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[IT뉴스]카이럴성·자성 동시에 갖는 양자점 구현

온카뱅크관리자

2025-04-25 10:57:30

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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="0mOOX0VZL2">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b9813580fd2fed48d95f0e4098146d3cb255e585159773a2980cd239c071a101" dmcf-pid="psIIZpf5J9" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KAIST 연구팀이 개발한 카이랄 자성 양자점을 이용해 제작한 뇌 모사 뉴로모픽 소자 모식도. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/25/dongascience/20250425105018083zyjb.png" data-org-width="680" dmcf-mid="3S33VxNfeV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/25/dongascience/20250425105018083zyjb.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KAIST 연구팀이 개발한 카이랄 자성 양자점을 이용해 제작한 뇌 모사 뉴로모픽 소자 모식도. KAIST 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="717fec069ee63ce920a71416002956dd792a6ea858772fe3f1a61249c07b6841" dmcf-pid="UOCC5U41JK" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 원자 수준에서 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 개념의 고안정성 양자점 개발에 성공했다. 양자점을 활용해 사람의 뇌처럼 정보를 보고, 판단하고, 저장하며 초기화할 수 있는 기능을 단일 소자에 집약해 고성능 인공지능(AI) 하드웨어를 만들 수 있을 것으로 기대된다. </p>
          <p contents-hash="ce6e6895424476342a826f3278cdebf75f20dc61116b2ba08e7b0466df4f64a8" dmcf-pid="uIhh1u8tRb" dmcf-ptype="general">KAIST는 염지현 신소재공학과 교수팀이 빛에 의해 비대칭 반응을 내는 '카이랄성'과 자성을 동시에 갖는 특수 나노입자인 양자점을 세계 최초로 개발하고 저전력 인간 뇌 구조와 작동 방식을 모방한 인공지능 뉴로모픽 소자(ChiropS)도 성공적으로 구현했다고 25일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="5eab5fa61b74cc21d1c1c6ad9cb1755463ff3f2f68c4b6dac5c0c3553a8e87d1" dmcf-pid="7Cllt76FeB" dmcf-ptype="general">연구팀은 은황화물(Ag2S) 기반의 무기 나노입자에 카이랄 유기물을 합성해 양자점을 개발했다. 합성한 물질을 적층해 시냅스 트랜지스터 구조를 제작해 양자점을 만든 것이다. 연구팀은 양자점을 이용해 인공지능 뉴로모픽 소자까지 개발했다. </p>
          <p contents-hash="c583b83a2d0f33aafb8a3f72eb5c52598269bfb27b7e048d20d4db5513376a5c" dmcf-pid="zhSSFzP3dq" dmcf-ptype="general">개발한 소자는 가시광 전 영역에서 각각에 적용되는 편광에 따라 상이한 반응을 보인다. 다채널 인식이 가능한 신경 시냅스 소자 플랫폼으로 활용할 수 있다는 의미다. </p>
          <p contents-hash="8575eb47cff8c85e10d6483b79dd9eb7cf8f75c4c595fbf00b4a451155a02498" dmcf-pid="qrssH32Xdz" dmcf-ptype="general">개발한 소자에 빛을 가하면 장기기억 특성(LTP)을 보이고 전기 펄스를 넣으면 초기화 되는 전기 소거 기능도 갖게 할 수 있다. 뇌처럼 학습하고 적응할 수 있는 기능을 빛을 이용해서 인공적으로 구현할 수 있는 것이다.  </p>
          <p contents-hash="e97baecd91a54ea08cffd825c7681fad1e127d29acb659d057aa64913719e07f" dmcf-pid="BmOOX0VZR7" dmcf-ptype="general">또 소자에 반복해 아주 짧은 시간동안 광 펄스(레이저 빛)를 비추게 되면 점진적으로 전류가 누적됐다. 뇌처럼 AI가 학습하게 하는 데 쓰이는 시냅스 가중치 조절과 다중 학습이 가능하다. 양자점은 빛을 일정하게 받아도 복잡한 판단을 해주는 스마트 센서처럼 반응을 하기도 했다. </p>
          <p contents-hash="69ec5fbafb5de41e8a8472a41337a50bc30898498b2cb190288c1b86c3d4cd57" dmcf-pid="bsIIZpf5iu" dmcf-ptype="general">연구는 광학적 카이랄성과 자기적 스핀 특성을 하나의 나노소재에 융합함으로써 기존에 구현되지 않았던 편광 구분 기능과 장기 기억 성능을 동시에 확보할 수 있다는 의미를 갖는다. 단일 소자에 감지, 처리, 기억,, 초기화 기능이 통합돼 있어 향후 고성능 인공지능 하드웨어를 더 작고 효율적으로 만드는 데 쓰일 수 있다고 평가된다. </p>
          <p contents-hash="88698ac2d0cf798281e533e5295af6ff66035273a3e843264dc3be9394113375" dmcf-pid="KOCC5U41eU" dmcf-ptype="general">연구결과는 고속·고지능·저전력 AI 시스템 구현의 핵심 기술로 향후 광 암호화, 보안 통신, 양자 정보처리에도 활용될 수 있다. </p>
          <p contents-hash="37a75f4c0ab029cc490439dd26906251e11e242d29e3fac5c1291d91dd1110d1" dmcf-pid="9Ihh1u8tep" dmcf-ptype="general">염 교수는“기존 양자점의 한계를 극복하기 위해 광학적 카이랄성과 자기적 스핀 특성을 융합한 새로운 개념의 양자점을 설계했다”며 “단일 소자가 다중 편광과 다중 파장을 처리할 수 있고 전기 신호로 초기화할 수 있는 기능까지 통합한 만큼 저전력·고정밀 AI 시스템 구현을 위한 혁신적 플랫폼이 될 수 있다”고 강조했다.</p>
          <p contents-hash="0fcefb61160ea815bd5c274b921e8adeea963a74bf6233b2527ec97406669f9b" dmcf-pid="2Cllt76Fe0" dmcf-ptype="general">연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)'에 4월 7일자로 온라인 게재됐다. </p>
          <p contents-hash="3b17c25105b4acc7d276c740b84669503a48c5843cf63e23a9c0a3d98c546fe5" dmcf-pid="VhSSFzP3J3" dmcf-ptype="general">&lt;참고자료&gt;<br> -https://doi.org/10.1002/adma.202415366</p>
          <p contents-hash="d550e1c6b33d7a2973020b69d0107aec9e0ea120d41d948feff698d578001694" dmcf-pid="flvv3qQ0JF" dmcf-ptype="general">[이채린 기자 rini113@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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