배근열 교수(국립금오공대)                                             이은호 교수(서울과기대)      

                                                         논문 커버 사진                               유기물 기반 지능형 반도체  및 이온수송 제어 기술 모식도   

지능형 반도체 소자 특성 조절’ 연구로 Materials Horizons 표지 논문 선정

저전력, 고효율 구현으로 자율주행차와 스마트 기기 활용 기대

후속 연구로 유연 센서 소자 개발에 박차

(전국=KTN) 김도형 기자= 국립금오공과대학교 소재디자인공학과 배근열 교수 연구팀이 최근 발표한 연구가 국제 저명 학술지인 Materials Horizons 10월 7일자 표지 논문으로 선정되며 주목을 받고 있다. 이 연구는 차세대 반도체로 떠오르는 지능형 반도체 소자의 선형성 향상을 위한 유기물 기반 소자 연구로, 서울과학기술대학교 화공생명공학과 이은호 교수 연구팀과 공동으로 진행되었다.

배근열 교수팀은 이번 연구에서 광가교를 이용하여 간단하면서도 효과적인 이온 수송 제어 방식을 제시했다. 이를 통해 유기물 기반 지능형 반도체 소자의 가교 밀도를 정밀하게 조절함으로써 이온 수송 특성을 제어하고, 공정의 복잡성을 줄이면서도 우수한 비휘발성과 선형성을 확보할 수 있었다. 이는 복잡한 공정 없이도 고성능 지능형 반도체 소자를 제작할 수 있는 가능성을 보여준 성과로 평가받고 있다.

지능형 반도체 소자, 낮은 전력 소모로 고효율 데이터 처리

지능형 반도체 소자는 인간 두뇌의 뉴런과 시냅스 기능을 모방하여 스스로 학습하고 판단하는 차세대 반도체로, 인공지능(AI) 알고리즘을 내장하고 있어 자율주행차, 스마트폰, IoT 기기 등에서 고속 데이터 처리와 높은 에너지 효율을 기대할 수 있다. 예를 들어 자율주행차에 지능형 반도체가 적용되면 보행자와 장애물을 빠르게 인식하고 회피하여 안전성을 높일 수 있다.

기존 지능형 반도체는 낮은 선형성을 보완하기 위해 추가적인 모듈이 필요한 경우가 많았으나, 이는 전력 소모를 증가시키는 단점이 있었다. 이에 따라 연구팀은 유기물 반도체 소재가 저렴하고 특성 개질이 용이하다는 점에 주목하여, 유기물 기반 지능형 반도체 소자의 이온 수송 특성을 개선하기 위한 연구를 진행하게 되었다.

후속 연구 통해 유연한 센서 소자 적용 기대

배 교수는 이번 연구의 의의를 강조하며 “복잡한 공정 없이 유기물 기반 지능형 반도체 소자의 이온 수송 특성을 제어할 수 있는 가능성을 밝혀낸 이번 연구는, 향후 유연성과 신축성을 갖춘 센서 소자에 적용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 한국연구재단의 지역대학우수과학자 및 우수신진연구 사업의 지원으로 수행되었다.

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