GIST, 나노초 사이에 탄성 가진 물체 전환되는 현상 규명
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빈동솔
작성일19-11-30 15:39
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향후 전자 이동 속도 크게 개선할 수 있는 강유전성 전환 현상 규명
미래 초고속 소자에 응용 가능한 강유전성 스위칭 현상 규명[이데일리 이연호 기자] GIST는 신소재공학부 조지영 교수 연구팀이 강유전체 박막 층 내 강탄성(ferroelastic) 구역의 쌍극자 방향이 수 나노 초(nano second·10억 분의 1초) 내에 바뀜을 관측하는데 성공했다.
이번 연구성과로 비휘발성 컴퓨터 램메모리 등 강유전체 소재 기반의 기가헤르츠 전자소자 개발 연구의 활성화에 크게 기여할 것으로 기대된다.
강유전체는 외부의 전기장이 없이도 스스로 분극을 갖는 재료로서 외부 전기장에 의해 분극의 방향이 바뀔수(swithcing) 있는 물질을 뜻한다.
강탄성은 물질이 자발적으로 팽팽해지는 성질로 물질이 하나의 결정상태에서 다른 결정상태로 바뀌는 상전이가 일어나면서 발생한다. 니켈·티타늄 합금에서 나타나는 형상 기억능력과 초탄성 현상이 대표적인 예이다.
전기장 인가에 따른 강유전성 구역 구성 및 구역 반전은 강유전성 박막의 전기소자 동작 속도와 직접적으로 연결된다. 하지만 기존 강유전 박막은 상대적으로 아주 느린 반응 속도(수십 마이크로 초)를 띠고 있어 더 빠르게 동작하는 소자 구현을 위해 돌파구가 필요하다.
연구팀은 새롭게 개발한 초고속 X선 구조분석(시간분해 미세 X선 회절)을 이용해 결맞게 자란 Pb(Zr0.35,Ti0.65)O3 박막 커패시터 안 나노미터의 크기를 갖는 강탄성 구역이 나노초 동안 초고속 반전이 가능함과 스위칭 시간은 인가된 전기장의 크기에 반비례하는 것, 그리고 약 7나노초라는 매우 짧은 시간 안에 분극 반전이 완료되는 것을 확인했다.
조지영 교수는 “이번 연구를 통해 향후 시간에 따라 변화하는 강유전성의 특징을 이용한 다중 신호 소자 개발에 기여함으로써 높은 성능을 갖는 랜덤 액세스 메모리(RAM)나 전계효과트랜지스터(FET)와 같이 반도체 소자에 활용 가능할 것으로 예상한다”고 말했다.
이번 연구는 지스트 신소재공학부 조지영 교수(교신저자)가 주도하고 이현준 박사(박사후연구원)가 수행했으며 한국연구재단이 지원하는 신진연구자 지원사업, 미래소재디스커버리사업, 이공학개인기초연구지원사업과 리서치 펠로우 사업 및 지스트의 재원인 창조적 도전과제 사업, 포스코 청암재단, 방사광가속기 이용자 지원과제의 지원을 받았다. 연구 성과는 물리 분야 세계적 학술지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’ 11월 18일 온라인 게재됐다.
이연호 ([email protected])
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미래 초고속 소자에 응용 가능한 강유전성 스위칭 현상 규명[이데일리 이연호 기자] GIST는 신소재공학부 조지영 교수 연구팀이 강유전체 박막 층 내 강탄성(ferroelastic) 구역의 쌍극자 방향이 수 나노 초(nano second·10억 분의 1초) 내에 바뀜을 관측하는데 성공했다.
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강유전체는 외부의 전기장이 없이도 스스로 분극을 갖는 재료로서 외부 전기장에 의해 분극의 방향이 바뀔수(swithcing) 있는 물질을 뜻한다.
강탄성은 물질이 자발적으로 팽팽해지는 성질로 물질이 하나의 결정상태에서 다른 결정상태로 바뀌는 상전이가 일어나면서 발생한다. 니켈·티타늄 합금에서 나타나는 형상 기억능력과 초탄성 현상이 대표적인 예이다.
전기장 인가에 따른 강유전성 구역 구성 및 구역 반전은 강유전성 박막의 전기소자 동작 속도와 직접적으로 연결된다. 하지만 기존 강유전 박막은 상대적으로 아주 느린 반응 속도(수십 마이크로 초)를 띠고 있어 더 빠르게 동작하는 소자 구현을 위해 돌파구가 필요하다.
연구팀은 새롭게 개발한 초고속 X선 구조분석(시간분해 미세 X선 회절)을 이용해 결맞게 자란 Pb(Zr0.35,Ti0.65)O3 박막 커패시터 안 나노미터의 크기를 갖는 강탄성 구역이 나노초 동안 초고속 반전이 가능함과 스위칭 시간은 인가된 전기장의 크기에 반비례하는 것, 그리고 약 7나노초라는 매우 짧은 시간 안에 분극 반전이 완료되는 것을 확인했다.
조지영 교수는 “이번 연구를 통해 향후 시간에 따라 변화하는 강유전성의 특징을 이용한 다중 신호 소자 개발에 기여함으로써 높은 성능을 갖는 랜덤 액세스 메모리(RAM)나 전계효과트랜지스터(FET)와 같이 반도체 소자에 활용 가능할 것으로 예상한다”고 말했다.
이번 연구는 지스트 신소재공학부 조지영 교수(교신저자)가 주도하고 이현준 박사(박사후연구원)가 수행했으며 한국연구재단이 지원하는 신진연구자 지원사업, 미래소재디스커버리사업, 이공학개인기초연구지원사업과 리서치 펠로우 사업 및 지스트의 재원인 창조적 도전과제 사업, 포스코 청암재단, 방사광가속기 이용자 지원과제의 지원을 받았다. 연구 성과는 물리 분야 세계적 학술지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’ 11월 18일 온라인 게재됐다.
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[머니투데이 문수빈 기자] [메이크봇, 롯데칠성음료·신세계L&B 챗봇 구축…유통업계 RPA 선도]
업무자동화에 인공지능(AI)이 결합된 '로보틱 프로세스 자동화(RPA, Robotics Process Automation)'서비스가 가파른 성장세를 보인다.
시장조사기관 가트너에 따르면 세계 업무자동화 관련 시장 2018년 매출액이 전년 대비 63.1% 상승한 약 8억 4600만 달러로 집계됐다. 올해는 약 13억 달러에 이를 전망이다.
특히 업무 자동화 관련 각광 받는 응용 분야는 AI 챗봇(Chatbot)이다. 챗봇은 광범위한 분야에 도입, 대(對)고객 커뮤니케이션을 담당하면서 업무 자동화 혁신을 이끌고 있다.
◆ 롯데칠성음료-메이크봇, 사내 챗봇 도입
AI 챗봇 전문기업 ㈜메이크봇은 최근 롯데칠성음료 임직원 사내업무 지원을 위한 지능형 챗봇 '샬롯(Charlotte)'을 구축했다고 30일 밝혔다.
샬롯은 일상 언어 채팅으로 사내 다양한 제도, 정책, 업무 정보 등 문의사항에 실시간 답변한다. 이에 4000여 명의임직원은 시공간 제약 없이 인사, 총무, 교육, 전산 등에 대한 궁금증을 해결할 수 있다.
400여 부문 사내 규정을 학습한 샬롯은 △명함·사원증 및 비품신청 방법 △병가와 휴직제도 △콘도와 사이버교육 신청안내 등 세세한 문의에도 최적화한 답변을 내놓는다.
이와 함께 롯데칠성음료는 챗봇을 기반으로 유통 분야 업무 자동화 혁신을 주도한다. 현재 업소 점주를 대상으로 카카오톡 챗봇 주문 시스템을 시범 운영한다. 향후 외부 거래처에서도 샬롯 이용이 가능하도록 기능을 확장할 예정이다.
◆ 유통업계, 챗봇 통한 디지털 전환 가속화
신세계L&B도 메이크봇 챗봇을 도입하며 향후 주류 유통분야 디지털 전환을 모색하고 있다.
신세계L&B 챗봇은 브랜드와 종류가 방대한 와인의 발주 시스템을 자동화, 업무 효율성과 편의성을 증대하는 방향으로 고도화할 예정이다. 앞서 신세계백화점은 메이크봇과 협업해 백화점 업계 최초로 시즌 카탈로그 챗봇인 'S봇'을 선보였다.
메이크봇 김지웅 대표는 "정교한 챗봇 구현이 가능한 챗봇 엔진과 전문적인 기술력을 바탕으로 기업 내 업무 효율을 증대하고 전(全) 자동화를 실현하겠다"며 "기업 인프라와 시스템, RPA(Robotics Process Automation)를 결합해 지속적인 시스템 고도화에 힘쓸 것"이라고 말했다.
김 대표는 이어 "AI 챗봇은 업무자동화를 가속화하는 기술로 더욱 각광 받을 전망이다. 기업은 업무자동화를 통해 효율을 높이면서도 운영비용은 절감하는 효과를 누린다"며 "직원은 보다 가치 있는 업무에 집중하면서 실수로 인해 발생 가능한 '휴먼 에러 리스크'와 지속적인 재교육 비용을 방지할 수 있다"고 덧붙였다.
한편 메이크봇은 챗봇 기술력을 입증하며 금융사, 유통업계, 항공사, 공공기관 등 국내 유수 기업의 업무자동화를 선도하고 있다.
문수빈 기자
▶아빠와 성이 다른 딸, 청첩장 어떡하죠
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[머니투데이 문수빈 기자] [메이크봇, 롯데칠성음료·신세계L&B 챗봇 구축…유통업계 RPA 선도]
업무자동화에 인공지능(AI)이 결합된 '로보틱 프로세스 자동화(RPA, Robotics Process Automation)'서비스가 가파른 성장세를 보인다. 시장조사기관 가트너에 따르면 세계 업무자동화 관련 시장 2018년 매출액이 전년 대비 63.1% 상승한 약 8억 4600만 달러로 집계됐다. 올해는 약 13억 달러에 이를 전망이다.
특히 업무 자동화 관련 각광 받는 응용 분야는 AI 챗봇(Chatbot)이다. 챗봇은 광범위한 분야에 도입, 대(對)고객 커뮤니케이션을 담당하면서 업무 자동화 혁신을 이끌고 있다.
◆ 롯데칠성음료-메이크봇, 사내 챗봇 도입
AI 챗봇 전문기업 ㈜메이크봇은 최근 롯데칠성음료 임직원 사내업무 지원을 위한 지능형 챗봇 '샬롯(Charlotte)'을 구축했다고 30일 밝혔다.
샬롯은 일상 언어 채팅으로 사내 다양한 제도, 정책, 업무 정보 등 문의사항에 실시간 답변한다. 이에 4000여 명의임직원은 시공간 제약 없이 인사, 총무, 교육, 전산 등에 대한 궁금증을 해결할 수 있다.
400여 부문 사내 규정을 학습한 샬롯은 △명함·사원증 및 비품신청 방법 △병가와 휴직제도 △콘도와 사이버교육 신청안내 등 세세한 문의에도 최적화한 답변을 내놓는다.
이와 함께 롯데칠성음료는 챗봇을 기반으로 유통 분야 업무 자동화 혁신을 주도한다. 현재 업소 점주를 대상으로 카카오톡 챗봇 주문 시스템을 시범 운영한다. 향후 외부 거래처에서도 샬롯 이용이 가능하도록 기능을 확장할 예정이다.
◆ 유통업계, 챗봇 통한 디지털 전환 가속화
신세계L&B도 메이크봇 챗봇을 도입하며 향후 주류 유통분야 디지털 전환을 모색하고 있다.
신세계L&B 챗봇은 브랜드와 종류가 방대한 와인의 발주 시스템을 자동화, 업무 효율성과 편의성을 증대하는 방향으로 고도화할 예정이다. 앞서 신세계백화점은 메이크봇과 협업해 백화점 업계 최초로 시즌 카탈로그 챗봇인 'S봇'을 선보였다.
메이크봇 김지웅 대표는 "정교한 챗봇 구현이 가능한 챗봇 엔진과 전문적인 기술력을 바탕으로 기업 내 업무 효율을 증대하고 전(全) 자동화를 실현하겠다"며 "기업 인프라와 시스템, RPA(Robotics Process Automation)를 결합해 지속적인 시스템 고도화에 힘쓸 것"이라고 말했다.
김 대표는 이어 "AI 챗봇은 업무자동화를 가속화하는 기술로 더욱 각광 받을 전망이다. 기업은 업무자동화를 통해 효율을 높이면서도 운영비용은 절감하는 효과를 누린다"며 "직원은 보다 가치 있는 업무에 집중하면서 실수로 인해 발생 가능한 '휴먼 에러 리스크'와 지속적인 재교육 비용을 방지할 수 있다"고 덧붙였다.
한편 메이크봇은 챗봇 기술력을 입증하며 금융사, 유통업계, 항공사, 공공기관 등 국내 유수 기업의 업무자동화를 선도하고 있다.
문수빈 기자
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