국내에서 개발 중인 뉴로모픽 기술의 산업 응용 사례

1. 국내 뉴로모픽 기술 개발의 흐름과 산업 도입의 배경

국내에서 뉴로모픽 기술에 대한 연구는 2010년대 중반부터 본격적으로 시작되었으며, 최근 들어 정부 주도의 R&D 지원과 기업 주도의 실용화 시도가 빠르게 증가하고 있다. 특히 반도체 산업이 국가 전략산업으로 자리 잡으면서, 저전력·고성능 인공지능 칩에 대한 수요가 급증했고, 이에 대한 대안으로 뉴로모픽 컴퓨팅이 주목받기 시작했다. 국내 주요 연구기관과 대학에서는 뉴런과 시냅스의 동작 원리를 반도체 소자로 구현하려는 시도가 이어지고 있으며, 이를 실제 산업에 응용하기 위한 프로토타입 칩 개발도 동시에 진행 중이다. 뉴로모픽 기술은 단순히 기존 컴퓨팅 방식을 개선하는 수준이 아니라, 엣지 AI, 로보틱스, 의료 진단, 보안 감시, 스마트 제조 등 다양한 산업에 새로운 방식의 신호 처리 시스템을 제공할 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 이러한 기술적 특성과 수요 구조는 국내 뉴로모픽 기술이 초기 상용화 단계에 진입하는 중요한 배경이 되고 있다.

 

2. 한국전자통신연구원(ETRI)의 뉴로모픽 반도체 기술 개발 사례

한국전자통신연구원(ETRI)은 국내 뉴로모픽 반도체 분야를 선도하는 핵심 연구기관으로, 최근 수년간 뉴로모픽 프로세서와 시냅스 소자 개발을 병행하여 연구하고 있다. ETRI는 2020년대 초반부터 스파이킹 뉴런 기반의 아날로그 신경망 칩 개발에 집중해 왔으며, 현재는 ‘뉴로브레인(Neuro-Brain)’이라는 이름의 칩셋 아키텍처를 구축하고 있다. 이 칩은 이벤트 기반 입력을 처리하여 에너지 소모를 최소화하고, 센서와 직접 연결해 실시간 반응을 유도할 수 있는 구조로 설계되어 있다. 특히 청각 및 시각 센서와 결합하여 스마트 감지기로 활용 가능한 수준에 도달했으며, 소형 센서 네트워크나 엣지 컴퓨팅 장치에 쉽게 탑재될 수 있도록 설계되었다. ETRI는 이 기술을 활용하여 산업 현장 내 안전 모니터링 시스템, 스마트 공장 내 기계 이상 감지 시스템 등에 적용하는 실증사업도 동시에 추진하고 있다. 이는 국내에서 실질적인 뉴로모픽 기술의 산업 도입을 가속화하는 대표적인 사례로 평가받고 있다.

 

3. 국내 반도체 기업들의 뉴로모픽 기술 적용 방향

국내 주요 반도체 기업들 역시 뉴로모픽 기술을 차세대 성장동력으로 인식하고, 전략적인 기술 투자를 확대하고 있다. 특히 SK하이닉스는 뉴로모픽 메모리 구조에 대한 기술 개발을 지속해왔으며, 멤리스터 기반 시냅스 소자 연구를 통해 기존 DRAM 구조의 한계를 극복하려는 노력을 이어가고 있다. 또한 삼성전자는 차세대 뉴로모픽 프로세서를 연구하기 위한 학계와의 공동 연구를 진행 중이며, 강유전체(Ferroelectric) 기반 FeFET 시냅스 소자를 활용한 뉴로모픽 아키텍처 프로토타입을 개발 중이다. 이러한 소자는 기존 CMOS 공정과의 호환성이 높기 때문에, 대량 생산에도 유리하다는 장점이 있다. 국내 대기업의 이러한 움직임은 단순한 기술 시연을 넘어, 실제 제품에 적용할 수 있는 대규모 상용화 기반을 마련하고 있다는 점에서 산업적인 의미가 크다. 특히 스마트폰, 웨어러블 디바이스, 자율주행 플랫폼 등에 뉴로모픽 프로세서를 통합하는 방향으로 중장기 기술 전략이 수립되고 있다.

 

 

 

4. 뉴로모픽 기술의 국내 의료·보건 분야 응용 가능성

국내 뉴로모픽 기술은 의료 및 보건 산업에도 적용 가능성이 높게 평가되고 있으며, 실제로 몇몇 스타트업과 연구기관에서는 관련 기술을 개발 중이다. 예를 들어, 고려대학교 의료기기연구소는 뇌파 신호를 실시간으로 해석할 수 있는 뉴로모픽 칩 기반의 뇌파 분석 시스템을 개발하고 있다. 해당 시스템은 EEG 데이터를 스파이킹 형태로 변환하고, 이를 실시간으로 분류 및 진단하는 기능을 갖추고 있어, 치매 조기 진단이나 신경질환 모니터링에 활용될 수 있다. 이외에도 뉴로모픽 기술을 활용한 실시간 시력 분석 센서, 휴대용 뇌기능 추적기기 등이 개발 중이며, 이러한 기술은 병원 외부에서도 환자의 상태를 모니터링할 수 있는 디지털 헬스케어 솔루션으로 확장 가능하다. 기존 딥러닝 기반의 의료 AI 시스템은 서버와 클라우드 기반 처리가 필요하지만, 뉴로모픽 칩은 현장 내 실시간 처리가 가능하다는 점에서 기존 의료기기의 패러다임을 전환할 수 있는 잠재력을 지닌다.

 

5. 국내 로봇 및 스마트 센서 분야에서의 뉴로모픽 적용 사례

로봇과 스마트 센서 분야는 국내에서 뉴로모픽 기술이 실제 적용 가능한 대표적인 산업군이다. 서울대학교, 포항공과대학교 등의 연구실에서는 이벤트 기반 비전 센서(DVS, Dynamic Vision Sensor)와 뉴로모픽 프로세서를 결합하여, 지연 없는 실시간 객체 인식 및 회피 알고리즘을 개발하고 있다. 특히 이러한 기술은 드론, 자율주행 로봇, 제조용 로봇팔 등 다양한 응용 환경에 접목되고 있다. 예를 들어, 카이스트(KAIST)는 뉴로모픽 칩을 활용한 시각 피드백 기반 로봇 제어 시스템을 시연한 바 있으며, 이는 기존 딥러닝 기반의 제어 시스템보다 빠른 반응 속도와 낮은 전력 소비를 자랑한다. 이러한 기술은 산업 자동화, 물류 로봇, 재난 구조용 로봇 등에도 적용될 수 있다. 또한 스마트 홈 시스템에서 에너지 절감형 뉴로모픽 센서를 활용하여 움직임 인식, 조도 반응, 음성 명령 처리 등에도 시범 적용되고 있다. 이러한 기술 융합은 뉴로모픽 시스템이 국내 산업에서 단순 연구를 넘어 실용화 단계로 진입하고 있음을 보여주는 중요한 지표이다.