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ว๊™์ˆ ยท์—ฐ๊ตฌ

๋™๊ตญ๋Œ€ ๊น€์„ฑ์ค€ ์—ฐ๊ตฌํŒ€, InGaZnO ์ฑ„๋„ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ด‘์ „์ž ์‹œ๋ƒ…์Šค ํŠธ๋žœ์ง€์Šคํ„ฐ ๊ฐœ๋ฐœ

๋“ฑ๋ก์ผ 2025.06.18. ์กฐํšŒ 1637

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- ์†Œ์žฌ·๋ฌผ๋ฆฌ๊ด‘ํ•™ ๋ถ„์•ผ ์ €๋ช… ๊ตญ์ œ ํ•™์ˆ ์ง€ ใ€ŒAdvanced Optical Materialsใ€ ๊ฒŒ์žฌ

 

๋ฐ•์ˆ˜์šฉ ์„์‚ฌ๊ณผ์ •์ƒ, ๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜

โ–ฒ ์™ผ์ชฝ๋ถ€ํ„ฐ ์ „์ž์ „๊ธฐ๊ณตํ•™๊ณผ ๋ฐ•์ˆ˜์šฉ ์„์‚ฌ๊ณผ์ •์ƒ, ๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜


๋™๊ตญ๋Œถฤว๊™๊ต(์ด์žฅ ์œค์žฌ์›…)๋Š” ์ „์ž์ „๊ธฐ๊ณตํ•™๊ณผ ๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜ ์—ฐ๊ตฌํŒ€(๋‹จ๋…1์ €์ž ๋ฐ•์ˆ˜์šฉ ์„์‚ฌ๊ณผ์ •์ƒ, ๊ต์‹ ์ €์ž ๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜)์ด ์ธ๋“-๊ฐˆ๋ฅจ-์•„์—ฐ ์‚ฐํ™”๋ฌผ(IGZO) ๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ด‘์ „์ž ์‹œ๋ƒ…์Šค ํŠธ๋žœ์ง€์Šคํ„ฐ(Optoelectronic Synaptic Transistor, ์ดํ•˜ OST)๋ฅผ ํ™œ์šฉํ•ด ์ถ•์ ์ปดํ“จํŒ…(Reservoir Computing) ๋ฐ ์‹œ๊ณ„์—ด ์˜ˆ์ธก์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๋‰ด๋กœ๋ชจํ”ฝ ์‹œ์Šคํ…œ์„ ๊ตฌํ˜„ํ–ˆ๋‹ค๊ณ  ๋ฐํ˜”๋‹ค.

 

๋ณธ ์—ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” <InGaZnO Optoelectronic Synaptic Transistor for Reservoir Computing and LSTM-Based Prediction Model>์ด๋ผ๋Š” ์ œ๋ชฉ์œผ๋กœ ์†Œ์žฌ·๋ฌผ๋ฆฌ๊ด‘ํ•™ ๋ถ„์•ผ ์ €๋ช… ๊ตญ์ œ ํ•™์ˆ ์ง€ ใ€ŒAdvanced Optical Materials (IF=8.0)ใ€ 2025๋…„ 5์›” 12์ผ์— ์˜จ๋ผ์ธ ๊ฒŒ์žฌ๋๋‹ค.

 

์ด๋ฒˆ IGZO ๊ธฐ๋ฐ˜ OST๋Š” ๊ด‘ ์ž๊ทน์— ๋ฐ˜์‘ํ•˜์—ฌ ๋‹จ๊ธฐ ๊ธฐ์–ต(Short-Term Memory, STM)๊ณผ ์‹œ๋ƒ…์Šค ๊ฐ€์†Œ์„ฑ(Synaptic Plasticity) ํŠน์„ฑ์„ ๋ชจ์‚ฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๋˜ํ•œ, RC ์‹œ์Šคํ…œ์—์„œ ๊ณ ์ฐจ์› ์ƒํƒœ๊ณต๊ฐ„์œผ๋กœ์˜ ๋ณ€ํ™˜๊ณผ ์‹œ๊ณ„์—ด ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ฒ˜๋ฆฌ ๋Šฅ๋ ฅ์„ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ค๋Š” ๊ธฐ๋Šฅ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•œ๋‹ค. ๊ธฐ์กด ๋‰ด๋กœ๋ชจํ”ฝ ์†Œ์ž ๋Œ€๋น„ ํ•™์Šต ๋น„์šฉ์€ ์ ๊ณ  ์—ฐ์‚ฐ ํšจ์œจ์ด ๋†’์•„ ์šฐ์ˆ˜์„ฑ์ด ์ž…์ฆ๋œ ์†Œ์ž๋‹ค.

 

์—ฐ๊ตฌํŒ€์€ ๋ณธ ์†Œ์ž๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ˜์œผ๋กœ 5๋น„ํŠธ RC ์‹œ์Šคํ…œ์„ ๊ตฌํ˜„ํ•˜๊ณ , ์ด๋ฅผ ์ด์šฉํ•ด ์†๊ธ€์”จ ์ˆซ์ž(MNIST) ๋ฐ ํŒจ์…˜ ์ด๋ฏธ์ง€(Fashion MNIST) ์ธ์‹์— ๊ฐ๊ฐ 95.75% ๋ฐ 85.02%์˜ ๋†’์€ ์ •ํ™•๋„๋ฅผ ๋‹ฌ์„ฑํ–ˆ๋‹ค. ๋˜ํ•œ, Jena ๊ธฐํ›„ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์ด์šฉํ•œ LSTM(Long Short-Term Memory) ๊ธฐ๋ฐ˜ ์‹œ๊ณ„์—ด ์˜ˆ์ธก ๋ชจ๋ธ์„ ๊ฐœ๋ฐœํ–ˆ์œผ๋ฉฐ, ์—ฐ๊ตฌ์— ๋”ฐ๋ฅด๋ฉด ์‹ค์ œ ์‹œ๋ƒ…์Šค ์†Œ์ž์˜ ๊ฐ€์ค‘์น˜ ๋ณ€ํ™”๋ฅผ ๋ชจ์‚ฌํ•œ ํ•™์Šต ๋ฐฉ์‹์ด ๊ธฐ์กด ๋ชจ๋ธ ๋Œ€๋น„ ๋” ๋†’์€ ์˜ˆ์ธก ์ •ํ™•๋„๋ฅผ ๋ณด์˜€๋‹ค.

 

๊น€์„ฑ์ค€ ๊ต์ˆ˜๋Š” “์ด๋ฒˆ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๋ฐ•์ˆ˜์šฉ ํ•™์ƒ์ด ๋™๊ตญ๋Œถฤว๊™๊ต MINT ์ฒญ์ •์‹ค์—์„œ ๊ณต์ •๊ณผ ์‹คํ—˜์„ ์ฃผ๋„์ ์œผ๋กœ ์ˆ˜ํ–‰ํ•ด ์ด๋ฃฌ ์˜๋ฏธ ์žˆ๋Š” ์„ฑ๊ณผ”๋ผ๋ฉฐ, “๊ด‘ ์ž๊ทน ๊ธฐ๋ฐ˜ ์‹œ๋ƒ…์Šค ๊ฐ€์ค‘์น˜ ์กฐ์ ˆ์„ ํ†ตํ•ด ์ฐจ์„ธ๋Œ€ ๋‰ด๋กœ๋ชจํ”ฝ ๋ฐ˜๋„์ฒด ๋ฐ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ์นœํ™”ํ˜• ์ธ๊ณต์ง€๋Šฅ ๊ตฌํ˜„์— ํ•ต์‹ฌ์ ์ธ ์—ญํ• ์„ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์„ ๊ฒƒ”์ด๋ผ๊ณ  ๊ฐ•์กฐํ–ˆ๋‹ค.

 

ํ•œํŽธ, ์ด๋ฒˆ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ํ•œ๊ตญ์—ฐ๊ตฌ์žฌ๋‹จ ์ค‘๊ฒฌ์—ฐ๊ตฌ ์‚ฌ์—… ใ€Œ์ถ•์ ์ปดํ“จํŒ… ๊ตฌํ˜„์„ ์œ„ํ•œ ๋ฆฌํ…์…˜ ์กฐ์ ˆ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ํ•˜ํ”„๋Š„ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ฐ•์œ ์ „์ฒด ์†Œ์ž ๊ธฐ์ˆ  ๋ฐ ์ˆ˜์ง์ ์ธต ์ง‘์ ๊ณต์ • ๊ฐœ๋ฐœใ€๊ณผ ๊ธ€๋กœ๋ฒŒ ๊ธฐ์ดˆ์—ฐ๊ตฌ์‹ค ใ€Œ๋‰ด๋กœ๋ชจํ”ฝ ๊ธฐ์ˆ  ๊ธฐ๋ฐ˜ ๋ชจ๋นŒ๋ฆฌํ‹ฐ ๋ฐฐํ„ฐ๋ฆฌ PHM ๊ธ€๋กœ๋ฒŒ ๊ธฐ์ดˆ์—ฐ๊ตฌ์‹คใ€์˜ ์ง€์›์„ ๋ฐ›์•„ ์ˆ˜ํ–‰๋๋‹ค.