심우영 교수 (사진제공=과기정통부)
[뉴스웍스=문병도 기자] 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 '대한민국 과학기술인상' 4월 수상자로 심우영 연세대학교 신소재공학과 교수를 선정했다.
심 교수는 반도체 기술의 국제 경쟁력을 획기적으로 강화한 공로를 높게 평가받았다. 심 교수는 자연계에 존재하지 않던 새로운 구조의 'III-V족 화합물 반도체'를 설계하고 구현했다.
III-V족 화합물 반도체는 실리콘(Si) 반도체의 성능 한계를 극복하기 위해 등장한 소재다. 주기율표상의 3족 원소(알루미늄, 갈륨 등)와 5족 원소(질소, 비소 등)를 정교하게 결합한 형태로 실리콘 같은 단일 원소 반도체와 달리, 결합하는 원소의 종류에 따라 전기적·물리적 특성을 자유자재로 조절할 수 있는 것이 특징이다.
기존의 화합물 반도체는 전자 이동은 빠르지만, 내부 구조가 조밀해 이온이 이동할 공간이 없다는 한계가 있었다. 심 교수는 특정 원소만을 골라내는 '토포케미컬 에칭' 기술을 통해 소재 내부에 이온이 자유롭게 움직일 수 있는 물리적 틈새인 '반데르발스 간격'을 만들어냈다. 이같은 신구조 소재는 하나의 칩 안에서 데이터 연산과 저장을 동시에 처리하는 '컴퓨트-인-메모리' 기술의 핵심이 될 전망이다.
소재가 상용화되면 스마트폰이나 자율주행차 등 기기 자체에서 고사양 AI를 구동하는 '온디바이스 AI'의 효율이 극대화될 수 있다. 에너지 효율이 중요한 모바일 환경과 인간의 뇌처럼 유연한 사고가 필요한 로봇 산업에서 필수적인 기반 기술이 될 것으로 기대된다. 연구 성과는 2024년 10월 '네이처 머터리얼스'에 실렸고 이달의 연구 브리핑 논문으로도 선정됐다.
심우영 교수는 "국내 연구진이 세계 최초로 새로운 반도체 설계 개념을 제안했다는 점에서 큰 자부심을 느낀다"며 "우리나라가 차세대 소재 분야에서 글로벌 리더십을 유지할 수 있도록 도전적인 연구를 이어갈 것"이라고 말했다.
III-V족 화합물 반도체 (사진제공=과기정통부)
댓글
0