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탄소나노튜브로 만든 인공 두뇌 나온다

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탄소나노튜브로 만든 인공 두뇌 나온다

2013.05.30 09:18

  탄소나노튜브로 만든 인공두뇌 소자를 재미 한인 과학자가 만들어 화제다.

 

  미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 김경현 박사는 탄소나노튜브를 이용해 인간의 뇌처럼 학습하고 기억할 수 있는 인공시냅스를 개발하는데 성공했다고 29일 밝혔다.

 

  SF영화처럼 스스로 판단하고 행동하는 인공지능을 만들기 위해서는 인간의 뇌처럼 학습하고 기억할 수 있는 전자회로가 반드시 있어야 한다. 우리 뇌의 수 천억개의 신경세포들을 연결하고 있는 ‘시냅스’가 학습, 기억 등의 기능을 하는 데, 김 박사는 탄소나노튜브로 인공 시냅스를 만드는데 성공한 것이다.

 

  연구팀은 지름이 1나노미터(nm=10억분의 1m)인 탄소나노튜브를 무작위로 배열해 얇은 층을 만들었다. 그리고 나노 크기의 티타늄과 금을 곳곳에 코팅한 뒤 수소이온이 함유된 폴리에테르 화합물을 얹어 소자를 만들었다.

 

  이렇게 만들어진 소자에 반복적으로 전기자극을 가하면 폴리에테르 화합물 안의 수소이온이 탄소나노튜브와 결합하고 분리되는 반응이 일어나면서 신호를 처리하는 것. 이 메커니즘은 아주 매우 작은 에너지로도 작동되기 때문에 에너지 소모량이 높았던 기존 회로의 단점을 보완했다는데 의의가 있다.

 

탄소나노튜브로 만든 인공시냅스. 머리카락처럼 얽혀있는 검고 얇은 층이 탄소나노튜브(CNT), 빨간색 동그라미가 수소이온(Hydrogen ions)이다. 이 인공시냅스에 전기자극을 가하면 수소이온이 탄소나노튜브에 결합하고 분리되는 반응이 일어나 신호를 처리한다 - 김경현 박사 제공
탄소나노튜브로 만든 인공시냅스. 머리카락처럼 얽혀있는 검고 얇은 층이 탄소나노튜브(CNT), 빨간색 동그라미가 수소이온(Hydrogen ions)이다. 이 인공시냅스에 전기자극을 가하면 수소이온이 탄소나노튜브에 결합하고 분리되는 반응이 일어나 신호를 처리한다 - 김경현 박사 제공

 

  연구팀은 실제 신경망을 그대로 재현한 특정 전자회로에서 실험해본 결과 이 인공시냅스가  뇌처럼 학습하고 기억하는 메커니즘을 구현할 수 있다는 것을 확인했다.

 

  김 박사는 “이번 연구로 사람이 직접 조종하지 않고도 스스로 판단하고 움직일 수 있는 무인비행기, 무인자동차 등을 만드는데 도움이 될 것”고 말했다.

 

  이 연구결과는 재료분야 학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스’ 3월호 표지논문에 실렸다.

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