IBS, 신호전달 병목현상 해소
플라즈몬 신호 전송·복원 성공
플라즈몬 신호 전송·복원 성공
나노 안테나가 발생하는 플라즈몬의 다중산란 현상을 이용해 컴퓨터 중앙처리장치(CPU)의 처리속도를 40배 높이는 기술이 개발됐다.
기초과학연구원(IBS)은 분자분광학및동력학연구단 최원식 부연구단장(사진)팀이 얇은 금속 박막에 나노 안테나를 무질서하게 배열해 광·전기 정보전환 시 생기는 신호전달의 병목현상을 해소하는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.최근 전기신호보다 수백 배 빠른 광신호로 전자소자 속도를 높이려는 연구가 이뤄지고 있지만 광·전기 정보전환 시 생기는 신호전달 병목현상이 극복해야 할 문제였다.
나노 안테나는 금속 박막에 지름 20나노미터(㎚) 크기 구멍을 뚫어 만드는 것으로, 이곳에 빛(광신호)을 쪼이면 표면 플라즈몬(전기신호)이 생긴다. 기존 연구에서는 나노 안테나를 규칙적으로 배열해 여러 개 안테나가 마치 하나처럼 작동하도록 해 많은 신호를 동시 다발적으로 처리할 수 없다 보니 신호전달 병목현상이 생겼다.
연구팀은 나노 안테나를 금속 박막에 무질서하게 배열, 플라즈몬의 다중산란을 유도함으로써 기존 나노 안테나보다 40배 넓은 대역폭을 갖도록 했다. 나노 안테나가 각각 독립된 역할을 하도록 한 것이다. 또 3차원 공간을 움직이는 빛이 2차원 표면의 전기신호로 바뀔 때 생기는 정보 손실을 최소화했다.
연구팀은 이 기술로 6개의 마이크로프로세서에 플라즈몬 신호를 동시에 전달하고, 광학 이미지를 그대로 표면 플라즈몬 신호로 전송·복원하는 데 성공했다. 최원식 부연구단장은 "이 연구는 나노 수준의 마이크로프로세서 사이를 초고속 광통신으로 연결하는 새로운 방식을 제시했다는 데 의미가 있다"며 "표면 플라즈몬을 이용한 광통신 컴퓨터 시대를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스' 6일자 온라인판에 실렸다.
대전=이준기기자 bongchu@
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