경상국립대, '빛 신호로 입력된 정보를 논리 연산하는 대면적 반도체 기술 개발'

박준홍 교수팀, 국제 저명 학술지 '에이시에스 머티리얼즈 레터' 표지 논문 선정

국내 연구진에 의해 빛 신호로만 구동해 단일 소자 규모에서 논리 연산을 구현하는 대면적 반도체 소재 기술이 개발됐다.

경상국립대 나노·신소재공학부 박준홍 교수팀이 밀리미터 규모로 균질 합성된 이차원 반도체 소재를 활용해 서로 다른 파장대 빛을 신호로 동시 입력해 논리 연산을 구현하는 데 성공했다.

현대 사회는 이미지 및 영상 등 대량으로 쏟아지는 데이터를 처리하기 위해 고효율이면서도 콤팩트화해 개인이 활용 가능한 시스템 개발이 요구되고 있으며, 인간의 시각 기능과 유사하게 이미징-처리 기술에 대한 수요가 폭발적이다. 하지만 현존 정보 처리 시스템은 이미징 정보를 0과 1의 디지털 신호로 바꾸어 처리하는 변환 과정이 필요해 막대한 데이터 처리 수요를 감당하기에 역부족이다. 

연구팀은 화학 기상 증착법으로 성장시킨 밀리미터 규모의 p형 WSe2(텅스텐 디셀레나이드) 반도체 소재를 균질 합성하여, 빛으로 제어되는 광게이팅 트랜지스터를 구현했다.

기존의 트랜지스터가 유전체 층에 전기장을 가해 제어되는 것과 달리, 이 광게이팅 트렌지스터는 빛의 세기와 펄스 변조에 따라 다양한 동작 모드를 보인다. 특히 빛의 세기 임계값 이상에서는 'AND'와 'OR' 등 논리 연산을 구현하는 데 성공했다. 더 나아가 펄스 형태의 광 신호 변조를 통해 신경망 구동으로 전환도 가능했다. 

이 기술의 가장 큰 장점은 열 노이즈나 복잡한 미세공정 없이도 고성능의 다기능 트랜지스터를 구현할 수 있다는 점이다. 이는 기존 정전기 게이팅 방식의 광전자 트랜지스터가 가진 한계를 극복한 것으로 평가된다.

연구팀은 "이번에 개발된 광게이팅 반도체 기술은 정전기 구동의 광학적으로 작동되는 인센서 컴퓨팅 하드웨어 제작에 큰 도움이 될 것"이라며, "다중 모달 인터페이스와 인공지능 구현에 적합한 다기능성을 제공할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 재료 분야 저명 국제학술지 '에이시에스 머티리얼즈 레터(ACS Materials letters)'(IF: 9.6)에 '화학 기상 증착법에 의해 성장된 밀리미터 스케일 전이 금속 디칼코게나이드 기반 광 게이트 트랜지스터의 다중 모드 동작(Multimode operation of light-gated transistors based on millimeter-scale transition-metal dichalcogenide grown by chemical vapor deposition)'이라는 제목으로 지난 5일 온라인 게재됐다. 

한편 이 연구는 과학기술정보통신부 주관의 국가반도체연구실 사업과 우수신진연구 사업의 지원으로 수행했다.

◆경상국립대병원, 3회 연속 중환자실 적정성 평가 1등급 획득

경상국립대병원(병원장 안성기)은 최근 건강보험심사평가원이 발표한 '제4차 중환자실 적정성 평가'에서 최고 등급인 1등급을 획득했다.

중환자실은 중증 환자를 지속적으로 관찰하면서 전문적인 치료를 시행하는 곳으로 적절한 시스템을 갖추는 것이 중요하기에, 건강보험심사평가원은 중환자실 전반에 대한 질 향상을 제고하기 위해 지난 2014년부터 중환자실 적정성 평가를 시행하고 있다.

제4차 중환자실 적정성 평가는 지난해 1월부터 3월까지 3개월간 중환자실에 입원한 만 18세 이상 환자(건강 보험 의료급여) 진료분으로 이뤄졌으며, 총 303곳 의료기관(상급종합병원 45곳, 종합병원 258곳)을 대상으로 평가를 시행해 건강보험심사평가원이 그 결과를 발표했다.

이번 평가는 △전담전문의 1인당 중환자실 병상 수 △간호사 1인당 중환자실 병상 수 △중환자실 전문장비 및 시설 구비 여부 △중환자실 감염관리 활동 여부 △중환자실 사망률 등 총 5개 평가지표로 시행됐으며, 경상국립대병원은 종합점수 92.0점(전체 평균 68.5점)을 받아 3회 연속으로 1등급을 획득했다.

중환자실 전담전문의 주선미 교수(호흡기·알레르기내과)는 "앞으로도 중증 환자에 대한 전문적이고 최적의 치료로써 생존율 향상을 위해 최선의 노력을 다하겠다"고 말했다.

한편, 경상국립대병원은 이번 4차 중환자실 적정성 평가에서 지난 7월 25일 건강보험심사평가원으로부터 당초 평가등급 2등급(87.0점)으로 통보받았으나, 이의 신청을 통해 지난 6일 1등급(92.0점)으로 등급 변경을 최종 통보받았다.

◆중기부-중진공, 한진과 글로벌 이커머스 성공전략 밝힌다

중소벤처기업부(장관 오영주)와 중소벤처기업진흥공단(이사장 강석진, 이하 중진공)은 ㈜한진(사장 조현민)과 서울 목동 e-Biz 지원센터에서 '글로벌 이커머스로의 초대, 물류&쇼퍼테인먼트(이하 웨비나)'를 공동 개최했다.

이번 웨비나는 중소벤처기업의 글로벌 이커머스 시장 진출을 촉진하기 위한 행사로 중진공 유튜브 채널인 '고비즈코리아 GETS'을 통해 실시간 온라인 생중계 됐다. 

주요내용으로는 '전자상거래 수출시장 진출사업' 수행기관인 한진 물류솔루션팀의 △초보셀러의 해외물류 통관 방법과 FBA 물류 △해외 풀필먼트와 성공사례에 대한 발표가 진행됐다. 이어 틱톡(TikTok) 관계자 참석해 △글로벌 커머스 확장을 위한 틱톡 활용 전략 등을 제시했다. 

강연 이후에는 이커머스 수출 애로 해소를 위한 한진이 운영하는 국제특송 서비스인 '원클릭글로벌 서비스'에 대한 안내와 웨비나 참여기업을 대상으로 국제특송 비용을 지원하는 '원클릭글로벌 운임 할인 혜택'이 제공됐다. 

김일호 글로벌성장이사는 "중진공은 중소벤처기업의 수출 확대를 위해 물류 애로 해소, 홍보 콘텐츠 제작 및 활용 교육 등을 적극 지원하겠다"고 밝혔다. 

◆KTL, 한국철도공사와 철도산업 발전을 위한 맞손

한국산업기술시험원(이하 KTL, 원장 김세종)은 한국철도공사(이하 코레일, 사장 한문희)와 '국내 철도기술 신뢰성 제고 및 국내·외 사업화 발전을 위한 업무협약'을 체결했다.

철도차량은 관련법에 따라 그 설계가 기술기준 등에 적합한지에 대한 검증이 필수다. KTL은 국내 유일 공공 종합시험인증기관으로 이러한 형식승인 시험뿐만 아니라 철도 차량 및 부품의 성능시험도 함께 수행하고 있다.

지난 2020년부터 코레일과 함께 '철도차량부품개발사업'을 공동으로 수행하며 철도차량 핵심부품 국산화와 미래 신기술 개발 선도 등 철도산업 기술향상을 위한 최선의 노력을 기울이고 있다.

이러한 점에서 이번 양 기관의 업무협약은 큰 의미가 있다. 이번 업무협약에는 철도 부품‧장치의 시험‧인증 활성화를 통한 국내‧외 사업화 협력, 철도기술 발전을 위한 공동 연구 기획 및 수행, 전문교육프로그램을 통한 전문 인력 양성 등 긴밀한 협업체계 마련 등이 담겼다.

이로써 앞으로 KTL은 관련 기술 노하우와 전문 인력을 활용해 코레일이 운영하는 각종 철도 부품‧장치에 대한 공인시험과 더불어 기술지원 서비스를 제공할 계획이다. 또한, 성능 및 안전성 입증으로 국내뿐만 아니라 해외에서 요구하는 철도산업분야 인증에도 주도적인 컨설팅을 통해 적극 지원할 예정이다. 

또한, KTL은 이번 협약을 통해 철도분야 연구개발 뿐만 아니라 상용화에 이를 수 있는 R&D를 수행한다. 이로써, 연구수행기간 중 사업화를 위한 각종 인증들을 획득해 낼 계획이다. 더불어 철도산업 기술발전에 이바지 할 수 있는 전문 인력 양성을 목표를 둔 교육프로그램도 개설할 계획이다.

코레일 한문희 사장은 "이번 업무협력을 바탕으로 국내 철도산업 발전에 크게 기여할 수 있을 것이라고 생각한다"며, "더 나은 기술 그리고 더욱 안전한 철도가 될 수 있도록 최선의 노력을 다 하겠다"고 밝혔다.

김세종 원장은 "KTL이 58년간 축적한 시험‧인증 기술 역량과 그동안 구축해 놓은 해외 네트워크를 적극 활용해 국내 철도기술의 신뢰성 향상을 위해 적극 협력할 것"이라고 밝혔다.

진주=강연만 기자 kk77@kukinews.com
강연만 기자 kk77@kukinews.com