경상국립대, 고신뢰성 연산 가능 '신경망 반도체 소자기술' 개발

박준홍 교수팀, 기존 소자 대비 높은 메모리 윈도우 폭 구현 성공

[진주=뉴시스]경상국립대 박준홍 교수 (교신저자), Navaj B. Mullani 박사 (제1저자 ). *재판매 및 DB 금지

[진주=뉴시스] 정경규 기자 = 경남 진주 경상국립대학교 박준홍 교수 연구팀(생체모방 반도체 연구실)은 인간 두뇌의 신경망을 모방한 뉴로모픽 반도체 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

박 교수 연구팀은 전이 금속 카바이드인 맥신(MXene)을 활용해 신경망 활동을 모방해 입력된 전압 신호에 따라 소자의 저항값을 변환시켜, 정보를 저장·처리하는 2단자 멤리스터 소자를 제조했다.

맥신은 그래핀과 유사한 2차원 평판 구조를 가지며 우수한 전기적 특성과 유연성이 있어 활용도가 높지만 높은 전기 전도도로 인해 반도체 소자에 적용이 제한적인 단점이 있다.

연구팀은 맥신 표면에 수나노 크기의 이산화타이타늄 나노결정을 균질하게 형성시켜, 금속 필라멘트 동역학적 거동을 제어하는 데 성공했다.

그 결과, 고저항 상태와 저저항 상태의 차이인 메모리 윈도우 폭이 기존 발표된 멤리스터 소자의 성능과 비교시 상회했으며, 이미지 엣지 검출률도 매우 높은 성능을 구현했다.

연구 책임자인 박준홍 교수는 “기존의 멤리스터 소자보다 높은 메모리 윈도우 폭을 구현하는 데 성공해 높은 신뢰성과 저전력으로 스파이크 기반 인공 신경망 기반 정보처리가 가능하다”며 “거의 무결점의 연산 오류가 필수인 차세대 인공지능 및 자율구동 모빌리티 시스템용 다진법 반도체 하드웨어에 활용을 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 저명 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'온라인판에 게재됐다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]