[똑똑한 기초과학] (3) 물에 빠져도 멀쩡한 휴대폰

스마트폰, 디지털카메라, 태블릿PC 등 휴대용 전자기기는 눈부시게 진화하고 있다.

하지만 이들의 공통적인 단점은 물에 취약하다는 점이다. 비에 젖거나 물에 빠지면 전자소자 회로가 합선되면서 오작동을 일으킨다.

포스텍 용기중 교수(44) 연구팀은 나노선 구조를 이용해 물속에서도 젖지 않는 차세대 메모리 소자의 원천기술을 개발해 방수되는 컴퓨터와 스마트폰 개발에 한 걸음 다가서게 됐다. 연구팀은 생체모방기술(연잎효과)을 이용해 물속에서도 젖지 않으면서 전원 없이도 저장된 정보를 유지할 수 있는 초발수 차세대 비휘발성 메모리 소자(저항메모리 소자·RRAM) 개발에 성공했다.

일반적으로 반도체 소자는 절연체에 전압을 가했을 때 흐르는 약한 전류로 인해 물에 취약해 소자를 방수처리하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다.

연구팀은 물방울이 연잎 표면을 적시지 않으면서 먼지 등을 씻어내는 자가세정, 방수효과, 결빙방지 등의 특성을 이용해 텅스텐 산화물 반도체 나노선을 합성한 후 표면을 단분자막으로 화학코팅해 초발수 표면을 구현했다.

소자 위에 물을 떨어뜨려보니 돌기 역할을 하는 나노선이 물방울을 밀어내 소자가 젖지 않고 회로에서도 전류가 누설되지 않아 정상적으로 소자가 작동하는 것을 확인한 것.

특히 이 연구는 기존 저항메모리 소자 개발에 추가적인 공정 없이도 초발수 특성을 유지해 물에 젖지 않으면서도 안정적으로 소자가 작동되는 것이 특징이다.

김아름 기자