삼성전자 지원한 포스텍 연구팀, 반도체 발열 잡는 신소재 적용 방법 찾았다…네이처 게재
포스텍 연구팀 단체 사진 /삼성전자 삼성미래기술육성사업 지원 과제가 또다시 반도체 한계를 뛰어넘을 실마리를 발견했다. 삼성전자는 포스텍 신소재공학과 손준우 교수와 최시영 교수 연구팀이 고집적 반도체에 사용할 새로운 소재를 개발한 성과를 인정받아 지난 18일(영국 현지시간) 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 논문을 게재했다고 25일 밝혔다. 논문 제목은 '급격한 상전이 특성이 있는 단결정 루틸 구조의 실리콘 상 이종 접합'이다. 반도체 집적도가 높아지면서 더욱 중요해지는 발열 문제를 해결할 새로운 기술이라는 평가다. 연구팀은 2017년 7월 삼성미래기술육성사업 연구과제로 선정돼 3년간 지원을 받아왔다. 한국연구재단 기초연구실의 지원도 받았다. 삼성미래기술육성사업은 2013년부터 우리나라의 미래를 책임질 과학기술 육성·지원을 목표로 삼성전자가 1조 5000억원을 출연해 시행하고 있는 연구 지원 공익사업이다. 매년 상·하반기에 각각 기초과학, 소재, ICT 분야에서 지원할 과제를 선정하고, 1년에 한 번 실시하는 '지정테마 과제 공모'를 통해 국가적으로 필요한 미래 기술분야를 지정해 해당 연구를 지원하고 있다. 연구자들이 도전적인 연구를 할 수 있도록 목표를 달성하지 못하더라도 책임을 묻지 않고, 실패 원인을 지식 자산으로 활용하도록 한다. 연구 책임자가 연구 성과와 주요 이슈를 설명하고, 참석 연구자들과의 토론을 통해 새로운 아이디어를 얻는 '애뉴얼 포럼', 연구 성과의 산업 활용도를 높이기 위한 R&D 교류회, 활용도가 높은 특허 출원을 지원하는 IP멘토링 등 다양한 프로그램도 운영한다. 그동안 682개 과제에 8865억원을 지원했으며, 국제학술지에도 2130건 논문을 게재하는 등 다양한 성과를 이뤘다. 네이처를 비롯한 최상위 학술지에도 189건이나 소개됐다. 포스텍 연구팀이 게재한 논문은 구체적으로 산화바나듐을 실리콘 웨이퍼에 적층할 수 있는 기술을 다루고 있다. '상전이 산화물'인 산화바나듐이 반도체 발열을 해결하기 위한 새로운 소재로 주목받았지만 실리콘과 결정 구조가 달라 전기적 결함을 발생할 수 있었던 상황, 산화티타늄을 우선 적층하는 방식으로 단결정 상태로 성장시키는데 성공한 것. 연구팀은 이 소재를 실제 제작에 활용하기 위해 산화물 반도체와 전극 사이의 저항 감소, 소자 크기에 따른 전기적 특성 제어 등 관련 기술에 대해 연구하고 있다. 손준우 교수는 "이번 연구를 통해 차세대 소재로 주목받고 있는 단결정 상전이 산화물의 우수한 특성을 기존 실리콘 반도체 소재에 적용할 수 있게 됐다"며 "초저전력 초고밀도 메모리 등 기존 한계를 극복할 수 있는 차세대 반도체 소자 개발을 위해 노력하겠다"고 말했다. 한편 삼성전자는 '함께가요 미래로! 인애이블링 피플'이라는 CSR 비전을 통해 청년 교육 뿐 아니라 삼성미래기술육성사업 등 상생 프로그램을 지원하며 사회문제를 해결하고 기초과학 등 산업 기반을 다지는데 기여하고 있다. 최근에는 대규모 투자와 함께 사회공헌 확대도 암시했다. /김재웅기자 juk@metroseoul.co.kr
