[더테크=조재호 기자] 카이스트가 반도체 소자에서 발생하는 열을 컴퓨터에 활용하는 방법을 제시했다.

카이스트는 25일 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 산화물 반도체의 열-전기 상호작용에 기반한 열 컴퓨팅(Thermal computing) 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 전기-열 상호작용이 강한 ‘모트 전이’ 반도체를 활용했다. 이 소자에 열을 저장하고 전달 기능을 최적화에 열을 이용한 컴퓨팅을 구현했다. 개발된 열 컴퓨팅 기술은 기존 CPU와 GPU 같은 디지털 프로세서보다 100만분의 1수준의 에너지만으로도 경로 찾기 등과 같은 복잡한 최적화 문제를 풀 수 있었다.

이번 연구는 낮은 열전도도와 높은 비열을 지닌 폴리이미드 기판에 모트 전이 반도체 소자를 제작해 소자에서 발생한 열이 기판에 저장될 수 있도록 했다. 이렇게 저장된 열은 일정 시간 유지되며 시간적 정보 역할을 했다. 아울러 이 열은 이웃 소자로 전파되는데 이는 공간적 정보 역할을 했다. 이처럼 열 정보를 시공간적으로 활용한 컴퓨팅을 수행할 수 있었다.

김경민 교수는 “이번 연구의 의미는 기존에 버려지던 열을 컴퓨팅에 활용할 수 있다는 개념을 최초로 제안한 데 있다”며 “열 컴퓨팅 기술을 활용하면 뉴런과 같은 신경계의 복잡한 신호도 매우 간단히 구현할 수 있으며 고차원의 최적화 문제를 기존의 반도체 기술을 바탕으로 효과적으로 해결할 수 있어 양자 컴퓨팅의 현실적인 대안이 될 수 있다”고 기술의 장점을 설명했다.

아울러 김 교수는 “이번 연구는 미국의 샌디아 국립 연구소(Sandia National Laboratory)와의 공동 연구로 검증된 결과”라는 점을 강조했다.

이번 연구는 재료 분야 국제 학술지 네이처 머티리얼즈에 6월 18자에 게재됐다.