포도당으로 차세대 메모리 소자 제작 성공

김현재 교수팀 "생체 친화적 메모리에 도움 될 듯"

과학기술정보통신부는 김현재 연세대 교수 연구팀이 과일 등을 통해 흔히 섭취하는 포도당 물질을 활용, 저항 스위칭 메모리 소자를 제작하는 데 성공했다고 밝혔다.

저항 스위칭 메모리는 현재 사용되고 있는 USB, SSD 등의 저장 매체를 대체할 차세대 비휘발성 메모리의 한 종류다.

실시간 생체 신호를 감지해 맞춤형 헬스케어를 제공하기 위해 체내로 이식하는 전자기기가 발전하고 있다. 그러나 현재 전자기기의 주 재료인 실리콘 또는 합성 유기물은 장기적으로 인체에 유해할 수 있고, 추후 이를 제거하기 위한 2차 수술의 위험 부담이 있다.

연구팀은 일상생활에서 흔히 섭취하는 천연 재료인 포도당을 전자소자에 접목했을 때 데이터 저장 기능이 있다는 것을 발견했고, 이를 기반으로 몸에 친화적인 저항 스위칭 메모리를 개발했다.

개발된 전자소자는 유연하고, 장기간 체내에 삽입되어도 인체에 무해하다. 또한 몸속에서 자연스럽게 녹아서 흡수될 수 있다.

(a) 실제 의료용 전자기기로서의 적용 가능성 검증을 위해 생분해성 종이 기판 상에 크로스 바 어레이 형태로 제작된 메모리 소자를 소고기 표면에 부착, 측정을 진행하고 있는 사진 및 시간에 따른 측정 결과를 나타내는 그래프. (b) 소고기 표면에서의 시간에 따른 메모리 소자의 완전한 분해 및 흡수 결과를 보여주는 사진. (c) 상기 생체 친화형 소자의 제작 흐름 및 소고기 표면으로의 부착 모식도.

연구팀은 포도당은 자연에서 쉽게 추출할 수 있고, 기존 합성 고분자와 달리 복잡한 화학 공정이 필요하지 않고, 폐기물의 환경 파괴 걱정도 없다고 설명했다.

김현재 교수는 “이 연구는 생체 무해성과 고성능 메모리 특성을 모두 만족하는 메모리 소자를 구현한 것”이라며 “다양한 스마트 헬스케어 전자기기에 적용되어 헬스케어 분야의 혁신을 가져올 수 있는 원천기술로 볼 수 있다”고 연구 의의를 설명했다.

이 연구 성과는 재료과학 분야 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 5월 15일 자에 게재됐다.