[나노강국을 건설하자] 석학에게 듣는다(2 )마크 리드 예일대학교 교수

　“20세기의 가장 중요한 발명은 구리 와이어(copper wire )와 노광(lithography ) 기술이었습니다. 이 두가지를 이용한 패브리케이션(fabrication )이 반도체 집적화를 주도해 왔습니다. 그러나 고집적화된 기기의 전력 문제는 현재의 패러다임에서 해결하기 곤란합니다.”

　마크 리드(Mark Reed ) 예일대학교 교수는 나노 기술을 사용해 분자 수준에서 각종 기기들을 만들 수 있게 되면 산업은 물론 우리의 삶 전체가 크게 바뀔 것이라고 한다. 현재의 기술 수준으로는 나노 기술이 어떻게 뻗어나가 어디에 쓰일지 정확히 예측할 수 없지만 ‘그렇기 때문에’ 물질 세계의 근본 특성을 이해하려는 나노 관련 과학자들의 노력이 더욱 필요하다고 강조한다.

　“나노는 완전히 다른 세계입니다. 나노 기술은 초소형 기기를 만드는 완전히 다른 방법을 제시할 것입니다”　

　리드 교수는 예일대학교 전자공학 및 응용물리학과 교수로 분자 단위의 셀을 만들어 회로를 제작하는 기술 등을 연구하고 있다.


특히 분자 단위의 크기를 가진 메모리 소자 등의 개발에 관심을 갖고 있으며 이를 위한 전자의 수송 등을 집중 연구하고 있는 이 분야의 세계적 권위자이다. 그의 연구는 나노 기술을 활용, 더 작고 성능이 좋으면서도 자원의 사용을 줄일 수 있는 기기의 개발을 목표로 하고 있다. 현재 각종 반도체 및 디지털 기기의 성능은 계속 향상되는 반면 크기는 점점 작아지고 있다.

　“현재의 초미세 제작 기술이 조만간 한계에 달할 것이란 점도 문제지만 더 큰 문제는 전력 소모입니다. 현재의 기술로는 비약적으로 늘어나는 기기의 전력 소모량을 감당할 수 없습니다”

　그는 나노 기술의 발전이 각종 기기 및 소자를 제작하는 방식을 완전히 바꾸어 놓고 이러한 문제들을 해결할 수 있을 것으로 보고 있다. 분자 메모리 등 분자 수준의 기기를 제작하면 전력 소모와 생산 비용을 획기적으로 줄일 수 있고 신체에 이식 가능한 칩 등 지금까지 생각할 수 없던 다양한 응용 분야를 창출할 수 있게 된다.

리드 교수는 초보적인 분자 메모리가 상용화되면 생산 단가가 크게 하락, 저가의 어플리케이션에 적용할 수 있을 것으로 기대한다. 기능적으로는 부족한 점이 많더라도 생산 비용이 기존 반도체에 비해 훨씬 저렴하므로 고기능을 요구하지 않는 다양한 어플리케이션에 폭넓게 쓰일 수 있다는 것. 몇 개의 분자들을 모아 하나의 메모리를 만드는 기술은 10년 안에 등장할 것으로 그는 예측한다.

또 분자 메모리는 그 재료 특성이 주변 환경 및 생명체의 구성과 유사하므로 보다 환경·인체친화적인 기기를 만들 수 있고 이에 따라 건강·보건 등을 위해 신체에 이식하는 칩의 상용화를 앞당길 전망이다. 이럴 경우에 나노 기기는 인체와 전자 시스템을 연결하는 인터페이스 역할을 하게 된다.