고려대 이철호·왕건욱 교수팀, 2차원 물질 기반 저전력 뇌기능 모방 전자소자 개발
고려대 이철호·왕건욱 교수팀, 2차원 물질 기반 저전력 뇌기능 모방 전자소자 개발
  • 임지연 기자
  • 승인 2018.08.28 13:33
  • 댓글 0
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저전력, 고효율 뉴로모픽 기반 인공지능 기술개발 초석 기대

[대학저널 임지연 기자] 고려대학교(총장 염재호) KU-KIST융합대학원 이철호·왕건욱 교수팀이 최근 차세대 반도체로 각광받고 있는 2차원 물질을 적층한 이종접합 구조와 상변환 공정을 이용해 초저전력 구동 및 전계 제어가 가능한 신개념 뇌기능 모방 전자소자를 개발했다.

이번 연구 결과는 기존 멤리스터(memristor) 연구에서 보고됐던 2단자(2-terminal) 소자의 한계를 극복하고, 소자의 제어 및 전력소모 관점에서 새로운 방향을 제시했다. 이를 높게 평가받아 재료과학 분야 최고 권위의 학술지 중 하나인 어드밴스드 머터리얼즈(Advnaced Materials, Impact Factor: 21.950) 8월 27일자에 표지 논문으로 게재됐다.

연구팀은 원자 층 두께의 2차원 물질을 이용해 전기적 저항 정보를 여러 단계로 저장할 수 있는 멤리스터 소자와 저항 상태를 전기장으로 제어할 수 있는 베리스터(barristor) 소자가 수직으로 집적된 새로운 구조의 뇌기능 모방 전자소자를 개발했다. 이를 통해 인간의 뇌에 존재하는 다양한 시냅스의 기억 및 학습 특성을 전자 소자로 구현했고, 더 나아가 3단자 구조를 통해 정보 저장, 기억 및 학습 속도를 가속 또는 감속시키는 방법을 규명해 향후 이미지 인식, 기계학습 등의 초저전력 뉴로모픽 기술에 활용 가능성을 제시했다.

연구팀은 “2차원 물질의 고유한 특성을 이용한 새로운 구조의 뇌기능 모방 전자소자를 제안함으로써 향후 저전력, 고효율 뉴로모픽 기반의 인공지능 기술 개발의 초석이 될 수 있을 것으로 기대한다”라고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단의 이공분야 기초연구사업(일반연구자, 신진연구자 및 선도연구센터)과 KU-KIST School 사업 및 고려대 미래창의연구사업(KU FRG)의 지원을 받아 수행됐다.


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