[사이다] ① 빛으로 학습하는 인공 시신경 반도체 소자

[기자]
한 주간 주목할 만한 사이언스 이슈를 다 모아온 김은별입니다.

사람의 눈과 뇌 신경세포처럼 반도체 소자가 보는 동시에 정보를 처리할 수 있다면 어떨까요?

국내 연구팀이 빛을 보면 그 정보를 스스로 기억하고 처리하는 인공 시신경 반도체 소자를 만들었습니다.

화면 보시겠습니다.

우리 뇌 신경세포 막에는 이온이 드나드는 작은 문이 있고, 이 문이 열리고 닫히면서 신호가 만들어지고 기억이 형성되는데,

국내 연구팀이 이 경로를 적용한 반도체 소자를 만들었습니다.

연구팀은 원자층이 여러 겹 쌓인 초박막 반도체 소재인 '반데르발스' 물질에 소재의 구조와 특성을 변화시키는 '플라즈마' 공정을 적용했습니다.

그 결과 알갱이 사이에 좁은 틈이 규칙적으로 만들어지는 구조가 만들어졌습니다.

연구팀은 빛을 잘 흡수하는 '반데르발스' 물질의 특징을 활용해,

소자가 빛을 흡수하면 전하 상태가 바뀌고, 그 변화가 이온 통로를 따라 이온을 이동시켜서 전류 변화, 즉 '기억'으로 저장되게 설계했습니다.

연구진의 설명 들어보시겠습니다.

[이 진 형 / 성균관대학교 기계공학과 연구원 : "시신경 모방 소자를 기반으로 학습 효율을 34.8% 향상시켰고 사진 분류 실험에서 96.24%의 인식 정확도를 확보했습니다. 저온 플라즈마 공정을 통해 접합 계면을 기계공학적으로 정밀하게 제어하는 후속 연구를 계획하고 있습니다."]

연구팀은 이번 연구가 인공 시신경 소자를 단일 공정으로 구현했다는 점에서 의미가 크다며

인공지능 하드웨어 개발 등에도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔습니다.


YTN 사이언스 김은별 (kimeb0124@ytn.co.kr)