[서울파이낸스 오세정 기자] 삼성미래기술육성사업이 지원한 연구 과제들이 최상위 국제학술지에 연이어 게재되며 성과를 인정받고 있다.
삼성전자는 양희준 카이스트(KAIST) 물리학과 교수 연구팀, 김종호 한양대 재료화학공학과 교수 연구팀의 연구과제가 각각 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)', '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)'에 게재됐다고 20일 밝혔다.
양희준 카이스트 교수 연구팀은 '멤리스터' 소자(전력이 끊어져도 그 전에 흐른 전자의 양의 모두 기억할 수 있는 소자)를 기반으로 뇌의 기능을 모방해 글자를 인식할 수 있는 인공지능 센서를 개발한 성과를 인정받았다.
뇌 신경망은 신경세포인 뉴런과 뉴런과 뉴런 사이를 연결하는 시냅스 등으로 구성돼 있다. 시냅스는 뉴런에서 입력된 정보를 연산하고 학습하는 기능을 수행하는데 약 20W 수준의 에너지를 사용해 효율적으로 정보를 처리한다. 일을 많이 하는 부위의 시냅스 연결은 강해져 정보를 빠르게 처리하는 반면 그렇지 않은 부위의 연결은 끊어지는 '시냅스 가소성' 현상에 따라 효율적인 정보 처리가 가능하다.
사물인터넷(IoT), 엣지 컴퓨팅 등 적은 소비 전력을 필요로 하는 분야에서는 '시냅스 가소성' 현상을 포함한 인간의 뇌에서 일어나는 정보 처리 과정을 모방하는 뉴로모픽 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 양희준 교수 연구팀은 멤리스터 소자를 활용해 뉴로모픽 기술을 구현할 수 있는 인공지능 센서를 연구했다.
연구팀은 두 개의 전극 사이에 황화주석 소재를 끼워넣은 멤리스터 소자를 만들었다. 소자의 전자 구조를 정교하게 조절할 수 있는 황화주석 소재는 멤리스터 소자가 '시냅스 가소성'과 같은 특징을 보일 수 있도록 했다.
연구팀은 여러 글자가 섞여있는 복잡한 환경에서 이 소자를 적용한 인공지능 센서를 한글 인식에 활용해 유용성을 검증했다. 그 결과 '가자', '사자' 등 간단한 한글을 91% 수준으로 인식하는 데 성공했다.
양희준 교수는 "이번 연구는 황화주석 기반 멤리스터 소자의 뉴로모픽 적용 가능성을 확인했다는 데 의미가 있다"며 "향후 5년 안에 초저전력, 초고집적 인공지능 소자를 구동할 수 있도록 관련 소재, 부품 기술 연구에 주력할 계획"이라고 말했다.
양희준 교수 연구팀의 이번 연구는 2017년 6월 삼성미래기술육성사업 지원 과제로 선정돼 지원을 받고 있다.
김종호 교수 연구팀은 세균성 감염병을 신속하게 진단하고 치료할 수 있는 새로운 인공항체 기술을 개발한 성과를 인정받았다.
단백질 기반의 기존 항체는 세균을 선택적으로 인식하고 효과적으로 사멸시킬 수 있어 다양한 감염병의 진단과 치료에 사용되고 있지만, 생산에 3개월 이상 소요되고, 장기 보관시에는 영하 20∼70도 사이의 저온 상태를 유지해야하는 등 관리가 어렵다.
최근에는 단백질 항체의 특성을 가지면서도 빠르게 합성할 수 있고, 안정적인 상태 유지가 용이한 인공 항체에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다.
연구팀이 개발한 인공 항체로 식중독의 원인인 대장균·살모넬라·포도상구균 등에 실험한 결과 인공항체가 세균 결함체와 마찰하며 70도 이상의 고온을 발생시켜 세균을 사멸시킬 수 있다는 점을 증명했다.
또 인공 항체를 활용하면 혈액, 소변 등에 포함된 세균을 검출하기 위한 시간도 기존 12시간에서 1시간 이내로 줄일 수 있는 것으로 나타났다.
김종호 교수는 "이번 연구에 적용한 식중독 원인균 이외의 더 다양한 종류의 감염병을 진단하고 치료에 도움을 주기 위한 연구를 지속할 예정"이라고 말했다.
김종호 교수 연구팀의 이번 연구는 2015년 9월 삼성미래기술육성사업 지원 과제로 선정돼 지원을 받고 있다.
삼성미래기술육성사업은 국내 과학 기술 육성을 목표로 2013년부터 삼성이 1조5000억원을 출연해 시행하고 있는 공익사업으로 지금까지 670개 과제에 8708억원을 지원했다. 국제학술지에 총 2127건의 논문이 게재됐고, 이 중 네이처(7건), 사이언스(8건), 셀(1건) 등을 포함해 최상위 국제 학술지에 소개된 논문은 186건에 달한다.
