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[자료문의〕서울과학기술대학교 에너지바이오대학 화공생명공학과 이은호 교수(☎ 02-970-6608)

서울과학기술대학교 이은호 교수 연구팀, 재료 과학 분야 세계적 권위 학술지 게재 및 표지 논문 선정
- 인공지능용 지능형 반도체 고분자 소재 개발
- 고분자 곁사슬기 조절을 통한 인공 시냅스 특성 조절 방법 개발
- 재료 과학 분야 최고 수준의 학술지 「Advanced Science」 게재

□ 서울과학기술대학교(총장 김동환, 이하 서울과기대) 화공생명공학과 이은호 교수 연구팀, 국립금오공과대학교 고분자공학과 이원호 교수팀, 부산대학교 나노에너지공학과 강준희 교수 연구팀이 최근 발표한 연구 결과가 재료 과학 분야 권위 있는 학술지의 표지논문으로 게재되었다. 

□ 논문은 ‘Unveiling the Role of Side Chain for Improving Nonvolatile Characteristics of Conjugated Polymers-ba sed Artificial Synapse(공액 고분자 기반 인공 시냅스의 비휘발성 특성 개선을 위한 곁사슬기의 역할 규명)’라는 제목으로 SCI급 국제학술지인 ‘Advanced Science (상위 6.9%, Impact Factor: 15.1)’온라인판에 4월 24일자로 게재됐다.

□ 금오공대 학사과정 성준호 학생, 포스텍 석박사통합과정 정세인 학생이 공동 제1저자로, 서울과학기술대학교 화공생명공학과 이은호 교수, 국립금오공과대학교 고분자공학과 이원호 교수, 부산대학교 나노에너지공학과 강준희 교수는 공동 교신저자로 참여했다.

□ 연구팀은 해당 논문에서 유기물질 기반의 인공 시냅스 소자의 구현을 위해 측쇄 알킬 기의 제어를 통한 비휘발성 향상과 관련된 새로운 방법론을 제시했다. 

□ 유기 인공 시냅스 소자는 차세대 정보 기억과 복잡한 연산 및 학습 기능을 수행할 수 있어 패턴 인식, 드론, 자율주행 등 4차 산업혁명 분야에 폭넓게 활용될 수 있는 차세대 반도체 기술로 주목받고 있다. 

□ 특히 전해질의 이온을 통한 인공 시냅스 소자는 생물학적 신경전달물질의 확산을 효과적으로 모방할 수 있어 전자공학, 컴퓨터공학, 생명공학 분야에서도 활발히 연구되고 있다. 

□ 지금까지 제안된 유기물 기반 소자에서는 이종 구조 또는 용매 및 열처리와 같은 후처리 공정을 통해 소자의 특성을 제어할 수 있었으나, 고비용 또는 반도체 소재의 특성 저하를 일으킬 수 있다는 문제점들이 존재하였다.

□ 이에 연구진은 공액 고분자의 측면 알킬기 길이를 조절함으로써 고분자의 결정 배향 및 흡착에너지를 정밀하게 조절하여 이온 흡착을 강하게 유지하도록 유도했다. 

□ 이를 통해 반도체 소자의 비휘발성 특성을 개선하고 생물학적 시냅스의 거동을 성공적으로 모사하였다. 

□ 또한, 연구진은 개발한 인공 시냅스 소자를 기반으로 인공지능 학습을 시도했고, 손글씨 숫자 이미지 데이터 (MNIST)의 분류 정확도가 약 94%로 실제 뉴로모픽 시스템으로의 응용 가능성을 확인했다.

□ 이은호 교수는 “그동안 유기물을 통한 구현이 까다로웠던 뉴로모픽 소자를 새롭고 단순한 접근 방법을 통해 실현할 수 있음을 밝혔다는 점에서 학문적/기술적 의의가 있다.”라며, 이번 연구를 기반으로 후속 연구를 진행, 진일보한 기술을 꾸준히 개발하겠다는 포부를 밝혔다. 

□ 한편, 이 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 우수신진연구 및 지역대학우수과학자 사업으로 수행됐다.

붙임  관련 사진 3부.  끝.
 

    
▲(왼쪽부터)서울과학기술대학교 이은호 교수, 국립금오공과대학교 이원호 교수, 부산대학교 강준희 교수, 국립금오공과대학교 학사과정 성준호 학생, 포스텍 석박사통합과정 정세인 학생

▲곁사슬 제어 모식도

▲Advanced Science 표지 이미지