KAIST, 저전력 고성능 동작 인식 소자 개발

최근 국내 연구진이 곤충의 시신경계를 모방해 적은 전력으로 빠른 동작이 가능한 지능형 센서 반도체를 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 멤리스터 소자를 통해 곤충의 시신경을 모방한 지능형 동작 인식 소자를 개발했다고 19일 밝혔다.

멤리스터란 메모리와 저항(Resistor)의 합성어로, 입력한 신호에 따라 소자 내부의 전기 저항 상태가 변하는 반도체를 말한다.

해당 소자는 AI와 함께 사용되면서 이미지 인식이나 인물 탐지 등 다양한 영상 분석 작업에서 중요한 역할을 담당하고 있다.

다만 기존 시스템은 복잡한 알고리즘을 통해 영상신호를 알고리즘 인물·물체·상황 등으로 인식하기 때문에 대량의 트래픽을 발생시키고 전력 소모도 크다는 단점이 있다.

이에 연구팀은 해당 시스템을 모바일이나 사물인터넷(IoT) 장치에 이식하기 위해 다양한 기능을 가진 멤리스터 소자로 곤충의 시신경을 모방해 사물의 움직임을 판단하는 소자를 개발했다.

KAIST가 개발한 저전력 고성능 동작 인식 소재 [KAIST 제공]

곤충의 시신경은 동작을 감지하는 특수한 매커니즘을 가져 이를 토대로 회로를 구축할 경우 시각 정보 분석이 더 효율적으로 진행되는 효과가 나타났다.

결과적으로 해당 기술은 기존 동작 인식 회로보다 에너지 소비를 92.9% 절감하면서도 더 정확히 사물의 움직임을 예측할 수 있는 것으로 알려졌다.

KAIST는 해당 기술이 향후 자율주행 자동차·로봇·자율 CCTV 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대했다.

KAIST 김경민 교수는 "곤충은 매우 간단한 시각 지능을 활용해 놀랍도록 민첩하게 물체의 동작을 인지한다“라고 밝혔다.

이어 "이번 연구는 신경 기능을 재현할 수 있는 멤리스터 소자를 활용해 이를 구현할 수 있었다는 점이 가장 큰 의의"라고 강조했다.