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[IT뉴스]'0과 1'은 어떻게 기록될까…KAIST, 나노 세계의 비밀 풀었다

온카뱅크관리자

2026-10-08 10:07:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">보도기사</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="YgnNVKCE3p">
          <div contents-hash="da876748b949ee6ba6ba69b386c74e85650c8d7a2ff59eaaa35b3f0521e018ba" dmcf-pid="GaLjf9hDp0" dmcf-ptype="general">
           KAIST, 차세대 메모리 소재의 정보 기록 과정 나노 수준에서 직접 관찰 
           <div>
            새로운 영역 생성·기존 영역 확장 동시 진행
            <br>
           </div>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="47d173f8e0e53a72388c7ab7f8e85a1047b785562b3e513dd5e6004c692079f9" dmcf-pid="HDcrMPYCp3" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="강유전체 메모리의 정보 기록 과정(AI 생성 이미지)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/08/551724-22lyJQR/20261008100340091gnsa.jpg" data-org-width="1000" dmcf-mid="yWWZDcB3Uu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/08/551724-22lyJQR/20261008100340091gnsa.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            강유전체 메모리의 정보 기록 과정(AI 생성 이미지)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="7792e16765c9a229185df602707b6cc79f4d2654bf4f2e1f42aaa1ba60d46287" dmcf-pid="XwkmRQGhpF" dmcf-ptype="general">
           <div>
            <br>메모리에 정보가 저장되는 순간, 눈에 보이지 않는 나노 세계에서는 어떤 변화가 일어날까. KAIST 연구진이 차세대 메모리 소재 내부를 직접 관찰해 정보가 기록되는 새로운 원리를 밝혀냈습니다.
            <br>
            <br>정보를 저장하는 작은 영역이 곳곳에서 새롭게 만들어지는 동시에 기존 영역도 주변으로 확장된다는 사실을 확인한 것으로, 더 빠르고 안정적인 차세대 메모리 개발에 활용될 것으로 기대됩니다.
            <br>
            <br>◆ 정보 저장의 비밀…나노 세계 직접 관찰
            <br>
            <br>KAIST는 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 전기및전자공학부 조병진 교수 연구팀, 독일 드레스덴 공과대학교 연구진과 공동으로 차세대 메모리 소재인 '하프늄-지르코늄 산화물(HZO)'의 정보 기록 과정을 규명했다고 8일 밝혔습니다.
            <br>
            <br>연구팀이 주목한 것은 전원을 끊어도 내부의 전기적 방향을 유지하는 '강유전체'입니다. 강유전체는 내부 전기적 방향을 바꾸는 방식으로 0과 1의 정보를 기록할 수 있어, 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않는 비휘발성 메모리 소재로 활용할 수 있습니다.
            <br>
            <br>특히 HZO는 기존 반도체 제조 공정과 함께 사용하기 쉽다는 장점으로 차세대 메모리 소재로 주목받고 있습니다.
            <br>
            <br>강유전체에 전압을 가하면 내부에서는 같은 전기적 방향을 가진 원자들이 모인 작은 영역인 '도메인'이 변화합니다. 이 과정에서 새로운 도메인이 만들어지고 기존 도메인이 주변으로 확장되면서 정보가 기록됩니다.
            <br>
            <br>하지만 지금까지는 새로운 도메인이 생겨나는 '핵생성'과 기존 도메인이 확장되는 '성장' 가운데 어느 과정이 메모리 작동을 지배하는지에 초점을 맞춰 설명해 왔습니다.
           </div>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="99b9efa45256fefc96d76d61f84a398e7f33595735b52634b333d2cb2f0000ab" dmcf-pid="ZrEsexHlFt" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="하부 전극에 따라 강유전체 도메인의 확산 방식이 달라지는 모습" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/08/551724-22lyJQR/20261008100340260uouk.jpg" data-org-width="728" dmcf-mid="WXY5wkb0zU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/08/551724-22lyJQR/20261008100340260uouk.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            하부 전극에 따라 강유전체 도메인의 확산 방식이 달라지는 모습
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="396eb415164034c30084b9d073ff960c806db641f652194326cda49a3fc53223" dmcf-pid="5mDOdMXSp1" dmcf-ptype="general">
           <div>
            <br>◆ 새로운 영역 생성과 확장…동시에 일어났다
            <br>
            <br>연구팀은 고해상도 현미경을 활용해 10억분의 1m에 해당하는 나노미터 수준에서 도메인의 움직임을 직접 관찰했습니다. 이를 실제 메모리 소자에서 측정한 전기적 변화와 비교한 결과, 기존의 단순한 설명만으로는 파악하기 어려웠던 현상을 확인했습니다.
            <br>
            <br>정보가 기록되는 동안 새로운 도메인이 곳곳에서 계속 만들어지는 동시에, 이미 형성된 도메인도 주변으로 퍼져나간다는 것입니다. 쉽게 말해 호수 여러 곳에 돌을 연달아 던지는 상황과 비슷합니다.
            <br>
            <br>먼저 떨어진 돌에서 만들어진 물결이 사방으로 퍼지는 동안 다른 곳에서도 새로운 물결이 생겨납니다. 메모리 내부에서도 이처럼 새로운 도메인의 생성과 기존 도메인의 확장이 동시에 일어나면서 정보가 기록되는 것입니다.
            <br>
            <br>연구팀은 이를 '동시 핵생성-성장(SNG·Simultaneous Nucleation and Growth) 모델'이라는 새로운 이론으로 정립했습니다. 특히 나노 수준에서 관찰되는 변화와 실제 메모리 소자 전체의 전기적 작동을 하나의 원리로 연결했다는 점에서 의미가 있습니다.
            <br>
            <br>◆ 더 빠르고 안정적인 메모리…AI 반도체 활용 기대
            <br>
            <br>이번 연구는 차세대 메모리의 속도와 안정성을 개선하는 데 중요한 단서가 될 전망입니다. 특히 전원을 꺼도 정보가 유지되는 비휘발성 메모리뿐 아니라 인간의 뇌처럼 정보를 처리하고 기억하는 '뉴로모픽 소자' 개발에도 활용될 가능성이 있습니다.
            <br>
            <br>뉴로모픽 소자는 뇌의 정보처리 방식을 전자소자로 구현하는 기술로, 저전력 AI 반도체 등에 활용될 수 있습니다. 연구팀은 이번에 규명한 새로운 작동 원리가 향후 전력 소비를 줄이면서도 빠르고 안정적으로 작동하는 차세대 메모리 개발에 기여할 것으로 기대하고 있습니다.
           </div>
          </div>
          <p contents-hash="7f6f501402656960d3a3b2cc308b96be91f038e26b85cf1e44ed9182707b76ae" dmcf-pid="1swIJRZv75" dmcf-ptype="general">(사진=KAIST) </p>
          <p contents-hash="c97879df303fc3ad6b01c7703a9bb5e1d03b2eb37824a7ed6bf80c593a1610cf" dmcf-pid="tOrCie5TzZ" dmcf-ptype="general">조형준 취재 기자 | brotherjun@tjb.co.kr</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © TJB </p>

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