▲ 호서대 전경     ©뉴스파고

외부 서버에 의존하지 않고 기기 내부에서 직접 학습하며 주변 환경 변화에 적응하는 차세대 인공지능(AI) 반도체 개발에 호서대학교가 참여한다.

호서대학교(총장 강일구)는 벤처대학원 AI스마트공학과 안기찬 교수 연구팀이 산업통상부의 '현장 적응형 엣지 러닝을 위한 초저전력 AI반도체 기술개발' 국책과제에 공동연구기관으로 참여한다고 밝혔다.

이번 사업은 한국산업기술기획평가원이 관리하는 국가연구개발사업으로, 시스템반도체 설계 전문기업 자람테크놀로지가 연구개발을 총괄한다.

호서대를 비롯해 고려대학교와 한국전자기술연구원(KETI)이 공동연구기관으로 참여하며, 초저전력 반도체 설계와 AI 학습 기술을 결합한 차세대 AI반도체 개발에 나선다.

연구의 핵심은 AI가 기기 내부에서 데이터를 학습하고 성능을 조정하는 '온칩 학습(On-Chip Learning)' 기술이다. 기존 AI 시스템이 사전에 학습한 모델을 활용해 데이터를 분석하고 판단하는 방식이었다면, 온칩 학습은 기기가 현장에서 수집한 데이터를 바탕으로 변화하는 환경에 적응할 수 있도록 하는 기술이다.

음향과 생체신호, 진동 등 다양한 센서 데이터를 활용할 수 있어 산업설비와 로봇, 안전관리 등 여러 분야에서의 응용 가능성이 기대된다.

연구진은 특히 사람의 뇌 신경망 구조를 모방한 뉴로모픽 기술을 활용해 반도체의 전력 소모를 줄이고 연산 효율을 높이는 데 집중한다.

센서가 24시간 작동하는 상시 감지 환경에서 소비전력을 10밀리와트(mW) 이하로 낮추고, 신경망처리장치(NPU)의 전력효율을 와트당 초당 8천억 회 연산에 해당하는 0.8TOPS/W 이상으로 높이는 것이 목표다. 이는 정부 요구치와 비교해 소비전력은 5분의 1 수준으로 낮추고, 전력효율은 60% 높인 수치다.

호서대는 이번 연구에서 개발되는 AI반도체의 성능과 안전성을 평가할 수 있는 검증체계 구축을 담당한다.

구체적으로 AI 모델의 학습과 갱신 과정, 이상 데이터 차단 기능, 오류 발생 시 복구 능력 등을 평가하는 기준을 마련하고 국제 인증체계와 연계할 계획이다.

이를 통해 국내에서 개발한 AI반도체의 신뢰성과 기술 호환성을 높이고, 향후 글로벌 시장 진출에 필요한 평가 기반을 마련한다는 구상이다.

연구를 이끄는 안기찬 교수는 국제 인공지능 표준화위원회(ISO/IEC JTC 1/SC 42)의 한국 대표 전문위원으로 활동하고 있으며, 국가기술표준원 AI 표준 코디네이터를 역임했다. 또한 AI 경영시스템 국제표준인 ISO/IEC 42001 인증 심사위원으로 활동하며 AI 기술의 안전성과 신뢰성 평가, 표준·인증 분야를 연구해 왔다.

호서대는 반도체 패키징 연구시설 등을 활용해 기술 검증과 평가체계 구축을 지원할 예정이다.

안 교수는 “이번 연구를 통해 국내 기업·연구기관이 함께 만든 기술이 국제 인증체계로 이어지도록 해 우리 온디바이스 AI반도체가 세계 시장에서 신뢰받는 기준을 선점하는 데 기여하겠다”고 말했다.