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사람의 인지능력을 모방한 인공두뇌시스템이 개발됐다. 최성진 국민대 전자공학부 교수팀과 김성호 세종대 전자정보통신공학과 교수팀은 사람의 뇌와 유사한 방식으로 작동하며 휘거나 접어도 문제 없는 하드웨어를 만들고 필기체 글씨를 구분하게 만드는 데 성공해 ‘에이씨에스 나노’ 3월 28일자에 공개했다.

현재 전자기기에 쓰이는 회로는 0과 1 두 가지 신호로 작동하는 디지털 방식인 데 비해 우리 뇌의 신경세포는 연속적인 값을 이용하는 아날로그 방식으로 작동한다. 알파고처럼 뇌를 모방하는 인공지능 기술은 주로 소프트웨어를 만들어서 디지털 컴퓨터로 작동시키는 방식을 활용한다. 하지만 연구팀은 하드웨어 자체가 뇌처럼 작동하게 만드는 새로운 기술을 고안했다.

최 교수팀은 탄소나노튜브를 이용해 신경세포를 모방한 소자를 만들었다. 탄소나노튜브의 굵기는 머리카락의 10만 분의 1 수준인데 강도는 강철보다 세다. 게다가 구리보다 전기를 잘 전달한다. 연구팀은 탄소나노튜브를 이용해 고밀도로 집적해도 균일하게 작동하면서 서로 간섭현상이 발생하지 않는 신경모방소자를 만들었다.

이 소자의 성능을 검증하기 위해 연구팀은 사람의 두뇌에서 시각정보 처리를 담당하는 신경망의 학습 알고리즘을 적용해 회로를 설계하고, 사람의 실제 필기체를 어떻게 인식하는지 실험했다. 그 결과 완성된 인공두뇌시스템은 수만 번의 반복 학습을 통해 서로 다른 필기체 이미지를 기억하고 구별할 수 있었다. 특히 사람 필기체를 인식하는 정확도가 80% 정도로 나타났다. 또 전력소모도 기존 대비 100분의 1 이하로 크게 줄어들었다.

김성호 교수는 “하드웨어 자체가 인간의 뇌처럼 동작하는 인공지능 기술의 또 다른 길을 열었다”며 “스마트 로봇과 자율주행차, 사물인터넷(IoT)등 지능형 시스템에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. doi:10.1021/acsnano.6b07894