◆…사진제공:삼성전자(고려대 이경진 교수)
삼성미래기술육성사업 지원을 받은 차세대 반도체, 2차 전지 등 미래 부품 소재 연구 과제가 세계적인 학술지에 잇따라 게재되는 등 뛰어난 성과를 보이고 있다.
먼저 고려대 신소재공학부 이경진 교수 연구팀이 국제공동연구를 통해 새로운 자성소재를 적용해 MDW(Magnetic Domain Wall)-MRAM의 소비 전력을 95% 이상 절감시킬 수 있는 원천기술을 세계 최초로 개발했다.
연구 결과는 현지시간 18일 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)에 발표됐으며 MDW-MRAM은 데이터 저장을 위해 사용하지 않을 때도 계속 전원을 공급해야 하는 D램과 달리 전력을 공급하지 않아도 데이터를 장기간 저장할 수 있는 장점이 있다.
그러나 고밀도 데이터 저장을 위해 필요한 구동 전류가 너무 높은 문제가 있었지만 이경진 교수 연구팀은 기존 MDW-MRAM에 사용되던 강자성(Ferromagnets) 소재 대신 새로운 페리자성(Ferrimagnets) 소재로 변경, 구동 전류 효율이 20배 이상 향상됨으로써 소비전력을 기존 대비 95% 이상 절감시킬 수 있는 돌파구를 제시했다.
삼성전자는 이번 연구를 2017년 12월 삼성미래기술육성사업 지원과제로 선정하고 지원해 오고 있다.
또한 성균관대 윤원섭 교수와 고려대 강용묵 교수 공동 연구팀은 2차 전지 충전용량의 한계를 극복할 수 있는 기술 개발에 성공하고 지난 2일 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)를 통해 발표했다.
양극 소재의 성능은 2차 전지의 수명을 결정하는 요소로 현재 2차 전지에는 양이온 층과 금속산화물 층이 교대로 적층된 형태의 구조물로 반복되는 충·방전 과정에서 일정량 이상의 양이온이 움직이게 되면 층간 구조가 무너져 회복되지 않는 성질이 있다.
이런 비가역적 구조 변화에 따라 양극 소재가 본래 저장할 수 있는 충전용량을 100% 사용할 수 없는 것이 2차 전지의 성능 한계였으나 공동 연구팀은 망간계 산화물인 버네사이트(Birnessite)를 이용해 구조 변화를 가역적으로 만들어 충전용량을 100% 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.
삼성전자는 이번 연구를 2017년 6월 삼성미래기술육성사업 연구지원 과제로 선정하고 지원해 왔다.
한편, 삼성미래기술육성사업은 국가 미래 과학기술 연구 지원을 위해 2013년부터 10년간 1조5천억 원을 지원하고 있으며 지금까지 534개 과제에 6852억 원을 집행했다.
