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IT·통신

2023년 5월 과학기술인상, 울산과학기술원 신현석 교수 선정

- 반도체 미세공정 한계 돌파할 비정질 질화붕소 박막 합성 성공

과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 ‘과기정통부’)와 한국연구재단(이사장 이광복, 이하 ‘연구재단’)은 이달의 과학기술인상 5월 수상자로 울산과학기술원(UNIST) 화학과 신현석 교수를 선정했다고 밝혔다.

 

  ‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 상이다.

 

  과기정통부와 연구재단은 신현석 교수가 초미세, 고집적 반도체 핵심기술인 초저유전물질 합성법을 개발하여 반도체 미세공정 혁신 기반을 마련한 공로를 높이 평가했다고 밝혔다.

 

  전통적으로 반도체 칩 성능은 트랜지스터의 스위칭 속도에 좌우됐지만, 소자가 고집적화·소형화되면서 집적회로의 배선 구조에서 발생하는 ‘신호전달 지연(RC delay)’이 칩 성능을 좌우하고 있다.

 

  이에 따라 신호처리 속도를 높이기 위해 집적회로 금속 배선 사이에 증착되는 절연체* 유전율**을 낮추는 기술이 요구되고 있다. ‘초저유전율 절연체’는 유전율을 줄이는 핵심 소재이다.

 

 * 절연체 : 전류가 흐르지 않는 물질을 의미하며, 반도체 소자 내 금속 배선에서 전자가 다른 부분으로 이탈하는            것을 막기 위해 전자 이동 경로 사이에 절연체를 삽입함.

** 유전율 : 외부 전기장에 반응하는 민감도를 의미하며, 유전율이 낮으면 전기적 간섭이 줄어들어 반도체 소자 내            금속 배선(전류가 흐르는 길)의 간격을 줄일 수 있음

 

 

  신현석 교수 연구팀은 순수한 비정질 질화붕소(aBN)가 유전율(1.89)이 매우 낮아, 메모리 반도체와 시스템 반도체 전반에 적용 가능한 소재임을 밝혔다. 나아가 화학기상증착(CVD) 방법에 플라즈마 기술을 도입하여, 3nm 두께의 매우 얇은 비정질 질화붕소(aBN) 박막 증착에 성공하였다.

 

  비정질 구조는 어느 한 방향으로 결정성을 가지지 않고 3차원에서 무작위한 방향성을 가지기 때문에 낮은 유전상수를 나타낸다. 신 교수 연구팀이 개발한 ‘비정질 질화붕소’ 박막은 붕소와 질소만으로 이루어진 순수한 비정질 박막으로 유전율 2.0 이하를 기록했다. 이는 현재 반도체 산업에 주로 사용되는 다공성 유기규산염 유전율 2.5보다 30% 낮은 수치이다.

 

  실험결과 비정질 질화붕소(aBN) 박막은 유전율이 낮을 뿐만 아니라 기계적·전기적 성질도 우수해 금속 원자의 이동을 막는 방지막으로도 적용 가능함을 확인하였고, 관련 성과를 국제학술지 네이처(Nature)에 2020년 6월 발표하였다. 

 

  더불어 신 교수 연구팀은 같은 질화붕소 소재인 육방정계 질화붕소(hBN)를 이용해 박막의 층수를 조절할 수 있는 단결정 hBN 합성법을 개발하여 반도체 소재의 대면적화 해법도 제시하였다. 관련 내용은 네이처(Nature)에 2022년 6월 게재되었다.

 

  신현석 교수는 “초저유전물질 원천소재 개발은 반도체 칩 전력소모를 줄이고, 정보 처리속도를 높일 수 있는 핵심기술”이라며 “우리나라 반도체 초격차 전략을 이어갈 핵심 소재 기술로 발전할 수 있도록 후속 연구에 매진하겠다”라고 밝혔다.


농업

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콩 개화기 이후 병해충 관리 힘써야
농촌진흥청(청장 이승돈)은 꼬투리가 자라고 콩알이 차오르는 생육 후기에 수량과 품질에 큰 영향을 주는 병해충 특징을 소개하며, 철저한 관리가 필요하다고 당부했다. 9월 기온은 평년보다 높고 강수량이 많을 것으로 전망됐다. 이러한 기상 조건은 콩 생육 후기와 맞물려 병해충 발생을 유발할 수 있다. 특히 탄저병, 미라병, 자주무늬병과 같은 주요 병과 노린재류 해충은 심하면 수량을 크게 떨어뜨리기 때문에 사전 방제가 관건이다. (병 관리) 자주무늬병은 잎이 진한 보라색으로 변하며, 크기와 형태가 일정하지 않은 병반이 나타난다. 감염된 종자는 자줏빛을 띤다. 주로 온습도가 높은 환경에서 발생하며, 초기 발생 시 등록된 약제를 살포하면 피해를 줄일 수 있다. 탄저병은 줄기나 꼬투리에 불규칙한 갈색 반점이 생기며, 콩알이 작아지고 변색한다. 심하면 썩거나 콩알이 맺히지 않아 수확량이 감소한다. 항공방제 전용 약제가 등록돼 있어 무인 항공기 방제가 가능하다. 미라병은 따뜻하고 습한 환경에서 발생해 잎과 꼬투리, 줄기 등 다양한 부위에 감염된다. 줄기에는 작은 검은 점이 한 줄로 생기고, 종자는 회백색으로 변하면서 갈라지거나 모양이 길게 변한다. (해충 관리) 노린재류는

축산

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축산물품질평가원, 한우 생산성·유전능력 분석 서비스 매뉴얼 발간
축산물품질평가원(원장 박병홍)은 9월 3일, 과학적 사양관리를 통한 한우 생산성 향상을 위해 ‘한우 생산성·유전능력 분석 서비스 이용 매뉴얼’을 새롭게 발간했다. 매뉴얼은 한우 개체별 수익성과 유전능력 정보를 농가에서 데이터를 기반으로 분석하고 활용하는 방법을 담고 있어 현장 활용도가 높을 것으로 기대된다. 농가는 생산성 분석을 통해 개체별 수익, 출하 시기별 월평균 수익 등을 확인할 수 있어 소의 적정 출하 시기를 파악해 수익을 극대화할 수 있다. 또한, 유전능력 분석으로 사육·출하 개체의 도체중, 근내지방도 등 핵심 형질별 유전능력을 실시간 비교하고 개량이 필요한 부분을 파악해 사육 기간 단축을 통한 경영비 절감 효과 또한 얻을 수 있다. 축산물품질평가원은 이번 매뉴얼이 농가의 데이터 기반 경영을 확대해 단기적으로는 생산비 절감과 소득 증대 효과를, 장기적으로는 개량 효과를 극대화할 것이라 기대하고 있다. ‘한우 생산성·유전능력 분석 서비스 이용 매뉴얼’은 ‘축산물 원패스’ 누리집에서 내려받을 수 있다. * 축산물 원패스 누리집 바로가기:www.ekape.or.kr/kapecp 축산물품질평가원 박병홍 원장은 “한우산업의 지속 가능한 발전을 위해서는 데이터

식품

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국산콩으로 농가는 살리고 어르신 건강은 지킨다!
농림축산식품부(장관 송미령)와 한국농수산식품유통공사(aT, 사장 홍문표)는 4일 전북 전주시 평화사회복지관을 찾아 사단법인 식생활교육국민네트워크(상임대표 권순실)가 진행하는 ‘국산콩 활용 고령층 영양개선 캠페인’ 현장을 점검하고 참가자들을 격려했다. 이번 캠페인은 고령층의 단백질 등 필수 영양소 섭취 부족 문제를 개선하고, 국산콩 소비를 확대하기 위해 8월부터 전국 복지관, 경로당, 마을 회관 등에서 추진되고 있다. 참가자들은 국산콩과 수입콩의 차이를 이해하고 국산콩 제품의 조리 체험, 두부·된장·두유·콩밥 등 다양한 국산콩 레시피를 일상 식단에 활용하는 방법을 배운다. 아울러 aT도 풀무원식품, 이롬, 맑은물에, 건국유업 등 주요 국산콩 식품제조 업체와 함께 국산콩 두유, 두부, 과자류 등 시식·시음 물품도 제공해 참가자들이 손쉽게 국산콩 제품을 접하고 건강한 식생활을 이어가도록 지원하고 있다. 현장을 찾은 aT 문인철 수급이사는 “국산콩은 어르신의 건강을 지켜주는 든든한 영양 보물창고”라며, “오늘 교육처럼 콩을 맛보고 배우며 생활 속에서 실천하는 노력이 어르신들의 건강과 농가의 희망을 함께 키워 나가는 길”이라고 말했다. 한편 농식품부와 aT는 10월까

산림

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기후변화 재난, 산림유량관측망 구축으로 대비한다
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