삼성미래기술육성사업이 지원하는 연구 과제가 최상위 국제학술지 '사이언스 어드밴시스' '어드밴스드 머티리얼스'에 게재됐다.
양희준 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수 연구팀은 멤리스터 소자를 기반으로 뇌의 기능을 모방해 글자를 인식할 수 있는 인공지능(AI) 센서를 개발했다.
연구 결과를 담은 '2차원 멤리스터에 기반한 언어 학습용 센서 내 축적 컴퓨팅' 제목의 논문은 뇌 정보 처리 과정을 모방하는 뉴로모픽 기술에 새로운 방향을 제시한 성과를 인정받아 지난 14일(미국 현지시간) '사이언스 어드밴시스'에 게재됐다.
뇌 신경망은 신경세포인 뉴런과 뉴런 사이를 연결하는 시냅스 등으로 구성돼 있다. 시냅스는 뉴런에서 입력된 정보를 연산하고 학습하는 기능을 수행한다. 시냅스에서 정보 처리는 대단히 효율적으로 이뤄져 약 20W 수준의 에너지를 사용할 뿐이다.
양희준 교수 연구팀은 멤리스터 소자를 활용해 뉴로모픽 기술을 구현할 수 있는 인공지능 센서를 연구했다. 연구팀은 두 개의 전극 사이에 황화주석 소재를 끼워넣은 멤리스터 소자를 만들었다. 소자의 전자 구조를 정교하게 조절할 수 있는 황화주석 소재는 멤리스터 소자가 '시냅스 가소성'과 같은 특징을 보일 수 있도록 했다. 여러 글자가 섞여있는 복잡한 환경에서 이 소자를 적용한 인공지능 센서를 한글 인식에 활용해 유용성을 검증했다.
김종호 한양대 에리카(ERICA) 캠퍼스 재료화학공학과 교수 연구팀은 세균성 감염병을 신속하게 진단하고 치료할 수 있는 새로운 인공항체 기술을 개발했다. 이번 연구 결과를 담은 논문은 새로운 나노 인공항체 합성법과 진단, 치료 기술에 대한 원천 연구로 인정받아 '다가 나노시트 인공항체를 이용한 선택적 세균 감지와 불활성화' 제목으로 지난달 23일(독일 현지시간) 어드밴스드 머티리얼스에 게재됐다.
최근 단백질 항체의 특성을 가지면서도 빠르게 합성할 수 있고, 안정적인 상태 유지가 용이한 인공 항체에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 김종호 교수 연구팀은 페로브스카이트를 적용한 금속 화합물 나노 시트에 펩타이드를 부착시켜 인공 항체를 합성했다. 식중독의 원인인 대장균, 살모넬라, 포도상구균 등을 대상으로 실험했다.
김 교수가 합성한 인공 항체와 세균 결합체에 근적외선을 쬐면 결합된 부분이 진동하면서 마찰을 일으켜 70도 이상 열을 발생시키고, 이 열이 세균을 사멸시킬 수 있다. 인공 항체를 활용해 세균을 사멸시키는 것은 획기적인 시도다. 혈액, 소변 등에 포함된 세균을 검출하기 위해서는 현재 12시간 이상이 필요한 반면에 인공 항체를 이용하면 세균 검출과 소멸 시간을 1시간 이내로 줄일 수 있다.
양희준 교수와 김종호 교수 연구팀의 연구는 각각 2017년 6월, 2015년 9월 삼성미래기술육성사업 지원 과제로 선정돼 지원을 받고 있다.
박소라기자 srpark@etnews.com
