생체모방기술과 반도체

생체모방·자연모방 기술은 생물체나 자연이 갖고 있는 원리를 모방해 필요한 기능을 인공으로 만들어 내는 것을 말한다. 인간 모습을 흉내 낸 직립로봇, 새 날개에 착안한 비행기, 민들레 홀씨를 모방한 낙하산, 엉겅퀴 갈고리 원리를 응용한 벨크로(찍찍이) 등 우리 주변에서 흔히 볼 수 있다. 

눈에 보이지는 않지만 뇌 원리를 연구해 지능을 인공으로 모방한 인공지능(AI)도 그 가운데 하나다. AI를 적용하고 인간 팔다리 관절을 벤치마킹한 직립로봇은 말 그대로 인간을 통째로 모방한 산물인 셈이다. 물론 아직 AI 로봇은 초기 단계이고, 공상과학영화(SF)에 등장하는 인간과 똑같은 로봇 수준에 도달하기에는 아직 갈 길이 멀다.

세계적으로 AI 반도체 개발 경쟁이 치열하다. 인텔, 퀄컴, 삼성전자, 네패스, 화웨이 등 반도체업계는 4차 산업혁명 흐름에 대비한 주도권 잡기에 사활을 걸고 있다. 사실 반도체는 4차 산업혁명과 무관하게 인간 뇌에 착안한 연구의 핵심으로 인식돼 왔다. 흔히 메모리 반도체는 인간의 기억 기능, 시스템 반도체124는 인간의 판단 기능으로 각각 설명하기도 한다.

그러나 최근 개발 경쟁에 나선 AI 반도체는 그 단계보다 한 단계 진화된 것이다. AI 반도체가 기존의 반도체와 다른 것은 뇌 신경망 기능을 따온 신경망처리장치(NPU)를 접목했다는 점이다. 즉 학습 능력이 있는 반도체인 것이다. AI 반도체는 기존의 AI 머신 기능을 통째로 회로화한 칩으로 보면 된다. 그 칩을 우리가 일상에서 쓰고 있는 스마트폰, 자동차 등 각종 기기에 적용하면 AI 기능이 구현된다. 

우리가 원하는 기능을 프로그래밍으로 구현한 것이 소프트웨어(SW)다. 이 SW를 작은 칩에 회로로 집적, 전력 소모를 줄이고 빠르게 실행되도록 한 것이 반도체다. 반도체는 단순한 부품 개념을 넘어 모든 기기의 성능과 부가 가치를 결정하는 핵심 기술의 집적체다. 반도체가 4차 산업혁명을 가능케 하는 핵심 산업이자 수혜 산업인 이유도 여기에 있다.
전자신문