KAIST '뇌 모방 반도체' 핵심기술 개발

KAIST는 신소재공학과 박병국·정연식 교수, 물리학과 김갑진 교수 연구팀이 자성메모리(M램) 관련 신기술을 개발했다고 29일 밝혔다. M램은 자기장의 밀고 당기는 현상을 이용해 데이터를 처리하고 저장하는 차세대 반도체다. 이론상 D램보다 집적도가 1000배 이상 높다.

연구팀은 ‘반(反)강자성체’의 자화 방향을 제어할 수 있는 기술을 새로 개발했다. 반강자성체는 인접한 원자끼리 서로 다른 방향의 자기모멘트(물체가 자기장에 노출될 때 받는 물리량)를 평행하게 나타내는 물질을 말한다. 강자성체와 달리 누설되는 자기장이 없어 고집적이 가능하다. 반강자성체를 쓰면 강자성체 기반 M램보다 저장 속도가 10배 이상 빨라질 것으로 기대된다.

연구팀은 이리듐과 망간으로 구성된 반강자성체의 자화 방향을 연속적으로 제어해 이진법(1 또는 0) 연산을 뛰어넘는 메모리 구현이 가능함을 보였다. 연구팀 관계자는 “인간의 뇌 연산 구조를 모방한 뉴로모픽 컴퓨팅 소자에도 응용 가능한 연구성과”라고 설명했다. 과학기술정보통신부 미래소재디스커버리사업 지원을 받은 이번 연구 결과는 글로벌 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com