서울대·성균관대, '망각' 기능 AI 반도체 소자 첫 구현…저전력 엣지 AI 핵심 기술 기대

김형석 기자

작성일 2026-08-11 18:02

서울대학교 공과대학 박민혁 교수 연구팀과 성균관대학교 윤정호 교수 연구팀이 최근 정보는 기억하고 오래된 정보는 스스로 잊는 '망각' 기능을 갖춘 AI 반도체 소자를 세계 최초로 구현했다고 11일 밝혔다. 이 기술은 음성, 생체 신호, 환경 센서 등 시간의 흐름에 따라 계속 들어오는 데이터를 별도의 초기화 과정 없이 연속적으로 처리할 수 있어, 향후 저전력 엣지 AI 시스템의 핵심 기술로 활용될 것으로 기대된다.

연구팀은 이번 연구에서 반강유전체의 특성을 활용해 '자연스러운 망각'을 시계열 정보 처리의 핵심 연산 기능으로 구현했다. 기존 AI 하드웨어는 메모리와 연산 장치 간 데이터 이동으로 인한 속도 및 전력 효율 한계와, 이전 상태를 지우기 위한 초기화 과정 필요성 등의 문제가 있었다. 하지만 이번에 개발된 소자는 전압 제거 시 스스로 원래 상태로 돌아가는 반강유전체의 특성을 이용해 이러한 문제를 해결했다.

산화지르코늄(ZrO₂) 기반 반강유전체 터널접합(AFTJ)을 물리적 리저버 컴퓨팅(PRC) 소자로 활용한 첫 사례로, 복잡한 시계열 신호를 별도의 초기화 과정 없이 연속 처리할 수 있다. 성능 검증 결과, 손글씨 숫자 인식에서 입력 데이터를 75% 압축하고도 90.4%의 인식 정확도를 보였으며, 실제 금융 시장 데이터 예측에서도 높은 정확도를 입증했다.

제작된 소자는 기존 멤리스터 기반 PRC 소자 대비 가장 빠른 속도와 세 번째로 낮은 에너지 소비를 기록했다. 연구팀은 소자 미세화를 통해 속도와 에너지 효율을 더욱 개선할 수 있을 것으로 전망했다.

박민혁 교수는 "반강유전체의 '망각' 특성을 연산 기능으로 활용해 저전력 시계열 AI 하드웨어의 소자 선택지를 넓혔다"며, "향후 소자 면적 축소 및 어레이 집적을 통해 엣지 AI 시스템으로 확장해 나갈 계획"이라고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었으며, 국제 저명 학술지 'Advanced Science'에 게재되었다.

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