아주대는 서형탁 첨단신소재공학과 교수팀이 지능형 광 신경 소자를 개발했다고 1일 밝혔다.
서 교수팀은 쿠마 모히트 대학원 에너지시스템학과 교수 연구팀과 자외선 이미지 신호를 감지해 비휘발성 형태 데이터로 저장하고 판별할 수 있는 지능형 광 신경 소자를 개발했다.
실시간으로 광학 신호를 감지하고 포착해, 광 자극의 세기나 반복에 따라 광신호를 차별적으로 인식한다.
또 받아들인 정보를 장·단기로 선택 저장할 뿐 아니라 중요 정보인지 아닌지를 판단할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이 과정은 인간의 시각이 광학 정보를 포착, 광전 변환을 통해 적절한 크기의 전기 스파이크로 인코딩하는 경로로 이뤄진다. 해당 정보는 뇌의 시각 피질로 전송돼 생체 시냅스의 네트워크에 저장된다.
이런 생체 시각 인지 방식을 모사해 소자화하게 되면 폐쇄회로(CC)TV 등 기기를 통한 지능형 시각 정보 처리가 가능해진다.
그러나 현재의 기술 수준에선 광센서·정보를 저장하는 메모리 소자가 분리돼 있으며, 광 신호의 의미를 파악하기 위한 신호처리 소자도 별도로 필요하다.
서형탁 연구팀은 기존 기술의 한계를 극복하기 위해 차세대 고전력·고신뢰성 반도체 소재로 연구되고 있는 갈륨 산화물(Ga2O3)에 주목했다. 최근 활용도가 높아지고 있는 자외선 기반 지능형 광센서를 통합 구현하기 위해서다.
서형탁 교수는 “이번에 개발한 광 신경 소자는 앞으로 자외선 영역의 인공지능형 광인지 시스템 개발에 활용될 수 있을 것”이라며 “추가 연구와 개발을 통해 궁극적으로는 지능형 화재 감지를 비롯한 안전 분야와 의료, 자외선을 이용한 소재 합성이나 오존 살균 장치 등 분야에서 널리 활용이 가능할 전망”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 나노 분야 저명 학술지 '나노 에너지(Nano Energy)' 1월 온라인판에 게재됐다.
수원=김동성 기자 estar@etnews.com
