새 양성자-전자 혼합전도체 개발…AI 연산 효율성과 성능 개선 기대

논문 제1저자인 박민주(왼쪽)씨와 교신저자인 송인택 교수. <국립안동대 제공>

국립안동대학교 화학생명공학과 송인택 교수 연구팀이 차세대 양성자-전자 혼합전도체 'Ni-BAND'를 개발한 연구 성과를 세계적 학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 발표했다.

이번 연구는 송 교수팀과 윤석민 경상국립대학교 교수, 임현섭 광주과학기술원(GIST) 교수 연구팀이 공동으로 수행한 결과물이다. 연구진은 수소 이온(양성자)과 전자가 물질 내부에서 동시에 효율적으로 이동할 수 있도록 설계된 새로운 양성자-전자 혼합전도체(Mixed Proton-Electronic Conductor, 이하 혼합전도체) 'Ni-BAND'를 개발했다. 이 소재는 실온에서도 우수한 전도성을 유지하며, 주변 습도에 따라 양성자 전도 성능을 조절할 수 있는 독특한 특성을 보인다.

특히, 기존의 혼합전도체가 주로 수소 생산 촉매 연구에 집중됐던 것과 달리, Ni-BAND는 저전력 인공지능(AI) 소자인 뉴로모픽 소자(neuromorphic device) 개발에도 활용 가능성이 큰 것으로 확인됐다. 뉴로모픽 소자는 인간의 신경세포(뉴런)와 유사한 방식으로 작동하는 차세대 반도체 기술로, 향후 AI 산업에서 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다. 현재 AI 기술 발전과 함께 전력 소모 문제가 중요한 과제로 떠오르고 있는 가운데, Ni-BAND의 우수한 특성을 활용하면 AI 연산 효율성과 성능 개선에 이바지할 것으로 기대된다.

이번 연구를 주도한 교신저자인 송인택 교수는 "이번 성과는 제1 저자인 박민주 석사과정 학생을 비롯한 연구진의 열정과 뛰어난 연구 역량이 만들어낸 결과"라며 "학생들이 연구에 적극적으로 참여하고 성장할 수 있는 환경이 중요한 원동력이 됐다"고 밝혔다.

손병현기자 why@yeongnam.com