나노에 도전한다(4)

정보출처 닛케이산업신문

출판날짜 2001년 08월 07일

IBM 튤리히 연구소는 1981년에 주사형 턴넬 현미경(STM)을 개발하여 비닉히 박사와 로라박사가 노벨상을 수상하는 등 과거 나노 스케일의 연구에서 빛나는 업적을 남기고 있다. 최근에는 원자간력현미경(AFM)에 사용하는 탐침인 칸티레버를 사용한 완전히 새로운 기억매체와 바이오센서 등의 연구성과로 주목을 모으고 있다. 연구부문을 통괄하는 볼 세이드라 부장에게 최신의 상황을 들었다.

▷ 고기억밀도를 달성

- 새로운 기억매체 「밀리피드」는 어떤 것입니까.

「과거의 하드디스크와는 완전히 다른 원리의 기억매체이다. 정보를 기록하는 것은 자성체가 아니라 열과 진동으로도 파괴되지 않는 직경 수 십 나노(나노는 10억분의 1)미터의 구멍이다. 구멍의 유무가 정보의 0과 1에 대응한다. 지금까지 배양된 반도체의 미세가공기술을 구사해서 끝이 수 나노 미터인 칸티레버를 만들어, 플라스틱 판을 녹여가면서 구멍을 만들어 가는 방식이다」

- 기억용량은.

「1평방인치 당 400기가(기가는 10억)비트를 실현했다. 현재의 PC에 사용되고 있는 하드디스크의 약 100배에 달한다는 계산이다. 매우 감도가 높은 칸티레버를 만들 수 있었다. 기억밀도가 높고, 읽어들이는 스피드 등도 손색이 없는 수준이다」

「칸티레버의 수를 늘리면 성능은 더욱 향상한다. 이번에는 1024개를 만들었지만, 10만-100만 개 만드는 것도 가능하다. 현재의 자기기억은 얼마 안 있어 한계에 이른다. 그 한계를 넘을 가능성을 갖는 유력한 기술이라고 말할 수 있다」

- 실용화시기는.

「아직 시작품 단계로 적어도 3-4년 후일 것이다. 안정성 등이 금후의 과제이다. 휴대전화와 디지털 카메라용 등 소형 기억장치가 된다. 차세대 휴대전화는 비디오 촬영기능도 탑재하게 되기 때문에, 저 소비전력 및 대용량의 기억매체가 요구되어진다」

▷ DNA의 검사에도

- 라이벌은.

「기업으로서는 우리들과 유사한 생각으로 연구를 하고 있는 히다치제작소와 한국의 삼성, 미국 휴렛 팩커드 등을 들 수 있다」

- 칸티레버 기술을 살린 연구는 그 외에 무엇이 있는가.

「DNA의 결함검사장치도 고안했다. 이것은 칸티레버에 DNA의 이중 라선 중 하나에 달라붙게 해, 용액 속에서 이 DNA에 딱 맞는 쌍의 DNA가 붙는가를 조사한다. 염기배열이 본래의 것과 다르면, 완전하게는 매치되지 않기 때문에 결함을 곧 알게 되는 구조이다」

「개인의 유전자의 미묘한 차이인 SNP(일염기다형)를 발견하는 데에 도움이 된다. 이것을 알면, 약이 개인에 맞게 효력이 있다든지, 부작용을 일으킨다든지 하는 원인을 해명할 수 있다」

▷ 혁명적인 기술로

- 나노테크놀러지(초미세기술)는 미래에 어떻게 변하겠는가.

「나노테크 자체는 결코 새로운 것은 아니다. 반도체의 게이트 길이는 지금도 나노 수준이다. 그러나 STM도 개발 당초에는 파급효과가 어느 정도 있을지 알지 못했다. 지금은 원자 및 분자 수준의 연구에 필수적인 관찰기술이 되고 있다. 나노테크도 혁명적인 기술이 될 가능성은 충분히 있다」