원자력연, 우주 방사선 견디는 AI반도체 성능 검증 성공

원자력연, 우주 방사선 견디는 AI반도체 성능 검증 성공
IGZO 기반 AI칩, 저궤도 20년 수준 환경서 안정 동작


(서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 과학기술정보통신부와 한국원자력연구원은 원자력연 첨단방사선연구소, 충북대, 벨기에 IMEC 공동연구팀이 우주 방사선 환경에서도 안정적으로 동작하는 차세대 인공지능(AI) 반도체 기술을 세계 최초 검증하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.
우주 탐사에서는 반도체 소자가 우주의 가혹한 방사선 환경을 견딜 수 있도록 '내방사선' 특성을 확보하는 것이 중요하다.
연구팀은 차세대 반도체 물질인 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO) 기반 시냅스 모방 트랜지스터를 제작하고 원자력연 양성자가속기를 이용해 33MeV급 고에너지 양성자 빔을 조사했다.
이 방사선량은 지구 저궤도 수준 우주 방사선에 20년 이상 노출된 것과 같은 수준이다.
이후 소자 특성을 재평가한 결과 반도체 스위칭 동작과 뉴로모픽 소자의 뉴런 연결 강도 조절 능력 등이 안정적으로 유지되는 것을 확인했다고 연구팀은 밝혔다.
AI 연산 효율을 검증하기 위한 손 글씨 인식 컴퓨팅 시뮬레이션에서도 92.61%의 높은 패턴 인식 정확도를 기록했고, 4비트 연산 능력도 입증했다고 연구팀은 덧붙였다.
연구팀은 "향후 성능 저하 문제를 보완할 기술 전략을 추가 연구하고 방사선 영향 평가 분석시스템을 강화할 것"이라며 "뉴로모픽 반도체 및 로직 회로 수준에서 검증하는 단계로 연구를 확대해 우주항공용 AI 반도체 분야 핵심 기술로 발전시켜 나갈 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 지난 15일 국제학술지 '반도체 공정 재료과학 저널'에 실렸다.
shjo@yna.co.kr
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