 원자간 탄성 작용을 상쇄시키는 물리 현상을 발견…반도체 적용

반도체 업계는 소자의 성능을 향상시키기 위해 미세화를 통해 단위 면적당 집적도를 높여 왔다.

그러나 데이터 저장을 위해서는 탄성으로 연결된 수천 개의 원자 집단인 '도메인'이 반드시 필요해 일정 수준 이하로 크기를 줄일 수 없는 제약사항이 있었다.

반도체 소자가 한계 수준 이하로 작아지면 정보를 저장하는 능력이 사라지는 '스케일링(Scaling)' 이슈 현상이 발생하기 때문이다. 이렇게 되면 반도체의 기본 작동 원리인 0과 1을 제대로 구현할 수 없다.

이준희 교수 연구팀은 '산화하프늄(HfO₂)'이라는 반도체 소재의 산소 원자에 전압을 가하면 원자간 탄성이 사라지는 물리 현상을 새롭게 발견하고, 반도체에 적용해 저장 용량 한계를 돌파하는 데 성공했다.

이 현상을 적용하면 개별 원자를 제어할 수 있고 산소 원자 4개에 데이터(1bit) 저장이 가능해져, 데이터 저장을 위해 수십 nm(나노미터) 크기의 도메인이 필요하다는 업계 통념을 뒤집었다.

연구팀이 제시한 단일 원자에 데이터를 저장하는 메모리(위)와 수천 개의 원자 집단인 도메인을 사용해 데이터를 저장하는 메모리 비교(아래) 기존 메모리는 원자간 탄성 작용으로 수십 나노미터 크기의 도메인을 이용해 1비트를 저장하지만, 연구팀이 제시한 현상을 활용하면 전압을 걸 때 원자 간 탄성 작용이 소멸돼 개별 원자에 데이터 저장이 가능하다.<사진=삼성전자 제공>

◆ 메모리 반도체 0.5nm까지 미세화, 집적도 1000배 이상 향상

산화하프늄은 현재 메모리 반도체 공정에서 흔히 사용하는 소재로, 이 현상을 적용할 경우 스마트폰, 태블릿 등 다양한 제품의 메모리 성능을 한층 끌어올릴 수 있어 산업계에 파급이 클 것으로 예상된다.

특히 연구팀은 이번 연구 결과를 적용하면 반도체 소형화시 저장 능력이 사라지는 문제점도 발생하지 않아 현재 10nm 수준에 멈춰 있는 반도체 공정을 0.5nm까지 미세화 할 수 있어 메모리 집적도가 기존 대비 약 1000배 이상 향상될 것으로 예상했다.

이준희 교수는 "개별 원자에 정보를 저장하는 기술은 원자를 쪼개지 않는 범위 내에서 최고의 집적 기술"이라며, "이 기술을 활용하면 반도체 소형화가 더욱 가속화 될 것으로 기대된다"라고 말했다.

이번 연구는 2019년 12월 삼성미래기술육성사업 과제로 선정돼 연구 지원을 받고 있으며, 과학기술정보통신부 미래소재디스커버리 사업 지원도 받아 수행됐다.

한편, 삼성미래기술육성사업은 국가 미래 과학기술 연구 지원을 위해 2013년부터 10년간 1조5000억원을 지원할 예정이며, 지금까지 589개 과제에 7589억 원의 연구비를 집행했다.

삼성전자는 CSR 비전 '함께가요 미래로! Enabling People' 아래 삼성미래기술육성사업, 스마트공장, C랩 아웃사이드, 협력회사 상생펀드 등 상생 활동과 청소년 교육 사회공헌 활동을 펼치고 있다.

sunup@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
반포대교 한강 유람선 좌초 원인은 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 한강 반포대교 인근에서 발생한 유람선 좌초 사고와 관련, 서울시는 선박이 항로를 벗어나 저수심 구간에 진입한 데다 간조 영향이 겹치며 사고가 발생한 것으로 보고 있다. 29일 서울시에 따르면 전날 오후 8시쯤 반포대교 달빛 무지개 분수 인근을 지나던 이랜드 크루즈 유람선이 강 바닥에 걸려 멈춰섰다. 좌초 지점 수심은 약 1.8m 수준으로 파악됐다. 한강 유람선. [사진=뉴스핌DB] 사고 시점은 인천 앞바다 간조 시간과 맞물렸다. 당시 해수면이 낮아진 상태에서 선박이 평소보다 분수 인근으로 가까이 접근하면서 저수심 구간에 진입한 것으로 추정된다. 해당 선박은 여의도와 반포대교를 오가는 정기 노선을 운항해왔으나, 좌초 지점은 평소 회전 지점과 차이가 있었던 것으로 알려졌다. 좌초된 유람선은 이후 수위가 상승하면서 같은 날 밤 자체 동력으로 이동했다. 시는 선박 자체 결함 가능성은 낮은 것으로 보고 있다. 사고 직후 승객 359명은 구조정으로 옮겨져 모두 구조됐다. 초기 화재 신고는 엔진 출력 과정에서 발생한 연기를 오인한 것으로 확인됐다. 서울시는 운항사 등을 상대로 정확한 사고 경위를 조사할 방침이다. kji01@newspim.com 2026-03-29 15:31
사진
은행 주담대 금리 7% 돌파 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 시장금리 오름세가 이어지면서 은행권 주택담보대출 금리 상단이 7%대에 진입했다. 중동발 불확실성이 장기화될 경우 영끌족 부담이 더욱 커질 수 있다는 전망이 나온다. 29일 금융권에 따르면 KB국민·신한·하나·우리·NH농협 등 5대 은행의 5년 고정형 주담대 금리는 지난 27일 기준 연 4.62~7.01% 수준으로 집계됐다. 이달 중순과 비교하면 최대 0.38%포인트 상승한 수준이다. 서울 남산에서 바라본 서울 시내 아파트 단지. [사진=뉴스핌DB] 농협은행의 'NH주택담보대출(5년 주기형)'은 금리 상단이 7.01%까지 올라섰다. 다른 주요 은행들도 상단이 6%대를 넘기며 전반적인 상승 흐름을 보이고 있다. 이 같은 금리 상승은 채권금리 급등 영향으로 풀이된다. 금융투자협회에 따르면 금융채 5년물(AAA) 금리는 지난 27일 기준 4.119%로, 한 달 전보다 0.5%포인트 이상 상승했다. 가계 이자 부담도 확대되는 추세다. 대출금리가 상승하면서 동일한 조건의 주택담보대출이라도 월 상환액이 크게 늘어나는 구조다. 연체율 역시 상승 흐름을 보이고 있다. 한국은행에 따르면 지난 1월 전국 주담대 연체율은 0.29%로 전월 대비 상승했다. 서울 지역 연체율도 같은 기간 0.32%에서 0.35%로 높아졌다. 시장에서는 금리 상승 흐름이 당분간 이어질 가능성이 크다는 전망이 나온다. 중동 리스크에 따른 유가 상승과 인플레이션 우려가 채권금리를 자극하면서 대출금리에도 영향을 미치는 구조다. kji01@newspim.com 2026-03-29 10:05
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동