순천대학교(총장 이병운)는 조성운 첨단부품소재공학과 교수가 주저자(공동 제1 저자)로 참여한 차세대 인공지능(AI) 멤리스터 전자소자 관련 논문이 국제 저명 학술지(SCIE) 중 하나인 머터리얼스 호라이즌스에 게재됐다고 24일 밝혔다.
멤리스터는 메모리(memory)와 레지스터(resister)의 합성어로, 간단한 소자 구조(전극·활성층·전극)로 이뤄져 있고 작은 소자 크기(10nm² 이하)에서도 다수의 저항 상태와 장시간 저항 변화 상태를 유지할 수 있는 특성을 가진다.
이런 특성을 기반으로 최근 고속 및 저전력 AI 컴퓨팅을 위한 지능형 전자부품 소자로 가장 적합한 소자로 주목받고 있으나, 소자 간 특성이 불균일한 점과 소자 내 성능 재현성에 한계 때문에 산업 적용이 어려운 실정이라는 설명이다.
이번 연구에서는 구리 나노입자가 박힌 산화구리 소재를 적용한 멤리스터를 개발했다. 산화구리 활성층 내에 제한 지역에 전기화학적인 방법으로 구리 나노입자를 균일하게 성장하는 기술을 통해 멤리스터의 소자 간 균일성과 소자 내 성능 재현성을 크게 개선할 수 있었다고 전했다.
또 해당 소자를 사용해 단시간에 높은 패턴 인식률을 가지는 손 글씨 패턴 AI 학습이 가능했다고 밝혔다.
이번 연구는 성균관대학교 신소재공학과 연구팀과의 협업을 통해 이뤄졌다. 연구 결과는 지난 7일 머터리얼스 호라이즌스에 게재됐다.
조성운 교수는 "AI 반도체 소자들을 위한 지능형 산화물 반도체 신소재 개발, 신공정 개발, 소자 설계 및 소자 평가 기술 개발을 통해 반도체 산업과 디스플레이 산업 분야에서 역량을 마음껏 펼칠 수 있는 전문 연구인력 및 지역인재 양성에 최선을 다하겠다"고 말했다.
임대준 기자 ydj@aitimes.com
