성균관대학교는 김기강 포스트실리콘 핵심연구지원센터장과 이영희 교수가 최근 세계적인 학술 출판사 '스프링거 네이처(Springer Nature)'를 통해 차세대 반도체 분야의 최신 연구를 종합한 전문 학술서 '2D van der Waals Layered Semiconductors'를 출간했다고 5일 밝혔다.
이번에 출간된 저서는 종이보다 훨씬 얇은 원자 크기 수준의 '2차원 층상 반도체'를 다룬다. 이 소재는 원자들이 마치 책장처럼 얇은 층으로 쌓여 있는 특이한 구조를 가지고 있으며, 기존의 실리콘 반도체가 가진 한계를 뛰어넘어 더 빠르고 전기를 적게 쓰는 차세대 전자제품, 인공지능(AI) 반도체, 친환경 에너지 기술을 만들 핵심 재료로 크게 주목받고 있다.
이러한 첨단 소재를 넓은 면적으로 균일하게 만들고 실제 기기에 적용하는 데에는 아직 극복해야 할 기술적 숙제들이 남아있다. 이번 저서는 이러한 한계를 해결하기 위해 기초적인 과학 원리부터 실제 소재를 합성하고 소자로 만드는 기술, 그리고 이를 에너지 장치에 응용하는 방법까지 체계적으로 연결해 설명하고 있다.
본 저서는 국내외 최고 연구진이 참여한 총 9개의 장으로 구성됐다. 2차원 반도체를 만드는 기초 합성법부터 인공지능 뇌를 닮은 '뉴로모픽 컴퓨팅', 빛과 전기를 이용한 태양전지 및 에너지 변환 기술까지 폭넓게 다룬다. 특히 물리학, 화학, 재료공학, 전자공학 등 여러 학문 분야에 걸쳐 있던 연구 성과를 한 권의 책으로 집약했다는 점에서 가치가 매우 크다. 이에 따라 차세대 반도체와 에너지 기술을 연구하는 전 세계 과학자들은 물론, 관련 분야를 공부하는 학생들에게도 뛰어난 지침서가 될 것으로 기대된다.
김기강 교수는 “2차원 반데르발스 소재는 미래의 초고속 컴퓨터와 지속 가능한 에너지 시스템을 이끌어갈 핵심 바탕”이라며 “이번 저서가 급격히 발전하는 반도체 연구를 종합적으로 이해하고, 다양한 학문이 서로 협력하여 새로운 기술을 만들어내는 계기가 되기를 바란다”고 전했다.
이번 출간은 교육부 기초과학연구역량강화사업과 한국기초과학지원연구원(KBSI)의 지원을 받아 수행됐다. 성균관대 연구진의 반도체 연구 역량을 세계적으로 입증한 이번 성과는 국내외 학술 교류를 더욱 활성화하고 미래 반도체 기술 발전에 크게 기여할 전망이다.
조호현 기자 hohyun@etnews.com