왕건욱 교수 연구팀, NPG Asia Materials 논문 게재

나노포러스 물질 기반의 학습 및 에너지 효율적인 뇌신경 모방 전자소자 개발

고려대학교 KU-KIST 융합대학원 왕건욱 교수팀은 양극 산화를 통한 나노포러스 물질과 그 위에 동종 물질을 접합하여, 고집적 가능하고 학습 및 에너지 효율적인 신개념/실용적 뇌신경 모방 전자소자를 개발하였다. 이 연구 결과는 기존 인공 시냅스의 고집적 네트워크 형성 시, 원치 않는 신경 신호로 (누설 전류) 인한 문제점을 극복하고, 학습능률과 에너지소모 관점에서 새로운 방향을 제시하였다. 이를 높게 평가 받아, 재료 분야 최고 권위 학술지중 하나인 NPG Asia Materials 12월 13일자에 온라인 게재되었다.

본 연구팀은 같은 과의 이경진 교수, UNIST 의 정후영 교수 연구팀과 협업하여, 나노포러스 물질 기반의 인공 시냅스를 제작, 전기적 입력에 따라 전도성을 여러 단계로 제어하였으며, 고집적 네트워크로 형성했을 때 원치 않는 신경신호가 정류됨을 구현하였다. 더 나아가, 인공신경망 소자 패턴인식에 대한 새로운 개념인 시냅스 커플링을 (synapse-coupling) 정립하여, 원치 않는 신경신호에 의한 학습 능률의 변화를 통해 이미지 인식이나 기계학습 등의 뉴로모픽 기술에 활용 가능성을 제시하였다. 본 연구는 한국연구재단의 이공분야 기초연구사업, KU-KIST 과제, 삼성전자, KU Future Research Grant의 지원을 받아 수행되었다.

▶ 논문명: A self-rectifying TaOy/nanoporous TaOx memristor synaptic array for learning and energy-efficient neuromorphic systems

▶https://doi.org/10.1038/s41427-018-0101-y

▶ 저자 정보: 최상현 (고려대학교, 제 1저자), 장성훈 (고려대학교, 공동 제 1저자), 문정환 (고려대학교), 김종찬 (UNIST), 정후영 (UNIST), 장평화 (고려대학교), 이경진 (고려대학교), 왕건욱 (고려대학교, 교신저자) 포함 총 8 명