▲ 포스텍 기계·화학공학과 연구팀(좌측부터 노준석 교수· 인공지능대학원 트레본 베드로(Trevon Badloe) 박사·기계공학과 석박사통합과정 이석호 씨) 포스텍 제공
대화형 인공 지능 서비스 Chat GPT(챗 지피티)의 공개로 인공지능(AI)에 대한 세계의 관심이 뜨거워진 가운데 포스텍(포항공과대학교) 연구팀이 빛의 속도로 계산을 수행할 수 있도록 하는 메타물질 기반의 광학 컴퓨터의 가능성을 확인했다.

포스텍은 14일 기계공학과·화학공학과(노준석 교수· 인공지능대학원 트레본 베드로(Trevon Badloe) 박사·기계공학과 석박사통합과정 이석호 씨) 연구팀이 메타물질을 이용해 미분·적분과 같은 기본 연산의 광학적, 물리적 구현을 소개하고, 메타물질을 이용한 인공 신경망을 확인했다고 밝혔다.

4차 산업 혁명이 시작되면서 정보의 양의 폭발적으로 증가하고 있으며 그에 맞춰 기존의 전자 컴퓨터를 뛰어넘는 새로운 컴퓨팅 시스템의 필요성이 더욱 커지고 있는 가운데 광 컴퓨팅은 빛의 속도로 계산을 수행할 수 있고, 대규모 병렬화가 가능하며, 연산에 극도로 낮은 에너지 소비만을 필요로 한다는 장점 덕분에 매력적인 대안으로 떠오르고 있다.

연구팀은 메타물질을 이용해 미분과 적분 같은 기본 연산을 빛의 속도로 처리 하고, 인공 신경망 컴퓨팅을 구현했다.

이에 메타물질은 이차원적인 구조 때문에 이미지를 이용한 연산에 강점을 보이고 있으며 메타표면을 이용하면 메타표면을 지나기만 하면 ‘엣지’의 정보를 바로 얻을 수 있다.

또한, 이미지를 처리하는 인공 신경망을 구현하면서 인공지능의 복잡한 연산을 빛의 속도로 처리할 수 있게 된다.

연구를 주도한 노준석 포스텍 교수(기계공학과·화학공학과)는 “이번 연구를 통해 메타물질을 이용한 광학 컴퓨팅의 장점, 극복해야 하는 문제, 미래 방향을 제시하고자 한다”며, “이 연구가 메타물질을 이용한 광학 컴퓨팅 플랫폼 분야를 연구하는 사람들에게 도움이 되기를 기대한다”라고 말했다.
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