미래창조과학부 글로벌프론티어 (재)멀티스케일 에너지 시스템 연구단은 나노기술과 에너지
기술의 융합을 통하여 혁신적 미래 광에너지와 분자에너지 원천기술 개발을 목표로 하는 멀티스케일 에너지 시스템 연구사업을 추진하고 있습니다. 연구단에서는 격주로 멀티스케일 에너지 강좌를 개최합니다. 관심 있는 분들의 많은 참석 바랍니다.

1. 제  목 : 저차원 멤리스터 기반 기억/연산 통합형 나노신경소자 및 시스템 개발
2. 연  사 : 최영진 교수(명지대학교 물리학과)
3. 일  시 : 2014년 6월 27일 (금) 오후 17:00 ~ 18:00
4. 장  소 : 서울대학교 신공학관(301동) 117호 세미나실
5. 내  용 :
Abstract:
 인류의 삶에 일대 혁신을 가져 온 디지털시스템의 발전은 반도체 소자의 집적기술에 의해 이루어져 왔는데, 반도체 소자는 점차 scaling 측면에서 기술적 한계에 직면하고 있을 뿐 아니라 전자기기의 고성능 구현을 위해 반도체 소자의 집적도를 올리고, 고속동작을 추구함에 따라 과다한 전력소모 등의 문제가 발생하고 있다.
    이러한 문제를 해결하기 위해 neural network에 기반한 생체모사 시스템을 이용하여 기존의 von Neumann 구조에 기반한 프로그래머블 디지털시스템을 대체하고자 하는 시도들이 진행되고 있는데, 두 시스템의 가장 큰 차이는 각 셀 간의 연결성(connectivity)에 기인한다. 예를 들어 인간의 뇌에는 1011개의 뉴런이 존재하므로 디지털시스템의 셀 수와 비교할 때 결코 많은 숫자라고 볼 수 없으나, 뉴런과 뉴런을 연결하는 연결선은 무려 104개에 달하고, 각 연결선은 외부자극에 의해 연결 정도가 미세하게 조정됨에 따라 수많은 뉴런이 동시에 정보를 병렬처리함으로써 에너지 소모량을 대폭 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다.
 이 때 뉴런과 뉴런 사이의 연결부를 시냅스(synapse)라고 하는데, 이를 반도체 제조기술을 이용하여 모방하고자 하는 연구들이 다수 이루어지고 있다. 뉴런-시냅스 접합을 모방하기 위해서는 아주 높은 연결성과 아날로스 메모리 특성, 그리고 기억/연산을 동시에 수행할 수 있는 소자의 개발이 요구되는데, 외부 전압/전류에 의해서 발생되는 memristive 현상은 수십 ns의 짧은 시간에 저항변화를 일으키는 비휘발성 메모리 특성과, 변화된 저항 값에 따라 연산을 하는 논리 소자 특성을 동시에 나타내기 때문에 가장 유력한 후보기술로 부각되고 있다.
 그동안 많은 연구가 산화물 나노박막에서 관측되는 memristive 현상을 이용하여 소자를 개발하고자 하는 시도가 진행되어 왔으나, 기존 박막형태 소자의 경우 저항 변화를 일으키기 위해 높은 전압, 전류가 필요하고, 저항변화 특성이 일정하지 않은 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서는 저전력, 고속 저항변화 특성과 저항변화 영역을 국부적으로 제어할 수 있는 저차원 나노구조를 이용한 소자의 개발이 필요하다. 본 발표에서는 나노선 및 나노입자 기반의 저차원 멤리스터 소자 개발 결과 및 이를 신경모방 시스템으로 적용하려는 최근 연구성과에 대해 소개하고자 한다.

6. 약  력 :
2011 – 2013 한국산업기술평가관리원, 나노융합 PD
2005 – 현재 명지대학교 부교수
2004 – 2005  Stanford University, Visiting scholar
1995 – 1999 서울대학교 물리학 박사
1993 – 1995  서울대학교 물리학 석사
1989 – 1993  서울대학교 물리학 학사

문  의 : 멀티스케일 에너지 시스템 연구단 연구지원본부 (☏ 889-6669,6670)
           남기태 교수 (재료공학부), 최만수 교수 (기계항공공학부)