우리얘기

강유전체는 대용량 데이터를 저장(D램)할 수 있으면서 작동 속도가 빠르고(S램) 전원 없이도 데이터가 지워지지 않는(플래시 메모리) 장점만을 고루 갖춘 차세대 반도체 메모리 'F램'의 핵심 물질이고, 자성체는 자기를 이용해 정보를 기억하는 새로운 형태의 기억소자 'M램'의 필수적인 요소입니다.

KAIST 양찬호 교수와 포스텍 박재훈 교수 연구팀이 상온에서 전기적 성질(강유전성)과 자기적 성질(자성)을 동시에 갖는 새로운 물질인 '다강체'의 물성을 규명했습니다.

이 두가지 이질적인 현상이 하나의 물질에서 동시에 발생하는 것은 대단히 희귀한 현상이며, 특히 각각의 상전이 온도가 일치한다는 것은 진성(proper) 강유전체에서는 이전까지 발견되지 않았습니다.

이에 따라 현존 저장장치(RAM)의 장점만을 갖는 차세대 비휘발성 메모리 개발에 새로운 가능성을 열었습니다.

연구팀은 다강체(비스무스 철산화물)를 단결정 박막으로 만들 때 발생하는 압축 변형의 결과 강유전 상전이와 자성 상전이가 같은 온도에서 동시에 일어나는 새로운 물질의 상태를 발견했습니다.

T-BFO 박막의 강유전 도메인 구조

T-BFO 박막을 합성하는데 사용한 증착 챔버와 함께 있는 양찬호 교수

 용  어  설  명

강유전체 (Ferroelectrics) 및 유전 분극 (Electric polarization) :
강유전은 전기장을 가하지 않아도 자연 상태에서 양이온과 음이온으로 분리되는 성질이다.
음이온들의 중심과 양이온들의 중심이 공간적으로 서로 벗어나 있을 때, 쌍극자 모멘트가 생성된다.
쌍극자 모멘트는 고전적으로 음이온 중심점에서 양이온 중심점을 잇는 벡터로 표현된다.
쌍극자 모멘트의 방향과 크기는 벡터에 의해 정의된다.
유전 분극은 거시적인 물성으로서 단위 부피 내에 있는 모든 쌍극자 모멘트의 합으로 표현될 수 있다.
쌍극자 모멘트들이 서로 상호 작용하여 같은 방향을 향하고 있다면 전기장이 없는 상태에서도 유전 분극이 큰 값을 가질 수 있는데, 이러한 현상을 강유전성이라 부르고, 강유전성 현상을 보이는 물질을 강유전체라고 일컫는다.  
 
자성체 (Magnetic materials) :
자성체란 물질의 구성 요소로 자기 이온이 함유되어 있는 물질을 통칭하나, 좁은 의미로는 자기 모멘트가 질서를 이루고 있는 물질을 말한다.
모든 자기 모멘트들이 같은 방향을 향하고 있다면 강자성체라고 부르며, 반대 방향을 향하는 두 모멘트가 질서를 이루는 경우 반강자성체라고 부른다.
 
상전이 온도 (Phase transition temperature) :
물질이 가지는 물성의 상태를 상(phase)이라고 부르고, 이러한 상이 특정 온도에서 바뀌기도 하는데, 이 온도를 상전이 온도라 부른다.

다강체 (Multiferroics) :
일반적으로 두 가지이상의 강성(ferroic) 질서를 가지는 물질을 일컫는데, 현재는 주로 강유전성과 (반)강자성이 공존하는 물질을 통칭한다.

빛의 혁명을 주도하고 있는 LED는 반도체에 전류를 흘려주면 빛을 내는 성질을 이용한 반도체 발광 소자로 조명, TV, 각종 표시장치 등에 널리 활용되고 있습니다.

일반적으로 조명에 주로 사용되는 백색 LED는 청색 LED칩 위에 노란색 형광체를 도포하거나 또는 복잡한 회로를 이용해 여러 개의 LED칩을 동시에 구동해야 백색 빛을 낼 수 있습니다.

KAIST 물리학과 조용훈 교수팀이 나노미터 크기의 육각 피라미드 구조를 적용한 LED 소자에서 다양한 색깔의 빛을 낼 수 있는 현상을 규명했습니다.

조용훈 교수팀은 반도체에 매우 작은 육각 피라미드 구조를 만들고 LED 소자를 구현해 전류를 흘려주면 육각 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 다른 에너지 크기를 갖는 복합구조가 형성된다는 현상을 발견했습니다.

위치에 따른 에너지 차이로 인해 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 청녹색, 노란색, 주황색의 빛이 발생했는데 이러한 특성은 백색 LED 뿐만 아니라 다양한 빛을 낼 수 있는 가능성을 보여준 것입니다.

조용훈 교수팀은 하나의 작은 피라미드 구조의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 청녹색, 노란색, 주황색의 빛이 발생함을 직접적으로 보였는데, 이는 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에 서로 다른 차원의 양자역학적인 구조인 양자우물, 양자선, 양자점이 각각 형성되기 때문입니다.

양자우물, 양자선, 양자점은 각각 2차원, 1차원, 0차원 양자구조로서 서로 다른 파장을 갖는 가시광 대역의 빛을 방출하게 되고, 이들 양자구조의 차원이 낮아질수록 높은 발광효율을 보이는 특성이 있습니다.

(상) 전류 구동에 의해 발광하는 나노 피라미드 LED 개념도 및 LED 발광 사진. (하) 나노 피라미드의 위치에 따라 서로 다른 차원을 갖는 양자 구조에서 다른 파장의 빛이 방출됨을 보이는 고해상도 발광 이미지.

이번 연구결과는 재료 분야의 세계적 학술지인 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)' 12월호 표지 논문으로 선정됐습니다.

복합 양자구조를 가지고 있는 나노 피라미드 LED가 전류 구동으로 발광되는 개념도. (12월 1일자 Advanced Materials 표지 논문 그림)

이번 연구에는 KAIST 물리학과의 고영호(1저자) 및 김제형(2저자) 박사과정 학생이 주도적으로 참여했습니다.

 용  어  설  명

나노미터(Nano meter) :
10억분의 1 미터를 나타내는 단위로 1 나노미터는 대략 성인 머리카락 굵기의 10만분의 1에 해당된다.

파장(Wavelength) :
전자기파나 음파 등의 파동에 있어서 1주기 길이를 말하는 것으로, 빛의 색상은 파장에 의해서 결정된다.
청색은 440~500 nm, 청녹색은 500~520 nm, 녹색은 520~565 nm, 노란색은 565~590 nm, 주황색은 590~625 nm, 빨간색은 625~740 nm의 파장에 해당한다.

□ 표면주름은 여러 개로 적층된 구조에서 어느 한 층이 극도로 빠른 팽창이나 수축할 때 그 불안정성으로 나타나는 구조입니다.

이러한 불안정성을 갖는 적층구조는 동식물의 표피와 같은 생물의 조직뿐만 아니라, 최근 활발히 연구되고 있는 휘어지는 플렉시블 디스플레이나 소자에서도 흔하게 나타나고 있습니다.

특히 생체조직은 주름이 지속적으로 성장하는 과정을 겪는데, 지금까지 이러한 이차원적인 표면에서 잔주름의 성장이 만들어내는 삼차원적인 구조의 변형에 대해서는 밝혀진 바가 없었습니다

□KAIST 김필남 연구교수가 스트레스로 생긴 잔주름이 성장하면서 깊은 주름으로 발전하는 모든 과정을 가시화하고 그 원인을 규명했습니다.

연구팀은 얇은 박막이 극심한 스트레스를 받으면서 생기는 잔주름이 깊은 골짜기 형태의 접힌 구조물로 변형해가는 일련의 과정을 밝히고, 이를 통해 자연계에서 나타날 수 있는 다양한 복합 구조물을 모방해내는 기반기술을 개발했습니다.

이번 연구를 통해서 김 박사팀은 주름(wrinkle)이 곡률이 극심한 접힘(fold)이라는 구조로 변형되어가는 메커니즘을 규명했습니다.

또 연구팀은 실시간 분석을 통해 잔주름 구조물이 일련의 자기조직화 과정을 거쳐 궁극적으로 그물망 형태의 접힘 구조물로 변형된다는 사실을 밝혀냈습니다. 

흥미로운 것은 이 과정을 통해 만들어진 구조는 건조한 땅이 갈라지면서 만들어내는 균열구조와 매우 흡사하고, 나뭇잎에서 볼 수 있는 맥관구조 뿐만 아니라 인체에서 볼 수 있는 혈관 네트워크와도 매우 흡사한 구조를 가지고 있다는  것입니다.

(왼쪽) 고분자로 모방된 나뭇잎맥 패턴 (오른쪽) 실제 나뭇잎의 패턴

 용  어  설  명

표면주름 제어기술 :
일반적으로 얇은 필름은 주름이 생기기 쉽다.
특히 박막에 기계적 물리적인 스트레스(수축)가 가하게 되면 주기성을 가지는 주름이 만들어진다.
이러한 주름은 가깝게는 피부 표면, 또는 손가락에 있는 지문 무늬가  대표적이다.
이러한 주름구조물은 고분자 박막을 수축 또는 팽창을 가하는 공정을 통해서 수십 나노에서 수백 마이크로 사이즈의 주기성을 가질 수 있도록 제작할 수 있고, 이러한 미세 구조물은 현재 광학적, 전기적 특성을 제어하는 연구에서 응용되고 있다.

자기조직화 과정 :
자기 조직화 과정은 시스템의 내/외적 환경에 의해서 자발적으로 안정한 상태, 균형 있는 상태로 나아가는 과정에서 만들어지는 구조화 과정을 의미 한다.
자기 조직화 과정에는 계층적 방식(Hierarchical process), 자발적 제어과정 (Self-regulation process), 연속적인 구획화(Subdivision process) 및 분지화(Branching process) 등이 있다.
이러한 구조화 또는 조직화 과정은 주어진 조건이 만들어낼 특정 패턴이 정해져 있지 않는 상황에서 시스템 자체의 동적작용을 통해서 최적화된 패턴을 만들어내는 것이다.
이는 자연계의 대부분의 패턴에서 볼 수 있는 구조화 과정으로 자연 발생적, 환경에 적응하는 과정에 기인한다.
이러한 자기조직화 과정은 최적화된 시스템을 만들어내고자 하는 자연모방연구에서 요구하는 다양한 삼차원적 복합 구조물을 제작할 수 있는 새로운 접근 방법으로 앞으로 많은 기대 가치가 있는 분야이다.

□ 국내 사이버보안 기업들은 까다로운 일본시장 특성상 그동안 진출에 많은 어려움을 겪어왔습니다.
 
그동안은 단순하게 평가받을 수 있는 장비와 설치형 소프트웨어만 일본시장에 진입했고, 진출 후에도 지사 또는 법인형태의 선투자가 상당히 진행된 이후에나 성과를 낼 수 있었습니다.

국내 최대의 보안업체인 안철수연구소의 일본 법인이 지난해 올린 매출액은 30억원 수준에 그칠 정도였습니다.

이 또한 오랜 기간에 걸쳐 인력과 장비를 일본 현지에 모두 갖춰 이룬 결과로, 일본에 진출한 여타 사이버보안 기업들도 마찬가지 상황입니다.

□ KAIST 사이버보안연구센터와 국내 사이버보안 전문  벤처기업 빛스캔(Bitscan)이 일본의 대표 금융솔루션 및 정보보안 기술 전문기업인 '인텔리전트 웨이브(IWI)'와 60억 원 규모의 수출계약을 체결했습니다.

우리나라 기업이 개발한 원격 사이버보안 기술이 까다로운 일본 보안시장에 수출되기는 이번이 처음입니다.

이번에 KAIST 사이버보안연구센터와 빛스캔이 수출하는 사이버보안기술은 국내 IT서비스를 통틀어 최초로 일본 현지에 지사를 만들지 않고서도 국내에서 원격으로 해외에 서비스를 제공하는 사이버 보안 서비스입니다.

이 기술은 진단과정까지 온라인으로 실시간 보여줄 수 있어 IBM과 HP도 상용화 못한 기술입니다.

또 추가적인 비용 투자와 현지화 없이도 서비스가 가능하기 때문에 일본시장에서 그동안 한국의 보안업체들이 10년 이상 벌어들인 순이익을 1년 만에 상회할 수 있을 전망입니다.

빛스캔은 2011년 5월 설립된 사이버 보안 전문 벤처기업으로, 온라인상에서 실시간 진단과 결과가 산출되는 이른바 '웹 취약점 진단 서비스 및 악성코드 유포지 확인 서비스에 대한 원천기술을 보유하고 있습니다.

빛스캔의 원천기술을 높이 평가한 KAIST 사이버보안연구센터는 지난 8월 말 상호업무협력을 체결한 뒤 각종 사이버 보안장비의 운용지원과 함께 정보보호대학원 연구원과 학생들을 파견해 악성코드 탐지 및 비정상 경로의 탐지, 취약성 진단에 대한 이론적 모델링 등에 관한 공동연구를 수행하고 상용화를 위한 기술을 지원했습니다.

이와 함께 일본의 대표적인 금융솔루션 및 정보보안 기술 전문기업인 인텔리전트 웨이브(IWI)사는 물론 IT 부품소재회사인 다이 니폰 프린팅(DNP), 그리고 미쓰비시 그룹과 같은 대기업들이 이례적으로 이 서비스를 재판매키로 결정했습니다.

스마트폰과 같은 휴대형 전자제품은 카메라, 디스플레이, 터치스크린 등과 같은 다양한 기능의 모듈을 연결해 소형화를 추구하고 있습니다.

기술의 발전과 사용자 요구로 갈수록 사용되는 모듈의 수가 점점 더 늘어나고 있지만, 기존 모듈 연결에 쓰이는 소켓형 커넥터가 큰 부피를 갖기 때문에 소형화가 더이상 불가능해지면서, 이를 대체할 수 있는 새로운 모듈 접속방법 개발이 지속적으로 요구되고 있습니다.

KAIST 신소재공학과 백경욱 교수팀은 휴대형 전자기기의 기존 모듈접속을 완벽하게 대체할 수 있는 초박형 접합기술 개발에 성공했습니다.

연구팀은 초미세 솔더·접착제 필름을 이용한 복합 신소재를 개발하고, 수직방향 초음파 접합 공정을 고안해 이를 동시에 사용, 신뢰성이 높은 초박형 접속을 구현했습니다.

(상) 기존 소켓형 모듈 커넥터 (하) KAIST의 초박형 모듈 접속 기술

(상) 기존 소켓형 모듈 커넥터 (하) KAIST의 초박형 모듈 접속 기술

KAIST의 신소재를 이용한 초박형 모듈 접합부 개념도

백경욱 교수

이에 반해 백 교수팀은 기존 방식을 개선해 열을 가하지 않고 초음파 진동만으로 접합부 자체에서 열을 발생시킴으로써, 소비전력을 100W 이하로 줄이면서 접합시간도 1초~5초까지 단축시키는 공정을 개발했습니다.

꿈의 신소재 그래핀은 가장 우수한 전기적 특성이 있으면서도 투명하고, 기계적으로도 안정하면서 자유자재로 휘어지는 차세대 전자소재입니다.

그러나 현재 제조되고 있는 그래핀은 다결정성을 지니고 있어, 단결정일 때보다 상당히 낮은 전기적, 기계적 특성을 보입니다.

이것은 그래핀의 특성이 결정면의 크기와 경계구조에 큰 영향을 받기 때문입니다.

따라서 우수한 특성을 갖는 그래핀을 제조하기 위해서는 그래핀 결정면의 영역(도메인)과 경계를 쉽고 빠르게 관찰하는 것이 향후 그래핀의 물성을 크게 향상하고 상업화하기 위한 핵심기술입니다.

정희태 교수

KAIST 정희태 교수팀은 LCD에 사용되는 액정의 광학적 특성을 이용해, 그래핀 단결정의 크기와 모양을 대면적에 걸쳐 쉽고 빠르게 시각화할 수 있는 기법을 개발했습니다.

특히 그래핀의 단결정을 시각화함으로써, 단결정에서 얻을 수 있는 이론값에 가장 가까운 전기전도도를 직접 측정하는데 성공했습니다.

이번 연구는 우리나라가 보유한 세계 최고의 액정배향제어기술을 토대로, 대면적에 걸쳐 그래핀의 결정면을 누구나 쉽게 관찰할 수 있는 방법을 제시한 것입니다.

연구팀은 그래핀을 쉽게 대면적에서 관찰할 수 있는 기법을 개발하여 그래핀 상용화분야에서 원천기술을 획득했습니다.

또 그래핀을 이용한 투명전극, 플렉시블 디스플레이, 태양전지와 같은 전자소자 응용연구에도 한 걸음 다가섰습니다.

이번 연구는 정희태 석좌교수가 주도하고 김대우 박사과정생, 김윤호 박사(공동1저자), 정현수 박사과정생(제3저자)이 참여했습니다.

(왼쪽부터)정현수 박사과정생, 김윤호 박사, 김대우 박사과정생

연구 결과는 나노과학 분야의 권위 있는 학술지인 'Nature Nanotechnology' 온라인 속보(11월 20일)에 게재되었습니다.
(논문명: Direct visualization of large-area graphene domains and boundaries by optical birefringency)

 용  어  설  명

결정면(crystal face) :
결정의 외형을 나타내는 평면으로 격자면과 평행인 면

액정배향제어기술 :
액정의 방향을 일정하게 만드는 기술

광학적 특성 :
어느 물질에 빛을 통과시키거나 반사시킬 때 생기는 특성

<연 구 개 요> 꿈의 신소재인 그래핀을 산업에 응용하기 위해서는 우수한 물성을 가지면서 대량의 그래핀 생산 기술을 확보하는 것이 최대의 관건이다. 2010년 Andre Geim 교수(Univ. of Manchester)가 스카치테이프를 이용하여 흑연에서 그래핀을 떼어내는 방법 이후에 수많은 그래핀 연구의 발전이 있어 왔으나, 현재까지 가장 큰 이슈 중의 하나가 이론적인 특성보다 상당히 낮은 전기적, 기계적 물성을 보인다는 것이다. 연구결과에 의하면, 이러한 문제의 가장 큰 원인이 현재까지 화학기상성장(CVD) 방법, 화학적 방법 등을 이용하여 합성된 그래핀이 다결정성을 이루어져 있어, 단결정을 가졌을 때 예상되는 이론적인 특성보다 상당히 낮은 전기적, 기계적 물성을 보인다. 이는 다결정성 그래핀에서 발생하는 도메인 간의 경계구조가 에서 전기적, 기계적 성질이 크게 영향을 미치기 때문이라고 알려져 있다. 따라서 이상적인 전기적 특성을 가지는 양질의 그래핀을 제조하기 위해서 그래핀의 도메인과 경계를 관찰하는 것이 그래핀의 상업화에 매우 중요하다. 이러한 그래핀 도메인 조절의 중요성에도 불구하고, 그 도메인과 경계를 쉽게 관찰하는 방법의 개발이 그래핀 연구에 있어서 가장 큰 난점 중의 하나로 여겨져 왔다. 기존의 라만 2D 맵핑(Raman 2D mapping) 분석, 저 에너지 전자 회절(Low Energy Electron Diffaction) 분석, 투과전자현미경(Transmittance Electron Microscopy) 분석으로는  그래핀의 도메인을 관찰하는데 많은 시간이 요구될 뿐 아니라, 그 관찰 범위 또한 수 마이크로로 제한적이라 현실적으로 불가능한 방법들이었다. 따라서 그래핀의 특성을 조절하기 위해서 범용적이며, 손쉽게 그래핀의 결정면을 관찰하는 방법이 최근 그래핀 연구의 핵심이다. 이에, KAIST 생명화학공학과 정희태 석좌교수 연구팀은 LCD에 사용되는 액정의 고유한 광학적인 특성을 이용하여, 대면적에 걸쳐 그래핀의 단결정의 크기 및 모양을 쉽고 빠르게 시각화 할 수 있는 기법을 개발하였다. 특히 그래핀 단결정을 시각화함으로써, 단결정에서 얻어질 수 있는 이론값에 근사하는 전기전도도를 직접적으로 측정하는 쾌거도 이루었다. (좌) 그래핀 결정면을 따라 배향된 액정분자 배향 모식도(우) 광학현미경으로 관찰된 실제 그래핀 결정면의 모습 그림 (좌) 모식도에서 보는 바와 같이, 그래핀 표면에 형성된 네마틱 액정분자의 알킬분자구조는 그래핀 층의 육각형 구조의 지그재그 간격과 일치하기 때문에, 그래핀 층의 결정방향에 따라 각 도메인에서 적합한 방향으로 에피택시(epitaxy)하게 배향된다. 또한 액정 분자체에 포함된 벤젠링 구조는 sp2 혼성결합으로 이루어진 육각형 벌집모양의 그래핀 표면과 강한 상호작용을 하여, 액정 분자체의 배향은 그래핀 도메인 배향과 일치하여 배향될 수 있다. 이렇게 그래핀의 도메인에 따라 배향된 액정분자체의 복굴절 색상을 편광현미경으로 관찰하게 되면, 그림 (우)에서 보는 바와 같이 그래핀 도메인에 따라 액정 층이 각각 다른 색을 띄게 되어 그래핀의 도메인과 경계구조를 광학적으로 손쉽게 확인할 수 있다.   이러한 그래핀 결정면의 광학적 시각화 방법은 손쉬운 액정 코팅방법을 사용함으로써 그 작업이 단순하고 시간과 비용이 줄어드는 동시에 편광현미경으로 관찰 가능한 범위(~수cm 이상)의 매우 넓은 영역의 결정구조를 확인할 수 있어 그래핀 특성을 연구하는데 필수적이다. 이러한 액정코팅을 통해 그래핀 도메인을 관찰하는 기법은 CVD로 합성된 그래핀뿐만 아니라, 다양한 합성법(기계적 박리, 화학적 합성 등)으로 만들어진 모든 그래핀 도메인 관찰에 적용 가능한 기술로서, 향후 그래핀 소재 연구 분야에서 광범위하게 사용될 수 있을 것으로 예상된다. 세계적으로 반도체와 디스플레이에서 강한 면모를 보이고 있는 우리나라는 그래핀을 쉽게 대면적에서 관찰할 수 있는 기술까지 보유하게 됨으로써, 그래핀 상용화분야에서 원천기술을 갖게 되었으며, 그래핀을 이용한 투명전극, 플렉시블 디스플레이, 태양전지와 같은 전자소자 응용연구에 한 발짝 다가설 수 있게 되었다. 그래핀을 이용한 새로운 응용의 신기원을 열게 되었으며, 차세대 전자소자 산업분야에서 시장 선점 및 막대한 부가가치 창출 등을 통해 국가경쟁력 강화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

최근 그래핀의 우수한 전기적 특성을 활용하여 초고속 반도체, 신개념 로직 반도체 등을 구현하기 위해 전 세계적으로 활발한 연구가 전개되고 있지만, 10~20년 후에나 상용화될 수 있는 기초연구가 대부분입니다.

또한 지금까지 그래핀을 현재 세계 반도체 시장의 핵심 주류인 실리콘 기반 전자소자의 한 부분으로서 적용한 사례는 없었습니다.

현재 국내외 기업에서는 20나노미터 이하 급에서 사용될 것으로 예상되는 전하포획방식의 플래시 메모리 소자를 연구 개발 중입니다.

하지만 이 방식의 플래시 소자는 데이터 보존 특성이 시장의 요구조건(멀티비트 동작 시 섭씨 150도에서 10년 이상 데이터 보존 등)을 아직 충족시키지 못해 현재까지 대량으로 상용화되지 못하고 있습니다.

이런 가운데 KAIST에서 금속 전극을 그래핀으로 대체하면 기존의 플래시 메모리 소자의 성능과 신뢰도가 획기적으로 개선된다는 사실을 규명했습니다.

KAIST 조병진 교수팀은 기존 실리콘 기반의 반도체 소자(전계효과 트랜지스터)에서 금속 게이트 전극을 그래핀 전극으로 대체하면, 미래의 반도체 시장에서 요구하는 성능과 신뢰도를 확보할 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다.

기존 실리콘 기반 전하포획방식 플래쉬 메모리 소자에 그래핀 전극이 도입된 모식도

조병진 교수와 함께 이번 연구에 함께 참여한 연구팀 (뒷줄 왼쪽부터) 신우철 학생, 박종경 학생, 송승민 학생

 용  어  설  명

로직(Logic) 반도체 :
기억 기능을 하는 메모리 반도체와 달리 데이터를 연산ㆍ처리하는 반도체다.

플래쉬 메모리(Flash Memory) :
전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 컴퓨터 기억 장치의 일종으로 스마트폰, 노트북, 디지털 카메라 등의 전자장치에 폭넓게 사용된다.

전계효과 트랜지스터(field effect transistor) : 
전압(게이트 전압)으로 전류(드레인 전류)를 제어하는 형식의 가장 일반적이고 광범위하게 쓰이고 있는 반도체 소자

일함수(Work function) :
물질 내에 있는 전자 하나를 밖으로 끌어내는데 필요한 최소의 일(에너지)

전하포획 플래시(Charge Trap Flash) 메모리 :
전하를 기존의 도체가 아닌 부도체 물질에   저장하는 방식으로, 새로운 반도체 나노공정을 이용해 개발한 비휘발성 메모리

나노미터(nano meter) :
10억분의 1미터로, 1나노미터는 대략 성인 머리카락 굵기의 10만분의 1

유리막대를 둘러싼 유연한 메모리

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 메모리 상태를 직접 제어하는 고성능 스위칭 소자를 집적시켜야 합니다.

그러나 플렉시블 기판에 고성능의 반도체를 구현하지 못했기 때문에 휘어지는 메모리 소자 개발이 어려웠던 것입니다.

TV나 PC 등을 쉽게 휴대하기 위한 노력이 계속되고 있는데, 이를 위해서는 종이처럼 접거나 휘어지거나 말 수 있는 플렉시블 전자부품이 필요합니다.

구부러지는 기판위에서 작동하는 메모리 소자

 용 어 설 명

‘HURO-Competition’은 지능형 휴머노이드 로봇이 ▲골프공 넣기▲좁은 장애물 통과하기 ▲정해진 색깔 장애물 넘어뜨리기▲계단 지나가기 등의 미션을 수행하며 미션통과 횟수· 난이도에 따라 순위가 결정됩니다.

지난해에는 충북대 닥터 이엔(Dr.EN)팀이 우승해 대통령상을 수상했습니다.

‘SoC 태권로봇’은 휴머노이드 로봇간의 태권도 겨루기로, 상대로봇의 동작과 위치, 거리를 인식해 ▲넘어뜨리기▲발공격 ▲손공격으로 상대로봇을 공격해 다득점에 따라 순위가 결정됩니다.

지난 해에는 동아대 옵티머스 프라임(Optimus Prime)팀이 우승해 국무총리상을 수상했습니다.

대회의 세부 프로그램은 홈페이지(http://www.socrobotwar.org)를 방문하면 상세히 알 수 있습니다.

1. 대회내용  HURO-Competition, SoC 태권로봇 두 종목으로 진행되며, 참가팀은 주최 기관에서 제공하는 두뇌보드, 센서 등을 활용하여 외부의 조종 없이 스스로 인식, 판단, 행동하는 지능형 휴머노이드 로봇을 구현하고, 로봇 간의 대결을 통해 순위를 결정한다. 2. 대회개요 (1) 명칭 국문 : 지능형 SoC 로봇워 2011 영문 : Intelligent SoC Robot War 2011 (2) 목적 지능형 로봇 구현을 통한 SoC 분야의 고급 기술인력 양성과 IT-SoC, 지능형 로봇 분야의 활성화를 통한 국가 경쟁력 발전의 초석 마련 (3) 연혁 연 도 내 용 2002 지능형 SoC 로봇워 1회대회 개최 2003 SoC 탱크로봇 개발 2004 1개 종목 참가팀 100팀, 태권로봇 시범대회 운영 2005 태권로봇 종목 추가 2006 탱크로봇 국무총리상 승격 2007 참가팀 학생자문단 구성 및 운영 2008 대회설명회 강화 (이론 및 실습교육 진행) 2009 탱크로봇 대통령상 승격, 태권로봇 국무총리상 승격 2010 탱크로봇 폐지, HURO-competition 종목 추가 2011 10회 대회, 휴머노이드 로봇용 두뇌보드 개발 (4) 규모  10회 대회기간  총 1049팀 5,500여 명의 대학생이 참가한 전국 최대 규모의  지능형 로봇 경진대회 (5) 종목 HURO-Competition 지능형 휴머노이드 로봇의 미션수행 경기로, 영상인식과 센서인식을 이용해 경기자에 설치된 장애물을 회피 또는 미션을 수행하게 된다. 미션의 빠른 수행 및 미션통과 횟수/난이도에 따라 순위를 결정짓게 된다. ▪ 경기방식 ▪ 관전 포인트 로봇이 카메라로 장애물의 위치를 잘 찾는 지 관찰 로봇이 장애물을 잘 피해 가는 지 관찰 사람이 로봇을 조종하는지 확인 “No Remote Control!!” 절대 외부의 조종이 없는 로봇 혼자서 보고 생각하고 행동하는 지능형 로봇 태권로봇  참가팀은 본선경기에 앞서 지능형 로봇에 필요한 영상인식 기술 심사를 받게 되며 심사에 통과한 팀에 한하여 본선경기에 진출할 수 있다. 본선팀에게는 두뇌보드와 태권로봇이 지급된다. 본선경기는 지능형 로봇의 태권도 경기로 진행되며 모든 로봇은 사람이 조종하지 않고 참가팀이 개발한 프로그램에 의해 동작한다. ▪ 경기방식 ▪ 관전 포인트 로봇이 카메라로 적을 잘 찾는 지 관찰 사람이 로봇을 조종하는지 확인 “No Remote Control!!” 절대 외부의 조종이 없는 로봇 혼자서 보고 생각하고 행동하는 지능형 로봇 모두 원격 조종으로 이뤄지는 타 대회와 비교 절대 사절 3. 시상내역 구 분 HURO-Competition SoC 태권로봇 대상 대통령상 국무총리상 금상 지경부장관상 KAIST 총장상 은상 KAIST 총장상 SDIA 센터장상 동상 SDIA 센터장상 SDIA 센터장상 4. 대회 일정 참가팀 접수 기간  2011년 4월 1일 ∼ 5월 31일 참가자격  대학(원)생을 포함한 2인 이상 6인 이하로 구성된 팀 접수방법 대회 홈페이지 (http://www.socrobotwar.org) 지능형 SoC 로봇워 설명회 일정  2011년 6월 10일 장소  대전 KAIST 내용  참가팀 대상으로 진행 (대회 및 일정소개, SoC Robot platform 설명) 출전자격 TEST 일정 2011년 7월 7일 ~ 8일 방식 PC와 PC용 카메라를 이용한 영상인식 SW 제작 데모심사 내용 HURO-Competition 16팀, SoC 태권로봇 10팀 선발 본선 진출팀 교육 일정  2011년 7월 14일 ~ 15일 장소 대전 KAIST 내용 참가팀에게 제공되는 로봇, 두뇌보드에 대한 이론/실습교육 예선대회 일정 2011년 9월 15일 ~ 16일 장소  대전 KAIST 내용 종목별 본선진출팀 선발 (각 8팀) 본선대회 일정 2011년 10월 27일 ~ 30일 (IRC: 국제로봇콘테스트) 장소  일산 KINTEX