오준학 서울대 교수팀, 차세대 인공 후각 시스템 개발

박태현 이화여대 교수팀과 공동 개발

서울대학교는 오준학 화학생물공학부 교수팀과 박태현 이화여자대학교 식품영양학과 교수팀이 차세대 인공 후각 시스템을 공동 개발했다고 25일 밝혔다.

오준학 서울대 화학생물공학부 교수[사진제공=서울대학교]

인공 후각 시스템은 인간의 후각을 모방해 냄새를 감지하고 분석하는 데 사용된다. 빠른 감지 속도와 높은 정확성을 갖춰 화합물 종류와 농도를 실시간 모니터링할 수 있으며, 인간이 접근하기 어려운 환경에서도 사용할 수 있어 새로운 응용 분야를 열어주는 중요한 기술로 인식된다.

공동 연구팀은 인간의 후각 수용체 3종을 나노 디스크로 만들고 이를 뉴로모픽 소자에 도입했다. 개발된 시스템은 다양한 냄새 물질에 대해 높은 민감도를 보일 뿐만 아니라, 뉴로모픽 소자를 기반으로 냄새 정보의 패턴을 인지하고 학습한 후에 미지의 냄새를 추론할 수 있다.

인공 신경망 학습을 통해 여러 가지 냄새 물질들을 분자 사슬 길이 수준에서 분별하고 그것들의 혼합물도 높은 정확도로 구별할 수 있다는 점이 이번 연구의 핵심이다.

박 교수는 "후각 수용체 어레이가 만드는 냄새 물질 고유의 패턴 정보를 인간의 뇌를 모사한 뉴로모픽 소자가 학습하고 추론한다는 점에서 인간의 후각과 매우 유사하다"며 "이번 연구 결과가 후각의 온-디바이스(On-device) 화에 크게 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 중견연구자지원사업, 기초연구실지원사업, 나노소재기술개발사업, 도레이 과학진흥재단과 산업통상자원부의 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 세계적인 국제학술지 사이언스 어드밴시스에 게재됐다.