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
29일부터 SK하닉 본주·ADR 전환 허용 [서울=뉴스핌] 이정아 기자 = 오는 29일부터 SK하이닉스 미국주식예탁증서(ADR)와 SK하이닉스 국내 보통주(본주) 간 상호 전환이 허용된다. 그동안 차익거래가 막혀 유지됐던 국내 본주와 ADR 간 가격 차가 조정받을 수 있는 여건이 마련되는 것이다. 다만 시장에서는 전환이 시작되더라도 실제 차익거래는 제한적일 가능성이 크다는 분석이 나온다. ADR 발행 한도가 대부분 소진된 것으로 알려진 데다, 기존 ADR 투자자가 먼저 원주로 전환해야 새로운 ADR 발행이 가능하기 때문이다. 27일 금융투자업계에 따르면, 오는 29일 SK하이닉스 ADR 기초주식 1779만주가 국내 증시에 추가 상장된다. 이후 국내 SK하이닉스 원주를 ADR로, ADR을 다시 원주로 바꾸는 상호 전환이 허용된다. SK하이닉스.[이미지=로이터 뉴스핌] 2026.07.09 mj72284@newspim.com ADR은 미국 투자자가 달러로 국내 기업 주식을 거래할 수 있도록 만든 예탁증서다. 그동안은 국내 주식을 ADR로 바꾸거나 ADR을 본주로 교환할 수 없었기 때문에 두 시장의 가격이 크게 벌어져도 이를 이용한 차익거래는 불가능했다. 하지만 앞으로는 국내 시장에서 본주를 매입해 ADR로 전환한 뒤 미국 시장에서 매도하는 거래가 가능해지면서 양 시장 간 가격 차를 활용한 차익거래도 가능해진다. 반대로 ADR 가격이 낮아질 경우 ADR을 본주로 교환하는 거래도 가능하다. 본주와 ADR 간 전환이 원활하게 이뤄질 경우 국내에서는 원주 매수세가 유입되고, 미국에서는 ADR 공급이 늘어나면서 양 시장의 가격 차가 점진적으로 좁혀질 수 있다는 분석이 나온다. 그간 국내 본주와 미국 ADR의 주가 흐름은 계속 엇갈렸다. SK하이닉스 ADR이 미국 나스닥에 상장한 지난 10일부터 27일까지 SK하이닉스 본주는 218만원에서 181만6000원으로 16.69% 하락했다. 반면 ADR은 168.01달러에서 154.57달러로 8.0% 하락하는 데 그쳤다. 이 기간 국내 증시 변동성이 심화하면서 이른바 '삼전닉스' 레버리지 ETF에서 탈출해 서학개미로 전환한 개미 투자자들의 SK하이닉스 ADR 구매세도 상당하다. 한국예탁결제원에 따르면, SK하이닉스 ADR이 미국 나스닥에 상장한 지난 10일부터 27일까지 국내 투자자는 6억7555만달러(약 9900억원)를 순매수했다. 미국 주식 가운데 순매수 1위를 기록한 것이다. 서학개미의 행동에 제임스 매킨토시 월스트리트저널 선임 시장 칼럼니스트는 "2주 전 SK하이닉스 ADR이 상장된 이후 프리미엄은 16~51%까지 치솟았다"라며 "미국 투자자들은 한국 기업의 주식을 직접 거래해줄 증권사를 찾는 수고를 덜기 위해 엄청나게 높은 가격을 지불하고 있다"고 경고했다. 그는 "일반적인 ADR이라면 금요일에 나타난 29% 수준의 프리미엄은 헤지펀드들이 한국에서 주식을 사서 ADR로 바꾸는 동시에 미국에서 ADR을 공매도하게 만드는 요인"이라며 "하지만 본주를 ADR로 전환하는 것이 원천적으로 불가능하기 때문에 프리미엄이 더 커질 경우 투자자들은 큰 손실을 입을 수 있다"고 경고한 것이다. 시장에서도 본주와 ADR 간 실제 전환이 얼마나 이뤄질지를 관건으로 꼽고 있다. 핵심 변수는 ADR 발행 한도다. 본주를 ADR로 전환하려면 새로운 ADR을 발행해야 한다. 그러나 ADR은 정해진 발행 한도 내에서만 추가 발행이 가능하다. 현재는 상당수 한도가 이미 사용된 상태다. 또 기존 ADR 투자자가 본주 전환을 선택할 유인이 크지 않다는 점도 고려해야 한다. 현재 미국 시장에서는 ADR이 국내 본주보다 높은 가격에 거래되고 있기 때문에, 굳이 저평가된 원주로 교환할 이유가 많지 않다. 경기 이천시 SK하이닉스 본사의 모습 [사진 = 뉴스핌DB] 다만 일각에서는 시장 상황에 따라 시나리오는 달라질 수 있다고 보고 있다. 기존 ADR 투자자의 원주 전환이 예상보다 늘어나 발행 여력이 확보될 경우 국내 본주를 ADR로 전환하는 거래도 활발해질 수 있다. 이 경우 국내 본주 수요 증가와 함께 국내외 가격 차가 빠르게 축소될 가능성이 있다. 이정빈 신한투자증권 연구원은 "29일부터 본주와 ADR 간 상호전환 신청 절차가 시작되지만 실제 가격 괴리 조정 강도는 ADR 신규 발행 규모와 시장 수급에 따라 결정될 것"이라며 "전환 절차와 행정적 마찰이 존재하는 만큼 프리미엄이 즉시 축소되기는 쉽지 않다"고 분석했다. 그러면서 "ADR 프리미엄은 장기적으로 0으로 수렴하기보다 일정 수준 유지되는 특성이 있지만, 과도하게 확대된 구간에서는 축소될 가능성이 높다"며 "프리미엄이 조정되는 과정에서는 ADR 가격 하락보다 국내 본주 상승이 상당 부분을 차지할 가능성이 높다"고 전망했다. 정민희 아리스 연구원도 "ADR의 단기 강세는 상장 초기 공급이 제한된 상황에서 프리미엄이 반영된 결과일 수 있다"며 "장기적으로는 차익거래를 통해 ADR과 원주 가격이 점차 수렴하는 특징을 보일 것"이라고 내다봤다. 이어 "결국 주가 방향을 결정하는 것은 ADR 자체가 아니라 기업의 실적과 성장 모멘텀"이라며 "ADR 프리미엄보다 실적과 인공지능(AI) 메모리 시장 성장성이 중장기 주가를 좌우할 것"이라고 진단했다. plum@newspim.com 2026-07-28 06:00
사진
전국 곳곳 폭염…중부지방 소나기 [서울=뉴스핌] 송은정 기자 = 화요일인 28일은 전국 곳곳에서 폭염이 이어지고 중부지방을 중심으로 곳에 따라 소나기가 내릴 전망이다. 기상청과 케이웨더에 따르면 이날 중부지방과 경북권은 구름이 많고, 그 밖의 남부지방과 제주도는 대체로 맑은 날씨를 보이겠다. 늦은 새벽부터 오후 사이 중부지방과 경북권에는 곳에 따라 소나기가 내리겠다. 화요일인 28일은 전국적인 무더위가 계속되겠다. 중부지방 중심으로 곳에 따라 소나기가 내려 돌풍과 천둥·번개에 유의해야겠다.[사진 = 뉴스핌DB] 예상 강수량은 서울·인천·경기 5~40㎜, 강원 내륙·산지 5~40㎜, 강원 동해안 5~20㎜다. 대전·세종·충남 내륙과 충북, 대구·경북은 5~40㎜다. 울릉도·독도에는 5~20㎜가 예상된다. 아침 최저 기온은 22∼26도로 예상된다. ▲서울 26도 ▲인천 25도 ▲수원 25도 ▲춘천 25도 ▲강릉 26도 ▲청주 26도 ▲대전 25도 ▲전주 26도 ▲광주 26도 ▲대구 25도 ▲부산 26도 ▲울산 25도 ▲제주 27도다. 낮 최고 기온은 31∼36도로 예보됐다. ▲서울 33도 ▲인천 32도 ▲수원 32도 ▲춘천 31도 ▲강릉 33도 ▲청주 33도 ▲대전 34도 ▲전주 34도 ▲광주 34도 ▲대구 35도 ▲부산 33도 ▲울산 36도 ▲제주 32도다. 바다의 물결은 동해·서해·남해 앞바다에서 0.5∼1.0m로 일겠다. 에어코리아에 따르면 이날 미세먼지의 농도는 전국이 '좋음'∼'보통'으로 예상된다. yuniya@newspim.com 2026-07-28 06:30
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