서울시립대학교 인공지능학과 백형부 교수와 첨단융합학부 구민석 교수 연구팀이 교육부와 한국연구재단이 지원하는 2025년 3차 이공분야 학술연구지원사업 '미래도전 연구지원사업'에 최종 선정됐다고 11일 밝혔다. 연구팀은 향후 5년간 총 10억 원의 연구비를 지원받아 ‘초저전력 뉴로모픽 AI 반도체 기반 실시간 LMM 플랫폼 연구’를 수행한다.
이번 연구는 자율주행차와 로봇 등 소형 기기에서도 ‘챗GPT’와 같은 대형멀티모달모델(LMM, Large Multi-modal Model)을 실시간으로 구동할 수 있는 원천 기술 개발을 목표로 한다. 기존 LMM은 일반 인지 모델보다 전력 소모가 1,000배 이상 많고 연산 시간이 길어 배터리로 구동되는 자율주행차와 로봇 적용에 한계가 있었다.
연구팀은 AI 모델(소프트웨어), AI 반도체(하드웨어), 이를 제어하는 시스템 소프트웨어를 통합 설계(Co-design)하는 방식으로 문제를 해결한다. 구체적 연구 내용은 ▲초저전력 AI 모델 ‘스파이킹 뉴럴 네트워크(SNN, Spiking Neural Network)’ 개발 ▲GPU 대비 약 625분의 1 전력으로 연산 가능한 ‘LMM 특화 뉴로모픽 반도체’ 설계 ▲여러 컴퓨팅 자원을 최적으로 제어하는 ‘실행 제어 플랫폼’ 구축 등이다.
이를 통해 기존 GPU 기반 시스템 대비 전력 소모는 80% 절감하고 반응 속도는 50% 향상된 AI 시스템 구현이 가능할 것으로 예상된다. 이는 전기차 주행거리 60km 증가와 배터리 교체 비용 절감 등 산업 전반에 긍정적 영향을 미칠 것으로 기대된다.
이번 연구는 AI 소프트웨어 전문가인 백형부 교수와 지능형 반도체 설계 전문가 구민석 교수의 융합 공동연구로 진행된다. 백형부 교수는 “이번 연구를 통해 소프트웨어와 하드웨어 경계를 넘나드는 융합 연구로 차세대 AI 반도체 플랫폼 핵심 원천 기술을 확보하겠다”며, “안전하고 에너지 효율적인 AI 시스템 구현으로 국내 자율주행 및 로봇 산업의 글로벌 기술 경쟁력을 한 단계 높이는 데 기여할 것”이라고 말했다.
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