스마트폰과 태블릿PC 등 휴대 전자기기의 등장으로 언제 어디서나 쉽고 빠르게 필요한 정보를 획득할 수 있는 시대가 도래했다.
그러나 스마트폰으로 인터넷을 2시간만 사용해도 배터리가 모두 소모돼 다시 충전해야 하는 번거로움이 있다.
이에 세계의 과학기술자들은 한 번 충전하면 오랜 시간 사용할 수 있는 초저전력 휴대 전자기기 시스템을 개발하기 위해 노력하고 있다.
이런 가운데 전력 손실이 거의 없는 자성체 나노점 간의 고효율 정보신호 전달 현상을 국내 연구진이 발견했다.
한국연구재단은 서울대 김상국 교수<사진> 연구팀이 전자기기가 정보를 주고받을 때 전력이 손실이 거의 소모되지 않는 새로운 개념의 초저전력 입력신호와 고효율 정보신호 전달현상을 발견하고 그 원리를 규명했다고 30일 밝혔다.
지금까지 세계 과학자들은 초저전력 시스템으로 자성체 나노점을 한 줄로 배열한 사슬구조에 각 나노점의 자화(磁化)방향을 회전시켜 정보신호를 전달하는 방법을 구상했다.
그러나 이 원리는 나노점의 자화방향을 회전시키기 위해 많은 에너지가 소모되고, 자성체 자체의 감쇄현상으로 효율이 매우 낮은 단점이 있었다.
이런 가운데 연구팀은 자성체 나노점을 이용한 신개념 정보 전달·처리 소자 개발을 위한 기초지식을 규명했다.
연구팀이 개발한 방법은 자기소용돌이핵의 공명 회전운동을 이용한 정보전달 메커니즘을 통해 초저전력 신호를 발생시키고, 나노점 간에 정보를 전달할 때 에너지 손실이 거의 없는 장점이 있다. 또 나노점 크기와 각 점 간의 간격, 점 안에 형성된 소용돌이핵의 자화방향 등을 조절해 신호전달 방향과 속도를 제어할 수도 있는 것도 특징이다.
김 교수는 “이번 연구결과는 자기소용돌이 동역학 기초연구를 바탕으로 정보신호 전달처리 소자 개발을 위한 기반을 제공했다”며 “향후 한 번 충전하면 장시간 사용할 수 있는 초저전력 휴대 전자기기가 상용될 수 있도록 지속적으로 연구할 계획”이라고 밝혔다.
이재형 기자 1800916@cctoday.co.kr