경희대학교는 오진영 화학공학과 교수 연구팀이 피부처럼 부드럽고 자유롭게 늘어나는 환경에서도 안정적으로 작동하면서 정보 저장과 논리 연산 기능을 동시에 수행하는 차세대 반도체소자 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
이번 연구 결과는 세계적 권위의 학술지 'Nature Communications(IF=15.7)' 6월호에 게재됐다.
연구팀이 개발한 소자는 빛과 전기 신호에 따라 동작 상태를 제어하는 신축성 광전 메모리 트랜지스터다. 정보를 비휘발성으로 저장하는 동시에 회로의 논리 기능을 유연하게 전환할 수 있는 재구성형 로직-인-메모리(Reconfigurable Logic-in-Memory, R-LIM) 반도체 기술을 구현했다.
신호 감지만 머물렀던 기존 전자피부 기술의 한계를 넘어, 데이터 저장과 연산을 하나의 소자 플랫폼 안에서 동시에 수행할 수 있어 피부 부착형 전자 시스템의 지능화 가능성을 크게 넓혔다.
개발된 소자는 최대 30%의 인장 변형과 반복적인 기계적 스트레스 조건에서도 안정적인 메모리 및 로직 반도체 특성을 유지하며 높은 기계적 안정성을 보였다. 연구팀은 4인치 웨이퍼 크기의 신축성 기판 위에서 R-LIM 시스템을 구현하며 대량 생산을 위한 집적성과 상용화 가능성을 입증했다.
오 교수는 “이번 연구로 전자피부가 단순한 센서를 넘어 데이터를 현장에서 직접 저장하고 처리하는 지능형 소프트 반도체 플랫폼으로 발전할 수 있음을 입증했다”며 “미래형 바이오 전자기기와 개인 맞춤형 헬스케어 시스템 구현을 위한 원천기술로 활용될 것”이라고 설명했다.
이번 연구는 한국연구재단, 한국산업기술기획평가원, 경기도(GRRC)의 지원을 받아 수행됐다.
권미현 기자 mhkwon@etnews.com