-
우리 학교 서형탁 교수 연구팀이 인간 생체 시각을 모사해 이미지를 저장하고 데이터 판별이 가능한 인공지능형 광전 메모리 소자를 개발하는 데 성공했다. 이에 인공신경형 시각 장치 개발뿐 아니라 지능형 광센서와 데이터 처리, 로봇 공학 등의 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 서형탁 교수(신소재공학과·대학원 에너지시스템학과, 사진 가운데) 연구팀은 광 이미지 신호를 감지하여 비휘발성 형태 데이터로 저장하고, 입력 신호에 따라 이미지 저장 프로그래밍이 가능한 광메모리 소자를 개발했다고 밝혔다. 이 소자는 투명성이 높고, 자립 전력 기능도 갖추고 있다. 관련 내용은 ‘자립 전력 뇌 모사 시각 인지를 위한 고투명성 재정렬 비휘발성 멀티레벨 광전 메모리(Highly transparent reconfigurable non-volatile multilevel optoelectronic memory for integrated self-powered brain-inspired perception)’라는 논문으로 나노 분야 국제 학술지 <Nano Energy(IF=17.881)> 8월27일 온라인판에 게재됐다. 우리 학교 쿠마 모히트(Mohit Kumar) 교수(사진 오른쪽)와 대학원 석사과정의 임재성 학생(사진 왼쪽)이 연구에 함께 참여했다.인간의 시각 인지 시스템은 실시간으로 광학 신호를 감지해 광 자극의 세기나 반복에 따라 광 신호를 차별적으로 인식한다. 받아들인 정보를 장·단기로 선택 저장할 뿐 아니라 중요 정보인지 아닌지를 판단할 수 있는 능력도 가지고 있다. 인간의 시각은 광학 정보를 포착, 광전 변환을 통해 적절한 크기의 전기 스파이크로 인코딩하고 이 정보는 뇌의 시각 피질로 전송되어 생체 시냅스의 네트워크에 저장된다. 이렇듯 광 신호 감지와 정보 저장을 일체화한 생체 시각 인지 방식을 모사해 소자화하게 되면 지능형 시각 정보 처리가 가능해진다. 현 수준의 기술에서는 광 센서와 정보를 저장하는 메모리 소자가 분리되어 있다. 또 광 신호의 의미를 파악하기 위해 신호처리 소자도 별도로 필요해, 지능형 CCTV로 대표되는 고차원적 영상의 처리를 위해서는 복잡한 하드웨어의 구성이 필연적이다. 이러한 기술적 어려움을 타개하기 위해서는 궁극적으로 기존의 복잡한 회로를 대체할 수 있을 만큼 효과적이고 단순한 휴머노이드(Humanoid) 광전자 회로 설계가 필요하다. 복잡한 회로를 단순화하기 위해서는, 다양한 환경에 적응할 수 있고 정보를 차별적으로 판별해 저장할 수 있는 신호처리 및 메모리 저장 기능이 통합되어야 한다.아주대 연구팀은 이 같은 한계를 극복하고 비휘발성 메모리 기능과 지능형 광센서를 통합 구현하기 위해 고품질 이산화티타늄 산화물(TiO2)로 나노 필름(광센서)을 만들고, 그 위에 니켈과 니켈산화물(NiO)이 혼합된 코어셸 나노컬럼 구조 연결층(메모리)을 만들었다. 그리고 니켈산화물 필름(광스위치)과 은나노선을 균일하게 배치하는 이종접합 소자를 최초로 제조, 상부층에 배치했다. 연구팀이 개발한 니켈산화물 나노컬럼은 광전류에 의해 발생한 광전하를 안정적으로 포집하고 저장할 수 있어 인공지능형 비메모리의 역할을 하는 핵심 소재다.연구팀은 니켈과 니켈산화물이 혼합된 나노컬럼을 이용해 산소공공(금속 산화물의 결정에서 산소가 빠진 빈자리)의 분포를 제어, 안정성을 확보했다. 특히 니켈산화물(NiO) 나노컬럼의 폭은 20-30 나노미터 수준으로, 원자현미경을 이용한 광전류 측정에서 실제 30 나노미터 면적에서 광스위칭 특성을 안정적으로 보였으며 이는 1인치 면적당 716GB의 픽셀밀도를 얻을 수 있음을 의미한다. 연구팀은 이번에 개발한 광소자를 통해 생체 시각 인지의 여러 기능을 모사하는 데 성공했다. 0.1초 단위로 입력되는 자외선 광 펄스 신호를 장기적으로 강화 또는 약화시켜 인공지능형 비휘발성 메모리 저장 및 프로그래밍을 구현할 수 있음을 확인했고, 광신호의 세기와 전압 극성 및 크기를 변수로 하여 다수준(multi-level)으로 광신호를 저장·판별할 수 있다는 점도 확인됐다. 연구팀의 광소자를 이용하면 같은 세기와 횟수의 광 펄스 신호일지라도 전압을 변조하여 데이터를 강화시키거나 약화시킬 수 있는데, 이는 인간 생체 시각 인지에서 반복적으로 인지된 시각 데이터가 오랫동안 기억되는 반면 일회성 시각 데이터는 금방 망각하게 되는 것과 동일한 효과를 냄을 의미한다. 연구팀은 실제 개발된 소자의 5x5픽셀 어레이를 구성하여 간단한 문자 판별을 시연, 이미지 판별이 가능함을 확인했다. 서형탁 교수는 “인간의 시각 인지 시스템을 현재 기술 수준에서 집적회로 소자로 구현하기에는 너무나 복잡한 구조를 필요로 한다”며 “이번 연구를 통해 소자 레벨에서 보다 단순화된 메모리 통합형 광 센서를 개발하는 데 성공한 것으로, 앞으로 인공지능형 광인지 시스템 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 서 교수는 “추가 연구와 개발을 통해 궁극적으로는 지능형 CCTV와 데이터 처리, 로봇 공학 등의 분야에서 널리 활용이 가능할 전망”이라고 덧붙였다.이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 주관 중견·기본 기초연구지원사업의 지원으로 수행되었다.
-
2636
- 작성자이솔
- 작성일2021-09-10
- 6530
- 동영상동영상
-
-
2634
- 작성자서정원
- 작성일2021-09-09
- 3354
- 동영상동영상
-
-
2632
- 작성자이솔
- 작성일2021-09-08
- 8793
- 동영상동영상
-
-
2630
- 작성자서정원
- 작성일2021-09-07
- 6073
- 동영상동영상
-
-
2628
- 작성자서정원
- 작성일2021-09-06
- 4873
- 동영상동영상
-
우리 학교 김종현 교수 연구진이 실내조명으로도 높은 전력을 낼 수 있는 페로브스카이트 태양전지 제작을 위한 새로운 접근법을 개발했다. 이로써 저조도의 실내광으로도 전력생산을 할 수 있는 태양전지 구현이 가능해짐에 따라 실내 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 전자기기의 독립전력공급원으로 활용될 수 있을 전망이다.김종현 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)는 호주 뉴사우스웨일스 대학교(UNSW) Jan Seidel 교수, Jae Sung Yun 박사 연구팀과의 공동 연구를 통해 실내조명으로 고효율의 전력생산이 가능한 태양전지 핵심 설계원리를 규명하는데 성공했다고 밝혔다. 관련 연구는 ‘실내 저조도 광환경에서 페로브스카이트 태양전지의 전하특성과 이온이동 동역학에 대한 주사탐침현미경 분석(Probing Charge Carrier Properties and Ion Migration Dynamics of Indoor Halide Perovskite PV Devices Using Top- and Bottom-Illumination SPM Studies)’이라는 제목으로 에너지 분야 국제학술지 <어드밴스드 에너지 머터리얼즈(Advanced Energy Materials), IF:29.368/JCR 상위 2.78%> 8월26일자 온라인판에 게재되었다. 이번 연구에는 아주대 김종현 교수(사진 오른쪽)가 교신저자로, 아주대 대학원 분자과학기술학과 석박사통합과정 신소정 학생(사진 왼쪽)이 제1저자로 참여했다. 지도는 김종현 교수가 맡았다. 태양광에너지를 전기에너지로 바꿔주는 태양전지는 재생에너지 사용확대에 따라 큰 주목을 받고 있다. 기존 태양전지는 태양광에너지의 전기에너지로의 변환 효율을 개선시키는 방향으로 연구·개발되어 왔다. 하지만 최근에는 4차산업혁명의 도래와 함께 스마트팜, 스마트홈, 스마트팩토리 등에 요구되는 실내 IoT 전자기기의 수요가 급격히 증가함에 따라 이들을 구동하기 위한 전력원으로서 실내용 태양전지 개발이 주목받고 있다. 연구팀은 실내조명의 광파장대를 효과적으로 흡수하는 페로브스카이트 소재에 주목했다. 페로브스카이트 소재는 ABX3의 결정구조를 가지는 유무기 하이브리드형 반도체 소재로, 낮은 공정단가로 높은 에너지 전환 효율을 얻을 수 있어 태양전지 분야에서 각광을 받고 있는 소재이다. 연구팀은 페로브스카이트층과 전자수송층의 계면 결함으로 발생하는 그레인 바운더리(Grain boundary, 입계면) 전하트랩들이 실내 저조도 광조사 환경에서 태양전지의 출력값을 급격히 저하시킨다는 것을 밝혀냈다. 이를 기반으로 계면 결함을 최소화할 수 있는 전자수송층을 도입함으로써 실내조명 환경에서 페로브스카이트 태양전지의 출력을 최적화시키는데 성공했다. 연구팀의 이번 성과는 저조도의 광조사 환경에서 고효율로 광-전 에너지 변환을 일으킬 수 있는 태양전지의 핵심 설계원리를 밝혀내고, 실내조명으로도 고출력의 에너지 생산이 가능한 태양전지 개발 방법을 제시했다는 데 의의가 있다. 김종현 교수는 “이번 연구를 통해 저조도 실내조명 광조사 환경에서 페로브스카이트 태양전지의 광전변환효율을 최적화 시킬 수 있는 핵심원리를 밝힐 수 있었다”며 “이러한 원리를 이용하여 개발된 고출력 페로브스카이트 태양전지를 호주 스마트팜 가축헬스케어 IoT센서의 전력공급원으로 도입하는 연구개발을 현재 진행하고 있다.”고 말했다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단의 전략형 국제공동연구사업(한-호주), 대학중점연구소 지원사업(분자과학기술연구센터)과 한국화학연구원 주요사업의 지원을 받아 수행되었다.<계면 결함 분석과 결함 제어를 통한 페로브스카이트 태양전지의 저조도 출력 최적화 연구결과>
-
2626
- 작성자서정원
- 작성일2021-09-02
- 5583
- 동영상동영상
-
우리 대학을 비롯한 5개 대학이 공동 주최·주관한 ‘2021 대학연합창업캠프-B대면 창업 데이트’가 한 달의 여정을 성황리에 마쳤다.아주대 LINC+사업단·성균관대 LINC+사업단·한양대 ERICA LINC+사업단과 부산대 창업지원단, 포항공대 산학협력단이 함께 마련한 ‘2021 대학연합창업캠프-B대면 창업 데이트’는 지난 7월28일 특강을 시작으로 개막, 8월27일 모의투자 데모데이로 마무리됐다. 총 75명의 대학생들이 <녹색성장 및 글로벌목표 2030을 위한 연대 - P4G>를 주제로 ▲식량과 농업 ▲물 ▲에너지 ▲도시 ▲순환경제와 관련한 사회 문제 해결책 개발에 나섰다. 5개 대학의 학생들이 골고루 섞인 15개팀이 구성되어, 창업 전문가들의 특강과 멘토링을 기반으로 팀 빌딩부터 아이디어 발굴, 비즈니스 모델 발표, 사업계획서 작성, 모의투자 데모데이까지 예비 창업팀이 경험해볼 수 있는 다양한 실전 프로그램에 참여했다. 행사는 온라인으로 진행됐다.한달 간 발전시킨 창업 아이디어를 심사한 결과, 15개 연합팀 가운데 Ampere(암페어)팀이 최우수상을 받았다. 이 팀은 ‘폐휴대폰 업사이클링을 통한 개발용 보드 제작’이라는 아이디어를 냈다. 우수상은 ‘캠퍼들의 친환경 에너지 자급자족을 위해 전동 킥보드 폐배터리를 활용한 다용도 에너지 저장장치’로 뫼비우스의 띵팀이, 장려상은 ‘도심 속 유휴공간을 활용한 텃밭 대여 시스템과 스마일 팜’으로 시티져스팀이 받았다. ‘유해종으로 폐기되는 갯끈풀을 활용한 나노셀룰로오스 공기청정기 필터개발’의 VC9팀도 장려상을 받았다.이번 대회 심사에 참여한 김유진 ㈜스파크랩 대표는 “우리가 심각하게 고민해 보아야 할 여러 문제에 대해 다시 한번 생각해 보는 계기가 되었다”고 전했다.김지웅 ㈜카카오벤처스 수석팀장은 “대학창업팀의 수준이 급격히 올라가고 있다”며 “투자자로서 대학생들의 창업이 더 많이 성공할 수 있는 생태계를 만들기 위해 노력해나갈 것이며, 과감한 도전을 기대한다”고 말했다. 이번 대학연합창업캠프에서 배출된 예비 창업 우수팀들에게는 아주대 창업지원단과 창업교육센터가 협업하여 지식재산권 출원 및 창업컨설팅, 시제품 제작 등 다각적인 후속 사업을 지원할 계획이다. 더불어 참여 대학 간 긴밀한 협업을 통해 이번 창업팀들이 실제 창업으로까지 이어갈 수 있도록 인큐베이팅 프로그램을 공동으로 진행하는 등 후속 사업을 모색할 예정이다.
-
2624
- 작성자이솔
- 작성일2021-09-01
- 4301
- 동영상동영상
-
-
2622
- 작성자이솔
- 작성일2021-08-30
- 5055
- 동영상동영상
-
-
2620
- 작성자서정원
- 작성일2021-08-27
- 10364
- 동영상동영상
-
-
2618
- 작성자서정원
- 작성일2021-08-26
- 8849
- 동영상동영상
-
2021학년도 2학기 개강을 앞두고 ‘전체교수 워크숍’이 열렸다. 이번 워크숍은 새 학기 시작을 앞두고 현안과 정책을 공유하고 인사를 나누는 자리로 마련됐다. 25일 열린 이번 행사는 비대면으로 개최되었으며 ▲퇴직 교원 인사 ▲신임 교원 소개 ▲교내 현안 공유의 순서로 진행됐다. 심규철 기획처장이 세계대학평가 현황 및 국내 대학의 대응현황에 대한 발표를 진행했으며, 김현정 연구정보처장이 연구지원제도를 소개했다. 첫번째 발표를 맡은 심규철 기획처장은 QS, THE 등 주요 세계대학평가의 현황을 소개하고 우리 학교의 대응 전략에 대해 설명했다. 이어 연구 허브 구축, 산학협력 혁신, 부서별 액션플랜 추진, 대학경쟁력강화위원회를 통한 캠페인 지속으로 세계대학평가에서의 경쟁력을 강화할 것이라고 소개했다. 이어, 김현정 연구정보처장은 2022학년도부터 변경 및 신설되는 연구지원제도에 대해 설명했다. 연구우수교수에 대한 지원 확대, 김우중아주학술상 신설, 연구데이터마트 개선, 교내 우수 연그그룹 지원을 위한 ‘아주 프리미어 10’에 대한 소개가 이어졌다.박형주 총장은 인사말을 통해 "우리 학교는 혜강관 및 일신관 신축, 커넥팅 스퀘어 구축 등 인프라 강화와 동시에 기술이전수익 전국 대학 7위 기록 등 지식의 창출과 전수, 활용 부문에서 지속적인 발전을 이뤄내고 있다"며 "교수님들의 교육과 연구를 향한 노력이 코로나 팬데믹, 대학 구조조정 등 대학이 겪고 있는 어려움을 해결해 나갈 중요한 열쇠가 될 것"이라고 전했다. 한편 이날 행사에서는 교내 현안 공유에 앞서 이번 학기를 마지막으로 퇴임하는 교수들의 기념영상 상영과 신임 교원들에 대한 소개도 진행됐다.#첨부 자료 : 심규철 기획처장 발표자료 <세계대학평가 현황 및 대응>
-
2616
- 작성자서정원
- 작성일2021-08-26
- 6929
- 동영상동영상
-
-
2614
- 작성자서정원
- 작성일2021-08-25
- 4792
- 동영상동영상
