"스마트폰 사진 삭제 마세요"… 포스텍 '광 데이터' 저장 기술 개발

  • 전국
  • 부산/영남

"스마트폰 사진 삭제 마세요"… 포스텍 '광 데이터' 저장 기술 개발

박경덕 교수팀… 기존보다 수십만 배 정보 저장

  • 승인 2026-03-04 13:47
  • 김규동 기자김규동 기자
사진
포스텍 물리학과·반도체공학과·융합대학원·반도체대학원 박경덕 교수 연구팀이 기존보다 수십만 배 많은 정보를 저장할 수 있는 '광 데이터' 저장 기술을 개발했다. 사진 왼쪽부터 구연정 박사, 통합과정 김수정씨, 이형우 박사, 통합과정 문태영씨, 박경덕 교수.
최근 포스텍 물리학과·반도체공학과·융합대학원·반도체대학원 박경덕 교수 연구팀이 기존보다 수십만 배 많은 정보를 저장할 수 있는 '광 데이터' 저장 기술을 개발했다.

스마트폰 사진 한 장 용량은 10년 전보다 10배 이상 커졌다. 초고화질 영상은 더하다. 여기에 AI 서비스 확산으로 생성·처리되는 데이터까지 늘어나면서 저장 공간에 대한 수요는 기하급수적으로 증가하고 있다.

하지만 하드디스크든 USB든 기존 장치들은 전기 스위치를 켜고 끄는 것처럼 한 칸(셀)에 '0'과 '1' 두 가지 상태로 정보를 기록한다.

더 많은 정보를 저장하려면 정보 저장 칸을 더 많이 만들어야 한다. 그러나 이를 위해 한 칸의 크기를 줄이다 보면 전기적 간섭과 물리적 한계에 부딪히게 된다.

특히 빛을 활용한 광 저장 기술은 빛이 퍼지는 성질 때문에 나노미터 수준까지 집적도를 높이기 어렵다는 제약이 있었다.

포스텍 연구팀은 반도체 내부에서 빛과 전자가 결합해 형성되는 입자인 '엑시톤(exciton)'에 주목했다.

엑시톤은 빛의 특성과 전자의 특성을 모두 가진 입자로 이 입자의 상태를 정밀하게 조절하면 하나의 저장 셀에서 여러 단계의 정보를 표현할 수 있다는 점에 착안한 것이다.

신호등이 빨강, 노랑, 초록 색깔에 따라 서로 다른 신호를 보내듯, 엑시톤 발광 밝기를 여러 단계로 나누어 하나의 셀에 두 가지 이상의 정보를 담는 방식을 고안했다.

연구팀은 이를 위해 '금속-절연체-반도체'를 쌓아 올린 나노 터널 접합 장치를 만들었다.

이 구조에서 전하 이동을 미세하게 조절하면 엑시톤이 또 다른 입자 상태로 변하면서 빛의 세기가 달라진다.

연구팀은 이를 이용해 약 60nm 크기 단일 셀에서 세 단계 이상의 발광 상태를 구현하는 데 성공했다. 저장층 두께를 15nm 이하(머리카락 굵기 약 5000분의 1)로 얇게 만들어 소자를 더욱 촘촘히 쌓을 수 있는 기반도 확보했다.

연구팀이 개발한 기술의 핵심은 정보를 '빛의 세기'가 아니라 반도체 내부 입자의 '물리적 상태'로 저장한다는 점이다.

빛을 이용해 비접촉 방식으로 데이터를 읽고 쓸 수 있어 장치의 마모와 손상을 줄일 수 있으며 기존 광 데이터 저장 기술이 가진 근본적 한계를 넘어설 가능성을 제시한다.

논문 제1저자인 이형우 박사는 "기존 기술이 저장 공간의 확대에 의존했다면, 이번 연구는 빛의 세기가 아닌 반도체 내부 엑시톤의 상태 자체를 정보 단위로 활용했다는 점에서 의미가 크다"며 "향후 데이터센터와 인공지능 서버, 차세대 반도체 메모리, 스마트 기기 등 여러 분야에 적용될 경우, 저장 기술 패러다임을 바꾸는 전환점이 될 수 있다"고 밝혔다.

한편, 연구에 사용된 2차원 반도체 물질의 제작은 성균관대 김기강 교수팀, 결과 분석은 펜실베니아대 Deep Jariwala 교수팀이 참여했다. 포스텍 주희태, 문태영, 구연정, 김수정 씨가 측정 연구를 함께 수행했다. 연구는 나노과학 분야 국제 학술지 'ACS 나노(ACS Nano)' 표지 논문으로 선정됐다.


포항=김규동 기자 korea808080@



중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 5월 7일 '행정수도특별법' 공청회… 22년 한풀이 하나
  2. '세종호수·중앙공원' 명품화 시동… 낮과 밤이 즐겁다
  3. 개혁신당 세종시당 5월 창당… 지선 제3지대 돌풍 일으킬까
  4. "아쉬운 실책"…한화 이글스, NC 다이노스 3연전 첫 경기 3-7 패배
  5. 충남대병원 장기이식센터, 생체 간이식 형관재건 '발돋음'
  1. 4차 석유 최고가격제 동결…저렴한 주유소로 몰리는 차량들
  2. 송활섭 "미래 교육환경 조성에 최선을 다할 것"
  3. 대전고용노동당국, 국민취업지원제도 활성화 힘 모은다
  4. 멀틱스, 국립중앙과학관 찾은 조달청 앞에서 '누리뷰' 시연
  5. 대전교육청 '중증장애인생상품 우선구매' 전국 교육청 1위

헤드라인 뉴스


[영상]빙그레 장종훈 유니폼부터 류현진, 문현빈까지 당신의 유니폼에 담긴 사연은?

[영상]빙그레 장종훈 유니폼부터 류현진, 문현빈까지 당신의 유니폼에 담긴 사연은?

아빠가 물려주신 유니폼이예요~!빙그레 줄무늬 유니폼부터 꿈돌이 유니폼까지 팬들이 입고 오는 각양각색의 유니폼에는 저마다 역사와 스토리가 담겨 있습니다. 최근 한화이글스가 '오렌지 스트라이프 레트로 컬렉션'을 선보이면서 팬들에게 추억을 선사하고 있는데요 최신 신상 유니폼부터 전통의 빙그레 유니폼까지 한화 팬들이 경기장에 입고 오는 유니폼들과 각자 담긴 사연을 모아 봤습니다.금상진 기자당신의 이글스는 몇 년도 있가요? (유튜브 갈무리)

대전 오월드 결국 전체 사육시설 중지명령… 당분간 재개장 어려울듯
대전 오월드 결국 전체 사육시설 중지명령… 당분간 재개장 어려울듯

늑대 탈출 사건이 발생한 대전 오월드 동물 사육시설 전체에 대해 금강유역환경청이 안전관리 조치명령을 내리고 완료때까지 운영중지를 명령했다. 과거 퓨마가 탈출했을 때는 해당 개체가 머물던 사육시설만 1개월 폐쇄 명령했던 것에서 이번에는 오월드 사육시설 전체에 대해 개선조치 완료 때까지 운영중지를 명하고 해제 시점을 정하지 않았다. 23일 기후에너지환경부 금강유역환경청에 따르면, 한국늑대 복원종인 '늑구'의 탈출사건이 발생한 오월드에 대해 4월 20일 사육시설 안전관리 조치명령을 내렸다. '동물원 및 수족관의 관리에 관한 법률(이하 동..

5월 7일 `행정수도특별법` 공청회… 22년 한풀이 하나
5월 7일 '행정수도특별법' 공청회… 22년 한풀이 하나

2004년 신행정수도특별법 무산 이후 22년 간 깨지지 않은 위헌 판결의 덫은 이제 제거될 수 있을까. 수도권 과밀 해소와 국가균형성장이란 국가적 아젠다를 품은 신행정수도 건설은 매번 고비를 넘기지 못했다. 2018년 개헌안부터 2020년 행정수도특별법 발의 무산 과정을 포함한다. 이재명 정부 들어 맞이한 첫 지방선거 국면은 다를 것이란 의견이 많았다. 더불어민주당 3건, 조국혁신당 1건, 민주당·국민의힘 공동 1건까지 모두 5건의 행정수도특별법이 국토교통위원회에 상정됐기 때문이다. 여기에 여·야 대표들도 별다른 이견 없이 '국회와..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 4차 석유 최고가격제 동결…저렴한 주유소로 몰리는 차량들 4차 석유 최고가격제 동결…저렴한 주유소로 몰리는 차량들

  • 꽃밭에서 펼치는 투표참여 캠페인 꽃밭에서 펼치는 투표참여 캠페인

  • ‘장애·비장애 경계 허물고’ ‘장애·비장애 경계 허물고’

  • ‘에너지 절약 동참해주세요’ ‘에너지 절약 동참해주세요’