KIST, 뉴로모픽 컴퓨팅 생태계 조성 나선다

스파이킹 신경망 반도체 활용 연구과제 공모, 총 10억원 지원

[아이뉴스24 최상국 기자] 한국과학기술연구원(KIST)이 자체 개발한 스파이킹 신경망 반도체를 기반으로 국내 뉴로모픽(Neuromorphic) 컴퓨팅 생태계 조성에 나섰다.

7일 KIST는 스파이킹 신경망 반도체를 활용한 뉴로모픽 컴퓨팅 응용 프로그램 및 알고리듬 연구과제를 오는 6월 21일까지 공개모집한다고 밝혔다.

이번 공모에서는 KIST가 지난해(2022년) 국내 최초로 개발한 스파이킹 신경망 반도체인 ‘뉴플러스(Neu+)’와 ‘뉴로핏(NeuroFit)’을 활용해 뉴로모픽 컴퓨팅 알고리듬이나 응용 프로그램을 개발할 팀을 모집한다.

KIST는 이번 공모에서 5개 내외 과제를 선정해 총 10억원을 지원할 계획이다.

KIST 인공뇌융합연구단 김재욱 박사(왼쪽)와 박종길 박사가 각각 개발한 뉴로모픽 반도체를 선보이고 있다. [사진=KIST]

KIST는 지난해 8월 국내에서는 처음으로 스파이킹 신경망(SNN :Spiking Neural Network) 반도체 2종을 개발했다고 발표한 바 있다.

인공뇌융합연구단 박종길 박사 팀이 두뇌 신경망의 동작 원리를 모사한 디지털 뉴로모픽 시스템 “Neu+ (뉴플러스)“를, 김재욱 박사 팀이 인간의 두뇌처럼 경험을 통해 최적의 행동을 학습할 수 있는 아날로그 뉴로모픽 프로세서 'NeuroFit (뉴로핏)”을 각각 내놓았다.

스파이킹 신경망 반도체는 현재 주로 활용되는 심층신경망 구조의 인공지능 기술의 단점인 연산 복잡성과 그로 인한 과도한 에너지 소모 문제를 해결하기 위해 등장했다. 두뇌의 동작 원리와 구조를 본따 스파이크 신호가 발현되었을 때만 정보를 처리하기 때문에 전력소비를 크게 줄일 수 있다는 개념이다.

KIST 인공뇌융합연구단에서 개발한 디지털 뉴로모픽 반도체 'Neu+' [사진=KIST]

KIST 인공뇌융합연구단에서 개발한 아날로그 뉴로모픽 반도체 'NeuroFit'[사진=KIST]

이번 과제공모는 KIST가 개발한 뉴로모픽 컴퓨팅 하드웨어를 활용할 수 있는 소프트웨어 개발을 지원함으로써 국내에서도 뉴로모픽 컴퓨팅 연구개발 생태계를 조성하려는 목적으로 추진됐다.

KIST가 개발한 '뉴플러스'는 대규모의 스파이킹 뉴런을 집적한 프로그래밍 가능한 범용 뉴로모픽 시스템이다. 100만개의 스파이킹 뉴런과 10억개의 시냅스를 실시간, 디지털 방식으로 모사해 집적했다. 연구팀은 드론, 자율주행 로봇 등 저전력을 필요로 하는 자율 시스템 분야에 적용할 수 있는 SNN 기반 응용 어플리케이션 개발을 위한 범용 플랫폼의 역할을 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

'뉴로핏' 은 피드백 신호를 반영해 적응형 운동학습을 수행할 수 있는 스파이킹 신경망 뉴로모픽 프로세서이다. 1천24개의 뉴런과, 뉴런당 최대 64개의 시냅스를 탑재했으며, 아날로그 회로를 사용한 것이 가장 큰 특징이다. 아날로그 회로는 디지털 방식에 비해 정밀도가 떨어지지만 매우 적은 비용과 전력으로 운용할 수 있어 이족보행 로봇의 동적 균형제어 등 운동지능에 특화해 활용할 수 있다.

'뉴플러스' 개발자인 박종길 박사는 "현재 국내의 뉴로모픽 연구는 뉴런 및 시냅스 신소자 개발에 집중돼 실제 뉴로모픽 컴퓨팅 응용연구를 위해 필요한 프로세서에 대한 접근성은 매우 떨어진다. KIST는 이번 과제 공모를 통해 국내 독자적인 뉴로모픽 컴퓨팅 연구 생태계 조성의 발판을 마련하고 향후 시장성이 높은 뉴로모픽 컴퓨팅 응용 선별 및 관련 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.

또한 "이 분야 선두 주자인 인텔이 북미와 유럽 기관을 위주로 개방형 커뮤니티를 조성하고 있으나 국내 연구자들이 접근하기 어려운 측면이 있다"면서 "국내 뉴로모픽 컴퓨팅 연구자들의 많은 지원을 기대하고 있다"고 말했다.

/최상국 기자(skchoi@inews24.com)