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DATE : 16-06-15 12:23
'1천억개 뉴런' 인간두뇌 닮은 똑똑한 반도체소자 개발
 NAME : 차미경
HIT : 1,534
포스텍 연구팀 "스마트로봇·무인자동자 등 응용 가능"

(포항=연합뉴스) 임상현 기자 = 포스텍(포항공과대)은 신소재공학과 황현상 교수팀이 인간 두뇌처럼 복잡하고 섬세한 신경망을 구현한 반도체소자를 개발하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

수많은 신경세포가 연결된 인간 뇌를 모사해 다양한 정보를 동시에 처리하고 기억하게 하는 뉴로모픽 시스템의 핵심기술로 평가받고 있다.

인간 뇌는 1천억개가 넘는 신경세포(뉴런)가 시냅스라는 연결고리를 통해 다른 뉴런과 서로 신호를 주고받으며 순식간에 정보를 처리·저장하고 다시 불러온다.

그러나 컴퓨터를 비롯한 현대 기계는 수학연산처럼 정형화한 작업은 빠르고 정확하게 수행하지만 사람처럼 사물과 환경을 인식하고 돌발 상황에서 정보를 유추해 내는 작업은 크게 뒤떨어 진다.

따라서 현재 방식으로 뉴로모픽 시스템을 설계하면 필요한 트랜지스터의 수가 늘어나 반도체 칩의 크기와 전력소모가 증가해 시스템 구현이 어려운 단점이 있다.

연구팀은 이번에 절연체-금속 전환이 가능한 물질로 뉴런 모사 소자를 만들고 그 사이에 시냅스 역할을 하는 전도성 산화물을 배치하는 단순한 구조를 만들었다.

실험 결과 주기적으로 전기 자극이 가해질 때마다 변화하는 값을 기억하고 특정 조건에서만 작동하며 수십 개의 트랜지스터가 하는 일을 단 한개의 소자가 대신했다.

또 나노미터 크기로 줄여도 소자 특성을 유지해 신경망이 촘촘히 얽혀있는 인간 두뇌처럼 시냅스와 뉴런의 높은 밀도를 구현할 수 있는 것을 확인했다.

최근 미국에서 열린 반도체소자 분야 학술회의인 국제전자기기회의(IEEE International Electron Device Meeting)에서 연구 결과를 발표해다.

황 교수는 "이 기술을 이용해 뇌파 신호, 영상·이미지 신호 등을 실시간으로 분석할 수 있다면 뇌신호를 통한 기기제어와 스마트 로봇, 무인자동차 등에 광범위하게 응용이 가능할 것으로 기대하고 있다"고 말했다.

미래창조과학부와 한국연구재단의 '미래융합파이오니어 과제' 지원으로 이번 연구를 했다.

shlim@yna.co.kr