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스마트폰을 오래 사용하다 보면 기기가 뜨거워진다. 국내 연구팀이 이 같은 전자기기 발열을 ‘제로’로 만들 기술을 개발했다.

포스텍은 7일 진현규 기계공학과 교수와 정종율 충남대 신소재공학과 교수, 김세권 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수 공동 연구팀이 이 같은 연구결과를 국제학술지 ‘매터’에 지난달 26일 온라인으로 공개했다고 밝혔다.

전자기기에서 열이 발생하는 것은 기기 내부의 전자 때문이다. 전자가 이동하면서 데이터를 처리하고 저장하는 과정에서 일부 에너지가 열로 변환된다.

연구팀은 전자의 이동 없이도 데이터를 처리하고 저장하는 법을 고안했다. 바로 ‘스핀파’를 활용한 것이다. 스핀파는 자성을 가진 절연체에서 전자의 스핀 특성을 이용해 전자의 흐름 없이도 정보를 전송할 수 있는 파동이다.

연구팀은 스핀파의 데이터 처리 및 저장 효율을 높이는데도 성공했다. 물질 내 스핀파의 온도 불균형이 발생하면 효율이 높아진다는 기존 연구를 기반으로, 자동차 엔진의 열을 식히는 ‘라디에이터’ 형태의 스핀파 박막을 개발했다. 이 박막은 양 쪽 끝의 금 함량을 달리해 온도 불균형이 일어나도록 했다.

그 결과, 기존 대비 스핀파 전달 효율이 250% 이상 향상된 것으로 나타났다. 전자 이동 없이 데이터를 처리하고 저장하는 효율을 높인 것이다.

진 교수는 “전자기기의 발열 문제를 해결하는 차세대 정보 전달 기술 개발에 중요한 전환점”이라며 “스핀파를 쓰는 다양한 응용 분야에 활용될 가능성이 높다”고 밝혔다.

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