포스텍은 이병훈·강석형 전자전기공학과 교수 연구팀이 적은 전력으로도 우수한 성능을 보이는 삼진 로직 회로(Ternary logic circuit)에 필요한 원천소자기술 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

삼진 로직 회로는 0과 1로 동작하는 기존 이진 회로와 달리 0, 1, 2로 동작하는 회로다.

처리할 수 있는 정보 양이 늘어날 뿐만 아니라 이진 회로보다 필요한 소자 수가 적어 전력 소모 또한 줄어들 것으로 여겨졌다

다만 회로의 구조적인 문제로 정보처리 과정에서 누설전류가 생겨 실제로는 여전히 전력 소모가 컸다.

이에 연구팀은 특정 전압 영역에서만 전도성을 가지는 반양극성(Anti-Ambipolar) 스위칭 소자를 개발, 삼진 회로 누설전류 문제를 해결했다.

반양극성 스위칭 소자를 이용한 삼진 회로는 누설 전류가 거의 발생하지 않았고 0.15마이크로와트(μW, 1μW=100만분의 1W)의 적은 전력으로도 탁월한 성능을 보였다.

이 전력량은 다른 삼진 회로에서 필요했던 전력량의 7분의 1에 불과하다.

이번에 개발된 소자는 전원 전류비(Peak-to-Valley Ratio)가 106으로 우수하며 칩 단위 대면적 공정이 가능·안정적이고 균일하게 동작해 삼진 회로 상용화 가능성을 더욱 높였다는 게 특징이다.

연구성과는 급격히 늘어난 전력 소모로 어려움을 겪는 반도체 기술 한계를 돌파할 수 있는 대안으로 학계 이목을 끌고 있다.

전력 소모를 줄임으로서 관련 산업 경쟁력을 확보하고 막대한 전력 사용으로 인한 환경 오염을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구성과는 국제 학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’에 최근 게재됐다.

포항=이상호기자 ish@idaegu.co.kr