삼성 지원받은 ‘차세대 부품·소재’ 연구과제들 학술지에 잇단 게재
삼성 지원받은 ‘차세대 부품·소재’ 연구과제들 학술지에 잇단 게재
  • 김창권 기자
  • 승인 2019.09.24 10:07
  • 수정 2019-09-24 10:07
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2013년부터 10년간 1조5000억원 연구 지원
고려대 이경진 교수 /사진=삼성전자
고려대 이경진 교수 /사진=삼성전자

[한스경제=김창권 기자] 삼성미래기술육성사업 지원을 받은 차세대 반도체, 2차 전지와 같은 미래 부품 소재 연구 과제가 세계적인 학술지에 잇따라 게재되는 등 지속적인 성과를 내고 있다.

24일 삼성전자에 따르면 고려대 신소재공학부 이경진 교수 연구팀이 국제공동연구를 통해 새로운 자성소재를 적용해 MDW(Magnetic Domain Wall)-MRAM의 소비 전력을 95% 이상 절감시킬 수 있는 원천기술이 18일(현지시간) 세계적인 학술지 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 발표됐다.

이경진 교수 연구팀은 MDW-MRAM에 기존에 사용되어 왔던 강자성(Ferromagnets) 소재를 새로운 페리자성(Ferrimagnets) 소재로 변경했다. 이를 통해 스핀 전달 효율이 20배 정도로 커져 구동 전류 효율이 20배 이상 개선됨을 확인했고, 소비전력을 기존 대비 95% 이상 절감시킬 수 있는 돌파구를 제시했다.

이경진 교수는 "이번 연구결과는 차세대 MDW-MRAM 기술의 중요한 난제였던 높은 전력소모 문제를 해결할 수 있는 가능성을 보여줬다는 것에 큰 의미가 있다"고 말했다.

또한 "MRAM은 비휘발성, 고밀도, 저전력을 동시에 만족하는 특성이 있어 AI, 자율주행, IoT 등 향후 4차 산업혁명 기술발전에 있어 파급 효과가 있을 것으로 기대된다"고 덧붙였다.

이외에도 성균관대 윤원섭 교수와 고려대 강용묵 교수 공동 연구팀은 2차 전지 충전용량의 한계를 극복할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 이 연구 결과는 지난 2일 세계적인 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표됐다.

공동 연구팀은 망간계 산화물인 버네사이트(Birnessite)를 이용하면 층과 층 사이에 존재하는 결정수(crystal water)의 양과 위치에 따라 층간 구조적 특징을 제어할 수 있다는 점에 착안했다.

이를 통해 충방전 과정에서 발생하는 구조 변화를 가역적으로 만들어 충전용량을 100% 활용할 수 있는 가능성을 보여줬다.

윤원섭 교수는 "이번 연구결과는 충방전 과정에서 발생하는 양극 소재의 구조 변화를 근본적으로 뛰어넘을 수 있는 새로운 패러다임을 최초로 제시한 연구 결과이다"라고 말했다.

또한, 강용묵 교수는 "가역적인 구조변화가 다양한 적층 소재에 확대 적용될 수 있다면 이론적 한계에 거의 도달한 2차 전지 양극 소재 개발에 박차를 가할 것으로 기대된다"고 말했다.

이들의 연구는 지난 2017년부터 삼성미래기술육성사업에서 연구지원 과제로 선정돼 지원을 받아 왔다.

한편, 삼성미래기술육성사업은 국가 미래 과학기술 연구 지원을 위해 2013년부터 10년간 1조5000억원을 지원하고 있으며, 지금까지 534개 과제에 6852억원을 집행했다.