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[IT뉴스]"반도체·양자기술 판도 바뀐다"…연세대, AI 활용한 2차원 물질 분석법 개발

온카뱅크관리자

2025-03-06 16:17:33

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">딥러닝 기반 TEM 분석 기법 개발…나노미터 단위 구조 변형 정밀 측정</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="9wGAgNA80K">
          <p contents-hash="15f46573df0285ed00829d5b71edaede7a53d4901ddb7243f7d0cbb7965f515b" dmcf-pid="2gCJMeJqFb" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=조이환 기자)연세대학교 물리학과 김관표 교수 연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 2차원 물질의 층간 구조를 분석하는 정밀 기술을 개발했다. 기존 방식보다 정밀한 분석이 가능해져 차세대 양자 연구에 혁신을 가져올 전망이다.</p>
          <p contents-hash="cc51ef0a4c637d50211167dfebd7b4c7430443d7b0055754bff8630c9168476b" dmcf-pid="VahiRdiB3B" dmcf-ptype="general">연세대학교는 김관표 교수 연구팀이 지난 3일 투과전자현미경(TEM) 데이터를 AI로 분석해 2차원 물질의 층간 변위와 동역학적 변화를 정밀 측정하는 기법을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구는 물리학 및 재료과학 분야의 세계적 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="1cb56e2d05683e98166564f649ae5ba29c8001dd08ba20afea8c1d3d1d385250" dmcf-pid="fNlneJnb0q" dmcf-ptype="general">2차원 물질은 원자 단위로 얇은 층이 쌓인 구조를 가지며 층간 변형이나 비틀림이 전자적 성질에 큰 영향을 미친다. 다만 이에 대한 기존 분석법은 실시간으로 정밀하게 층간 변화를 측정하는 데 한계가 있었다. 이번 연구는 AI 기반 기술을 통해 기존 방식의 한계를 극복했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b91f2cb77c201dc3c5d6a47c7772912a1319e38aed879e0fc6e4a4dc945f66d3" dmcf-pid="4jSLdiLKFz" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="연세대학교 물리학과 김관표 교수 연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 2차원 물질의 층간 구조를 분석하는 정밀 기술을 세계 최초로 개발했다. (사진=연세대학교)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/ZDNetKorea/20250306160746940devm.jpg" data-org-width="639" dmcf-mid="K2du3puSu9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/ZDNetKorea/20250306160746940devm.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            연세대학교 물리학과 김관표 교수 연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 2차원 물질의 층간 구조를 분석하는 정밀 기술을 세계 최초로 개발했다. (사진=연세대학교)
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="334c005150a9990c43bbdd7fc2cdd445bd5eefb454d584193f560bf0dd0aa66b" dmcf-pid="8AvoJno977" dmcf-ptype="general">연구팀은 딥러닝 기술을 활용해 전자현미경 이미지 속 복잡한 패턴을 분석하고 층간 변위를 정밀하게 측정할 수 있도록 설계했다. 특히 연구팀이 개발한 AI 모델은 900만 개 이상의 원자로 이루어진 실시간 투과전자현미경 데이터를 분석할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="f3b9f9a63929683659efddf1c084d3033d16353fad5219e23705ad570731ee82" dmcf-pid="6cTgiLg23u" dmcf-ptype="general">이 기법은 인(P) 기반 차세대 2차원 물질인 '포스포린'에 적용돼 그 효과를 입증했다. 특히 층간 변위를 오차율 3.3% 이하의 높은 정확도로 분석할 수 있는 것으로 확인돼 기존 기술 대비 분석 속도와 정확도 모두 크게 향상됐다.</p>
          <p contents-hash="05cd48e5767c6e04b601d68b153443318d88f68938cd8a7a0765ca898995334a" dmcf-pid="PkyanoaVuU" dmcf-ptype="general">또 연구팀은 AI 모델을 이용해 포스포린의 가장자리에서 발생하는 미세한 변화를 실시간으로 추적하는 데 성공했다. 기존 기술로는 탐지하기 어려웠던 국소적 층간 변위와 동역학적 변화를 높은 공간 및 시간 분해능으로 측정할 수 있었다.</p>
          <p contents-hash="cb9ad376c82237b8e31c9ef2f8430b850182ad3ad94f6f43ac996b18a46d2120" dmcf-pid="QPjVb9VZzp" dmcf-ptype="general">이번 연구에는 연세대 물리학과 이기현 석박통합과정생과 한국과학기술연구원 이양진 박사가 제1저자 및 공동 교신저자로 참여했다. 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업, 세종펠로우십, G-램프 사업, 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단의 지원을 받아 수행됐다.</p>
          <p contents-hash="b4570ee832bfa1db16667a8669bab8071d409a1cfb3cfbdac848afbca24f3490" dmcf-pid="xQAfK2f5F0" dmcf-ptype="general">업계는 이번 연구결과가 차세대 전자소자와 양자소자 연구에 새로운 가능성을 열었다고 평가하는 것으로 알려졌다. 층간 구조의 미세한 변화를 정밀하게 제어할 수 있으면 향후 초소형 반도체, 양자 컴퓨팅, 나노센서 등 다양한 분야에서 활용될 수 있기 때문이다.</p>
          <p contents-hash="70baaaec5d7ffa7e4da5ecfea564a5b7efac86018fd65bb9967c6da9b2e0bb9b" dmcf-pid="yTUCmOCnz3" dmcf-ptype="general">김관표 연세대 교수는 "이번 연구를 통해 AI를 활용한 2차원 물질의 적층 구조 분석 기법을 세계 최초로 구현했다"며 "이 기술은 다양한 비틀림 각을 가진 이중층 및 다층 2차원 물질 연구에 적용될 수 있으며 차세대 전자소자, 양자 물질 연구 등에서 중요한 역할을 할 것"이라고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="d2d0247509c0ae6fcb0f50792c101c989d5d28f0da826b3daf6d40140a070716" dmcf-pid="WyuhsIhL0F" dmcf-ptype="general">조이환 기자(ianyhcho@zdnet.co.kr)</p>
         </section> 
        </div> 
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