[이데일리 김응열 기자] 고려대는 화공생명공학과의 방준하 교수 연구팀과 이태우 서울대 재료공학부 교수 연구팀이 어두운 환경에서도 사물을 인식하고 움직임을 따라갈 수 있는 ‘강유전체 양자점’(Ferroelectric Quantum Dots·FE-QDs) 기반 인공지능 시냅스 광트랜지스터를 공동개발했다고 6일 밝혔다.

양자점(Quantum Dots·QDs)은 미세한 반도체 입자로 빛을 흡수하고 방출하는 특성이 뛰어나 디스플레이와 센서 분야에서 각광받는 소재다. 그러나 기존 양자점에는 전하가 강하게 묶여 있어 어두운 환경에서 신호 인식이 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 강유전체 분극을 형성할 수 있는 고분자(PVDF-SH)를 도입한 강유전 양자점(FE-QDs)을 만들었다. 이 강유전 양자점을 활용해 빛이 거의 없는 환경에서도 스스로 학습하고 움직이는 물체를 따라가며 정보를 기억할 수 있는 인공지능(AI) 시각 소자를 구현했다.

연구팀 실험 결과 이 장치는 약 7시간 이상 기억 상태를 유지해 기존 센서 대비 10배 이상 정보 저장 시간이 길었다. 야간 환경 중 차량의 이동 경로를 추적하는 테스트에서는 인식 정확도가 100%를 달성했다. 손글씨 숫자 분류 실험(MNIST 데이터셋)에서도 92.2% 이상의 높은 정확도를 기록했다.

방준하 교수는 “이번 연구 결과는 추후 자율주행차, 야간 감시, 차세대 스마트 모빌리티 센서 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.