나노 기술 시대가 마침내 열렸으며 인텔은 모든 종류의 선택권을 검토하고 있다.

지난 12일 산호세에서 열린 IDF(Intel Developer Forum)에서 캘리포니아주 산타클라라주에 위치한 반도체 업체인 인텔은 다수의 기술적 변화와 연구 분야를 공개했는데, 이들은 자사가 미래에 개발할 반도체의 방향을 제시했다.

예를 들면 인텔은 3중 게이트 트랜지스터라 불리는 다중 게이트 트랜지스터를 개발중이라고 한다. 이 기술이 궁극적으로 상용칩에 적용된다면 칩에 흐르는 전기량을 증가시키기 때문에 미래에 나올 트랜지스터나 마이크로프로세서의 성능이 향상될 것이다.

인텔은 또한 하버드 대학을 비롯한 대학들과 연합해 실리콘 나노와이어(nanowire) 및 탄소 나노튜브에 관해 연구중이라고 밝혔다. 이 두 가지 기술은 모두 실험적인 구조물로 나노와이어는 자기 조립적인 실리콘으로 구성되며, 탄소 나노튜브는 탄소 원자로 구성된다. 2010년 이후 두 가지 기술 중 하나가 표준 트랜지스터를 대체할 수도 있으며 시간이 더 지나면 반도체의 기초 요소가 될 수도 있다.

인텔에서 기술 및 생산 담당 부사장으로 일하고 있는 선린 초우는 "현재 두 기술 모두 가능성이 있다. 결정적 요소는 어느 정도 대량 생산이 가능하느냐는 점이 될 것이다. 문제는 일정한 성격을 가진 수십억 개의 요소들을 반도체에 올려놀 수 있느냐는 것"이라고 말했다.

윌리엄 샤트너(스타트렉의 1대 선장역을 맡은 배우)가 찬조 출연한 지난 12일의 기조 연설은 미래의 기술에 초점이 맞춰졌다. 수년 안에 칩들은 보다 저렴해지고, 더 강력해지며, 더욱 작아질 것이다. 이에 따라 컴퓨터와 무선 접속 기능은 모든 칩 안에 내장될 것이다. 이를 증명하기 위해 인텔의 CTO 팻 젤싱어는 남자다운 차림새에 샤퍼 이미지의 카탈로그와 정면 충돌한 사람처럼 나타나 회의를 시작했다. 세그웨이 스쿠터를 타고 나타난 젤싱어는 야구 모자를 쓰고 있었으며 안경 모니터, 카메라가 달린 PDA, 블루투스 헤드셋, 유니버설 리모콘, 그리고 등에 서버를 박음질해 넣은 조끼를 착용하고 있었다.

그는 "실리콘에 물건들을 집어넣기 시작하면 모든 것이 싸진다. 값이 싸지면 이들을 어디서나 사용할 수 있게 된다"고 말했다.

그렇다면 이것이 갖는 의미는 무엇일까? 2005년 무렵이면 인텔은 보통의 실리콘 칩에 라디오를 통합할 수 있을 것이라고 젤싱어는 말했다. 결과적으로 무선 통신은 결국 공짜로 얻을 수 있을 것이다. 현재 수천 달러의 비용과 다수의 엔지니어가 조정작업을 해야하는 광학 제품들도 값이 싸지게 될텐데, 그 이유는 많은 기능이 대량 생산될 칩에 통합될 것이기 때문이다.

또한 센서 네트워크를 만들기도 쉬워질 것이다. 센서 네트워크에서는 동전만한 티끌들이 넓은 지역에 퍼져 지진활동, 기온, 기압 및 다른 요소들을 측정할 수 있게 된다. 메인주에 있는 그레이트 덕 아일랜드 환경 보호 구역(Great Duck Island Environmental Preserve)에서 행해진 실험에서 과학자들은 센서들을 사용해 기압 변화가 동물의 행태를 어떻게 변화시키는지 관찰하고 있다. 현재 과학자들은 이런 관찰을 직접적으로 하고 있는데 이는 동물의 생활에 개입하는 것이다.

이 분야에서 해온 노력의 일환으로 인텔은 같은 날 타이니DB와 타이니OS를 출시했다. 이 제품들은 이런 센서들을 위한 데이터베이스와 운영체제이다. 소프트웨어는 공개 소스이며 메모리와 에너지 모두를 거의 사용하지 않는다.

나노 나노
젤싱어가 미래의 애플리케이션에 관해 언급한 반면 초우는 칩과 트랜지스터 개발 계획 및 출시 일정에 초점을 맞췄다. 칩 혹은 100 나노미터(1미터의 1000억 분의 1) 크기의 요소가 들어간 제품들의 제조에 관한 과학이라고 할 수 있는 나노 기술은 이미 시작됐다고 그는 말했다. 현재 나오고 있는 칩에 포함된 트랜지스터 게이트들의 크기는 70 나노미터이다.

내년이면 90 나노미터 칩의 출시와 함께 진정한 나노기술 세대로 돌입하게 될 것이라고 초우는 덧붙였다. 그러나 크기가 작은 칩을 생산하는 것은 시간이 갈수록 다수의 기술적인 변혁을 요구하게 될 것이다.

우선 석판인쇄술(칩에 패턴을 인쇄하는 과학)이 변해야 할 것이다. 10년 내에 초자외선(EUV) 인쇄술이 기존의 인쇄술을 대치할 것이다. EUV에 사용되는 가벼운 파장들은 현재 인쇄기술에서 사용되는 193 나노미터에 비해 훨씬 작은 13 나노미터에 불과하다.

초우는 "미래에 보다 세밀하게 인쇄하는 것이 가능해질 것이다. 우리는 이미 기술적으로 가능한 단계를 넘어서 상용화 단계로 진입했다"고 말했다.

같은 맥락에서 인텔은 ALD(Atomic Layer Deposition)이라는 기술을 실험중이다. 이 기술을 사용하면 원자들을 한겹 한겹 쌓아올려 칩을 생산할 수 있다. 초우는 "이 기술은 자기 제조라는 화학적 성질에 기반한다"고 강조했다.

트랜지스터도 또한 변화할 것이다. 90 나노미터 생산이 시작되면 칩들은 성능 향상을 가져오는 '걸러진' 실리콘과 게르마늄 원자를 통합하게 될 것이다. 게르마늄 원자들은 실리콘 원자들을 확산시켜 전자들의 이동을 용이하게 한다. 걸러진 실리콘 개발의 선두권 기업인 앰버웨이브(Amberwave)의 경영진은 이를 나무가 별로 없는 숲을 가로질러 뛰는 것에 비유한다.

하이-k(high-k) 유전체와 같은 물질의 층들은 전자의 유출을 방지하는데 이들도 미래의 칩에 포함될 것이다. 그러나 보다 많은 연구가 필요하다.

3중 게이트 트랜지스터도 비슷한 상황에 처해있다. 현재의 트랜지스터는 단일한 수평 게이트들을 포함한다. 이와는 대조적으로 3중 게이트는 미세한 봉우리처럼 솟아올라 상부의 수평부와 양쪽의 수직부에 전자가 흐르도록 한다. 인텔은 시험용 트랜지스터를 생산했는데 초우에 의하면 다음주 일본에서 열리는 한 학회에서 보다 상세한 정보가 공개될 것이라고 한다.

IBM과 AMD는 2중 게이트 트랜지스터를 개발중이라고 두 회사 모두 지난 주에 밝혔다.

나노튜브 그리고/혹은 나노와이어도 뒤를 이을 것이다. 초우는 "이러한 새로운 물질들이 나타나 실리콘 베이스(base)를 한 번에 날려버리지는 않을 것이다. 이들은 점진적으로 도입될 것"이라고 전망했다.

비록 초우는 나노튜브와 나노와이어 중 어느 것이 채택될지 판단하기에는 시기가 너무 이르다고 재차 언급했지만 이 두 기술이 가능성이 가장 높다는 것은 분명하다. 탄소 나노튜브는 결국 속이 빈 튜브이다. 이와는 대조적으로 실리콘 나노와이어는 속이 꽉 차있다.

한편 샤트너는 그의 새로운 저서 "나는 거기에 관해 일하고 있다"에 관해 토론했다. 이 책은 스티븐 호킹과 같은 과학자들이 그들의 연구 방향을 잡는데 있어서 SF 소설을 어떻게 이용했느냐에 관한 것이다. 이 책에 나와있는 많은 예들은 스타 트랙에서 볼 수 있는 아이디어가 실제 제품화 된 예들에 초점을 맞추고 있다. 그러나 샤트너가 80년대에 출연했던 T.J. 후커라는 경찰드라마에 나왔던 개념들은 거의 다뤄지고 있지 않다.

젤싱어는 샤트너에게 그가 가장 좋아하는 스타 트랙 에피소드는 '과거 여행'이라고 말했다. 이 에피소드에서 샤트너가 연기한 커크 함장은 한 여인을 만나 어려운 결정을 내려야 한다고 젤싱어는 덧붙였다.

샤트너는 "그러한 얘기가 나온 에피소드는 17개나 됩니다"고 대꾸했다.

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LG 상남 도서관 홈페이지에 있는 것을 퍼왔습니다. Cnet.com 뉴스에 있는 영문 기사를 누군가 번역했군요. 삼성은 아무래도 양산기술 쪽에 편향되어 있는 것이 맞는 듯합니다. Intel은 하바드의 Lieber 그룹과 연구를 하나본데, 삼성도 비슷한 연구를 하나요? 언젠가 종기원에서 탄소나노튜브에 대해서 연구한다는 얘기를 들은 것 같은데요...