전자전기공학부 4학년 임지혜 학생, 박진홍 교수 연구팀에서 

4진법 초절전형 반도체 소자 개발

- 대용량 정보를 처리하는 인공지능 응용제품에 적용 기대

[사진] 박진홍 교수, 임지혜 학생

전자전기공학부 4학년에 재학 중인 임지혜 학생을 중심으로 구성된 박진홍 교수 연구팀이 ‘0’과 ‘1’을 사용하는 기존 2진법 기반 반도체 회로가 전력 소모량 측면에서 기술적 한계에 다다른 현 시점에서 4개의 논리 상태인 ‘0’, ‘1’, ‘2’, ‘3’을 사용하여 대용량의 정보를 처리하는 인공지능 소프트웨어의 원활한 수행을 지원할 수 있는 차세대 초절전 4진법 반도체 소자․회로 기술을 개발했다고 밝혔다.  

이 연구결과는 권위 있는 국제 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머트리얼즈(Advanced Functional Materials, IF: 15.621)지에 9월 26일 게재되었다.

4진법*과 부성미분전달전도** 특성에 기반한 이 기술은 미래 초절전 반도체 소자·회로 개발에 필수적인 원천기술이다. 4진법을 활용하는 회로의 경우 기존 2진법 기반 회로를 위해 사용된 소자의 50% 정도만으로도 동일한 기능을 수행할 수 있어 반도체칩의 소형화, 저전력화, 고속화가 가능해질 것으로 예상된다.
   * 4진법 : 0에서 9까지의 숫자는 사용하는 10진법 시스템과 달리 ‘0, 1, 2, 3’ 4가지 숫자만을 이용해 모든 수를 표시하는 수 시스템을 의미함. 기존 컴퓨터는 ‘0, 1’ 2가지 숫자만을 활용하는 2진법 시스템임
   **부성미분전달전도 : 통상적인 경우와 반대로 인가된 전압의 크기가 증가함에도 불구하고 전류는 오히려 감소하는 특이한 현상을 말함

임지혜 학생은 “평소 반도체 소자와 회로에 관심이 많았고, 심도 있는 공부를 하고 싶어 차세대 반도체 소자 연구실의 학부연구생으로 참여하게 되었다”면서 “이번 경험을 토대로 앞으로도 끊임없이 도전하는 엔지니어가 되겠다”고 포부를 밝혔다.

박진홍 교수는 “이번 연구 성과는 소비전력과 성능을 한 단계 더 향상 시킬 수 있는 새로운 패러다임의 4진법 소자/회로를 개발한 것으로, 반도체 소자·회로가 빨라지고 소형화될 수 있는 가능성을 열었다”면서 “향후 대용량 정보처리가 필요한 인공지능 소프트웨어를 지원하는 초절전형 소자·회로 기술의 초석이 될 것으로 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.