서강대학교 물리학과 이기진 교수와 이한주 박사는 7년 동안의 연구 기간을 통해 기존의 전기전류 신호에 의해 구동되는 반도체 트랜지스터가 아닌 마이크로파에 의해 구동되는 현상을 발견했다고 15일 밝혔다.
[사진설명=입력한 마이크로파 신호에 따라 자기구역의 형태 변화한다.] |
이는 외부 마이크로파 신호인 주파수, 진폭, 진행방향를 기억하고 학습해 스스로 진화하는 메모리 현상을 가진 강자성 물질을 발견한 것으로, 연구팀은 이 효과를 ‘멤피던스’(wave memory impedance) 효과라고 설명했다.
연구팀이 발견한 신 메모리 소자는 마이크로파를 이용한 컴퓨터로서 인간 뇌의 기능을 수행할 수 있는 소자다. 최소한의 에너지를 소비하고, 온도로 인한 문제가 없이 정보처리 속도는 빛의 속도로 구동이 가능한 수준의 AI용 컴퓨터 메모리 소자를 개발하는 데 적용될 것으로 기대된다.
개발된 신 메모리 소자는 뇌신경을 구성하는 뉴런과 가장 흡사한 전자소자이기 때문에 인공지능 분야 및 뇌과학 분야에서 주목받을 것으로 기대된다. 뇌신경을 구성하는 뉴런의 유사성을 활용해 인간의 뇌신경을 재현하고 스스로 학습하는 인공지능을 만들 수 있을 가능성이 있기 때문이다.
[사진설명=마이크로파 주파수에 따라 메모리 특성 변화 이미지] |
연구 성과는 세계적 과학 학술지인 ‘네이쳐 커뮤니케이션즈’에 14일에 게재됐다.
이 연구는 교육부와 한국연구재단이 지원하는 이공학개인기초연구지원사업의 일환으로 새로운 아이디어나 실패 위험이 높은 고위험 연구에 지원하는 SGER(Small Grant for Exploratory Research) 제도 지원을 통해 진행됐다.
이 교수는 “이 메모리 특성을 이용해 인간의 뇌 구조를 모방한 신경망 컴퓨터를 개발할 수 있는 가능성을 열었다”고 말했다.
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