로봇-AI 등 4차 산업 분야 기대주 ‘3진법 반도체’...각광 받는 이유는? [지식용어]
로봇-AI 등 4차 산업 분야 기대주 ‘3진법 반도체’...각광 받는 이유는? [지식용어]
  • 보도본부 | 심재민 기자
  • 승인 2019.08.10 08:59
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

[시선뉴스 심재민 / 디자인 최지민] 최신 기술 발전의 토대가 되어 온 ‘반도체’ 기술이 한 단계 더 진화될 것으로 보인다. 그것도 우리 기술로 말이다. 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 초절전·고성능·소형화 등 장점이 있는 '3진법 반도체'의 상용화 가능성을 확인하는 연구를 세계 최초로 성공했다.

울산과학기술원 김경록 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 '3진법 금속-산화막-반도체'를 대면적 웨이퍼(실리콘 기판)에 구현했다고 밝혔다. 이를 바탕으로 앞으로 4차 산업혁명 핵심인 AI, 자율 주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 파급 효과가 클 것으로 기대된다.

김 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 처리해야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르고, 그에 따라 소비전력도 적다. 반도체 칩 소형화에도 강점이 있는데 예를 들어 숫자 128을 표현하려면 2진법에서는 8개 비트(bit, 2진법 단위)가 필요하지만, 3진법으로는 5개 트리트(trit, 3진법 단위)만 있으면 저장할 수 있다.

그동안 반도체 업계는 인공지능(AI), 자율 주행, 사물인터넷 등 대규모 정보를 빠르게 처리하는 고성능 반도체를 만들고자 반도체 소자 크기를 줄여 집적도를 높여 왔다. 또 현재 2진법 기반 반도체에서 정보 처리에 드는 시간과 성능을 높일수록 증가하는 소비전력 등을 줄이는 문제도 고민해 왔다. 이에 따라 정보를 빠르게 처리하면서 소비전력은 낮은 3진법 반도체가 주목받고 있는 것.

현재 반도체 소자의 크기를 줄이고 집적도를 높여 급격히 증가하는 정보를 효과적으로 처리하려면, 소자의 소형화로 인해 누설전류가 커지고 덩달아 소비전력도 증가한다. 연구진은 반도체 소자에서 정보를 처리하는 상태를 구현하는 것에 누설전류를 활용하는 방법으로 이 문제를 해결했다. 누설전류의 양에 따라 정보를 3진법으로 처리하도록 고안한 것이다.

김 교수는 "이번 연구는 기존 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐 아니라, 대면적으로 제작돼 3진법 반도체 상용화 가능성까지 보여줬다는 것에 의미가 있다"고 밝혔다. 그러면서 "메모리와 시스템 반도체의 공정·소자·설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것"이라고 포부를 밝혔다.

참고로 이번 3진법 반도체 연구는 삼성전자가 추진하는 삼성미래기술육성사업 지원을 받아 진행됐다. 아울러 연구 결과는 지난달 15일 전자 소자 분야 학술지 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)에 발표됐다.

일본이 백색국가 명단 이른바 ‘화이트리스트’에서 한국을 제외하는 등 광범위한 ‘수출규제’를 단행하면서 국내 경제에 그늘이 져있는 상황이다. 특히 반도체 부분에서 큰 타격이 예상되는 만큼, 3진법 반도체 등 다양한 기술 개발과 지원들이 우리 기술을 앞세운 돌파구 마련에 기틀이 되기를 기대한다.


닫기