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[IT뉴스]"전자, 돌아가지 말고 직진"…AI 연산 지름길 찾았다

온카뱅크관리자

2025-04-25 10:37:29

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Wh0IDCZwiM">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2c840d4426d154d9be977f4a83255b9afd96f9e8a48b1f969df1c83bb55ef63a" dmcf-pid="YlpCwh5rJx" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="국내 연구진이 차세대 인공지능(AI)의 핵심 기술로 주목받는 전기화학 메모리 소자(ECRAM)의 작동 원리를 세계 최초로 규명하는 데 성공했다. AI 컴퓨터 칩을 나타낸 이미지. 게티이미지뱅크 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/25/dongascience/20250425102816642xkzw.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="xBXp5U41ee" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/25/dongascience/20250425102816642xkzw.jpg" width="658"></p>
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            국내 연구진이 차세대 인공지능(AI)의 핵심 기술로 주목받는 전기화학 메모리 소자(ECRAM)의 작동 원리를 세계 최초로 규명하는 데 성공했다. AI 컴퓨터 칩을 나타낸 이미지. 게티이미지뱅크 제공
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          </figure>
          <p contents-hash="c274f42173e9c826eab2f67f80e620c282f7c3a5bfa700a28af8dcfd273ba718" dmcf-pid="GSUhrl1mLQ" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 차세대 인공지능(AI)의 핵심 기술로 주목받는 전기화학 메모리 소자(ECRAM)의 작동 원리를 세계 최초로 규명하는 데 성공했다. 연산 속도를 높이는 데 핵심적인 역할을 하는 ECRAM의 성능을 높일 수 있는 단서를 발견하면서 AI 기술의 효율화에 기여할 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="e23de4c532bd74e285ad1efd8309db6825fd058a911d79758c1142cfee842966" dmcf-pid="HvulmStsiP" dmcf-ptype="general">포스텍은 김세영 신소재공학과·반도체공학과 교수 연구팀이 오키 구나완 미국 IBM TJ 왓슨 연구소 연구원과 공동 연구를 통해 이같은 연구 성과를 도출했다고 25일 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="17ada1c0d9fe4bde9bb2c72c489f2a4326d881edd666a71e20dd3c78ea9411c4" dmcf-pid="XT7SsvFOL6" dmcf-ptype="general">AI가 발전하면서 데이터 처리량도 기하급수적으로 늘어나고 있다. 현재 컴퓨터는 데이터를 저장하는 ‘메모리’와 연산을 수행하는 ‘프로세서’가 분리돼 있어 두 장치 간 데이터 전송에 많은 시간과 에너지가 필요하다. 이를 해결하기 위해 등장한 개념이 ‘인-메모리 컴퓨팅’이다.</p>
          <p contents-hash="f0c93418209ce146f4dd85d255776ffe8e4f5f2656619a16da8e69bb3837cafa" dmcf-pid="ZyzvOT3In8" dmcf-ptype="general">‘인-메모리 컴퓨팅’ 기술은 말 그대로 메모리 내에서 연산이 가능해 데이터 이동 없이 빠르고 효율적인 작업이 가능하다. ECRAM는 이를 구현할 핵심 기술 중 하나다. ECRAM은 이온의 움직임을 통해 정보를 저장·처리한다. 마치 아날로그 방식처럼 연속적인 값을 저장할 수 있다. 구조가 복잡하고 고저항성 산화물 소재로 인해 작동 원리를 명확히 이해하기 어려워 상용화에 어려움이 있다. </p>
          <p contents-hash="4dacf87ce99548d080f735fd74b53773c4d7d61e497855f8b0c7c810c5dfbcf3" dmcf-pid="5jTaJNIiL4" dmcf-ptype="general">연구팀은 텅스텐 산화물을 사용해 ECRAM를 ‘다중 단자 구조’로 제작했다. –223℃의 극저온(, 50K)부터 26.35℃의 상온(300K)까지 다양한 온도에서 내부의 전자 움직임을 관찰할 수 있는 ‘평행 쌍극자 홀 측정 기술’을 적용했다.</p>
          <p contents-hash="8c5d23b78c378e333be71ac75e1efe226ae04df298e2c62999b02832d1e19d82" dmcf-pid="1AyNijCnRf" dmcf-ptype="general">그 결과 연구팀은 ECRAM 내부 산소 결함이 약 0.1전자볼트(eV)의 얕은 ‘도너 준위’를 형성하며 전자가 쉽게 이동할 수 있는 일종의 지름길을 만든다는 사실을 세계 최초로 관찰했다. ECRAM이 정보를 저장하고 전달할 때 단순히 전자의 양이 늘어나는 것뿐 아니라 전자들이 자유롭게 이동할 수 있는 환경 자체가 형성된 것이다. 연구팀은 “메커니즘이 극저온에서도 유지된다는 점은 ECRAM의 안정성과 내구성을 입증하는 중요한 발견”이라고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="29592e93bd9e38a332ba0e60770483b71cd5edb14b187c408c71a839acdeee6e" dmcf-pid="tcWjnAhLeV" dmcf-ptype="general">김세영 포스텍 교수는 “이번 연구는 ECRAM 작동 원리를 다양한 온도에서 실험적으로 규명했다는 데 의미가 있다”며 “이 기술이 상용화되면 스마트폰, 태블릿, 노트북 같은 기기에서 AI가 더 빠르게 실행되고 배터리 사용 시간도 더 길어지는 효과를 기대할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구 결과는 지난달 19일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="b34e94f8f3dd573827011c8196cea6faabef8ed8168e2333ce869ff1877593cd" dmcf-pid="FkYALcloe2" dmcf-ptype="general">&lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1038/s41467-025-58004-0</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b074aa6f7e96f436dc375b423b7baf730a8cede48e9605b747f259a5f76fc24d" dmcf-pid="3EGcokSgL9" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="전기화학 메모리 소자(ECRAM)의 작동 원리를 규명한 연구진. 왼쪽부터 김세영 포스텍 교수, 오키 구나완 미국 IBM TJ 왓슨 연구소 연구원. 곽현정 포스텍 연구원. 포스텍 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/25/dongascience/20250425102817972uelr.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="yUWjnAhLdR" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/25/dongascience/20250425102817972uelr.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            전기화학 메모리 소자(ECRAM)의 작동 원리를 규명한 연구진. 왼쪽부터 김세영 포스텍 교수, 오키 구나완 미국 IBM TJ 왓슨 연구소 연구원. 곽현정 포스텍 연구원. 포스텍 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="0dd0bb1c3a2ab13d031eb0f6c80f98dab95c8f0014d1f40f2c293dfc742717af" dmcf-pid="0DHkgEvaLK" dmcf-ptype="general">[박정연 기자 hesse@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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