[사설] 모트 트랜지스터 상용화에도 앞서야

현대 물리학의 숙제로 알려진 모트 금속-절연체 전이현상을 우리 연구팀이 규명해 세계를 놀라게 했다.

한국전자통신연구원(ETRI)의 테라전자소자팀(팀장 김현탁 박사)이 정공을 이용해 모트 절연체에 전기가 통하게 한 것이다.

모트 절연체란 노벨물리학상을 받은 영국의 모트 교수가 지난 49년 일부 금속의 경우 전자간 서로 미는 힘 때문에 전류가 통하지 않는 절연체로 바뀔 수 있다는 가설을 내놓아 붙여진 이름이다. 이번에 김현탁 박사팀은 바나듐옥사이드를 이용, 가설이 나온 지 56년 만에 전이현상을 입증하는데 성공했다.

모트 절연체의 전이현상 규명은 상용화로 이어지면 소재산업에 엄청난 변화를 가져올 수 있다. 모트 절연체가 반도체 소재인 실리콘보다 1만~10만배나 전류가 잘 통하면서도 일정 전압을 가하면 도체로 변하고 전압이 없으면 부도체가 되는 반도체 원리와 같기 때문이다. 실리콘의 경우 이론상 40나노미터까지 줄일 수 있으나 그 이하의 크기에서는 전류가 흐르지 않는 반면 모트 절연체는 4나노미터까지도 전이가 가능한 장점이 있다. 나노 시대의 신기원을 열 수 있는 기초 소재의 원리가 확정된 셈이다.

모트 절연체의 쓰임세는 무궁무진하다. 열감지 센서나 광 소자, 메모리 소자는 물론 차세대 디스플레이에도 활용할 수 있고 컴퓨터ㆍ휴대폰의 계측기로 이용, 과전압으로 인한 시스템 손상을 막을 수 있다. 학계에서는 모트 절연체의 전이 입증이 노벨상 후보에 해당하는 실적이며 실용화가 이뤄지면 향후 20여년 동안 100조원 규모의 새 시장을 창출할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

하지만 모트 절연체의 상용화는 이제 시작일 뿐이다. 현재 국제특허를 3건 등록한 상태지만 연구논문이 일본팀이나 스웨덴팀에 비해 겨우 10개월 가량 앞섰을 뿐이고 국제표준을 선점해야 하는 과제도 남아있다. 따라서 우리는 기초기술을 먼저 개발한 데 만족하지 말고 실용기술로 발전시켜 시장에서도 앞서 나아가야 할 것이다. 정부의 전폭적인 지원과 산학협동으로 꿈의 블루 오션을 개척할 수 있기를 기대한다.