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김기현 전북대 교수, 인간 뇌 닮은 '뉴로모픽 소자' 개발

등록 2020.08.03 14:43:47

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[전주=뉴시스]윤난슬 기자 = 전북대학교는 김기현 교수(전자공학부)팀이 '뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체'의 핵심 기술인 뉴로 트랜지스터 소자를 개발했다고 3일 밝혔다.(사진=전북대 제공)

[전주=뉴시스]윤난슬 기자 = 전북대학교는 김기현 교수(전자공학부)팀이 '뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체'의 핵심 기술인 뉴로 트랜지스터 소자를 개발했다고 3일 밝혔다.(사진=전북대 제공)

[전주=뉴시스] 윤난슬 기자 = 전북대학교는 김기현 교수(전자공학부)팀이 '뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체'의 핵심 기술인 뉴로 트랜지스터 소자를 개발했다고 3일 밝혔다.

현재 소프트웨어적 측면의 인공지능 기술은 인간의 수준에 많이 근접해 있지만, 짧은 시간 안에 인간처럼 생각할 수 있는 인공지능 기술을 구현하기 위해서는 하드웨어적인 방식으로 인간의 두뇌를 구현해야 한다.

이에 뇌 신경 구조를 모방해 인간의 사고 과정과 비슷한 방식으로 정보를 처리하도록 구현한 것이 '뉴로모픽 반도체'다.

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 이온의 분극과 확산 현상을 이용해 전자소자의 하드웨어적인 학습을 가능하게 하는 가소성 특성을 구현할 수도 있다.

특히 단일 소자에서 정보를 저장함과 동시에 학습을 통해 정보를 처리할 수 있다는 장점이 있으며, 나노선 채널과 가까운 위치의 졸-겔 실리케이트 필름 위에 신호입력 단자를 여러개 만들어 뉴로모픽 연산을 위한 병렬 타입의 신호 인공 신경망 구현도 가능하다.
 
이번 연구 결과는 세계적 전자소자 분야 학술지인 '네이처 일렉트로닉스'에 게재됐다.

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 기술의 고도화와 상용화를 추진할 계획이다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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