두유 쿠줌(Duygu Kuzum, 1983년 출생)은 터키계 미국인 전기 공학자이자 캘리포니아 대학교 샌디에이고 제이콥스 공과대학의 교수이다. 그녀는 단일층 재료 기반의 투명 신경 센서 개발과 신경망과 머신 러닝을 결합하여 뇌 과정을 연구하는 뇌 모방 컴퓨팅 연구로 잘 알려져 있다. 그녀의 연구는 신경과학과 인공 지능 모두에 응용되며, 특히 딥 러닝 시스템용 하드웨어 설계에 기여한다.
쿠줌은 2020년 국립보건원 신규 혁신가 상과 2025년 대통령 조기 경력 과학자 및 공학자 상을 포함한 수많은 상을 수상했다. 그녀의 연구는 Nature Communications 및 Nano Letters와 같은 주요 학술지에 게재되었다.
초기 생애 및 교육
쿠줌은 터키 앙카라에서 태어나 어린 시절 과학에 대한 관심을 키웠다. 그녀는 빌켄트 대학교에서 학부 과정을 마친 후, 미국으로 건너가 스탠포드 대학교에서 박사 과정을 밟았다. 그녀의 박사 연구는 현대 반도체 기술의 기초 분야인 CMOS 응용을 위한 MOSFET에 초점을 맞췄다. 박사 과정 동안 그녀는 인텔에서 인턴십을 완료하여 칩 제조 분야의 산업 경험을 쌓았다.
2011년, 쿠줌은 펜실베이니아 대학교 신경공학 및 치료 센터에서 박사후 연구원으로 합류했다. 그곳에서 그녀는 뇌 활동의 전기 기록과 광학 이미징을 동시에 가능하게 하는 투명 신경 전극 개발에 힘썼다.
연구 및 경력
쿠줌은 2015년 캘리포니아 대학교 샌디에이고에 합류하여 신경과학과 컴퓨팅의 교차점에서 연구 그룹을 이끌고 있다. 그녀의 연구실은 생물학적 시냅스를 모방하는 상변화 재료를 사용한 시냅스 소자를 포함하여 뇌에서 영감을 얻은 혁신적인 계산 전략에 중점을 둔다. 이 작업은 뉴로모픽 컴퓨팅과 관련이 있으며 더 에너지 효율적인 AI 하드웨어로 이어질 수 있다.
그녀의 연구의 핵심 측면은 동시 전기생리학 및 신경영상을 위한 투명하고 유연한 그래핀 전극 개발이다. 단일층 재료로 만들어진 이러한 센서는 연구자들이 빛 기반 이미징 기술과의 간섭을 최소화하면서 높은 해상도로 신경 활동을 관찰할 수 있게 한다.
쿠줌은 또한 신경 과정을 더 잘 이해하기 위해 분자 신경 센서를 머신 러닝 알고리즘과 통합한다. 그녀는 배아 인간 뇌를 모방하기 위해 제어 가능한 신경 센서가 내장된 줄기 세포로부터 자가 조립 구조를 구축했다. 이러한 오가노이드 모델은 신경 발달 및 신경 질환 연구를 위한 플랫폼을 제공한다.
그녀의 연구는 실험 신경과학과 계산 모델링을 연결하여 기초 과학과 잠재적 임상 응용 모두에 기여한다.
수상 및 영예
쿠줌은 경력 전반에 걸쳐 여러 권위 있는 상을 수상했다:
- 2013: PopTech 펠로우
- 2014: MIT 테크놀로지 리뷰 35세 미만 혁신가
- 2016: 해군 연구소 젊은 연구자 상
- 2017: IEEE 나노기술 위원회 젊은 연구자 상
- 2018: NSF CAREER 상
- 2018: NIH NIBIB 트레일블레이저 상
- 2020: NIH 신규 혁신가 상
- 2025: 대통령 조기 경력 과학자 및 공학자 상
이러한 영예는 나노전자공학, 신경 인터페이스 및 뇌 모방 컴퓨팅에 대한 그녀의 기여를 인정한다.
주요 논문
쿠줌은 그녀의 분야에서 영향력 있는 논문을 저술했다. 주목할 만한 작품은 다음과 같다:
- "Nanoelectronic programmable synapses based on phase change materials for brain-inspired computing" (2011), Nano Letters에 게재, 시냅스 소자에 대한 새로운 접근 방식을 입증.
- "Synaptic electronics: materials, devices and applications" (2013), Nanotechnology의 리뷰, 시냅스 소자의 최신 기술을 다룸.
- "Transparent and flexible low noise graphene electrodes for simultaneous electrophysiology and neuroimaging" (2014), Nature Communications에 게재, 신경 기록을 위한 핵심 기술을 소개.
이러한 논문은 널리 인용되었으며 신경망 하드웨어 커뮤니티와 신경과학 장비 모두에 영향을 미쳤다.
같이 보기
- 뉴로모픽 컴퓨팅
- 그래핀
- 뇌-컴퓨터 인터페이스