국내 연구진이 반도체와 나노기계 융합기술을 이용해 뇌와 비슷한 기능을 하는 반도체 원천기술을 개발했다.

한국연구재단은 서강대 전자공학과 최우영 교수 연구팀이 '3차원 인공지능 반도체 칩'을 세계 최초로 구현하는 데 성공했다고 19일 밝혔다. 반도체 칩의 원형이라고 할 수 있는 '폰노이만 방식'은 단순한 작업을 빠르고 효율적으로 수행하는 데 우수하지만 유연성·적응력·진화·학습 등 인간의 뇌와 같은 기능을 하는 데는 한계가 있다.

연구팀은 전자회로에서 신호전달 스위치 역할을 하는 '나노기계'를 인간의 뇌 모양과 유사한 3차원 형태로 집적하기 위해 새로운 구조와 전압레벨에 대한 연구를 수행한 결과, 기존의 2차원 상보형 금속산화물반도체회로(CMOS)에 나노기계 회로를 3차원으로 집적하는 데 성공했다. 기존 반도체보다 50% 이하의 매우 낮은 에너지로도 인간의 뇌와 유사한 기능을 수행할 수 있다는 사실을 처음 규명한 것이다.

연구팀은 3차원 융합 집적기술을 이용해 개발한 인공지능 반도체 칩은 기존 2차원으로 집적된 CMOS 회로 기술로 개발된 인공지능 반도체 칩보다 400% 이상 향상된 집적도와 50% 이상 낮은 에너지를 소모하는 것으로 확인했다.

최우영 교수는 "이번 연구결과는 인간을 더 잘 이해하고 상호 교감할 수 있는 전자기기를 구현하는 데 많은 도움이 될 것"이라고 말했다.

미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구자지원사업을 통해 수행된 이번 연구결과는 전자공학 분야 권위지인 '미국 전기전자학회 전자소자지(IEEE)' 9월 1일자에 실렸다.