대기전력 ‘0’, 초당 100Gbit 속도내는 반도체 소자 개발
차세대 반도체 물질 ‘2차원 물질’로 아날로그 스위치 제작

한국 과학자가 주도한 국제 공동 연구팀이 전기는 덜 사용하면서 정보는 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 6G 통신용 반도체 소자를 개발했다.

울산과학기술원(UNIST), 프랑스 릴대, 미국 텍사스 오스틴대, 이스라엘 테크니온공과대 공동 연구팀은 무선 통신 전파를 골라내 전달하는 6G 저전력 초고속 아날로그 스위치를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 전기·전자공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다.

6G 통신은 5G 다음 세대의 무선통신 기술로 현재 모바일 통신 네트워크를 지원하면서도 4차 산업혁명 기술인 자율주행, 증강·가상현실(AR·VR), 인공지능(AI)도 끊김없이 사용할 수 있도록 해준다. 이런 무선 환경을 지원하려면 통신 소자가 소비하는 전력을 줄이는 것이 가장 중요하다. 다이오드, 트랜지스터를 기반으로 하고 있는 현재의 아날로그 스위치는 작동하지 않을 때도 대기전력을 소모하는 단점이 있다.

연구팀은 2차원 반도체 물질인 이황화몰리브덴을 이용해 대기전력 소모 0인 아날로그 스위치를 개발했다. 이 스위치는 고주파 영역에서도 문제 없이 작동하고, 6G 통신 데이터 전송 요구 속도인 초당 100기가비트(Gbit) 속도를 내는 것으로 확인했다.

연구를 이끈 김명수 UNIST 전기전자공학과 교수는 “이번 연구는 2차원 물질로 빠른 전송속도, 에너지 효율성 측면을 만족시키는 차세대 6G 시스템 소자를 만들 수 있다는 것을 보였다는데 의미가 크다”며 “이번에 개발한 저전력 통신 소자는 초고속 통신 조건을 만족하면서도 배터리 사용량을 줄일 수 있어 6G 통신 시스템 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.