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차세대 M램 소재 개발...전원 꺼져도 작업 내용 날릴 걱정 없다

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2018년 04월 11일 16:45 프린트하기

자기메모리(MRAM)은 전원을 꺼도 정보가 그대로 남아 있지만 처리속도가 늦어 실용화되지 못하고 있다. 국내 연구진이 고속 처리가 가능한 자기메모리 개발에 필요한 신소재를 개발했다. 사진은 컴퓨터 개발 초창기 실험적으로 개발됐던 자기코어메모리의 모습. MITRE 제공
자기메모리(MRAM)은 전원을 꺼도 정보가 그대로 남아 있지만 처리속도가 늦어 실용화되지 못하고 있다. 국내 연구진이 고속 처리가 가능한 자기메모리 개발에 필요한 신소재를 개발했다. 사진은 컴퓨터 개발 초창기 실험적으로 개발됐던 자기코어메모리의 모습. MITRE 제공

컴퓨터를 쓰던 중 갑자기 전원이 꺼지면 작업하던 정보도 사라지는 경우도 많다. 작업 내용이 사라지지 않는 차세대 컴퓨터 개발에 필요한 신소재를 국내 연구진이 개발했다.

이경진 고려대 신소재공학과 교수팀은 박병국 KIAST 신소재공학과 교수팀과 공동으로 차세대 ‘자성메모리(MRAM)’ 개발에 필요한 신소재를 개발했다고 11일 밝혔다. 이 연구에는 미국국립연구소, 김갑수 KAIST 물리학과 교수팀 등도 참여했다.

컴퓨터 작업 중 미리 저장해 두지 않은 정보는 전원이 꺼지면 모두 사라진다. 현재 컴퓨터의 메모리 반도체가 전기 없이는 정보를 유지할 수 없는 ‘휘발성 메모리’이기 때문이다. M램은 자석의 N극과 S극의 원리를 이용해 정보를 유지하면도 현재 휘발성 메모리 이상으로 빠른 처리속도를 갖췄지만, 기술적 한계로 실용화가 어려웠다.

고려대-KAIST 교수 공동연구진은 자성메모리 동작에 꼭 필요한 ‘스핀전류’를 발생시키는 새로운 방법을 찾아내고, 이를 바탕으로 스핀 전류를 효과적으로 만들 수 있는 신소재를 개발했다. 스핀전류란 전자가 전선을 따라 흘러가지 않고 같은 자리에서 회전할 때 생기는 전류로, 적은 전기로 다양한 정보를 표현할 수 있어 주목받는 물리현상이다.

연구팀은 이렇게 만든 신소재로 실험한 결과, 스핀전류의 스핀 방향을 임의로 제어할 수 있다는 사실을 알아냈다. 이 신소재를 M램 개발에 적용하면 대량의 정보를 빠르고 정확하게 저장하거나 지울 수 있을 것으로 기대된다. 전력 소모량이 크게 줄어 스마트폰이나 웨어러블 전자기기, 사물인터넷용 메모리 등 다양한 분야에 적용 가능하다.

이경진 교수는 “이번 연구를 통해 스핀전류의 동작 방향을 제어할 수 있음을 이론 및 실험으로 규명했다”며 “추가 연구를 통해서 개발된 소재를 기반으로 하는 M램 개발을 실제 추진할 계획”이라고 밝혔다.

 

이 연구결과는 과학학술지 ‘네이쳐 머터리얼즈(Nature Materials)’ 3월 19일 온라인 판에 게재됐다.

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