스스로 학습 진화하는 강자성 물질 발견

스스로 학습 진화하는 강자성 물질 발견

 

서강 대학교 물리학과 이기진 교수와 이한주 박사는 인공 지능 컴퓨터에 도입될 것으로 기대되는 '스스로 학습하고 진화하는 강자성 물질'을 발견했다고 2016년 12월 15일 밝혔다. 연구팀은 7년 동안의 연구 기간을 통해 기존의 전기 전류 신호에 의해 구동되는 반도체 트랜지스터가 아닌 마이크로파에 의해 구동되는 아직까지 구현된 적이 없는 신개념의 자성체 메모리를 구현할 수 있는 현상을 발견했다.

 

연구 관계자에 따르면 발견된 신 메모리 소자는 마이크로파를 이용한 컴퓨터로 인간 뇌의 기능을 수행할 수 있는 소자. 최소한의 에너지를 소비하고, 온도 문제없이 정보를 빛의 속도로 구동 가능한 인공 지능(AI)용 컴퓨터 메모리 소자를 개발하는 데 적용할 수 있다.

 

연구진은 기존의 전기 전류 신호로 구동되는 반도체 트랜지스터가 아닌 마이크로파로 구동되는 신개념의 자성체 메모리를 구현할 수 있는 물질 현상을 발견한 것이다. 연구진은 강자성체가 마이크로파 신호를 기억하는 현상을 발견했고, 이 효과를 멤피던스 효과(wave memory impedance)라고 설명했다. 기존의 반도체 기반의 트랜지스터 기술은 속도, 집적도, 소비 전력 등 한계가 있어 인간의 뇌 구조를 모방한 신경망 컴퓨터를 개발하는 데 어려움이 있다.

 

연구진이 발견한 물질은 인간의 두뇌를 이루는 뉴런(neuron)처럼 외부 환경에 적응해 스스로 학습하고 진화할 수 있는 새로운 개념의 컴퓨터 신소재. 신 메모리 소자이다. 이번에 발견된 신 메모리 소자는 최소한의 에너지를 소비하고 온도로 인한 문제 없이, 정보 처리 속도를 빛의 속도로 구동이 가능한 수준의 인공 지능 컴퓨터 메모리 소자 개발에 활용될 것으로 예상한다.

 

아울러 신 메모리 소자는 뇌 신경을 구성하는 뉴런(neuron)과 가장 흡사한 전자 소자이기 때문에 인공 지능 분야와 뇌 과학 분야에서 주목받을 것으로 기대된다. 연구진은 "이번에 발견한 메모리 특성을 활용해 인간의 뇌 구조를 모방한 신경망 컴퓨터를 개발할 수 있는 가능성을 열었다"고 말했다. 이번 연구 성과는 세계적 과학 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 이달 2016년 12월 14일 게재되었다.