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[IT뉴스]원자력연, 우주 방사선 견디는 '차세대 AI 반도체' 성능 검증...세계 최초 성과

온카뱅크관리자

2026-03-19 12:17:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="9B9MNux2XD">
          <p contents-hash="488f1236b193aeb2e7ee1e7cbc432ce216f8032f772fd8faa89575d391d5ccdf" dmcf-pid="2b2Rj7MVtE" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈)와 한국원자력연구원(원장 주한규)은 원자력연 첨단방사선연구소 및 충북대, 벨기에 IMEC 공동연구팀과 우주 방사선 환경에서도 안정적으로 동작하는 차세대 AI 반도체 기술을 세계 최초로 검증했다고 19일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="767798ba982cc8b351730f1be2b0e76120dd5b376d81789f64ea0f8260e403a2" dmcf-pid="VKVeAzRf1k" dmcf-ptype="general">최근 우주 탐사 기술의 급격한 발전에 따라, 인공지능(AI)과 빅데이터 분석을 처리할 반도체 소자가 우주의 가혹한 방사선 환경을 견딜 수 있도록 '내방사선' 특성 확보가 핵심 과제로 떠오르고 있다.</p>
          <p contents-hash="e80ad822109955649d538b031bb231fa736b1b231789d166e77f4d648f72199e" dmcf-pid="f24JkBd85c" dmcf-ptype="general">이에 연구팀은 차세대 반도체 물질인 인듐-갈륨-아연 산화물 기반 시냅틱 트랜지스터(시냅스를 모방한 AI 연산 소자)를 제작해 우주 환경에서의 AI 반도체 활용 가능성을 검증했다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="294444e801ed3067bbb8a2e5a578610486e9fad8627588f297dd8301ab3dc0b6" dmcf-pid="4V8iEbJ61A" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="우주항공용 AI 뉴로모픽 반도체의 양성자 조사 후 인식률 검증 모식도" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/19/etimesi/20260319121302659bdks.png" data-org-width="700" dmcf-mid="KC1qPWztZw" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/19/etimesi/20260319121302659bdks.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            우주항공용 AI 뉴로모픽 반도체의 양성자 조사 후 인식률 검증 모식도
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="2d09ca3d7578c3eee37879dce7ade0d52161ac7a0e3cef2861e535ced6ea4672" dmcf-pid="8f6nDKiPHj" dmcf-ptype="general">연구팀은 소자를 제작하고 특성을 평가한 뒤, 원자력연의 양성자가속기를 이용해 33MeV급 고에너지 양성자 빔을 조사했다.</p>
          <p contents-hash="b5319740ce7b823fdee30c5c7b7836582fe6c925312b9279db3aa509c2c055f0" dmcf-pid="64PLw9nQZN" dmcf-ptype="general">조사한 빔의 방사선량은 지구 저궤도 수준의 우주 방사선에 20년 이상(저궤도 위성의 수명이 보통 5~15년) 노출된 것과 같은 수준으로 했다. 이후 소자의 특성을 재평가한 결과, 소자의 구동 전류가 일부 감소하는 등 성능 저하는 관찰됐으나 반도체의 핵심인 스위칭 동작과 뉴로모픽 소자의 핵심인 시냅스 가소성(뉴런 연결 강도 조절 능력)은 안정적으로 유지됨을 확인했다.</p>
          <p contents-hash="d9abff3e187e230b9e8a858f27f4552d98f5070e151077dee1e3d88a2ce63c89" dmcf-pid="P8Qor2Lx1a" dmcf-ptype="general">특히 방사선 노출 상태에서의 AI 연산 효율을 검증하기 위해 실시한 '뉴로모픽 컴퓨팅 시뮬레이션(MNIST 손글씨 인식)'에서 92.61%의 높은 패턴 인식 정확도를 기록하였다. 또 시계열 정보 처리에 적합한 '레저버 컴퓨팅' 시스템을 구현하여 4비트 연산 능력을 입증함으로써 우주 방사선 환경에서의 실질적인 활용 가능성을 제시했다.</p>
          <p contents-hash="d1e0b8932f331c0a79fa026fb1079b961df019c393a0587ba17db22ffcbf8dfb" dmcf-pid="Q6xgmVoMGg" dmcf-ptype="general">이번 연구는 과기정통부 지원사업을 통해 수행됐다. 공동연구팀의 세 기관은 각각의 장점을 살려 조병진 충북대 교수팀이 소자 제작 및 특성 평가를, 강창구 원자력연 책임연구원팀이 양성자 조사 설계 및 분석을 담당했고, 유태진 벨기에 IMEC 박사팀은 결과 해석을 지원했다. 연구 결과는 '반도체 공정 재료 과학 저널' 3월호에 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="f98b208d93880990f396bc5b8b01bd8e7eae715cb6f5aeed3a019a61671e6e70" dmcf-pid="xPMasfgR1o" dmcf-ptype="general">연구팀은 “이번 연구는 고에너지 방사선이라는 극한 환경에서도 IGZO 기반 시냅틱 소자가 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템으로서 충분히 기능할 수 있음을 증명한 것”이라며, “향후 성능 저하 문제를 보완할 기술적 전략을 추가로 연구하고, 방사선 영향 평가 분석시스템을 강화하여 뉴로모픽 반도체 및 로직 회로 수준에서 검증하는 단계로 연구를 확대해 우주항공용 AI 반도체 분야의 핵심기술로 발전시켜 나갈 계획이다”라고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="eacd74cb1b9b4b922bee23507e0311644eece2a0c3b33b431fad4a2db872726f" dmcf-pid="yvW39CFYHL" dmcf-ptype="general">오대현 과기정통부 미래전략기술정책관은 “이번 성과는 우주와 같은 극한 환경에서도 AI 시스템이 정상 작동할 수 있다는 가능성을 보여준 사례”라며, “대한민국이 우주·항공용 AI 반도체 분야 핵심 원천기술을 확보하여 자립할 수 있도록 지속적으로 지원하겠다”고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="16a6f38fd7642dada0acd72292e114b601d1aa183e0b7e8e5d8360661ae29762" dmcf-pid="WTY02h3GXn" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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