김재준 유니스트 전기전자공학과 교수. [ⓒ유니스트]

[디지털데일리 배태용 기자] 유니스트(UNIST⋅울산과학기술원)전기전자공학과 연구진이 세계 최초로 초저전력 공간정보처리 인공지능 시스템-온-칩(AI System-on-Chip) 반도체를 개발했다.

이 외에도 저전력·초소형 CMOS 라이다 센서와 패치형 융복합 센서 등의 기술을 선보여 '반도체 설계 올림픽'으로 불리는 2024 국제고체회로학회(ISSCC)에 논문 3건이 채택됐다고 5일 밝혔다.

ISSCC는 70여 년 전통의 반도체 회로설계 분야 최고 권위 학회로, 매년 세계 최고 수준의 반도체 기술을 발표하는 장이다. 유니스트는 이미저·MEMS·메디컬·디스플레이 분야(IMMD)에서 2건, 디지털아키텍처 및 시스템 분야(DAS)에서 1건이 채택됐다.

DAS 분야에서 채택된 초저전력 AI SoC 반도체는 이규호 교수 연구팀이 개발했다. 이 반도체는 라이더 센서가 감지한 원거리, 360도 서라운드 공간정보 등 방대한 데이터를 실시간으로 처리할 수 있는 인공지능 시스템이다.

상용 모바일 컴퓨팅플랫폼인 Jetson Tx2 대비 에너지 소비량을 2044배나 줄였으며 최대 48 FPS 연산 처리 속도를 지원한다. 이 반도체는 자율주행차, 드론, 로봇 등에 적용될 수 있으며, 메타버스와 같은 가상현실 서비스에도 이바지할 수 있다.

IMMD 분야에서 채택된 두 건의 기술은 김성진 교수팀과 김재준 교수팀이 각각 개발한 논문이 채택됐다. 김성진 교수팀은 저전력·초소형 CMOS 라이다 센서 기술로 채택됐다. 이 센서는 기존에 연구진이 ISSCC에서 발표했던 라이다 센서의 절반 크기로 전력 소모는 21배 줄었으며 160×120의 고해상도 거리 영상을 제공할 수 있다. 자율주행차의 '눈'으로 불리는 라이다 센서의 크기와 소모 전력량을 줄여 모바일 메타버스 기기나 서비스 로봇 등에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

김재준 교수팀은 패치형 '융복합 센서' 기술을 선보인다. 이 센서는 센서의 신호 처리칩에 아날로그 인공지능 회로까지 넣어 센서 자체로 진단과 감지 기능을 할 수 있다. 생체신호로 부정맥을 진단하고 유해가스를 감지해 낼 수 있는 센서로, 센서를 구성하는 소자들을 스티커처럼 붙였다 떼어냈다 조합하면 원하는 감지 기능이 작동되는 방식의 재구성형 플랫폼 기술로도 주목받고 있다. 이 기술은 유니스트 기계공학과 신흥주, 정훈의 교수 연구실과 함께한 융합연구 성과다.

이들 성과는 내년 2월 미국 샌프란시스코에서 열리는 2024 ISSCC 정기학술대회에서 공개될 예정이다. 이번 정기학술대회에서는 아날로그, 데이터 컨버터, 디지털 아키텍처, RF 및 무선 시스템, 메모리, 정보보안, 전력관리, IMMD 등 총 12개 분야에서 234편의 논문이 소개될 예정이다.