| 제 목 | 우성윤 교수 연구팀, Nature Communication (IF 15.7) 논문 게재 | ||||
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| 작성자 | 관리자 | 작성일 | 2025-11-28 | 조회수 | 471 |
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 경북대학교 전자공학부 우성윤 교수 연구팀의 연구 성과가 Nature 지에서 발간하는 국제 저명 학술지 “Nature communication” (IF 15.7)에 2025년 11에 게재되었다. 해당 논문은 서울대학교 이종호 교수 연구팀과의 공동 연구로, “Harnessing chaotic bifurcation in positive feedback transistors for secure and scalable random key generation”이라는 제목으로 출판되었다. 본 연구에서는 positive feedback transistor(PFT)에서 나타나는 band-to-band tunneling(BTBT) 기반의 새로운 턴온 메커니즘을 규명하고, 이를 통해 생물학적 인구증감론에서 사용되던 로지스틱 맵(logistic map)의 혼돈 분기(chaotic bifurcation) 개념을 세계 최초로 반도체 소자에 적용하였다. PFT의 게이트 바이어스(VG2)에 의해 형성되는 포물선형(parabolic) 입력–출력 관계는 로지스틱 맵의 수학적 구조와 동일하며, 이를 반복적 피드백(iterative feedback) 방식으로 동작시킴으로써 단일 소자(single device)에서 안정적이고 스케일러블한 아날로그 난수(random key) 생성이 가능함을 실험적으로 입증하였다. 또한 본 연구에서는 PFT와 charge-trap flash(CTF) 메모리를 CMOS 공정 기반으로 동일 SOI 기판에서 모놀리식 집적하여, 난수 생성–암호화–저장 기능을 하나의 플랫폼에서 구현할 수 있는 초소형·초저전력 하드웨어 보안 모듈을 제안하였다. 생성된 난수를 4비트로 양자화하여 지문(fingerprint) 이미지 암호화·복호화를 성공적으로 시연하였고, 암호화된 정보를 CTF 메모리 어레이에 직접 저장함으로써 하드웨어 기반의 완전한 보안 처리 흐름을 구현하였다. 제안된 PFT 기반 난수 생성 방식은 기존 RRAM·MTJ·QKD 기반 TRNG가 가진 공정 편차, 온도 민감성, 복잡한 시스템 요구사항 등의 한계를 극복하며, 10¹⁰회 이상 반복 동작에서도 열화 없이 안정성을 유지하는 높은 신뢰성을 확인하였다. 이는 빅데이터·바이오메트릭 보안·IoT 디바이스 환경에서 요구되는 경량 보안 하드웨어 구현을 가능하게 하는 새로운 기술적 전환점을 제시한다. 해당 논문 상세 내용은 아래의 논문 링크를 통해 확인할 수 있다. |
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