전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

수직으로 쌓은 고성능 트랜지스터 개발...플렉서블기기 상용화 '성큼'

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 플렉서블 스마트기기 핵심소자인 유기 트랜지스터를 수직으로 쌓는 새로운 방법을 개발, 성능을 향상하는 데 성공했다고 23일 밝혔다. 차세대 스마트기기의 상용화를 앞당기는 데 도움이 될 것으로 전망된다.

플렉서블 스마트기기는 한 면을 접는 폴더블, 돌돌 말아서 보관할 수 있는 롤러블, 화면을 잡아당겨 늘릴 수 있는 스트레처블 등 유연한 차세대 스마트기기를 말한다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = KRISS 소재융합측정연구소 임경근 선임연구원이 수직으로 쌓은 고성능 유기 트랜지스터를 선보이고 있다. [사진=KRISS] 2020.06.23 swiss2pac@newspim.com

KRISS 소재융합측정연구소와 독일 드레스덴 공대, 홍콩 중문대 공동연구팀은 비싸고 복잡한 공정 없이 간단한 전기화학적 공정만으로 유기 트랜지스터를 수직으로 쌓았다. 기존 수평 방식의 유기 트랜지스터보다 구동 속도 증가, 전류 증가, 전압 감소 등 모든 부분에서 개선을 이뤄 정보처리 성능이 크게 향상됐다.

현재 상용화된 폴더블폰은 디스플레이 한 면만 접었다 펼 수 있게끔 만들어졌다. 디스플레이 전체를 구부리고 늘려 손목시계처럼 차고, 신문지처럼 둘둘 말아 사용하기 위해서는 기기 내 탑재되는 정보처리 및 정보저장 반도체 소자, 배터리 등 모든 부품이 유연해야 한다.

그 중에서도 정보를 처리하고 저장하는 반도체 소자인 트랜지스터의 성능에 따라 스마트기기의 성능이 결정되기에 이의 상용화를 위해선 값싸고 유연하며 고성능인 트랜지스터가 필요하다. 트랜지스터의 성능에 따라 디스플레이의 반응 속도, 컴퓨터의 처리 속도, 데이터 저장장치의 용량, 전력 소모량 등이 결정되기 때문이다.

유기물의 유연한 성질을 이용한 유기 트랜지스터는 가볍고 유연하며, 소재의 가격도 저렴해 대량생산이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 무기물 반도체보다 구동 전력이 크고 반응시간이 느려 트랜지스터로서 성능이 제한돼왔다.

대다수 기업과 연구소 등은 반도체 소자를 조밀하게 배열하기 위해 포토리소그래피, 관통전극 등 기술을 사용하고 있다. 이 기술은 하나의 소자를 깎고 붙여 만드는 수작업과 같아서 기술 난이도가 클 뿐더러 비용이 많이 든다. 또, 무기 반도체에 적용되는 기술로 유기 반도체에는 적용이 어렵다는 단점이 있다.

공동연구팀은 이를 해결하기 위해 산업현장에 사용되는 대표적 전기화학적 공정인 아노다이징(anodizing)에 주목해 전계효과 트랜지스터(FET)에 응용했다. 기존의 깎아내고 붙이는 방식이 아닌, 화학반응을 통해 미세 구조체를 아래에서부터 쌓는 방식을 개발했다. 아노다이징은 수용액에 알루미늄 전극 패턴이 포함된 소자를 담그고 전압을 인가해 전극 표면에 일정한 형상의 산화알루미늄 산화막을 생성하는 공정이다.

이 방식을 사용하면 전기화학적 처리만으로 나노미터(nm) 간격으로 미세하게 배열된 반도체 소자의 전극을 손쉽게 제작하고, 전자의 흐름을 효과적으로 제어해 수직구조 트랜지스터 성능을 향상시킬 수 있다.

기존 수평 방식의 유기 트랜지스터보다 최대 구동 속도 100배 증가, 구동 시 흐를 수 있는 최대 전류는 1만 배 증가했고, 구동에 필요한 전압은 1/3배 감소했다. p형 반도체, n형 반도체, 저분자와 고분자 등 유기 반도체 종류에 상관없이 균일한 결과를 얻었다.

임경근 KRISS 선임연구원은 "이번 기술은 궁극적으로 형태가 자유롭게 변하는 디스플레이, 센서, 반도체 소자와 같은 차세대 스마트기기의 개발 시기를 앞당길 것"이라고 했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업의 지원을 받았으며, 그 결과는 재료분야의 세계적 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)'에 게재됐다.

swiss2pac@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
한동훈, '최대 격전지' 북구갑 당선 [서울=뉴스핌] 신정인 박서영 기자 = 6·3 국회의원 보궐선거에서 한동훈 무소속 부산 북구갑 후보가 접전 끝에 당선됐다. 중앙선거관리위원회에 따르면 4일 오전 2시 기준, 한 후보는 42.99%의 득표율(3만4920표)을 기록해 당선이 확정됐다. 한동훈 무소속 부산 북구갑 국회의원 보궐선거 후보가 29일 오전 부산광역시 북구 만덕2동행정복지센터에 마련된 사전투표소에서 아내인 진은정 씨와 함께 사전투표를 마치고 나서고 있다. [사진 = 뉴스핌DB] 마지막까지 치열한 경합을 벌인 하정우 더불어민주당 후보는 41.24%(3만3495표)를 얻어 2위에 머물렀다. 두 후보 간의 격차는 1.75%포인트(1425표)에 불과했다. 박민식 국민의힘 후보는 15.76%(1만2802표)의 득표율로 3위에 그쳤다. 한 후보는 이날 북갑 선거사무실에서 "역사적인 승리로 북구의 미래와 보수 재건의 길을 열어주신 북구의 위대한 시민들께 진심으로 감사드린다"며 "제게 맡겨주신 임무를 북구 시민과 부산 시민, 대한민국 국민을 먼저 생각하면서 반드시 완수해내겠다"고 소감을 밝혔다. 이어 "북구를 발전시키고 보수를 재건하며, 이재명 정권의 폭주를 제어해 대한민국의 균형추를 맞추겠다"면서 "민심이 대단히 두렵고 위대하다는 것을 다시 한번 실감했다. 오직 민심만 보고 가는 정치인이 되겠다"고 말했다.  석패한 하 후보는 '북구 발전의 열망, 잊지 않고 더 낮은 자세로 정진하겠습니다'라는 낙선 인사를 통해 "이번 보궐선거 결과를 겸허히 받아들이며, 저를 믿고 지지해주신 모든 분의 성원에 깊은 감사를 드린다. 승리하신 한동훈 후보께도 축하의 말씀을 전한다"고 말했다. 하 후보는 "결과로 보답하지 못해 송구하고, 지난 한 달간 확인한 주민분들의 북구 발전에 대한 뜨거운 열망을 가슴 깊이 새기며 앞으로도 낮은 자세로 북구를 지키겠다"고 했다. 이번 보궐선거는 거대 양당 후보 사이에서 무소속으로 출마한 한 후보가 막판 스퍼트로 역전에 성공하며 부산 지역 정치 지형에 새로운 파장을 몰고 올 것으로 전망된다. allpass@newspim.com 2026-06-04 02:20
사진
'대구 달성' 이진숙 당선 확실 [서울=뉴스핌] 신정인 기자 = 6·3 국회의원 보궐선거 대구 달성군에서 이진숙 국민의힘 후보의 당선이 확실한 것으로 전망됐다. 1961년생으로 올해 64세인 이 후보는 경북대학교 영어교육학과를 졸업하고 서강대학교 언론대학원에서 언론학 석사 학위를 받은 언론인 출신이다. 이진숙 6·3 대구 달성군 국회의원 보궐선거 후보. [사진=뉴스핌 DB] 이 후보는 1987년 MBC 기자로 입사했다. 최초의 여성 종군기자로 이름을 알렸으며, 이후 대전MBC 사장을 역임하는 등 언론계에서 굵직한 커리어를 쌓아왔다. 이 후보는 윤석열 정부에서 방송통신위원회 위원장으로 발탁되며 정권의 핵심 인사로 주목받았다. 방통위원장 재임 시절 공영방송 개혁 등을 추진하며 보수 진영의 강력한 지지를 받았다. 이번 6·3 국회의원 보궐선거를 앞두고 '보수의 심장'이자 박근혜 전 대통령의 정치적 고향인 대구 달성군에 국민의힘 후보로 전략 공천돼 출마했다. 이 후보는 선거 운동 기간 내내 높은 인지도를 바탕으로 대구 달성군의 정권 심판론을 차단하고 지역 표심을 빠르게 흡수해 왔다. 당선이 확실시됨에 따라 이 후보는 언론계와 행정부를 거쳐 국회의원으로서 여의도 정계에 교두보를 마련하게 됐다. allpass@newspim.com 2026-06-04 00:20
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동