우리 대학 일반대학원 전자공학과 임정연 석사과정생(2년차, 지도교수 최성진)이 세계적인 과학 저널 ACS Applied Materials & Interfaces (IF: 8.3)에 제1저자로 논문을 게재하고, 해당 연구가 저널 표지 논문(Cover Article)으로 선정되는 성과를 거뒀다. ACS Applied Materials & Interfaces는 소재·전자소자 분야에서 영향력 있는 국제 학술지로, 표지 논문은 해당 호를 대표하는 뛰어난 연구에만 주어진다. 특히 석사과정 학생이 주도한 연구가 표지로 선정된 것은 매우 드문 사례다.

복제 불가능한 ‘전자 지문’을 트랜지스터 하나에 구현: 연구팀은 탄소나노튜브(CNT)를 채널 물질로 사용하는 이중 게이트 트랜지스터를 설계하고 제작해, 복제가 불가능한 물리적 복제 방지 기능(PUF: Physically Unclonable Function)을 구현했다. 이 트랜지스터는 소자마다 고유한 전기적 특성을 가지며, 이를 통해 복제나 해킹이 사실상 불가능한 ‘전자 지문’ 역할을 수행한다. 또한, 기존 PUF 소자는 하나의 트랜지스터로 0 또는 1의 단순한 값을 생성했지만, 이번 연구에서는 하나의 소자에서 4가지 상태(Quaternary State)를 구분할 수 있어, 동일 면적에서 2배 더 많은 정보를 생성할 수 있다.

이론을 넘어 실제 제작과 검증까지 구현: 연구팀은 해당 기술을 이론에 그치지 않고, 8인치 웨이퍼 위에 수백 개의 CNT 트랜지스터를 직접 제작해 실험을 완료했다. 고온(100°C) 환경에서도 안정적으로 동작했으며, 수천 개의 고유 보안 키를 안정적으로 생성할 수 있음이 입증되었다.

활용 분야는 앞으로 스마트폰, 자동차, 사물인터넷(IoT), 생체인증 시스템 등 전자기기에는 복제 불가능하고 저전력인 보안 기술이 필수이고 이번 연구는 초소형·고보안·고신뢰성을 동시에 만족시키는 PUF 기술로, 차세대 보안 칩 개발에 매우 유용한 플랫폼으로 평가받고 있다. 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구 지원사업의 지원을 받아 수행되었으며, 2025년 7월호 ACS Applied Materials & Interfaces에 표지 논문(Cover Article)으로 공식 게재되었다.