▲ 이번연구를 이끈 이장식 포스텍 신소재공학과 교수.

국내연구진이 유기메모리소자의 정보저장능력을 크게 향상시킬 수 있는 기술을 개발해 향후 값싼 플렉서블 메모리 소자 상용화에 크게 기여 할 것으로 보인다.

미래창조과학부(장관 최양희)는 이장식 포스텍 신소재공학과 교수(교신저자) 주도로 박영수 연구원(제1저자)이 수행한 정보저장능력이 뛰어난 유기메모리소자가 개발됐다고 지난 22일 밝혔다.

실리콘 기판에 제작되는 무기메모리소자와 달리 유기메모리소자는 유연한 플라스틱 기판에 제작할 수 있어 입을 수 있는 전자기기에 응용될 수 있어 특히 주목받고 있다.

반면에 무기물 기반의 기존 플래시 메모리소자에 비해 정보저장능력이 떨어지고 제작공정이 복잡해 상용화에 어려움이 있었다.

연구팀은 유기메모리소자에서 정보가 저장되는 금 나노입자 표면을 구 형태의 금속 나노입자를 감싸고 있는 나노두께의 실리카 물질인 ‘나노실리카 껍질’로 감싸 유기메모리소자의 정보저장능력을 크게 향상시켰다.

나노실리카 껍질이 금 나노입자의 표면을 감싸 전하를 안정적으로 가둬두는 절연체층 역할을 함으로써 안정적인 메모리 기능을 구현한 것이다.

실제 나노실리카 껍질이 없는 경우 대비 나노실리카 껍질이 절연체로 작용한 경우 정보저장능력이 4배 이상 향상된 것으로 나타났다.

또한 제작공정도 단순화 시킬 수 있어, 미래에 더 싸고 휘거나 접을 수 있는 유기메모리소자 상용화에 큰 기여를 할 것으로 보인다.

이장식 교수는 “유기메모리소자 상용화의 가장 큰 문제점이었던 낮은 정보저장능력을 근본적으로 개선할 수 있는 방법을 제시하고 제조공정 단계를 획기적으로 줄인 것”이라고 밝혔다.

한편 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원으로 수행되었고, 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)지 온라인판 12월 5일자에 게재됐다.

▲ (左) 금 나노입자(검은색) 표면에 실리카(회색)가 코팅된 모습을 보여주는 전자현미경 사진(右)메모리 소자의 정보저장 능력을 보여주는 실험 데이터. 시간에 따라 저장된 정보가 어떻게 변하는지 측정하였다.