전기 필요없는 메모리 개발 가능해진다

2017.01.31 20:00

 

두 개의 자구벽이 부딪힐 때 나타나는 강한 크기의 스핀파의 모습. 울산과학기술원 연구진은 스핀파가 강자성체에 미치는 물리적 원리를 처음으로 규명했다. - 울산과학기술원 제공
두 개의 자구벽이 부딪힐 때 나타나는 강한 크기의 스핀파의 모습. 울산과학기술원 연구진은 스핀파가 강자성체에 미치는 물리적 원리를 처음으로 규명했다. - 울산과학기술원 제공

전기가 필요없는 ‘무(無)전력’ 메모리 소자 개발을 가능케 하는 물리 현상이 처음으로 규명됐다. 메모리 소자는 컴퓨터나 스마트폰의 저장 장치로 쓰인다. 전력 소모를 크게 줄일 수 있어 초저전력 컴퓨터 개발로 이어질 것으로 기대된다.


우성훈 한국과학기술연구원(KIST) 선임연구원팀은 제프리 비치 미국 매사추세츠공대(MIT) 재료공학과 교수팀과 공동으로 외부 전력 없이 ‘강(强)자성체’의 자기적 성질을 바꾸는 데 성공했다고 31일 밝혔다.

 

강자성체는 니켈처럼 강한 자성을 갖는 물질로, 이를 이용하면 자성의 N극과 S극의 방향을 바꿔 0과 1의 디지털 정보를 저장하거나 지울 수 있다. 지금까지는 강자성체의 자성을 바꾸기 위해 외부에서 강한 자력을 보내는 방법을 주로 연구해 왔다. 많은 전기가 필요한 방법이다.

 

연구진은 지금까지 물리학계에서 이론으로만 존재하던 현상을 세계 최초로 실험을 통해 구현했다. 연구진은 강자성체의 자구벽(자성 경계)끼리 충돌시키면 ‘스핀파’라고 부르는 새로운 파동이 생기며 이 파동을 이용해 다시금 자성을 바꿀 수 있다는 사실을 처음으로 증명했다.

 

외부에서 강한 전기를 주지 않아도 메모리 소자 간 움직임을 조정하는 것만으로 데이터 저장이 가능해진 셈이다. 연구진은 이번 성과가 노트북 컴퓨터나 스마트폰 등 소형 정보 기기의 메모리 전력 문제 해결의 단초가 될 것으로 기대하고 있다.

 

우 연구원은 “향후 차세대 메모리 관련 산업 전반에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이 성과는 국제학술지 ‘네이처 피직스’ 31일자에 게재됐다.

 

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