전북대 김기현 교수, 인간 뇌 닮은 '뉴로모픽 소자' 개발

자율주행 자동차·드론·얼굴인식 등 4차 산업혁명 기술에 활용 기대

(전주=연합뉴스) 정경재 기자 = 전북대는 전자공학부 김기현 교수 연구팀이 '뉴로모픽(Neuromorphic) 칩' 핵심 기술인 뉴로 트랜지스터 소자를 개발했다고 3일 밝혔다.

뉴로모픽 칩은 뇌 신경 구조를 모방해 인간의 사고 과정과 비슷한 방식으로 정보를 처리하도록 고안한 반도체다.

비교적 적은 전력으로 정보 기억과 복잡한 연산 및 학습 기능을 수행할 수 있어 자율 주행 자동차 및 드론, 얼굴인식, 사물인터넷 디바이스 등 4차 산업혁명 기술에 폭넓게 쓰일 것으로 기대된다.

뉴로트랜지스터 소자
(a) 인간의 신경망 구조 (b) 나노선 트랜지스터 기반 인공 시냅스 소자의 개략도 (c) 뉴로트랜지스터의 인지·학습 원리 (d) 인간의 신경망에서의 인지·학습 메카니즘 (왼쪽부터 시계방향순) [전북대 제공. 재판매 및 DB금지]

김 교수 연구팀은 독일 드레스덴 공대·헬름홀츠 연구팀과 국제 공동 연구를 통해 뉴로모픽 칩에 '졸-겔 실리 케이트' 물질을 적용한 기술을 개발했다.

이 물질은 다공성 세라믹 구조체로, 내부 이온들이 입력신호에 따라 구멍 사이를 자유롭게 이동하면서 마치 뇌 신경세포(뉴런)를 연결하는 시냅스와 같이 데이터 저장 효과를 유발한다.

또 이온 분극과 확산 현상을 이용해 전자소자의 하드웨어적 학습을 가능하게 하는 인공 신경망 구현도 할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

이번 연구 결과는 세계적 전자소자 분야 학술지인 '네이처 일렉트로닉스'(Nature Electronics)에 실렸다.

김 교수는 "새롭게 개발한 뉴로 트랜지스터는 전통적 트랜지스터를 기반으로 제작한 인공 시냅스 소자"라며 "이온에 따라 시냅스 가소성을 제어함으로써 인간의 뇌를 가장 밀접하게 모방한 기술"이라고 설명했다.

김 교수는 연구성과를 바탕으로 전북대 반도체설계 교육센터(IDEC)와 협력해 4차 혁명 시대를 이끌어 갈 반도체소자 고도화와 상용화를 추진할 계획이다.

jaya@yna.co.kr   2020/08/03 14:09 송고