뉴로모픽 컴퓨팅을 위한 실제 뇌 구성요소 바이오 템플레이팅 : 은 입자 성장과 무기 입자 부착을 통한 전도성 및 기능 부여

Abstract

인간의 뇌는 복잡한 3차원 구조의 뉴런 네트워크로 구성되어 있으며, 이러한 구조를 통하여 에너지 효율적으로 작동한다. 이러한 뇌의 기능을 모방하기 위한 뉴로모픽 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 현재 뉴로모픽 시스템 제작 기술로 뇌의 복잡한 3차원 네트워크를 재현하는 것은 어려움이 있다. 이 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위하여 바이오템플레이팅 기술을 사용해, 실제 뇌의 복잡한 구조를 템플릿으로 이용하여 3차원 뉴로모픽 시스템 네트워크를 제작하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 뇌의 구성요소인 뉴런, 뉴런외 세포, 매트릭스의 3가지 수준에서의 연구를 진행한다. 실제 뉴런을 사용한 인공 시냅스 제작을 통해 신호 전달 기능, 정보 저장 기능을 부여하고, 뉴런 외 세포를 활용한 마이크로 로봇 연구를 통해 세포에 다양한 기능을 부여하였으며, 마지막으로 단백질 매트릭스에 다양한 무기물 부착을 선택적으로 진행하는 연구를 진행하였다. 최종적으로 3가지의 연구를 합쳐 전체 뇌에 선택적인 기능 부여를 통해 복잡한 네트워크를 가진 뉴로모픽 시스템을 제작하고자 한다.