DGIST 이명재실장 연구팀
기존 내구적 한계 개선
뉴로모픽 인공지능 기대
DGIST 연구팀이 인간의 뇌 기능 모사한 인공 시냅스 소자를 개발했다.
DGIST(총장 손상혁)는 27일 지능형소자융합연구실 이명재<사진> 실장 연구팀이 인간의 뇌에서 기억을 담당하는 신경세포(뉴런)와 시냅스의 기능을 모사한 인공 시냅스 소자를 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 박경수 서울대 교수, 박성규 중앙대 교수, 황현상 포스텍 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 전이금속 물질인 탄탈옥사이드를 산화탄탈륨(Ta2O5-x/TaO2-x)의 2중층으로 구조화하고 그 표면을 제어해 다중치를 가지는 고신뢰성 인공 시냅스 소자로 개발했다.
연구팀이 개발한 인공 시냅스 소자는 전기신호의 강도에 따라 탄탈옥사이드층의 저항값이 점진적으로 커지거나 작아지면서 뇌의 시냅스 기능을 모사한 전기적 시냅스 소자로 Ta2O5-x의 한 층에서만 전류 제어가 가능하도록 함으로써 기존 소자의 내구성 특성 한계를 극복하는데 성공했다.
특히 연구팀이 적용한 비휘발성 다중치의 데이터 저장방식은 휘발성 CMOS(상보형금속산화반도체)와 같은 0, 1을 사용하는 디지털 신호를 기반의 데이터 저장 방식과 비교해 인공 시냅스 소자 시스템 면적이 작고 회로 연결 복잡성이 덜하며 소모 전력을 1000분의 1 이상 줄일 수 있는 기술적 장점이 있다.
DGIST 지능형소자융합연구실 이명재 실장은 “이번 연구결과를 통해 기존 인공 시냅스 소자의 신뢰성을 확보하고 단점으로 지적된 부분을 개선했다”며 “뉴런의 기능을 모방한 회로를 만들어 인간의 뇌를 모사하는 뉴로모픽 시스템 인공지능 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)’ 지난달 23일자 온라인판에 게재됐으며 8월호 표지 논문으로도 게재될 예정이다. /김영태기자
