올 '최고과학기술인상' 황철성 교수 "AI 과전력 해결할 뉴로모픽 도전"

“현재와 같이 인공지능(AI) 성능을 높이기 위해 하드웨어를 계속 늘리는 방식은 지속 가능하지 않습니다. 뉴로모픽(뇌 모방 반도체)이 전력 소비의 효율성을 크게 높여줄 것입니다.”

올해 대한민국최고과학기술인상 수상자인 황철성 서울대 재료공학부 석좌교수는 3일 “뉴로모픽은 궁극적으로 앞으로 AI를 지속 가능하게 만들 것”이라며 이같이 강조했다.

과학기술정보통신부와 한국과학기술단체총연합회는 이날 ‘2025 대한민국최고과학기술인상’ 수상자로 황 교수를 선정했다고 발표했다. 대한민국최고과학기술인상은 우리나라를 대표하는 연구 성과를 이룬 과학기술인을 발굴해 국민에게 널리 알리고자 2003년부터 시상해온 국내 최고 권위의 과학기술인상이다. 시상은 9일 한국과학기술회관에서 열리는 ‘2025 세계 한인 과학기술인대회’ 개회식에서 이뤄진다. 황 교수는 대통령 상장과 상금 3억 원을 받는다.

서울대 무기재료공학과에서 학·석·박사를 마친 황 교수는 삼성전자 반도체연구소에서 선임연구원으로 근무한 뒤 1998년부터 모교 재료공학부 교수로 재직해 왔다. 현재까지 석사 65명, 박사 100명을 배출하는 등 차세대 반도체 분야 전문 인력 양성에 기여하고 있고 기존 D램과 낸드 플래시의 한계를 넘어설 새로운 메모리 소자를 연구해 국가 연구개발 수준을 끌어올렸다는 평가를 받는다. 황 교수는 “반도체 분야의 중요성과 후학 양성을 수행한 부분이 좋은 평가를 받은 것 같다”며 수상 소감을 전했다.





황 교수는 기존 D램의 한계를 극복하기 위해 미래 메모리 소자 분야를 개척하는 연구를 진행하고 있다. 메모리반도체 산업은 소자 크기 축소에 의존해서 성장해 왔지만 요즘은 이러한 방식으로 더 이상 경제적 이윤을 창출하기 어려워졌고 이에 따라 새로운 물질의 더 향상된 성능이 필요해졌다. 그는 “과거 삼성전자에 재직할 때부터 오늘날까지 연구하고 있는 D램용 초고유전체 연구를 통해 새로운 물질이 반도체 라인에서 적용될 가능성과 신물질 도입에 따른 라인 오염에 대한 두려움을 감소시키는 데 기여했다”고 자신의 연구를 설명했다.

황 교수는 앞으로 반도체 산업이 주목해야 할 변화로 ‘전력’을 꼽았다. 그는 “AI는 대규모언어모델(LLM)과 같은 대규모 데이터 소프트웨어와 이를 구동하는 그래픽처리장치(GPU) 기반 하드웨어로 구성되는데 이는 전력 과소비를 유발한다”며 “AI 시스템의 과도한 전력 사용을 줄이는 연구가 반도체에서 매우 중요하다”고 강조했다.

이런 이유로 그는 최근 인간의 뇌처럼 작동하는 뉴로모픽 반도체 개발 연구가 향후 지속 가능한 반도체 분야 기술 개발에 기여할 것으로 기대했다. 뉴로모픽 반도체는 인간의 뇌를 모방해 데이터 이동 없이 바로 계산이 가능한 시스템으로 초저전력·고효율 AI 구현이 가능하다. 그는 “반도체는 평면 집적도 경쟁에서 부피 집적도 경쟁으로 바뀔 것”이라며 “기존 GPU 등 하드웨어 성능 개선뿐 아니라 뇌처럼 동작하는 뉴로모픽 반도체 등 새로운 반도체 칩의 개발이 AI 전력 소모 문제의 근본적 해결책이 될 것”이라고 말했다.