‘전자회로 선(wire)을 얼마나 가늘게 뽑아 이리저리 잘 늘어놓느냐’는 실리콘 계열 반도체 산업계 최대 화두다. 과학기술자들은 그동안 상용 실리콘 계열 반도체 제조공정의 선폭 한계점을 50나노(10억분의 1)미터로 여겼다.
하지만 수년전부터 선폭 한계가 무너질 조짐을 보이더니, 11일 삼성전자가 ‘40나노 32기가(G) 낸드플래시 메모리’를 개발했다고 발표했다. 320억개 메모리 기본소자를 엄지 손톱 만한 조각(칩) 위에 담아낸 것. 이는 두 시간 안팎의 영화 20편, 웬만한 일간신문 200년치를 담아낼 정도다.
그 엄청난 양(메모리)을 작은 칩 위에 담기 위해 전자회로 선폭을 40나노미터(㎚)로 줄였다. 말로 하기에는 쉽지만 선폭 40㎚ 짜리 회로를 설계하려면, 굵기가 보통 100마이크로(100만분의 1)미터인 머리카락을 3000분의 1로 쪼갤 수 있는 기술이 필요하다.
과학기술자들은 더 작은 공간을 내다본다. 실험실 안에서 일어난 일이긴 하지만, 선폭을 15∼20㎚로 단위 소자를 구성한 데 이어 머리카락을 10만분의 1로 쪼개놓을 정도인 선폭 1㎚ 이하로 내려가 지름 0.4㎚ 짜리 나노선(nanowire)을 개발했다. 1㎚에는 원자 2∼4개 정도를 늘어놓을 공간밖에 없다.
사실 수 ㎚ 이하로는 언제쯤 현실화할 지를 예측하기가 어렵다. 아예 현실화가 가능할 지조차 확신할 수 없지만, 최근 미 하버드대 찰스 리버 박사팀은 실리콘 나노선을 생물체 뇌신경에 연결해보기도 했다.
나노선이 얇아질수록 쓰임새가 넓어질 것이다. 나노선이 실험용 동물 뇌를 거쳐 사람에게 이식되면 ‘삶의 이상향’에 가까워질 것이다. 물론 몸 안에서 나노선이 독으로 변하지 않을 안전장치부터 확보하고 나서다.