뉴로모픽 컴퓨팅은 인간의 뇌 구조와 기능을 모방한 하드웨어 및 소프트웨어 시스템을 개발하는 첨단 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 메모리 소자와 트랜지스터를 3차원적으로 집적하여, 인공지능 연산을 위한 초고집적 뉴로모픽 하드웨어를 구현하고 있습니다. 이러한 시스템은 기존의 폰 노이만 구조가 가진 병목 현상을 극복하고, 병렬 연산 및 저전력 처리가 가능하도록 설계됩니다. 특히, 다양한 센서로부터 획득한 정보를 실시간으로 융합하여 처리하는 뉴로모픽 센서 퓨전 기술에 집중하고 있습니다. 이는 이미지, 소리, 압력 등 여러 형태의 데이터를 동시에 받아들이고, 이를 신경망 기반의 하드웨어에서 직접 분석함으로써, 에지 컴퓨팅 환경에서의 지능형 데이터 처리를 실현합니다. 이러한 기술은 자율주행, 스마트 헬스케어, 로봇 등 다양한 분야에서 실시간 의사결정과 반응이 필요한 시스템에 적용될 수 있습니다. 연구실은 메모리스티브 소자, 2차원 소재 기반 트랜지스터, 3차원 집적 회로 등 첨단 반도체 기술을 활용하여 뉴로모픽 하드웨어의 성능을 극대화하고 있습니다. 또한, 실제 환경에서의 센서 데이터 융합 및 인공지능 연산을 위한 알고리즘 개발에도 주력하고 있으며, 이를 통해 차세대 지능형 센서 시스템의 상용화와 실용화를 목표로 하고 있습니다.

전자피부(Electronic Skin)는 인간의 피부처럼 유연하고 신축성이 있으며, 다양한 물리적·화학적 자극을 감지할 수 있는 전자 소자입니다. 본 연구실에서는 초박막 반도체 및 나노소재를 활용하여, 무선 및 칩리스 구조의 전자피부를 개발하고 있습니다. 이러한 전자피부는 생체 신호 모니터링, 웨어러블 헬스케어, 로봇의 촉각 센서 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있습니다. 특히, 땀구멍 구조를 모사한 다공성 전자피부, 표면 음향파 기반의 고감도 센서, 자가발전형 센서 등 혁신적인 기술을 도입하여 장기간 신뢰성 있는 생체 신호 측정이 가능합니다. 또한, 기존의 집적회로 칩이 필요 없는 칩리스 무선 센싱 기술을 통해, 전력 소모를 최소화하고 유연성을 극대화한 차세대 전자피부 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이미지 센싱 시스템 분야에서는 2차원 반도체, 양자점, 이종접합 구조 등을 활용한 고성능 이미지 센서 및 포토다이오드 개발에 주력하고 있습니다. 자가발전형 멀티밴드 이미지 센서, 적외선 및 가시광 동시 감지, 3차원 이미징 등 다양한 기능을 갖춘 센서 시스템을 연구하며, 이를 통해 의료, 환경, 보안 등 다양한 산업 분야에 혁신적인 솔루션을 제공하고 있습니다.