뇌 닮은 반도체 핵심소자 신뢰도 ‘업’ 작성일 01-13 49 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="24B0AdQ9dv"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5a6827ffa84f73f642e7fed1466ea27610a82c8acce7937636916e9931321277" dmcf-pid="V8bpcJx2MS" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="주진수 교수. 한국연구재단 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/13/dongascience/20260113120206075wwzl.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="95tYdfb0eT" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/13/dongascience/20260113120206075wwzl.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 주진수 교수. 한국연구재단 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="132f4529d016b48c74f598100f9b1887b1d7c206bd1c8a7bc91cc90cb0c78096" dmcf-pid="f6KUkiMVel" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 차세대 고효율 저전력 컴퓨팅 구현을 앞당기는 뇌 신경망 모방 시스템 반도체(뉴로모픽) 핵심소자인 ‘멤트랜지스터’의 신뢰도를 높이는 기술을 개발했다. </p> <p contents-hash="292843864c6a96ad3db27b26d65f68cc66947950b30af0eddf43bbc41199aa0b" dmcf-pid="4P9uEnRfMh" dmcf-ptype="general">뉴로모픽은 인간의 뇌 구조와 뇌의 작동방식을 모사한 차세대 시스템 반도체다. 멤트랜지스터는 정보 처리와 저장이 동시에 가능해 뉴로모픽 반도체를 활용한 컴퓨팅을 구현할 수 있게 하는 신개념 전자 소자다.</p> <p contents-hash="1ecf48dfa36edaf69ae9873faf86262ad57b107edf4973afdb360a821a051b96" dmcf-pid="8Q27DLe4MC" dmcf-ptype="general">한국연구재단은 주진수 고려대 교수 연구팀이 유기반도체인 ‘TCTA’와 2차원 무기반도체인 ‘이황화몰리브덴(MoS2)’의 이종접합을 활성층으로 사용한 뇌 신경망 모방 멤트랜지스터를 제작했다고 13일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 1월 5일자로 게재됐다. </p> <p contents-hash="547f9224d702ac44fca3359c0ee4657cd8fe3301a66441a810ef33260c51e40d" dmcf-pid="6xVzwod8JI" dmcf-ptype="general">현대 컴퓨터는 연산 장치와 메모리가 물리적으로 분리된 ‘폰 노이만 아키텍처’를 토대로 한다. 이 때문에 데이터 전달 과정에서 병목 현상이 발생하고 전력 소모가 크다는 단점이 있다.</p> <p contents-hash="d0232cb149e90826bf9745a8f0b0fbff7ebedaff87f0dfde90be7b380c99f2b7" dmcf-pid="PxVzwod8eO" dmcf-ptype="general">뉴로모픽 반도체는 연산과 저장 기능을 동시에 수행하고 필요한 순간에만 신호를 전달하는 ‘스파이킹(spiking)’ 방식으로 작동해 에너지 효율을 극대화하고 유휴 상태의 전력을 최소화한다. 인간 뇌가 최소한의 에너지로 뇌신경 신호를 전달하는 방식을 모사한 것이다. </p> <p contents-hash="aed96d41a01eb62172acf43ed608463fe301904eff9f1c696b152c085f5c6c88" dmcf-pid="QMfqrgJ6Ls" dmcf-ptype="general">문제는 뉴로모픽의 핵심 소자인 멤트랜지스터는 기존 연구에서 전류 제어가 불안정하다는 점이다. 예측 가능하고 인위적인 반복 신호 구현이 어려워 소자의 신뢰성 확보에 한계가 있다. </p> <p contents-hash="d7ae3f41e954d122c68e1d917b511fc0be4549743ce6a95c431cb474c322dd4c" dmcf-pid="xR4BmaiPMm" dmcf-ptype="general">연구팀은 멤트랜지스터의 고저항 상태를 유기반도체 TCTA로, 저저항 상태는 2차원 무기반도체 MoS2로 구현한 이종접합 구조의 활성층을 설계하고 이를 기반으로 전계효과 트랜지스터를 제작했다. 전계효과 트랜지스터(FET)는 게이트(gate) 입력 전압을 이용해 전류의 흐름을 조절하는 반도체 소자다. 활성층 하단에는 전극이 접촉하는 구조를 도입해 전하 수송 특성을 정밀하게 제어했다.</p> <p contents-hash="b457fc3de5acb4899a60e8d796279d5a47e66be984dfb212d7843b2ccc5a76e7" dmcf-pid="yYhwK3ZvMr" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 멤트랜지스터는 시냅스 동작 조절과 이종 시냅스 가소성 조절이 동시에 가능해 뉴로모픽 시스템에서 요구되는 다중 입력 처리 및 유연한 학습 능력을 구현했다. 이종 시냅스는 특정 시냅스의 활동이 인접한 다른 시냅스의 강도(효율) 변화를 유도하는 신경생리학적 현상을 뜻한다. 가소성이란 뇌가 경험이나 학습, 손상에 따라 스스로 신경 연결구조를 바꾸고 재구성하는 능력이다. </p> <p contents-hash="461e22b0c4ab7d81851c02a49876c00718bfac73bd748cd71838d6cac94335dc" dmcf-pid="WGlr905TJw" dmcf-ptype="general">주진수 교수는 “이번 연구는 반도체 접합 정밀 설계를 통해 신경망 모방 전자 시스템 분야에서 전류 제어가 가능한 멤트랜지스터를 처음 제작한 것”이라고 밝혔다. <br> </p> <p contents-hash="1028aff8186f60ac633bef11fb60d3927b89be80128a3e614549266788088da8" dmcf-pid="YHSm2p1ydD" dmcf-ptype="general">[김민수 기자 reborn@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 졸업 앞둔 제로베이스원, 가운+학사모로 경쾌한 분위기 01-13 다음 '이 사랑' 김선호 "4개국어 다중언어통역, 액션보다 어려워" [Oh!쎈 현장] 01-13 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
