국립부경대 연구팀, 뇌 닮은 소자의 '게이트 전극' 역할 규명

게이트 전극 소재, 구조와 형태 등에 따라 기억 특성 조절

(부산=연합뉴스) 민영규 기자 = 국립부경대학교는 화학공학과 이은광 교수 연구팀이 국내외 연구진과 함께 뇌를 닮은 유기 전자소자에서 '게이트 전극'으로 기억의 특성을 조절할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 28일 밝혔다.

유기 전기화학 트랜지스터(OECT)는 이온과 전자가 함께 움직이며 신호를 전달하는 구조가 뇌의 시냅스와 닮아 적은 전력으로 학습하고 기억하는 인공지능 하드웨어로 주목받는다. 지금까지 연구는 주로 전류가 흐르는 반도체층에 집중됐고, 신호를 넣는 게이트 전극은 단순한 '입력 단자'로 취급됐다.

연구팀은 그러나 게이트 전극이 이온을 밀어 넣고, 붙잡아 두고, 다시 빼내는 과정을 직접 결정한다는 점에 주목했다.

연구 결과에 따르면, 전극이 이온을 받아들이고 저장하는 능력인 정전용량은 소재에 따라 크게 달라지며, 이를 조절하면 기억의 지속 시간도 바꿀 수 있다.

특히 표면적이 넓고 기공이 많은 탄소 전극은 단기 기억과 장기 기억 사이의 특성을 조절하는 데 활용할 수 있고, 이온을 내부에 저장할 수 있는 전도성 고분자 전극은 장기 기억 특성을 구현하는 데 유리하다.

또 금속유기골격체(MOF)와 같은 다공성 소재는 기공의 크기에 따라 특정 이온을 선택적으로 통과시키는 기능을 제공하는데, 이는 전극의 전하 저장 능력뿐 아니라 이온의 선택적 이동으로 기억 특성을 조절할 가능성을 보여 준다.

이번 연구에는 국립부경대 김용희 연구교수와 경상국립대 김우조 교수가 공동 제1저자, 이은광 교수, 한양대 유호천 교수, 서울시립대 이신형 교수가 교신저자로 참여했다.

또 대만 국립타이베이과기대 원-야 리(Wen-Ya Lee) 교수와 이탈리아 브레시아대 파브리치오 토리첼리(Fabrizio Torricelli) 교수가 함께했다.

연구논문은 국제 학술지 '어드밴스트 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)'에 게재됐다.

youngkyu@yna.co.kr

제보는 카카오톡 okjebo <저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포, AI 학습 및 활용 금지> 2026년10월28일 15시12분 송고