전자공학과

아주대 지능형반도체공학과 소속 4명의 대학원생으로 구성된 ‘아주뉴로’ 팀이 산업통상부 주최 ‘2025 산학프로젝트 챌린지’에서 산업통상부장관상을 받았다. 산업통상부장관상 수상팀에는 상금 400만원이 주어졌다. 

산업통상부가 주최하고 한국산업기술진흥원(KIAT)이 주관한 ‘2025 산학프로젝트 챌린지’는 산업혁신인재성장지원사업의 산학 프로젝트 참여 학생들을 대상으로 추진됐다. 지난 7~8월 공모·접수를 받아 530개팀이 접수했고, 예선과 본선 심사를 통해 최종 수상작이 가려졌다. 

산업통상부장관상 12개와 한국산업기술진흥원장상 12개의 최종 수상작 24개 작품에 대한 시상식은 지난 13일 JW메리어트 동대문 스퀘어 서울에서 개최됐다. ▲김태호 PD의 특강(무한도전으로 본 창의적 협업과 시대를 읽는 감각) ▲이정모 사이언스 커뮤니케이터의 토크콘서트를 비롯해 수상팀의 우수 프로젝트 성과발표가 이어졌다. 

산업통상부장관상을 받은 ‘아주뉴로’ 팀은 아주대 지능형반도체공학과 소속 4명의 대학원생(지도 박성준 교수)으로 구성됐다. 원종현·백석현·송윤석·이형범 학생은 삼성전자와의 협업을 통해 ‘높은 학습률을 가진 뇌 인공 모사 반도체’ 개발을 목표로 연구에 매진해왔다.  

현대 반도체 기술의 기반인 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 구조는 직렬적 데이터 전송 방식으로 인해 CPU와 메모리 사이에서 병목현상을 겪으며, 높은 전력 소모가 지속적인 문제로 지적되어왔다. 이러한 한계를 돌파하기 위한 대안으로 인간 뇌의 신경망을 모사한 뉴로모픽 소자가 차세대 패러다임으로 부상하고 있다. 인간의 뇌는 약 1000억 개의 뉴런과 100조 개의 시냅스로 구성되어 있으며, 이를 반도체 소자 수준에서 구현하기 위해서는 극한의 고밀도 설계와 초저전력 동작 기술이 필수적이다. 

‘아주뉴로’ 팀은 이에 착안해 새로운 뉴로모픽 소자 제작에 나섰다. 고성능 금속산화물 전해질 게이트 트랜지스터 구조를 기반으로 하는 이 소자는 1피코줄(pJ)이라는 극저전력으로 시냅스 특성을 재현할 수 있으며, 약 1V의 저전압 구동에도 불구하고 91% 이상의 이미지 인식 정확도를 구현했다. 또한 기존 CMOS 기반 뉴로모픽 소자 대비 에너지 소모를 90% 이상 절감하며 기술적 완성도를 입증했다.

연구팀은 산학협력 프로젝트를 통해 ▲국내 특허 출원 3건 ▲JCR 상위 20% 이내 SCI 논문 5건 등의 성과를 냈다. 

아주뉴로 팀. 왼쪽부터 원종현, 백석현, 송윤석, 이형범 학생

팀장을 맡은 원종현 학생(지능형반도체공학과 석박사통합과정, 제일 위 사진 오른쪽)은 “프로젝트를 통해 연구에서 개발, 그리고 산업 적용에 이르는 전 과정을 경험하며 학문적 지식이 산업계 문제 해결로 확장되는 과정을 체감했다”라며 “연구자로서의 전문성과 자신감을 한층 높일 수 있었다”고 전했다.

아주대 팀과의 협업을 이어온 삼성전자 소재기술팀의 윤진구 파트장은 “대학 연구진이 보유한 전문성과 실험적 접근을 통해 기술의 실현 가능성을 구체적으로 검증할 수 있었으며, 이를 통해 산학협력이 단순한 공동 연구를 넘어 실질적 기술 혁신으로 이어질 수 있음을 확인했다”라고 밝혔다. 

지도를 맡은 박성준 교수(지능형반도체공학과)는 “고학습률 기반의 뉴로모픽 반도체는 초저전력·고집적 설계가 필수적인 차세대 스마트 센서 및 웨어러블 시스템의 핵심 기술로 자리 잡을 것”이라며 “현재 삼성전자와의 협업을 통해 ‘빛 기반 나노제조 기술’을 반도체 공정에 접목하는 데 초점을 두고 있으며, 앞으로 반도체 설계부터 회로 구현, 시스템 통합까지 이어지는 완전한 지능형 플랫폼을 구축하는 것이 목표”라고 설명했다. 

산업통상부는 산업혁신인재성장지원사업을 통해 산학프로젝트 수행 비용, 학생 인건비 등을 지원하고 있다. 이를 통해 석박사 과정의 학생들은 산업현장의 업무 지식과 문제 해결 능력을 키우고, 참여 기업은 애로 기술 해결에 도움을 받고 있다.