ⓒ데일리포스트=이미지 제공/스웨덴 린세핑대

ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ스웨덴 린세핑대와 스웨덴 왕립공대(KTH) 공동 연구팀이 지속적으로 작동 가능한 목제(木製) 트랜지스터 개발에 세계 최초로 성공했다.

연구 결과는 국제학술지 '미국립과학원회보(PNAS)'에 게재됐다.

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트랜지스터는 전류와 전압 신호를 제어하거나 증폭하는 전자부품으로 트랜지스터를 결합해 논리회로를 구성하고 다양한 계산을 수행하는 컴퓨터를 만들 수 있다. 일반적으로 트랜지스터는 실리콘 결정이나 게르마늄 등 전기를 통과하는 도체와 전기를 통하지 않는 절연체의 중간 성질을 갖춘 반도체로 만들어진다. 

연구팀은 발사 나무 조각을 십자가처럼 조합해 트랜지스터를 개발했다. 우선 리그닌이라는 생체 고분자 물질을 제거했다. 또 나무에서 물을 운반하는 루미나라고 불리는 관의 네트워크에 공간을 확보하고 전도성 고분자 물질(PEDOT:PSS)을 포함한 액체 용액이 목재에 스며들게 했다. 

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연구팀은 셀룰로오스 섬유와 도전성 폴리머의 조합을 통해 목재이면서 최대 69S/m의 도전성 확보에 성공했다. 아래가 연구팀이 공개한 목제 트랜지스터 구성 부품이다. 

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나무를 이용한 트랜지스터 제작 시도는 이전에도 있었다. 하지만 이온 수송만을 조절할 수 있고 이온이 사라지면 기능이 사라지는 문제가 있었다. 하지만 이번에 개발된 목제 트랜지스터는 열화 없이 전기 흐름을 지속적으로 제어할 수 있다.

연구팀 실험 결과, 전원을 끄는데 1초, 켜는데 5초가 걸렸지만 일정 출력 수준에서 기능을 이어가는 것을 확인했다. 

최근의 트랜지스터는 나노미터 사이즈까지 소형화되어 1초에 수십억 번 온·오프를 전환할 정도로 고성능을 자랑한다. 따라서 목제 트랜지스터를 현 단계에서 실제로 응용하기는 어렵다.  

이삭 엥퀴스트(Isak Enquist) 린세핑대 교수는 "우리는 특정 용도를 상정해 목제 트랜지스터를 제작한 것은 아니다. 이는 기초 연구이며 응용이 기대되는 추가 연구의 계기가 되기를 바란다"고 언급했다. 

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