서울과학기술대학교 화공생명공학과 장유현 학부 4학년 학생이 재료과학 분야의 SCI급 국제학술지인 Nanoscale Horizons (Impact Factor 6.6, JCR Q1)에 연구 논문을 게재했다.

  이번 연구는 기능성반도체 소재 및 소자 연구실(지도교수: 이은호)에서 수행된 것으로, 논문 제목은 ‘Harnessing Glycol–Alkyl Copolymerization to Realize Nonvolatile and Biologically Relevant Synaptic Behaviors’이다. 연구팀은 기존의 단편적 소재 변경 수준을 넘어서, 친수성 작용기 단위와 소수성 작용기 단위를 정교하게 공중합(copolymerization)하는 새로운 설계 전략을 제시하며, 고분자 채널 내 이온 이동·도핑·결정 구조 변화를 분자 수준에서 체계적으로 분석하였다.

  특히 장유현 학생이 주도한 실험과 분석은 유기 전기화학 기반 뉴로모픽 소자에서 가장 중요한 비휘발성 유지 성능(nonvolatile retention)을 크게 향상시키는 데 성공했다. 새롭게 설계된 고분자는 이온이 더 잘 들어가고 오래 머무를 수 있는 구조를 갖도록 개선되었으며, 그 결과 약 200초 동안 초기 전류의 약 24% 이상을 유지하는 안정적인 메모리 특성을 보였다. 또한 반복적인 학습 신호를 줄 때 전도도가 안정적으로 증가하고 감소하는 선형적인 학습·삭제 반응을 구현했으며, 실제 손글씨 숫자 인식 모의 실험에서도 94.1%의 높은 정확도를 기록했다. 이는 뉴로모픽 소자의 성능을 고분자 소재 설계만으로 효과적으로 조절할 수 있음을 보여준 결과로, 관련 연구 분야에서 의미 있는 성과로 평가된다.

  이번 논문 게재는 학부 연구의 한계를 넘어, 서울과학기술대학교가 추진하는 창의·도전형 연구 인재 양성의 성과를 보여주는 사례로 의미가 크다. 특히 차세대 AI 하드웨어 분야에서 중요한 위치를 차지하는 뉴로모픽 소자의 소재 설계 전략을 제시했다는 점에서 학문적·기술적 파급효과가 기대된다.

[그림] (좌) 서울과기대 화공생명공학과 장유현 학생, (우) 고분자 공중합체 기반 반도체 소자 구조 모식도 및 메모리 특성 평가