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성균관대 박진홍 연구팀, 내구성이 뛰어난 차세대 유연 시냅스 반도체 소자 개발
성균관대 박진홍 연구팀, 내구성이 뛰어난 차세대 유연 시냅스 반도체 소자 개발
  • 이승주
  • 승인 2021.11.10 09:30
  • 댓글 3
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- 차세대 감각 신경 모방 웨어러블 기기 적용 기대

 성균관대학교(총장 신동렬) 전자전기공학부 박진홍 교수 연구팀(제1저자 오세용 박사, 조정익 석박사 통합과정)이 기계적․전기적 스트레스에 내구성이 뛰어난 차세대 유연 시냅스 반도체 소자를 개발했다.

▲성균관대학교 전자전기공학부 박진홍 교수

 최근 사물인터넷 기술이 산업 분야뿐만 아니라 개인에게도 폭넓게 활용되면서 언제 어디서나 데이터 클라우드 네트워크에 연결할 수 있는 휴대형 스마트 전자기기에 대한 수요가 급증하고 있다. 특히 플렉서블 일렉트로닉스(Flexible Electronics)는 보편적인 적용 가능성과 기계적 유연성으로 인해 로봇 공학 및 스마트 헬스케어 시스템과 관련된 미래 기술로 주목받고 있다.

 연구팀은 이온의 움직임을 통해 장․단기적 메모리 특성을 갖는 이온-젤과 비정질 산화물 반도체 박막을 활용하여 전기 신호로 내부 전도도(가중치)를 제어하는 유연 시냅스 반도체 소자를 구현하고, 합성-곱 신경망의 학습․추론 시뮬레이션과 센싱된 수화 패턴 데이터를 활용하여 센서리-뉴로모픽 시스템(sensory-neuromorphic systems)향 활용 가능성을 성공적으로 입증했다. 

 연구팀은 폴리이미드 소재의 유연 기판 위에 수십 나노미터 두께의 비정질 산화물 반도체 박막을 증착하여 채널로 활용하고, 비정질 산화물 반도체․이온-젤 하이브리드 구조를 형성하여 전기 펄스 신호로 제어 가능한 유연 시냅스 반도체 소자를 구현했다. 구현된 유연 시냅스 반도체 소자는 기계적․전기적 스트레스 테스트 후에도 안정적인 정적․동적 동작 특성을 나타냈다.

 또한 폴리머 소재 기반의 신축성 저항 센서를 제작하여 손에 부착하고, 학습․인지를 위한 다양한 수화 신호 패턴을 측정하였다. 유연 시냅스 기반 합성-곱 신경망에서는 사전 제작된 수화 패턴에 대한 99.4%의 인지율을 확인해 제안된 기술의 센서리-뉴로모픽 시스템 향 활용 가능성을 입증하였다.

▲유연 시냅스 반도체 소자 활용, 차세대 감각 신경 모방 웨어러블 시스템 향 활용 가능성 입증
▲유연 시냅스 반도체 소자 활용, 차세대 감각 신경 모방 웨어러블 시스템 향 활용 가능성 입증

 박진홍 교수는 “웨어러블 기기에 적용 가능한 유연 시냅스 모방 반도체 소자를 개발하는 연구뿐만 아니라 촉각, 시각과 같은 다양한 신호를 감지해내는 감각 센서를 뉴로모픽 시스템에 적용하는 연구를 통해 앞으로 인간의 다양한 감각 신경계를 인공적으로 구현할 수 있을 것”이라며 “이번 연구결과는 미래 인공신경망 기반 웨어러블 센서리-뉴로모픽 시스템의 발전에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 연구 의의를 설명했다.

 본 연구는 과학기술정보통신부․한국연구재단 기초연구사업(전자정보디바이스산업원천기술개발, 집단연구지원, 나노․소재기술개발, 혁신성장연계지능형반도체선도기술개발, 차세대지능형반도체기술개발사업)의 지원으로 수행되었으며, 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances, IF 14.136) 10.29(금) Early View 논문으로 게재되었다. 

※ 논문명: Flexible artificial Si-In-Zn-O/ion gel synapse and its application to sensory-neuromorphic system for sign language translation


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윤진한 2021-11-10 21:28:20
들이 모여 성균관에 대자를 더 붙여 성균관대를 설립(복구설립형식임)키로 결의하여, 성균관장이 성균관대신 성균관대를 미군정에 등록하여 국사로 가르치는성균관의 유일무이 최고대학자격으로 이어지고 있습니다. 성균관대로 정통을 승계하기로 하자, 미군정이 향교재단의 재산으로 성균관대 재정에 기여토록 하는 법을 추가로 만들어 주어, 현재에 이르고 있습니다. 박정희 대통령때 대통령령으로 시작된 한국민족문화대백과발행으로 행정법상 조선 성균관 승계를 추가로 법제화한것. 성대 6백주년 행사때는 대통령.국무총리.교육부 장관 참석하였습니다.
*성균관대,개교 6백주년 맞아 개최한 학술회의. 볼로냐대(이탈리아), 파리 1대(프랑스), 옥스포드대(영국), 하이델베르크대(교황윤허,독일),야기엘로니안대(폴란드) 총장등 참석.

윤진한 2021-11-10 21:27:15
경사대학당과 베이징대로 승계됨), 그리고 서양 최초의 대학인 볼로냐.파리대학의 세계사 자격은 베이징대와 성균관대에 아주 중요합니다. 세계사의 중국 황하문명, 세계종교 유교, 세계 4대 발명품으로 교육되는 중국의 종이.화약.나침판,인쇄술도 중요합니다. 학교교육 전분야에 걸쳐 근대세계의 지배세력이던 서유럽 학자들의 이론으로 이루어진 학교교육(신학.법학.의학및 역사.철학과 고교때의 수학, 세계사, 사회문화, 국토지리.세계지리, 물리.화학.생물.지구과학, 음악.미술등)은 유교경전이나 가톨릭 경전과 함께 세계인의 만국공통어입니다. 성균관대는 일본이 포츠담선언(카이로선언 포함)을 받아들여 항복한 후, 미군정당시 성균관을 복구시키기로 법을 발효하여, 임시정부 요인들(고문:이승만.김구선생, 위원장:김창숙 선생)과 남북유림

윤진한 2021-11-10 21:26:31
올해 세계적인 반도체 수급난을 겪어보니까, 반도체산업의 중요성도 다시 실감.@조선.대한제국 유일무이 최고 교육기관 성균관의 정통승계대학인 성균관대입니다. 중국의 문화대혁명으로 세계종교 유교가 위기에 있지만, 유교의 세계종교 자격이 있는 세계사를 반영해야 하기때문에 교황윤허로 설립이 기획된 예수회(귀족출신 이나시오 사제가 설립한 예수회는 교황청의 실세로 세계적으로 교황윤허대학은 별로 없음)의 서강대는 국제관습법상 국사 성균관 자격가진 성균관대[한국 최고(最古,最高)대학] 다음의 Royal대로 성균관대 출신인 필자(윤진한, 문필가.유학자.사상가)의 사상이며, 유교와 세계종교 가톨릭의 역사적 자격을 바탕으로 공존하고자 합니다. 세계사의 오랜전통의 대학들인 중국 태학(세계 최초의 대학).국자감(원.명.청의 국자감은