재료연구원, 차세대 뉴로모픽 반도체 소자 세계 최초 개발 [경남소식]

재료연구원, 차세대 뉴로모픽 반도체 소자 세계 최초 개발 [경남소식]

기사승인 2023-02-09 14:41:11
한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환) 나노표면재료연구본부 김용훈, 권정대 박사연구팀이 리튬이온 배터리 핵심 소재인 리튬이온을 박막화해 고집적, 고신뢰성을 가진 차세대 뉴로모픽 반도체 소자를 세계 최초로 구현하는데 성공했다. 

이 기술은 최근 주목받고 있는 리튬이온 배터리의 핵심 소재인 리튬이온을 초박막화해 이를 2차원 나노소재와 접목함으로써 고집적이 가능하면서도 고신뢰성을 가진 차세대 인공지능 반도체 핵심 소자 제조 기술이다.

뉴로모픽 반도체 소자는 인간의 뇌와 유사하게 시냅스와 뉴런으로 구성된다. 


이때 정보처리와 저장기능을 동시에 수행하는 시냅스 소자의 개발이 필수이다. 

시냅스 소자는 인간의 뇌와 유사하게 뉴런의 신호를 받아 시냅스 가중치(연결 강도)를 다양하게 변조해 정보의 처리와 기억을 동시에 수행하는 특징을 가진다. 

특히 시냅스 가중치의 선형성과 대칭성을 만족하면 다양한 패턴인식을 손쉽게 저전력으로 구현할 수 있다는 장점이 있다.

기존 연구는 주로 이종(異種) 물질의 계면 사이에 전하 트랩을 이용하거나, 산소 이온 등을 이용해 시냅스 가중치를 조절했다. 

하지만 이 경우, 외부 전계에 따라 이온의 이동을 원하는 대로 조절하기 어렵다는 단점이 있었다. 

연구팀은 리튬이온의 외부 전계에 따른 이동성을 유지하면서 동시에 박막화 공정개발을 통해 고집적 인공지능 반도체 소자를 개발해 이 문제를 해결했다. 

수십 나노미터 두께의 박막화로 웨이퍼 스케일의 두께 조절과 미세패턴 공정이 가능해 기존 반도체 공정에 적합하다는 장점이 있다.


연구팀은 일반적인 반도체 공정에 사용되는 진공 스퍼터링(Vacuum Sputtering) 증착 방식을 이용해 리튬이온의 박막화에 성공했다. 

이때 증착되는 리튬이온 박막의 두께는 100나노미터 이하 수준이다. 

이후 반도체 공정을 통해 트랜지스터 형태의 소자를 실리콘 웨이퍼 기판상에 만들고 외부에서 전계를 가하면 전하를 띤 리튬 박막 안의 리튬이온이 가역적으로 움직여 채널의 전도도를 세밀하게 조절할 수 있게 된다. 

연구팀은 이렇게 개발된 시냅스 소자를 이용해 인공신경망 학습패턴을 구현하고 이를 바탕으로 손글씨 이미지 패턴인식을 학습했다. 

제작된 인공지능 반도체 소자는 미세하게 조절되는 시냅스 가중치 특성을 500회 이상의 반복되는 전계에도 유지함으로써 약 96.77%라는 높은 손글씨 패턴 인식률을 보였다.

김용훈, 권정대 박사연구팀은 "이번에 개발된 차세대 뉴로모픽 반도체 소자는 기존 폰노이만 방식의 정보처리장치인 CPU와 정보저장장치인 메모리를 각각 필요로 하지 않고 정보처리와 저장을 동시에 수행하며 손글씨 패턴과 같은 이미지 학습 및 인식을 수행할 수 있다"며 "향후 세계적 수준의 뉴로모픽 하드웨어 시스템, 햅틱 소자, 비전 센서 등 다양한 저전력 인공지능 디바이스에 확대 적용될 것으로 기대된다"고 말했다.



◆BNK경남은행, '수출서류 발송정보 고객통지서비스' 시행


BNK경남은행이 수출업체가 무역 관련 서류의 발송정보를 손쉽게 확인할 수 있는 ‘수출서류 발송정보 고객통지서비스’를 시행한다.

종전에는 국내 수출업체가 매입, 추심 등의 수출업무를 위해 관련서류를 은행에 제출할 경우 직접 영업점을 방문하거나 유선 통화로 서류발송정보를 확인해 수입업체에 전달해야 하는 불편함이 있었다.

수출서류 발송정보 고객통지서비스 시행에 따라 영업점에 별도 요청없이 자동으로 서류 발송정보를 받을 수 있게 됐다.


또 은행에 접수된 수출서류가 해외로 발송될 경우에는 발송일자, 운송장 번호 등 발송정보가 문자메시지 또는 이메일로 자동 통지되며 해당 메시지를 통해 서류의 현재 위치도 손쉽게 확인 가능하다.

외환사업부 이영미 부장은 "수출서류 해외 발송정보를 문자나 이메일로 즉시 받을 수 있어 고객의 업무 편의성이 크게 증대될 것으로 기대된다"며 "보다 편리해진 수출서류 발송정보 고객통지서비스를 많은 고객들이 이용하길 바란다"고 말했다.

한편 BNK경남은행은 2023년 외환 주요 사업을 ‘수출환어음매입 증대 및 수출입 유관기관을 활용한 신규업체 유치’로 선정하고 적극적으로 수출입 마케팅을 확대할 계획이다.



◆경남농협, 청년농부사관학교 교육생 모집


경남농협(본부장 김주양)이 안정적인 농촌정착과 고품질 교육을 통한 자생력을 갖춘 청년 농업인 육성을 위해 '청년농부사관학교 9·10기 교육생'을 오는 5월12일까지 모집한다.

올해 교육과정은 청년농업인 영농정착에 필요한 지식을 제공하기 위해 작목별 이론 및 실습을 병행한 기초교육, 도제식 현장실습, 창농계획서 작성 및 자격증 과정으로 운영되며 교육생 전원에게 태블릿 PC 지급 및 농업용기계(드론, 굴삭기 등) 국가자격증 취득지원이 이뤄지고 우수교육생에게는 장학금이 부여된다.


교육기간은 6개월간 합숙과정으로 9기는 4월10일부터 9월22일까지, 10기는 6월7일부터 11월17일까지 각각 진행된다. 

모집기간은 9기의 경우 3월17일까지, 10기의 경우 5월12일까지다.

응모대상은 농업분야에 열정을 가지고 있는 만 39세 이하(83.1.1 이후 출생자)의 귀농 예정 청년이면 누구나 가능하다. 



◆경남중기청, 2023년 핵심 5개 미션 선정


중소벤처기업부 경남지방중소벤처기업청(청장 최열수)은 9일 올해 핵심 미션으로 지역 협업 네트워크 구축 등 5개 미션을 선정하고 이를 적극 실행하기로 했다.

앞서 지난달 중소벤처기업부는 성과 중심의 업무체계를 구축하기 위해 민간의 성과관리 기법을 조직 문화에 접목하는 핵심 미션제를 도입해 2023년에 추진할 10대 핵심 미션을 선정했다.

경남중기청의 5대 핵심 미션은 중소벤처기업부에서 선정한 핵심 미션의 이행과 관련해 경남지역에서 경남의 지역특색을 반영하고 기업현장과 긴밀하게 소통하면서 추진해야 할 내용 중심으로 선정했고 중기부 본부와 원팀이 되어 적극 추진할 계획이다.


경남중기청의 5대 핵심 미션 중 첫번째 미션은 지역기업과의 프렌드십 구축 및 지역 협업 네트워크 구축이다. 

지역기업과의 프렌드십을 구축하기 위해 경남지역 주요 정책고객별 조직화를 추진하고 맞춤형 정책설명회, 애로 간담회 등 정책소통을 활성화한다. 

또한 지역 중소기업의 혁신성장 등을 지원하기 위해 중소벤처기업진흥공단, 기술보증기금, 경남TP 등 중소기업 지원기관과 협업체계를 구축해 다수 협력사업도 추진할 계획이다.

두번째 미션은 경남지역 창업 활성화로 스타트업과의 소통 활성화 및 창업 붐업을 조성하기 위해 상반기에 ‘경남 스타트업 로드쇼’를 창업 유관기관과 공동 개최하고 ‘IR 경진대회’ 등 창업지원기관 간의 공동 프로그램 개발‧운영 등을 위해 경남창조경제센터, 지역대학 등으로 ‘창업지원기관 협의회’를 구성해 운영할 계획이다.

세번째 미션은 경남지역에 특화된 동행축제 개최로 동행 축제를 지역축제와 연계하여 금년 중 세 차례 개최하고 우수 중소기업 및 소상공인 제품의 판매 촉진과 상생 소비 분위기를 확산해 나갈 계획이다.

네번째는 납품대금 연동제 안착으로 올해 10월 시행 예정인 납품대금 연동제의 안착을 유도하기 위해 오는 3월 경남지역 ‘납품대금 연동제’ 로드쇼를 개최하는 한편, 지역의 대·중소기업 협회·단체 등으로 협의회를 구성하여 법‧제도 설명, 기업애로‧건의 청취 및 제도개선 등을 적극 추진할 계획이다.

마지막으로 원전 중소기업 활력 회복 및 경쟁력 강화 지원으로 경남중기청 내에 ‘원전 중소기업 지원전담반’을 구성해 중기부 등 정부부처 지원사업 안내, 규제‧애로 발굴 등 상시적 연락체계를 가동하고 경남도, 한국수력원자력 등 유관기관과 협력을 강화해 원전 중소기업의 규제‧애로 해소 및 정책지원 방안 등을 함께 강구해 나갈 계획이다.

최열수 청장은 "이번에 선정한 핵심 미션의 가시적인 성과가 지역 중소기업과 함께 공유되고 체감될 수 있도록 이행에 최선을 다하겠다"고 말했다.

창원=강종효 기자 k123@kukinews.com
강종효 기자
k123@kukinews.com
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