- 빛의 다파장 활용, 연산 용량 크게 늘릴 수 있어
[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 신경세포의 시냅스를 인공적으로 재현한 ‘광 시냅스 모방소자’를 개발했다. 이를 통해 향후 인간의 뇌처럼 저장하면서 연산도 하는 신경모방 광컴퓨팅기술 개발을 위한 초석을 마련했다는 평가다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 나노 두께의 극초박막 형태 신물질로 큰 관심을 끌고 있는 이차원(2D) 반도체 물질중 하나인 그래핀과 광통신 기술을 접목한 광 시냅스 모방소자 핵심 기술 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.
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| ETRI 연구진이 개발한 광 시냅스 모방소자에 전기 신호를 입력하고 광 신호 분석 장비를 활용해서 정밀하게 확인하고 있는 모습.[제공=ETRI] |
사람의 뇌는 저장부분과 연산부분이 공존하는 형태다. 하지만 컴퓨터는 저장부분과 연산기가 분리돼 있다. 컴퓨터가 사람의 뇌처럼 저장과 연산부분이 공존케 된다면 정보를 전송시 계산까지 하면서 신속히 보낼 수 있게 된다. 이로써 사람의 두뇌 신경을 모방한 광컴퓨팅이 가능케 되는 원리다.
ETRI 연구진은 그래핀 위에 전도성 액체의 일종인 이온젤을 발랐다. 그리고 수직방향으로 광신호를 보내 전원을 꺼도 정보가 유지되도록 만들었다.
연구진이 만든 광메모리 소자는 20㎛ x 20㎜ 수준으로, 향후 수백 나노미터(㎚) 수준으로 개발하고 이를 칩 형태로 고집적할 예정이다.
광메모리 소자는 향후 정보전송 목적인 광통신에 칩 형태로 내장돼 계산하면서 동시에 정보를 보낼 수 있을 것으로 전망된다. 일명 광 시냅스 컴퓨팅, 신경모방 광컴퓨팅이 가능해지는 것이다.
사람이 사물을 보고 인식하는데 걸리는 시간이 통상 0.06초 내외인데 광컴퓨팅이 가능해지면 저전력 구현은 물론, 인식속도가 훨씬 빨라진다는 것이 연구진의 설명이다.
김승환 ETRI 바이오의료IT연구본부장은 “개발된 광 시냅스 모방소자는 기존의 초고속 광 통신 기술과 접목해 생물학적 뇌 기능을 인공적인 광학기술로 모방하는 신경모방 광컴퓨팅 기술 개발을 진행할 예정”이라고 밝혔다.
이번 연구성과는 미국화학회 나노분야 국제학술지 ‘응용재료 인터페이스’(AMI) 2월 17일자 온라인판에 등재됐다.
nbgkoo@heraldcorp.com
