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