앞으로 차세대 영상정보통신인 IMT-2000이 더 발전하면 개인서비스가 극대화된다.

새로운 PC시대가 오는 것이다.

이 PC는 컴퓨터가 아니다.

개인 칩(Chip)이다.

이 칩은 컴퓨터 기능을 크게 뛰어넘는다.

그러나 크기는 엄청 작아진다.

시계의 형태로 작게는 반지나 귀고리 형태로 몸에 부착시킬 수 있게 된다.

개인 서비스용 통신장비다.

이 칩은 지능칩(Intelligent Chip), 또는 개별칩(Individual Chip),즉 아이 칩(i-chip)으로 불리게 될 것이다.

이 칩을 가능케 하기 위해서는 정보를 고속으로 처리하고 저장할 수 있는 기억장치가 대용량으로 필요하다.

작은 칩에 모든 정보를 내장하려면 극미세형으로 만들어져야만 한다.

더욱이 개인의 보호를 위해 개인의 정보가 상실이 되지 않는 안전한 정보저장 장치가 필수적이다.

기가를 넘나드는 현재의 D램으로서도 상상할 수조차 없는 용량이다.

◆ 메모리는 사양산업인가 =비메모리가 미래의 반도체 주역이 되고 메모리는 사양산업이 될 것이란 말은 메모리소자가 사라진다는 뜻이 아니다.

오히려 지금까지의 D램이 기억이 사라지는 휘발성 메모리이었지만 앞으로는 불휘발성 D램으로 발전하게 된다는 의미다.

메모리 사업이 사양 길에 들어섰다는 것은 중국이나 대만같은 후발 국가에 시장을 잃을지도 모른다는 우려를 나타내고 있다.

그러나 이 시장까지 놓치지 않을 방법이 있다.

이는 일본이 미국을 따라잡고 한국이 일본을 따라잡던 전술에 의해서가 아니라 새로운 전술로 가능해진다.

D램이 대용량화로 되기에는 큰 딜레마가 존재한다.

지금까지는 실리콘이라고 하는 흔한 원소와 그 화합물 몇가지를 써서 D램을 만들어 왔다.

축전기에 전하들을 저장하는 용량을 결정하는 물질의 특성을 유전율이라고 한다.

유감스럽게도 실리콘 산화물은 유전율이 매우 작아 전하들이 충전되는 것이 많지 않다.

대신 실리콘산화물이 얇아지거나 면적이 넓어지면 전하들을 많이 충전할 수 있어 모양을 가능한 한 복잡하게 만들어 왔다.

그러나 이 마저도 이미 한계에 와 있다.

이에 따라 작은 크기나 간단한 모양으로도 큰 전하량을 저장할 수 있는 물질을 찾기 시작했다.

탄탈륨산화물과 알루미나는 그 대표적인 물질로 어느 정도 기가급 D램용으로 개발단계를 마무리하고 있다.

그러나 불행하게도 이러한 물질들은 실리콘으로 D램을 만들던 방법에 잘 맞지 않는다.

◆ 새로운 개념의 D램 =이럴 때 가장 좋은 방법은 무엇일까.

먼저 새로운 물질을 사용하되 기존의 실리콘 제조공정에 잘 맞도록 증착 온도를 낮추거나 신물질 특성을 개선하는 등 새물질을 이용한 D램의 제조방법을 개선하는 방법을 생각해 볼 수 있다.

다음은 그냥 실리콘이나 그 계열의 물질을 쓰되 D램의 작동개념 자체를 바꾸는 방법이다.

생산업체에서는 두번째 방법을 선호한다.

왜냐하면 기왕에 쓰던 물질이니까 개발이 쉽고 신속하기 때문이다.

그렇다면 D램의 작동개념을 어떻게 바꿀 것인가.

우선 저항에 전압을 인가하면 일정 전류가 흐르는 원리인 오옴(Ohm)의 법칙을 사용해 보는 것을 생각할 수 있다.

실리콘 계열의 물질을 그대로 써서 어떠한 방법으로든 실리콘계열 물질의 저항을 바꿀 수만 있다면 두 가지 저항 상태를 만들어 각각의 저항 상태를 ''0,1''로 이용할 수 있을 것이다.

지금까지는 충전된 전하량을 검출하는 것이 D램의 원리였다면 지금부터는 저항 값을 검출하는 원리로 바꾸어 보는 것이다.

다행스럽게도 실리콘 물질은 아니지만 다른 물질에서는 이미 이런 현상이 발견됐다.

전압의 방향을 바꿀 때 물질의 저항이 바뀐다든지 전압의 크기를 바꿀 때 저항 값이 달라지는 현상이다.

이 원리로 D램을 제작한다면 축전기를 만드는 대신 저항체를 만들면 된다.

이 저항체는 굳이 복잡한 형상으로 할 필요도 없다.

왜냐하면 전기가 통하는가 통하지 않는가만 알면 되기 때문이다.

달리 말해 기억소자의 크기를 대폭 줄일 수 있게 된다.

더욱이 이렇게 달라진 저항 값은 전원을 끊어도 상당 시간 그 기억이 지속되는 현상도 발견됐다.

불휘발성 메모리가 가능하다는 얘기다.

일석이조의 효과다.

최근 삼성종합기술원은 실리콘 계열물질로 저항체의 구조를 적절하게 구성함에 따라 저항체의 저항을 다르게 할 수 있는 가능성을 발견했다.

이에 따라 차세대 D램 개발을 위해서는 실리콘 계열 물질을 그대로 사용하면서 신개념 D램을 도입하는 방법도 관심을 가질 만하다.

새로운 유전체 물질을 사용하는 방법을 지속적으로 시도해야 함은 물론이다.

syyoon@sait.samsung.co.kr