KAIST 전기·전자공학부 최신현 석좌교수와 충남대 반도체융합학과 이종원 교수 공동 연구팀이 복잡한 회로나 소프트웨어 없이 사람처럼 외부 자극에 효율적으로 반응하는 인공 감각 신경계를 개발했다고 밝혔습니다.

사람은 익숙한 자극에는 무뎌지고, 위험한 자극에는 민감하게 반응하는 습관화와 민감화 기능을 갖고 있습니다.

연구진은 이를 반영해 반복되는 자극은 무시하고 중요한 자극에는 빠르게 반응하는 인공지능 로봇을 구현한 것입니다.

핵심은 '멤리스터'라는 차세대 반도체 소자입니다.

전기 신호가 지나간 흔적을 기억해 다음 자극에 스스로 반응 강도를 조절하는 기술입니다.

기존 멤리스터는 단순히 전도도의 변화만 가능해 뇌 신경계의 복잡한 특성을 모사하는 데 한계가 있었습니다.

이번에 개발한 멤리스터는 하나의 소자 안에서 서로 반대 방향의 반응을 유도하는 층을 구성해실제 신경계처럼 정교한 반응이 가능하도록 만들었습니다.

연구팀은 이 멤리스터로 촉각과 통증을 감지하는 인공 감각 신경계를 만들고, 이를 로봇 손에 적용해 실험했습니다.

실험 결과 처음에는 낯선 자극에 반응했지만 반복되자 무시하게 되었고, 이후 전기 충격 등 위험 신호가 더해지자 다시 민감하게 반응하는 모습을 보였습니다.

이 로봇 기술은 사람처럼 선택적으로 반응하고 에너지를 아끼는 지능형 반응이 가능해 앞으로 초소형 로봇이나 군사용·의료용 로봇 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

이번 연구는 KAIST 박시온 석박사 통합과정 연구원이 제1저자로 참여했으며 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' 7월 1일 자 온라인판에 실렸습니다.

TJB 대전방송