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[IT뉴스]"빛 색깔로 학습·망각 스스로 조절"…뇌 닮은 AI 반도체 개발

온카뱅크관리자

2026-06-10 15:47:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 보도기사 
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 빛 색깔 따라 기억 강화·약화 독립 제어 저전력 AI 칩·인공망막 활용 가능성
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 <img alt="빛의 색으로 ‘외우기’와 ‘잊기’를 조절하는 뇌 모방 광시냅스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/10/551724-22lyJQR/20260610154210919ilji.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="8PO3cQQ9Fz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/10/551724-22lyJQR/20260610154210919ilji.jpg" width="658">
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 빛의 색으로 ‘외우기’와 ‘잊기’를 조절하는 뇌 모방 광시냅스
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 사람의 뇌처럼 필요한 정보는 오래 기억하고 불필요한 정보는 스스로 약화시키는 뇌 닮은 반도체가 개발됐습니다.
 한국연구재단은 성균관대 조새벽 교수와 양우석 교수, 연세대 조정호 교수 공동연구팀이 빛의 파장(색깔)에 따라 기억 강화와 기억 약화를 각각 독립적으로 구현할 수 있는 새로운 광시냅스 플랫폼을 개발했다고 밝혔습니다.
 광시냅스는 인간 뇌의 신경세포 연결 구조인 시냅스를 빛으로 구현한 차세대 반도체 소자로, 빛의 세기와 색깔을 이용해 정보를 학습하고 기억하는 기술입니다.
 최근 AI 기술 발전으로 전력 소비 문제가 커지면서 기억과 연산을 동시에 수행하는 뉴로모픽 컴퓨팅이 주목받고 있지만, 기존 광시냅스는 학습과 망각 기능을 하나의 제어 방식으로 처리해 기억이 과도하게 쌓이거나 반대로 쉽게 사라지는 한계를 안고 있었습니다.
 연구팀은 기존 반도체에서 제거 대상으로 여겨졌던 소재 내부의 미세 결함을 오히려 기억을 유지하는 기능으로 활용하는 역발상으로 문제를 해결했습니다.
 연구진은 차세대 광반도체 소재인 은비스무트황화물 내부 결함을 정밀하게 조절해 전기 신호를 붙잡아 두는 일종의 저장 창고를 만들고, 여기에 근적외선을 선택적으로 흡수하는 분자층을 결합해 빛의 색에 따라 전자의 움직임을 다르게 제어하는 광시냅스를 구현했습니다.
 실험 결과 근적외선을 비추면 시냅스 연결 강도가 13배 이상 증가하며 학습 효과가 강화됐고, 청색광을 비추면 저장된 전자가 빠르게 방출되면서 기억이 약화되는 현상이 나타났습니다.
 즉, 빛의 색깔만으로 '외우기'와 '잊기'를 각각 독립적으로 조절할 수 있게 된 것입니다.
 연구팀은 이 기술이 AI 반도체가 스스로 기억의 균형을 유지하도록 돕는 새로운 방식이라며, 향후 초저전력 AI 가속기와 시각 정보를 기억하는 인공망막, 차세대 뉴로모픽 컴퓨팅 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대했습니다.
 조새벽 교수는 "반도체에서 제거해야 할 결함으로 여겨졌던 무질서한 상태를 오히려 기억 균형을 유지하는 기능으로 활용했다는 점에 의미가 있다"며 "앞으로 스스로 학습 균형을 유지하는 저전력 AI 반도체 기술로 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했습니다.
 이번 연구 결과는 다학제 분야의 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 5월 18일 자로 실렸습니다.
 (사진=한국연구재단) 
 김건교 취재 기자 | kkkim@tjb.co.kr
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