'5분의1로 줄인 메모리칩'‥삼성, 일본을 압도하다

이데일리신문 | 이 기사는 이데일리신문 2012년 01월 05일자 12면에 게재됐습니다.

[이데일리 안승찬 기자] 삼성전자가 낸드플래시 메모리의 두께를 지금보다 5분의 1로 줄일 수 있는 획기적인 기술을 상용화할 길이 열렸다.

이 기술이 본격적으로 도입되면 삼성전자는 일본 도시바와의 낸드플래시 경쟁에서 압도적인 우위를 차지하게 될 전망이다.

4일 삼성전자(005930)와 관련 업계에 따르면 한국과학기술원(KAIST) 조병진 박사 연구팀은 지난해 11월 세계적인 과학전문지 '나노레터'에 그래핀(Graphene)을 적용한 'CTF(Charge Trap Flash) 낸드플래시' 연구 결과를 발표했다.

▲ `꿈의 신소재`로 불리는 그래핀의 벌집 모양 구조. 그래핀은 두께가 0.2나노에 불과하지만, 실리콘보다 100배 이상 전자를 이동시킬 수 있다. 강도는 강철보다2배 강하면서 탄성이 뛰어나 늘리거나 구부려도 전기적 특성을 잃지 않는다.

'꿈의 신소재'로 불리는 그래핀을 삼성전자가 개발한 CTF 낸드에 적용하면 CTF 낸드의 성능과 신뢰도가 크게 높아진다는 게 골자다.

CTF 낸드는 삼성전자가 지난 2006년 개발한 독보적인 기술이다. 칩의 두께를 5분의 1로 줄일 수 있고, 제조공정 역시 20% 이상 줄일 수 있다는 점에서 기존 낸드플래시 구조를 35년 만에 획기적으로 바꿨다는 평가를 받았다.

하지만 CTF 낸드에 사용되는 질화실리콘(Si3N4)이 너무 얇아 저장된 데이터가 8~9시간이면 사라지는 등 상용화하기에는 어려움이 적지 않았다.

하지만 이번 조 박사팀의 연구에 따르면, 질화실리콘 대신 그래핀을 적용할 경우 데이터 보전이 10년 이상으로 대폭 확대되고, 기존의 낸드플래시 생산설비를 크게 변경시키지 않더라도 양산이 가능하다.

삼성전자도 그래핀 상용화를 위해 연구에 박차를 가하고 있다. 지난해 삼성종합기술원은 성균관대와 함께 그래핀 대량 합성 기술을 성공한 바 있다.

송종호 대우증권 애널리스트는 "이번 KAIST의 연구 결과는 삼성전자가 이미 개발한 CTF 낸드에 그래핀을 적용했다는 점에서 CTF 낸드의 양산 가능성을 크게 높였다는 의미가 있다"고 말했다.

그는 "삼성전자가 이미 CTF 낸드와 관련된 155개의 특허를 보유하고 있는 등 가장 앞서 있는 회사"라며 "이 기술이 상용화되면 삼성전자는 낸드플래시 경쟁사인 도시바가 따라올 수 없는 경쟁력을 확보할 수 있게 된다"고 평가했다.

그래핀은 연필심에 쓰이는 흑연 '그래파이트(graphite)'와 탄소 이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사 'ene'가 합쳐진 단어로, '꿈의 신소재'로 불리는 물질이다.

그래핀은 두께가 0.2나노에 불과하지만 실리콘보다 100배 이상 빠르게 전자를 이동시키고, 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통한다. 강도는 강철보다 2배 강하면서도 탄성이 뛰어나 늘리거나 구부려도 전기적 특성을 잃지 않는다. 빛은 98% 투과시킬 수 있다.

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