■ 차량용 SiC 전력 반도체, 국내 독자 개발 성공 ● 독일. 일본만 보유한 기술, 독자 개발 성공으로 반도체 부족 해소 전기 자동차용으로 수요가 급격히 늘고 있는 SiC (Silicon Carbide, 탄화규소) 전력 반도체의 성능과 가격 경쟁력을 크게 높이면서도 칩 공급을 더 늘릴 수 있는 기술이 국내에서 개발돼 곧 실용화될 예정이어서 관심을 끌고 있다. 한국전기연구원(KERI)은 SiC 전력반도체 소자 최첨단 기술인 ‘트렌치 구조 모스펫(MOSFET)’을 개발하여 전문 제조업체와 20억원 규모의 기술 이전 계약을 맺었다고 2021년 04월 21일 밝혔다. 전력 반도체 (또는 파워 반도체)는 전력을 제어하는 반도체로서 가전기기, 조명을 비롯한 모든 전기. 전자제품에서 반드시 필요하다. 대표적으로 전..

■ 테라헤르츠(THz) 기술용 신개념 전자소자 발명 ● 원천기술 특허 출원, 6G 무선통신, 고해상도 AR/VR 등에 활용 성균관대학교(총장 신동렬)는 이창구 기계공학부 교수 연구팀(나노과학기술원)이 2차원 소재 중 하나인 흑린을 이용, 기존과 완전히 다른 새로운 구조의 테라헤르츠(THz) 기술용 전자소자를 개발했다고 2021년 03월 09일 밝혔다. 테라헤르츠 기술은 전자기파 중에서 0.1-10 THz 주파수 대역의 서브밀리미터(sub-milimeter) 파장을 이용하며, 공항의 보안용 검색기, 비파괴 검사기기, 의료용 영상진단기기 등에 활용되고 있다. 향후에는 5G 통신보다 수십 배 빠른 6G 초고속 무선통신, 암 진단 시스템, 신약 개발, 신소재 개발, 고속 영상 처리 등 혁신적인 미래 첨단기술에 ..

■ 로봇. 자율 주행 책임질 한국 벤처 시스템 반도체 ● 벤처기업 쿠오핀, 5G 영상 전송하는 '모나리자' 시스템 반도체 LG유플러스는 5세대(5G) 이동통신 상용화 1년 전인 2018년부터 초저지연 영상전송 기술기업을 찾아 헤맸다. 먼 곳에서 전송한 영상을 끊김 없이 보면서 실시간으로 로봇이나 드론, 중장비와 같은 각종 기기를 다루는 원격 제어 시장을 선점하기 위해서이다. 미국부터 유럽, 이스라엘까지 찾아다녔지만, 사실상 '허탕'을 쳤다. 하지만, 반전이 일어났다. 그토록 전 세계를 찾아 헤맸던 '보석'이 국내에 있었던 것이다. 2010년부터 꾸준히 영상전송 시스템 반도체와 전용 장치를 개발해온 벤처기업 쿠오핀이었다. LG유플러스는 2020년 지분투자를 단행했고, 2021년 상용화 서비스를 준비하고 있..

■ 빔 공정 필요 없는 초미세 반도체 제조 기술 ● UNIST. 美미네소타주립대, 10nm 이하 초미세 반도체 전극 제작 기술 손톱만한 반도체칩 안에 있는 수십억 개의 미세소자 패턴을 제조하기 위해서는 빔(빛) 공정이 필요하다. 그런데, 최근 국제 공동 연구진이 고가의 빔 공정이 필요 없는 초미세 패턴 제조 기술을 개발해 관심을 모으고 있다. UNIST(울산과학기술원)는 물리학과 남궁선 교수와 美 미네소타주립대 연구진이 물질을 여러 번 얇게 입히는 공정만으로 반도체 패턴 제조가 가능한 기술을 개발했다고 2021년 03월 24일 밝혔다. 기존 반도체 공정 기술인 원자층 증착법을 활용한 것이다. 이는 빔 기반 기술보다 간편하고 저렴하다. 원자층을 입히는 횟수로 채널 폭(전극 간 간격)을 나노미터 단위로 바꿀..

■ 차세대 반도체 소재 칼코겐 합성 기술 개발 ● 촉진제 이용해 2차원 반도체 소재 결정성 높여 2차원 반도체 소재(원자 두께의 얇은 소재)를 넓고 고르게 성장시키는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST)은 신소재 공학과 박혜성 교수팀이 성균관대 강주훈 교수팀과 함께 차세대 반도체 소재 합성 기술을 개발했다고 2021년 03월 08일 밝혔다. 연구팀은 고체 원료만을 이용하던 기존 방식과 달리 액상 원료와 고체 원료를 함께 쓰는 방식으로 결정성(원자 배열의 규칙성)이 우수한 전이금속 칼코겐(chalcogen) 화합물을 합성하는 데 성공했다. 연구팀에 따르면 대표적 2차원 소재인 전이금속 칼코겐(chalcogen) 화합물은 차세대 반도체 소재로 주목받고 있지만, 대면적 합성이 까다롭..

■ 세계 최고 수준의 전자 카메라가 개발됐다. ● 원자 움직임도 본다. 초고속 전자 카메라 성능 4배 향상. 국내 연구진이 태양광 소자나 첨단 신약 개발에 도움을 줄 수 있는 세계 최고 수준의 전자카메라 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국원자력연구원 초고속방사선연구실, 카이스트 기계공학과 공동연구팀은 극초단파 전자펄스의 타이밍을 100조분의 1초(10펨토초) 수준으로 측정하고 제어하는 기술을 개발하고 이를 초고속 전자카메라에 접목시켜 성능을 향상시키는데 성공했다고 2021년 03월 05일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘레이저 앤드 포토닉스 리뷰스’에 실렸다. 극초단 전자펄스를 이용한 회절분석기법은 전자펄스의 짧은 펄스폭과 광속의 99.2%에 도달하는 속도를 활용해 차세대 전기, 전자소재..

■ 1000배 응축 중적외선 파동 이미지 획득 최초 성공 ● 고성능 광학 소자. 광학 스위치. 광전류 장치 구현 가능 한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 장민석 교수가 이끄는 국제 공동 연구팀이 그래핀 나노층 구조에 1000배 넘게 응축되어 가둬진 중적외선 파동 이미지를 세계 최초로 얻어내고 초미시 영역에서 전자기파의 거동을 관측했다고 2021년 03월 02일 밝혔다. 연구팀은 수 나노미터 크기의 도파로에 초고도로 응축된 ‘그래핀 플라즈몬’을 이용했다. 그래핀 플라즈몬이란 나노 물질 그래핀의 자유 전자들이 전자기파와 결합해 집단으로 진동하는 현상을 말한다. 최근 이 플라즈몬들이 빛을 그래핀과 금속판 사이에 있는 아주 얇은 유전체에 가둬 새로운 모드를 만들 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 그래..

■ 세계 최초 인공 지능 HBM-PIM 반도체 개발 ● 세계 최초로 AI 엔진을 메모리에 탑재해 차세대 융합 기술 선점 삼성전자가 세계 최초로 메모리 반도체와 인공지능 프로세서를 하나로 결합한 HBM-PIM (Processing in Memory)을 개발했다고 17일 밝혔다. PIM (Processing in Memory)은 메모리 내부에 연산 작업에 필요한 프로세서 기능을 더한 차세대 신개념 융합 기술이다. 삼성전자는 PIM (Processing in Memory) 기술을 활용하여, 슈퍼컴퓨터(HPC)와 AI 등 초고속 데이터 분석에 활용되는 HBM2 Aquabolt에 인공지능 엔진을 탑재한 HBM-PIM을 개발했다. HBM2 (High Bandwidth Memory) Aquabolt는 2018년 01..

■ 눈사태처럼 빛 증폭, 광사태 나노물질 첫 발견 ● 앵커 : 흐린 빛을 주면 강한 빛을 내는 현상을 눈사태에 비유해 '광사태'라고 부릅니다. 국내 연구진이 주도한 국제 연구진이 나노 크기에서 '광사태' 현상을 나타내는 물질을 최초로 합성하는 데 성공했습니다. 자율주행 자동차와 태양전지 등 첨단 분야에 활용할 수 있다고 합니다. ★ 기자 : 눈에 안 보이는 빛을 발하는 레이저 장치입니다. 에너지가 무척 작기 때문인데, 이 빛이 특수한 나노물질에 닿으면 상황이 달라집니다. 나노 물질 하나하나가 빛을 발하면서 모습을 드러냅니다. 산 정상에서 구르기 시작한 작은 눈덩이가 거대한 눈사태를 일으키는 것처럼, 작고 희미한 빛이 크고 강한 빛을 만들어내는 현상, '광사태'입니다. 나노 크기에서 '광사태' 현상이 발현..

■ 핵 생성 과정을 원자 수준에서 직접 관찰 성공 ● 반도체 소재 분야 원천 기술 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 박정원 연구위원 (서울대 화학생물공학부 교수) 연구팀은 원자가 모여 결정을 이루는 '핵 생성'(nucleation) 과정을 세계 최초로 관찰해 냈다고 2021년 01월 29일 밝혔다. '원자핵이 결정화되는 과정에서 일어나는 비결정상과 결정상 사이의 가역적 전이 (Reversible disorder-order transitions in atomic crystal nucleation)' 라는 제목의 이번 논문은 학계에서 오랜 난제였던 결정핵 생성 원리를 제시한 점을 인정받았다. 핵 생성은 원자가 모여 물질을 만드는 출발점이지만, 원자의 크기가 수 옹스트..

■ 마스크 쓰고도 99% 정확한 안면 인식 기술 개발 ● 마스크 착용 상태에서 얼굴 인식 신원 확인 시스템 국내 최초 개발 앞으로 마스크 착용에도 안면 인식이 가능한 정도의 99% 정확한 AI 안면 인식 기술로 출입 정보까지 실시간 관리할 수 있게 된다. 한국전기연구원(KER)이 인공지능(AI) 기술을 활용해 출입자 안면 인식과 정보 관리를 통합적으로 수행할 수 있는 획기적인 시스템을 개발했다. 최근 코로나19 확산 방지를 위해 대부분 장소마다 출입자의 체온 측정과 방문 기록 작성이 생활화되고 있다. 하지만, 이러한 절차들이 각각 별도로 이루어지고 있어 정보 파악을 위한 시간이 소요될 뿐만 아니라, 관리 요원도 상시 주재해야 하고, 무엇보다 정보 확인 과정에서 상호 접촉과 교차 감염의 우려가 있을 수 있..

■ 코로나 비대면 시대, 허공에 뜬 가상 버튼 개발 ● 앵커 : 코로나19 확산 이후 바이러스에 대한 불안감으로 엘리베이터나 자판기 버튼, 손으로 누르는 것이 좀 꺼려지실 텐데요. 이 걱정을 덜어 줄 가상버튼 기술이 빠르게 진화하고 있습니다. 접촉하지 않고도 버튼을 누룰 수 있는 건데요. 마치 영화 같은 일이 현실로 성큼 다가왔습니다. ★ 리포트 : 엘리베이터 벽면에 이쑤시개가 잔뜩 꽂혀있습니다. 손을 대지 않고 층수 버튼을 누르기 위해 준비해둔 겁니다. 태국의 한 쇼핑몰에는 아예 손 대신 발로 누르는 방식도 등장했습니다. 가려는 층의 페달을 밟으면 버튼이 눌러집니다. 그리고, 이런 단계를 넘어 이제는 첨단 과학을 접목한 비접촉 기술이 빠르게 진화하고 있습니다. 비접촉 터치스크린 자판기를 손가락으로 가리..

■ 빛에 따라 기능하는 2차원 반도체 공정 개발 ● 파장 따라 가시광선에서는 p형, 자외선에서는 n형으로 두께가 1nm 이하로 얇은 평면 형태인 2차원 반도체를 ‘빛’으로 간편하게 도핑하는 기술이 개발됐다. 도핑은 반도체에 불순물을 주입해 정공이 많은 p형 또는 전자가 많은 n형으로 변환하는 공정을 말한다. 현재 우리가 쓰는 실리콘 반도체는 불순물을 넣어 특성을 조절하나 2차원 반도체엔 그대로 적용하기 힘들다. 연구진은 2차원 반도체에 결함을 일으키는 빛을 역이용해 자외선에서는 n형, 가시광에서는 p형으로 반도체를 도핑하는데 성공했다. ● 2차원 반도체 도핑 기술은 아직 전무한 실정하다. 기초과학연구원(IBS) 원자제어 저차원 전자계연구단 조문호 부연구단장팀은 2차원 반도체 물질을 서로 다른 파장의 빛을..

■ 차세대 메모리로 주목받는 자기 메모리(MRAM) ● 전원 꺼져도 정보 삭제 NO!, '저전력 고속 메모리' 구현된 컴퓨터에 들어있는 SRAM, DRAM은 높은 속도로 구동되지만, 전원이 꺼지는 순간 모든 정보를 잃어버린다. 반면, 전원이 꺼져도 정보가 유지되는 정보 저장 장치들은 동작 속도가 느리다. 이런 장치들 중 비교적 빨라서 각광 받는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 핵심 소자인 플래시 RAM(FRAM) 등의 동작 속도는 SRAM, DRAM보다 수십 배 이상 느리다. 차세대 메모리로 주목받는 자기(磁氣) 메모리(MRAM)는 전원이 꺼져도 정보가 유지되면서도 SRAM, DRAM과 대등한 동작 속도를 낼 수 있어 많은 메모리 업체에서 연구가 진행 중이다. 하지만, 자기 메모리에 정보 기록을 위해..

■ 촉각. 온도 느끼는 전자 피부 세계 첫 개발 ● 포항공대. 미국 스탠퍼드대 공동 연구팀 성과 사이언스지 게재 사람 피부처럼 온도와 자극을 모두 감지할 수 있는 전자피부가 개발됐다. 포항공대(포스텍)는 신소재공학과 정운룡 교수. 유인상 박사와 미국 스탠퍼드대 제난 바오 교수 공동연구팀이 온도와 기계적 자극을 동시에 측정할 수 있는 '다기능성 이온 전자 피부'를 세계 최초로 개발했다고 2020년 11월 20일 밝혔다. 연구 결과는 과학 분야 최고 권위지인 사이언스지 2020년 11월 20일 자에 공개됐다. 사람 피부에는 꼬집거나 비트는 다양한 촉각과 뜨겁거나 차가운 온도를 감지할 수 있는 수용체가 있다. 지금까지 발표된 전자피부는 사람 피부처럼 2가지를 동시에 인지하지 못하고, 움직임이나 온도를 각각 감..

■ PIM 기반 AI 가속기 반도체 시스템 개발 ● PIM, 메모리에 AI 연산 기능 추가한 차세대 반도체 한국과학기술원(KAIST)은 프로세싱 인 메모리(Processing In Memory, PIM) 기술을 기반으로 AI 추천시스템 학습 알고리즘 가속에 최적화된 지능형 반도체 시스템 개발에 성공했다. 한국과학기술원(KAIST) 전기 및 전자공학부 유민수 교수 연구팀은 2020년 11월 16일, PIM 기술 기반의 메모리 중심 AI 가속기 반도체 시스템을 개발했다고 밝혔다. AI 추천시스템 알고리즘은 구글, 아마존, 유튜브, 페이스북 등 빅테크 기업들이 콘텐츠 추천 및 개인 맞춤형 광고를 제작하는데 기반이 되는 AI 기술이다. 온라인 광고를 통한 수입은 구글과 페이스북과 같은 실리콘밸리의 빅테크 기업의..

■ 사진. 동영상 자료의 위조 탐지 기술 개발 위조되거나 변조된 사진·영상자료를 손쉽게 탐지해내는 고성능 소프트웨어가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 논문 발표 수준에만 머물러 있던 사진과 동영상 자료 위조. 변조 탐지기술을 실용화 단계로 끌어올린 것은 국내 최초이자 세계에서도 두 번째이다. 2020년 11월 03일 카이스트(KAIST) 전산학부 이흥규 교수 연구팀이 밝힌 신기술은 인공신경망을 이용하여 디지털 형태의 사진 변형 여부를 광범위하게 탐지하는 실용 소프트웨어 ‘카이캐치(KAI Catch)’이다. 최근, 딥페이크(deepfake)를 포함하여 각종 위조. 변조 영상의 등장과 온라인 유통으로 인한 위·변조 탐지기술에 관한 관심이 급속히 증가하고 있다. 그러나, 위조. 변조 여부를 직접 확인할 수 있는..

■ 무선으로 다량의 전력 송전 가능 기술 개발 2014년 노벨 물리학상을 받은 아마노 히로시(天野浩) 나고야대 교수가 이끄는 연구팀이 무선으로 다량의 전력을 송전할 수 있는 길을 열어놓은 새로운 기술을 개발했다고 NHK 등이 2020년 09월 23일 보도했다. 매체에 따르면, 아마노 교수 등 연구팀은 이날 마이크로파를 사용한 새로운 기술 연구개발 끝에 송전할 때, 전력의 변환 효율을 세계 최고 수준으로 높이는데 성공했다고 발표했다. 또한 연구팀은 아마노 교수에 노벨 물리학상을 안겨준 청색 발광 다이오드의 재료인 질화칼륨을 사용해 기존 보다 3배 정도의 전력을 무선으로 보낼 수 있는 부품을 개발했다고 전했다. 전깃줄 없이 무선으로 전력을 송전하는 기술은 스마트폰 충전기 등으로 실용화했지만, 보낼 수 있는 ..

■ 메모리 집적도 1000배 향상 소재 발견 ● 원자간 상호작용 소멸로 기존 공정 한계 극복 삼성미래기술 육성사업이 지원한 UNIST(울산과학기술원) 에너지·화학공학부 이준희 교수 연구팀이 차세대 메모리 반도체의 집적도를 1,000배 이상 향상시킬 수 있는 이론과 소재를 발표했다. 이 연구는 2020년 07월 02일 세계적인 학술지 '사이언스'에 게재됐다. 사이언스에 순수 이론 논문이 게재되는 경우는 극히 드물다. 국내 연구팀 단독 교신으로 진행한 이 연구는 이론적 엄밀성과 독창성, 산업적 파급력을 인정받아 게재됐다. 반도체 업계는 그동안 소자의 성능을 향상시키기 위해 미세화를 통해 단위 면적당 집적도를 높여왔다. 하지만, 데이터를 저장하려면, 탄성으로 연결된 수천개의 원자 집단인 도메인이 반드시 필요해..

■ 스핀 트랜지스터 원천 기술 최초 개발 ● 차세대 저전력 고속력 '스핀 트랜지스터' 원천 기술 최초 개발 국내 연구진이 차세대 저전력. 고속력 트랜지스터로 슈퍼컴퓨터 연산 능력을 능가하는 성능으로 기대받고 있는 '스핀 트랜지스터' 개발의 토대를 마련했다. 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 조성재 교수 연구팀이 그래핀으로 자성체(磁性體) 없이 스핀 전류를 생성·검출하는 실험에 세계 최초로 성공했다고 2020년 05월 18일 밝혔다. 실리콘 기반의 반도체 기술은 집적도를 향상시켜서 성능을 향상시키는 것에 이미 한계에 봉착했다. 그래서, 새로운 반도체 기술이 필요했다. 스핀 트랜지스터를 이용한 CPU는 실리콘 기반의 집적 회로 보다 전력을 수십배 적게 소모하고, 속도는 수백배 빠르게 연산 작동한다. 또한,..

■ 터치 없이 눌리는 버튼 개발, 전염병 방역 ● ETRI, 기존 대비 감도 660배 높은 습도 센서 개발 국내 연구진이 기존보다 감도가 660배나 뛰어난 습도 센서를 개발했다. 손가락 터치 없이 약 1㎝ 거리에서 습도 감지가 가능하다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 이황화몰리브덴(MoS2)을 활용해서 ..

■ 곤충 눈을 모방한 초박형 카메라 개발 ● 곤충의 눈 구조를 모사해 제작한 10원 동전 절반 두께 초박형 카메라 곤충의 독특한 눈 구조를 본뜬 초박형 카메라가 개발됐다. 모바일 기기나 감시·정찰 장비, 의료 영상 기기 등 소형 카메라가 필요한 다양한 분야에 활용될 전망이다. KAIST ..

■ 5G보다 20배 빠르게, 동영상 40만명 시청 ● 네온 포토닉스, 400기가 펄스 진폭 변조 광송수신기 개발 국내 중소기업이 고화질 동영상 실시간 스트리밍 서비스를 40만명에게 동시 제공할 수 있는 광송수신기를 개발했다. 데이터센터의 데이터 트래픽 문제 해결에 기여할 전망이다. 광통신..

■ 나노 미터까지 측정하는 레이저 개발 국내 연구진이 나노 미터 단위까지 측정 가능한 펄스 레이저 측정 기술을 개발했다. 기존 고성능 거리 측정 기술의 한계를 뛰어넘은 기술로, 향후 반도체 공정. 지진 감지. 중력파 검출. 자율 주행 등에 사용되는 라이다(Lidar). 자연 현상 탐지 등에 ..

■ 3D 프린팅 기술로 집짓는 시대 실현 ​ ● 춘천 ㈜제이에이치(JH), 4년 걸쳐 연구, 기술 구현 성공 4차 산업 건설 기술이 집약된 3D 프린팅 기술로 집을 짓는 시대가 도래했다. 이 시점에 국내 연구진이 3D 프린터를 이용해 일반 주택 크기 건물의 뼈대가 되는 `골조'를 만드는 데 성공해 관..

■ 개방형 반도체 설계 활용해서 5G칩 개발 ● 무료 개방형 반도체 설계 시스템, 리스크 파이브 (RISC-V) 삼성전자가 해외 업체에 특허 이용료(로열티)를 내지 않는 개방형 반도체 설계 자산(IP) ’리스크 파이브‘(RISC-V) 시스템을 이용하여 시스템 반도체를 생산한다. 새로운 방식으로 양산..

■ 마이크로 LED, 생산 기술 1000배 개선 ● 마이크로 LED, 롤(roll) 전사 기술 세계 최초 상용화 국내 연구진이 마이크로 발광 다이오드(LED) 디스플레이 생산성을 대폭 개선할 수 있는 '마이크로 LED 롤(roll) 전사 기술'을 세계 최초로 상용화한다. 마이크로 LED는 차세대 디스플레이로 각광받는 ..

■ 반도체 스타트업, AI칩 반도체 개발 대박 ● IPU, CPU. GPU 보다 최대 100배 빨라, MS에 납품 영국의 인공 지능(AI) 반도체 스타트업 '그래프코어'가 미국의 IT(정보기술) 대기업 마이크로소프트(MS)에 AI 전용 반도체를 납품하기로 했다고 2019년 11월 13일 발표했다. MS는 이를 자사 클라우드 컴퓨..

■ 차세대 투명 전극, 전기전도도 1000배 국내 연구진이 차세대 투명 전극으로 각광받고 있는 'ITO(인듐주석산화물)'의 전기전도도를 높여 플렉시블 투명 전극으로 활용할 수 있는 기술을 개발했다. 향후 플렉시블 디스플레이와 맞춤형 웨어러블 기기, 폴더블 태양광 패널 제작 등에 폭넓게..

■ 탄소나노튜브로 초고속 반도체 개발 ● 탄소나노튜브 활용 16개 데이터 동시 처리 프로세서 개발 탄소나노튜브(CNT)로 만든 마이크로프로세서가 컴퓨터 프로그램을 작동시키는 데 처음으로 성공했다. 탄소나노튜브는 탄소 원자가 벌집 모양으로 연결되어 원통형 다발을 이룬 물질이다..