눈에 넣어 사용하는 초소형컴퓨터

미시건대 녹내장 모니터링용 시제품 내놔

눈에 넣어도 아프지 않은 컴퓨터가 나왔다. 실제로 조만간 눈은 물론 신체에 넣어서 사용할 수 있게 될 전망이다. 美미시건대의 컴퓨터과학자와 엔지니어들이 녹내장환자의 눈에 심어 안압을 모니터링할 수 있는 거의 눈에 보이지 않는 초미세 컴퓨터를 개발, 공개하면서 초미세컴퓨터 실용화 시대를 예고했다.

씨넷은 21일(현지시간) 미 샌프란시스코에서 열리고 있는 국제반도체물리학회(ISSCC)에서 미시건대 과학자들이 1제곱밀리미터 크기의 초소형 녹내장안압 모니터링용 컴퓨터를 내놓았다고 보도했다. 이들은 초소형 무선 네트워킹 시스템도 함께 내놓았다고 보도했다.

이번에 소개된 눈에 이식할 수 있는 안압모니터링 컴퓨터는 인류최초로 내놓은 밀리미터급 컴퓨터다.

이 컴퓨터 크기는 가로·세로 각 1밀리미터를 약간 넘을 정도이며 초저전력 마이크로프로세서와 박막배터리,솔라셀,메모리,압력센서,안테나로 구성돼 있다. 개발자인 데이비드 블로교수는 “밀리미터급 컴퓨터시스템은 우리 신체,환경, 빌딩을 모니터링하기 위한 새로운 애플리케이션”이라며 “이들은 너무 작기 때문에 웨이퍼 한 장으로 수십만개을 만들 수 있을 것”라고 덧붙였다. 그는 “사람마다 이 컴퓨팅시스템을 10~100개씩 장착하게 되면서 반도체 산업을 가속시키게 될 것”이라고 전망했다.

개발팀은 1972년 컴퓨터 엔지니어 고든 벨에 의해 공식화된 벨의 법칙에 주목했다. 이에 따르면 새로운 급의 더 작고 값싼 컴퓨터가 10년마다 등장한다는 것이며 무어의 법칙에 따른 당연한 추론이기도 하다.

이 새로운 컴퓨터시스템은 세계최초의 밀리미터급 컴퓨터로서 주목을 받고 있다. 개발팀들은 이 컴퓨터를 신체센서망에 적용해 의료용으로 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또다른 유력한 응용분야는 환경오염, 무기, 구조통합 등이다.

이 컴퓨터를 눈에 이식해 안압모니터링 시스템을 사용할 경우 실명으로 이를 수도 있는 녹내장의 병변 진행상황을 지속적인 모니터링 할 수 있다.

이 밀리미터급 초소형컴퓨터에는 3세대 피닉스프로세서가 사용됐는데 이 칩은 극한의 수면모드와 초저전력사용을 위한 독특한 전력게이트시스템을 결합해 설계됐다. 이 컴퓨터의 평균 전력사용량은 5.3나노와트에 불과하다.

이 시스템은 15분마다 작동해 안압을 측정하며 실내 빛만으로 10시간동안 작동하며 태양광아래서는 1시간30분 만에 완전히 충전돼 작동한다. 개발팀은 이 컴퓨터가 향후 수년내 상용화될 것으로 기대했다.

미시건대 팀은 첨단 금속상보성산화물반도체(CMOS)공정을 이용해 전기신호에 대응하면서 안테나의 크기와 형태를 제어할 수 있는 온칩 안테나 개발작업을 진행했다. 이를 통해 개발자들은 외부의 도움없이 정확한 시간을 유지하고 서로 떨어져 있는 두 무선기기 간에 통신주파수를 선택할 수 있었다. 또 통신시스템의 크기도 극단적으로 줄일 수 있었다.

미시건대는 이 작지만 결코 작지않은 개발에 대한 특허확보를 희망하고 있으며 이 기술을 상용화할 기업을 찾고 있다.