
이 연구실은 인간의 뇌 구조를 모방한 인공지능 시스템과 오감을 모방하는 고감도 센서를 연구합니다. 그래핀 등 다양한 차원의 나노물질을 이종접합해 전자소자와 센서를 개발하고, 에너지 수확·변환·저장을 위한 통합 소재 시스템도 연구합니다.
AI가 연구실 홈페이지를 바탕으로 생성한 연구실 소개예요
연구실 홈페이지의 소개
The artificial intelligence (AI) program AlphaGo beat Korean Go champion LEE Se-Dol at the Asian board game. "The game was quite tight, but AlphaGo used 1200 CPUs and 56,000 watts per hour, while Lee used only 20 watts. If a hardware that mimics the human brain structure is developed, we can operate artificial intelligence with less power. As we are facing increasing challenges of diminishing fossil fuel, there is increasing interest in seeking for clean and renewable energy sources. We are developing integrated materials systems for efficient energy harvesting, conversion and storage. Heterogeneous material integration is central for creating functional systems. Using chemical synthesis and physical assembly approaches, we are developing powerful strategies for the nanoscale integration of highly disparate materials without the limitation of intrinsic material or processing incompatibility. 대학교 4학년 시절 나는 다른 학생들과 마찬가지로 취업과 대학원 진학의 진로를 두고 고민을 하고 있었다. '취업을 하면 높은 월급을 받으며 안정적인 삶을 꾸릴 수 있을 것이야. 반면, 대학원 진학을 하면 7년 가까이 걸린다는데... 등록금, 생활비도 문제고... 국내대학 박사를 받으면 시간강사로 전전하는 사람도 많다는데... 결혼은 언제하고 무슨 돈으로 하지...' 그러던 중 하루는 본교의 이영희 교수님을 찾아뵙고 대학원 진학에 대해 상담을 할 기회가 있었다. 교수님께서는 내가 열심히 해서 논문만 많이 쓰면 4년 안에 졸업시켜 주시겠다고 하셨고 (평균기간 5년), 대학원 기간 동안의 등록금 및 생활비 일체를 BK21장학금 (현재 BK21+장학금), 연구비 등에서 지원 받을 수 있다고 하시며 내 고민을 말끔히 해결해 주셨다. 또, 국내 대학원 졸업이 취업에 비관적이라는 생각과 달리 대부분의 연구실 박사 졸업생들이 교수, 국가연구소, 대기업연구소에 연구원으로 취업한다는 것을 알 수 있었고, 결국 본교 석박통합생으로 입학하기로 결정했다. 대학원 진학 때의 목표는 오로지 한 가지, 4년 안에 졸업하기였다. 대학원에 가면 교수의 강압에 의해 날을 새가며 일을 하게 된다는 말을 많이 들었던 터라 4년만 버티자는 각오를 하고 있었는데, 실제 대학원 생활은 그와 전혀 달랐다. 교수님과의 미팅은 일주일에 한번 정도뿐이고 대부분의 시간과 연구를 자율적으로 진행하였다. 대신 자율에 대한 결과는 본인 스스로 책임져야 하는 시스템이었다. 처음에는 뭣 모르고 열심히만 하던 연구에서 점차 재미(연구를 해본 사람만이 느낄 수 있는)를 느끼게 되었고, 무엇보다도 내가 노력한 만큼에 그 결과물을 인정받을 수 있다는 점이 매력적이었다. 열심히 연구한 결과 다수의 논문을 출판하였고, 그 결과물로 4년 만에 졸업
▪ 인간 뇌를 모방한 인공 뇌 (뉴로모픽) 시스템과 인간의 오감(시각,촉각,청각,후각,미각)을 모방한 고감도 센서 연구를 수행함. 고감도 센서를 통해 얻어진 데이터를 인공 뇌로 처리하여 · 인간과 같이 인지하고 판단하는 인공 뇌 제작을 목표로 함. ▪ 인간 뇌의 정보를 처리하는 뉴런과 정보를 저장하는 시냅스를 모방한 인공 뇌 세포인 플로팅게이트멤리스터를 세계최초로 개발함. 기존 멤리스터 (저항형, 상변화) 대비 1000배 높은 정확도를 확보함. 외부의 간섭 없이 인간과 같이 혼자 학습하는 인공뇌 자기 주도 학습(unsupervised learning)을 플로팅게이트멤리스터 기반 인공뉴런과 인공시냅스로 세계최초로 구현함. (Nature Comm.) ▪ 2차원 나노 물질인 그래핀 · 황화몰리브데늄 등은 얇은 종이와 같은 2차원 구조에 원자 1~2개의 초미세 두께를 갖는 신소재임. 그래핀과 황화몰리브데늄을 쌓아 올려(반데르발스 이종접합구조) 수직 방향으로 동작하는 반도체 트랜지스터를 세계 최초로 발함. 기존 실리콘 트랜지스터 대비 1000배 높은 전류 량을 확보함. (Nature Materials) ▪ 그래핀/황화몰리브데늄 광 센서는 기존 반도체 광 센서 대비 두께가 10배 감소된 반면 · 광 변환 효율은 50배 향상됨. 그래핀/황화몰리브데늄 촉각 센서는 압력에 대한 감 응도가 기존 반도체 촉각 센서 대비 1000배 향상됨. 이외에 그래핀/황화몰리브데늄 센서를 이용한 초고감도 바이오센서(마약탐지, 암유전자 탐지 등)와 수소차량용 수소가스센서 연구를 수행중. (Nature Nanotechnol., Nature Comm.) ▪ 1차원 탄소나노튜브 반도체와 2차원 그래핀 전극의 유연성을 이용하여 20% 이상 휘어지고 · 늘어나는 트랜지스터 개발. 늘어남에 따른 전기적 특성변화가 없음을 확인함. (Nature Materials) ▪ 2차원 나노물질의 이종접합에서 차원을 확장하여 0차원(분자, 퀀텀닷 등) · 1차원(탄소나노뉴브, 나노와이어 등) · 3차원(산화막반도체, 금속, 절연체) 등 다양한 차원의 물질의 반데르발스 이종접합을 이용한 고성능 전자소자 개발 연구를 수행 중
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