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KAIST, 국기원 인정 로봇태권도 대회 개최
- 제12회 지능형 SoC 로봇워 대회 참가팀 4월30일까지 접수
KAIST(총장 강성모)는 올해 10월말 ‘제12회 지능형 SoC(System-on-Chip) 로봇워(Robot War) 대회’를 개최하며, 이 대회 종목으로 진행되는 SoC 태권로봇 우승팀에게 세계 태권도본부인 국기원이 태권도 명예단증을 수여하기로 결정했다고 밝혔다. 이로써 SoC 태권로봇은 세계 최초로 국기원의 인정을 받는 로봇 태권도 대회가 되었다.
지난 2002년 KAIST 전기전자과 유회준 교수가 처음 고안해 지금까지 개최되고 있는 지능형 SoC 로봇워 대회는 SoC 태권로봇과 휴로경기(HURO-Competition) 두 종류의 종목으로 나눠 진행된다.
SoC 태권로봇은 우리나라의 전통무술인 태권도를 지능형 로봇에 접목해 태권도처럼 1:1 경기 대련을 펼친다. 대회에 참가하는 로봇은 눈 역할을 하는 카메라와 반도체 칩을 내장하고 있어 스스로 사물을 인식하고 동작을 제어하는 두뇌기능을 갖추고 있다. 몸체에는 휴머노이드 로봇 기술이 적용되어 21개 관절이 앞차기, 옆차기, 주먹지르기 등 다양한 태권도 대련 모습을 연출한다.
이 대회를 주관하고 있는 KAIST 시스템설계응용연구센터(System Design Innovation & Application Research Center, SDIA)는 태권 로봇 경기 외에 지난해부터는 로봇 태권도 시연팀을 운영하면서 태권도의 기본 동작과 품새, 격파 등 다양한 태권도 군무를 대중에게 선보이고 있다.
SoC 로봇워 대회 운영위원장인 유회준 전기및전자공학과 교수는 “차세대 성장 동력원으로 주목받고 있는 로봇을 태권도와 함께 선보임으로써 우리나라의 로봇기술력과 전통을 동시에 알릴 수 있는 기회를 만들고자 2012년도부터 태권로봇 시연팀을 준비해 왔다”며 “앞으로도 국기원과의 지속적인 협력을 통해 태권도 로봇의 다양한 콘텐츠를 개발할 것”이라고 말했다.
로봇워 대회의 또 다른 종목인 휴로경기(HURO-Competition)에서는 돌발 상황 피하기, 장애물 넘기, 골프공 넣기 등 로봇이 주어진 여러 가지 임무를 수행하고 결승점을 빨리 통과하면 높은 점수를 받는다. 우승팀에게는 대통령상이 수여된다.
대학생 혹은 대학원생이면 누구나 참여가 가능한 제12회 지능형 SoC 로봇워 대회는 홈페이지(http://www.socrobotwar.org)를 통해 오는 4월 30일까지 참가 접수를 받는다. 끝.
※ 행사개요
○ 행사명: 제12회 지능형 SoC 로봇워
○ 주최: 지식경제부
○ 주관: KAIST SDIA(시스템설계응용연구센터)
○ 참가팀 접수: 2013년 3월 15일 ~ 4월 30일
○ 본선: 2013년 10월 말 예정
○ 참가대상: 대학(원)생을 포함한 2인 이상 6인 이하로 구성된 팀
○ 경기종목: 휴로경기(HURO-Competition)와 SoC 태권로봇
○ 대회시상
- HURO-Competition
대상: 대통령상
금상: 장관상
은상: KAIST 총장상
동상: SDIA 센터장상
- SoC 태권로봇
대상: 국무총리상, 국기원 명예단증
금상: KAIST 총장상
은상: SDIA 센터장상
동상: SDIA 센터장상
○ 문의
- Tel. 042-350-8929
- Fax. 042-350-8930
※ 사진 설명: 태권로봇이 태권도 동작을 시연해 보이고 있다.
2013.03.25 조회수 13862 -
플라즈몬 디스플레이 상용화기술 개발
- 나노 표면 플라즈몬 기술 이용해 투과율 향상 기대 -
- 대면적 OLED, LCD에 상용화 가능한 컬러필터 기술 -
플라즈몬 효과를 이용해 디스플레이 컬러필터를 상용화 할 수 있는 공정기술이 KAIST와 고려대학교 연구진에 의해 개발됐다.
우리 학교 전기및전자공학과 최경철 교수와 고려대학교(총장 김병철) 전기전자전파공학부 주병권 교수 공동 연구팀이 나노 표면에서 발생하는 플라즈몬 효과를 이용한 디스플레이 컬러필터를 상용화할 수 있는 설계 및 공정기술을 개발했다.
컬러필터는 LCD나 OLED와 같은 디스플레이와 디지털 카메라에 사용되는 CMOS 이미지 센서 등에서 색상을 표현하는 핵심부품이다. 현재 상용화중인 컬러필터는 투과율이 20~30%대로 알려져 있는데, 플라즈몬 효과를 이용하면 투과율을 기존보다 40%이상까지 끌어올려 전력효율을 약 2배 향상시킬 수 있다는 연구 성과들이 최근 보고됐다.
최근 발표된 플라즈몬 필터는 마이크로미터(㎛) 크기의 극소 면적에만 구현할 수 있었던 한계가 있었다. 그러나 이번 연구에서는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 2.5㎝크기까지 구현해냈다. 기존에 상용화중인 레이저 기술을 적용한 공정기술로 플라즈몬 컬러필터를 이용한 디스플레이를 양산할 수 있는 단계까지 올라왔다는 게 학계와 산업계의 평가다.
향후 이 기술을 이용해 투과율을 40%이상 끌어올려 저전력 플라즈몬 디스플레이를 양산하는게 연구팀의 목표다.
이와 함께 레이저 광의 간섭현상을 통해 나노 구조를 형성하는 기술인 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 나노 패턴을 대면적에 구현함과 동시에 컬러필터의 특성을 최적화하면서 공정에서 발생하는 에러를 보완할 수 있는 설계방법을 제시했다.
레이저 간섭 리소그래피 기술을 적용해 연구팀이 제시한 공정은 기존 컬러필터 양산기술의 공정이 복잡한 단점을 극복해 저렴하게 만들 수 있을 것으로 기대된다.
도윤선 박사과정 학생은 이번 연구에 대해 “그동안 공정 비용, 시간, 수율 측면에서 플라즈몬 현상을 산업적으로 이용하는데 한계가 있었다”며 “연구팀이 제시한 컬러 필터 기술은 설계 및 공정의 간소화를 통해 시간이 단축되고 비용이 적게 들어 염료 및 안료기반 컬러필터 기술을 대체할 수 있을 것”이라고 말했다.
고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생은 “이번 연구는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 TV화면 등 대면적에 적용이 가능하다”며 “기판의 종류에 구애받지 않아 차세대 나노 공정 기술에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.
KAIST 전기및전자공학과 도윤선 박사과정 학생과, 고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생이 주도한 이번 연구 성과는 나노 기술 분야 저명 학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머터리얼스(Advanced Optical Materials)’ 2013년 2월호 표지논문으로 게재됐고, 6건의 관련 특허를 출원했다.
2013.03.06 조회수 11373 -
2012 웨어러블 컴퓨터 경진대회 본선 개최
- 15일~16일 코엑스 전시장 3층 D1홀서 개최 -- 스마트폰을 이을 차세대 IT기술의 향연 펼쳐져 -
우리 대학과 (사)한국차세대컴퓨팅학회가 공동으로 주관하는 ‘2012 웨어러블 컴퓨터 경진대회(Wearable Computer Competition, WCC)’ 본선이 11월 15일~16일 양일간 코엑스 전시장 3층 D1홀에서 개최된다.
2005년 처음 시작돼 매년 실시되는 웨어러블 컴퓨터 경진대회는 올해로 8회째를 맞는다.
지난 5월 참가 신청을 접수한 60여개 팀을 대상으로 엄격한 서류 및 발표심사를 거쳐 본선에 진출한 9개 팀에게는 직접 웨어러블 컴퓨터를 제작할 수 있도록 팀당 시작품 제작비조로 150만원을 지원했다.
올 대회부터는 또 삼성전자로부터 후원을 받아 본선에 진출한 모든 팀에게 갤럭시S3, 갤럭시 노트 등과 같은 삼성의 스마트 IT 기기를 지원해 메인 프로세서로 사용토록 했다.
이와 함께 본선 진출 팀에게는 코오롱인더스트리 후원을 받아 "코오롱스포츠"와 "헤드"의 제품을 시제품 제작을 위한 의류로 제공했으며, 코오롱인더스트리 특별상도 시상한다.
참가팀들은 강력한 컴퓨팅 파워를 가진 스마트 기기를 활용해 다양한 아이디어를 활용한 웨어러블 컴퓨터를 제작했다. 이들은 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 만든 제품을 이번 대회 무대공연에서 선보인다.
특히 이번 출품작 중에서는 뇌파를 이용한 게임을 통해 집중력 장애를 치료할 수 있는 ‘Be Smart’란 제품이 제작돼 눈길을 끈다.
헤드밴드의 형태로 제작된 이 작품은 사용자의 뇌파를 측정해 집중할수록 게임에서 좋은 점수를 받을 수 있다는 점이 큰 특징이다. 양궁, 카약, 달리기와 같은 올림픽 종목을 바탕으로 한 게임으로 구성됐는데 양궁의 경우 사용자의 집중력이 높아질수록 과녁의 가운데로 화살이 향하도록 제작됐다.
기존 집중력 장애 치료를 위한 뇌파 측정 장치는 가격이 비싸 일반인들이 쉽게 접하기 어려운 반면, Be Smart는 크기가 작으면서도 저가로 제작돼 주의력결핍 및 과잉행동장애(ADHD)를 겪고 있는 아동들의 치료에 큰 도움이 될 것으로 예상된다.
이와 함께 착용하기만 하면 자동으로 사용자의 생체 신호를 측정해 건강 정보를 알려주는 가방 ‘Bag점’도 커다란 관심을 받을 것으로 기대되고 있다.
이 가방은 비접촉식 센서를 이용해 평소처럼 가방을 메는 것만으로도 사용자의 건강 정보를 알아낼 수 있다. 측정된 건강 정보는 스마트 폰을 통해 실시간으로 확인가능하며 특정 의료기관으로 전송해 건강관리를 받을 수 있다는 게 이 작품의 장점이다.
이밖에 ▲탭댄스를 추면서 즐기는 체감형 댄스 게임 신발 ▲스마트폰 텍스트를 점자로 출력하여 주는 시각장애인용 장갑 ▲간병인의 역할을 대신 해주는 환자복 등 개성 있는 작품들도 이번 대회에서 소개된다.
대회위원장인 유회준 KAIST 전기및전자공학과 교수는 “스마트폰을 이을 차세대 IT 기술로 웨어러블 컴퓨터가 각광받고 있다”며 “웨어러블 컴퓨터 경진대회를 통해 출품되는 기발하고 완성도 높은 시작품을 통해 우리나라가 이 분야 산업을 선점할 수 있는 계기로 삼겠다”고 말했다.
한편, 웨어러블 컴퓨터는 이동 중에도 자유자재로 컴퓨터를 사용하기 위해 소형화, 경량화해 신체 또는 의복의 일부분으로 착용할 수 있도록 제작된 컴퓨터다.
IT기술과 패션을 융합해 엔터테인먼트, 헬스 케어 및 새로운 의복문화 창조를 추구하며, 스마트폰과 같은 소형화 IT기기의 등장과 함께 차세대 IT 기술로 각광받고 있다.
행사에 대한 자세한 사항은 홈페이지(http://www.ufcom.org)를 통해 확인 가능하다.
2012.11.15 조회수 10654 -
KAIST 유학생들, ‘다문화 이해 프로그램' 운영
- 유학생들은 자국 문화를 소개하고, 국내 학생들은 유학생과 친목도모와 정보교류하고 -
KAIST 유학생들이 자국문화를 소개하고 재학생 간 교류를 증진시키기 위해‘KAIST ONE(Overseas Networking Exchange)’ 프로그램을 운영 중이다.
2007년 ICU(한국정보통신대학교)의 외국인 문화행사로 시작된 이번 프로그램은 통합 후 "KAIST ONE"으로 이름을 바꿔 행사가 진행 되고 있다. 현재까지 40여 개국 학생들이 행사에 참여했으며 매 행사마다 150여명 이상이 참여해 왔다.
전 세계 70여 개국에서 유학 온 700여명의 KAIST 유학생들이 자발적으로 진행하는 ‘KAIST ONE’ 프로그램은 격주 목요일 밤 7시부터 9시까지 KAIST 국제센터에서 학기 중 총 5차례 열린다.
지난 달 11일과 이번 달 1일에는 각각 콜럼비아와 사우디아라비아 학생들이 각각▲자국 문화를 소개하는 프리젠테이션 ▲전통문화 공연 ▲전통음식 함께 나누어 먹기 행사를 가졌는데 150여명의 학생들이 참여해 큰 호응을 얻었다.
이어 이번 달 15일과 29일에는 각각 덴마크와 우간다 학생들이, 다음 달 6일에는 카메룬 학생들이 자국소개의 밤 행사를 진행 할 예정이다.
특히 지난해부터 튀니지, 브라질, 파키스탄, 아제르바이잔, 태국, 독일 등 각국의 대사들도 이 행사에 참석해 음식 제공과 문화 소개자료 등을 제공하는 등 외국공관에서 적극적인 관심과 후원을 하고 있다.
이번 프로그램을 기획한 카림 샤리피(Karim Charfi)(튀니지, 전기및전자공학 3학년)씨는 “매학기 발표국가를 선정하는 과정에서 서로가 경쟁적으로 발표기회를 가지려 한다“며 “KAIST ONE은 한국에 잘 알려지지 않은 우간다, 카메룬, 튀니지, 칠레 40개국에서 다양한 유학생들이 참여하기 때문에 KAIST 만의 독특한 문화행사로 자리 잡았다”라고 말했다.
행사를 주관하는 유창동 글로벌 협력본부장은 “KAIST ONE은 유학생들에게는 자국의 문화를 알릴 수 있는 기회이고, KAIST 학생들에게는 유학생들과 친목도모와 정보 교류를 할 수 있는 행사다” 라며 “이 행사가 KAIST 구성원 뿐만 아니라 지역 주민들과도 함께할 수 있도록 확대시킬 계획이다”라고 말했다.
이번 행사에는 KAIST 재학생 뿐 만 아니라 일반인의 참여도 가능하다.
2012.11.15 조회수 7695 -
'전기자동차 국제포럼 2012(IFEV 2012)' 개최
- 홍순만 철도기술연구원장 등 교통 분야 전문가 20여명 참가 -- 무선충전 고속철도, 타이어를 이용한 무선충전 전기차 등 신기술 교류의 장 -
국내·외 산·학 관계자들 간에 미래 교통기술 연구 성과에 관한 학술교류의 장이 펼쳐진다.
우리대학 조천식 녹색교통대학원(원장 조동호)은 7일 오전 10시 30분부터 대전 KAIST 본원 대강당에서 ‘전기자동차 국제포럼 2012(IFEV 2012)’를 개최한다.
국내・외에서 미래 교통기술을 선도적으로 연구하는 20여명의 학계 및 산업계 연구자가 참여하는 이번 포럼은 미래 교통기술의 연구방향과 상업화에 관해 토론하고 각종 정보를 교류하는 국내 최대의 전기자동차 학술대회다.
기조연설자로 나선 홍순만 한국철도기술연구원장은 ‘혁신적 녹색교통 기술’을 주제로 강연할 예정인데 한국철도기술연구원이 개발 중인 이층구조 고속철과 철도의 무선전력 전송기술의 개발현황을 소개할 예정이다.
이어 김경철 한국교통연구원장이 ‘IT 전기자동차의 기술융합 교통전략’을, ▲다카시 오히라(Takashi Ohira) 일본 토요하시 공과대학 교수와 ▲토모유키 신카이(Tomoyuki Shinkai) 게이오대 교수가 각각 ‘비자기, 비공진성 전기자동차 무선전력 충전기술’과 ‘오픈소스 전기자동차를 통한 지속가능 사회 실현’이라는 주제로 발표한다.
이 밖에 크리스티앙 코벨(Christian Kobel) 독일 봄바르디아 개발이사는 ‘대중교통의 무선전력 전송기술’을, 그리고 피터 베어그라프(Peter Burggraef) 독일 아헨공대 교수는 ‘전기 이동성의 발전방향’이라는 주제로 강연할 예정이다.
각 분야별 기술 세션에서는 ▲미래 도로차량과 무선전력 전송기술 ▲ 미래 고속철도 시스템 ▲미래 해양 선박시스템 ▲녹색교통기술의 전략과 정책 등에 관한 발표와 함께 패널 간 토론이 진행된다.
최근 들어 세계 각국의 자동차업체가 CO2 배출량과 석유의존도를 줄이기 위해 온라인 전기자동차, 플러그인 하이브리드, 배터리 교체방식 전기자동차 등 다양한 기술을 제시하고 있는 가운데 KAIST 무선전력 전송기술(Wireless Power Technology : WPT)을 학계가 이번 포럼에서 어떻게 평가할지에도 큰 관심이 쏠리고 있다.
KAIST 조천식 녹색교통대학원 서인수 교수는 “이번 포럼에서는 집전장치와 전봇대가 필요 없는 무선 고속철도 기술 등 다양한 신기술이 소개될 예정”이라며 “저탄소 녹색성장을 실현하기 위한 전 세계 정부•학계•산업계 관계자들이 미래 교통기술의 방향과 사회적 파급효과를 알 수 있는 소중한 기회가 될 것” 이라고 말했다.
이번 포럼의 상세한 정보는 홈페이지(http://gt.kaist.ac.kr/ifev2012/)에서 확인 할 수 있다.
한편, 이번 포럼은 KAIST 조천식 녹색교통대학원이 주관하고 한국철도기술연구원을 비롯해 자동차부품연구원, 전북자동차기술원, 도로교통공단, 교통안전공단, 한국자동차공학회, 주식회사 OLEV, OLEV Technology가 후원한다.
2012.11.06 조회수 10015 -
지능형 SoC 로봇워 2012 개최
- 국내 최강 인간형 로봇들의 태권도 결투 -
- 25~28일 일산 킨텍스서 열려 -
우리 학교는 국내 최대 규모의 지능형 로봇 대회인 ‘지능형 SoC 로봇워 2012’를 25일~28일 일산 킨텍스(KINTEX)에서 개최한다.
‘지능형 SoC 로봇워’는 세계 최초로 SoC 기술을 활용한 로봇 대회다. 2002년 KAIST 전기및전자공학과 유회준 교수가 제안해 시작됐으며 올해 11회째로 국내 이공계 대학생들에게는 최고의 로봇대회로 자리매김 하고 있다.
SoC(System on Chip)이란 하나의 칩에 프로세서, 메모리, 주변장치, 로직 등 시스템 구성요소를 통합하는 반도체 기술이다.
참가자는 이를 로봇에 접목해 사람의 눈에 해당되는 카메라와 거리를 측정하는 센서를 이용해 원격조종 없이 사물을 인식하고 스스로 판단할 수 있는 지능형 휴머노이드 로봇을 개발해 출전한다.
이번 대회는 올 4월 참가신청을 시작으로 출전자격 TEST, 예선대회를 거쳐 최종 선발된 22개 대학팀이 본선에서 격돌을 벌인다. 참가팀 중 충남대학교는 4개 팀으로 가장 많은 본선 진출 팀을 배출했으며, KAIST, 금오공과대학, 상명대학교, 한양대학교 등이 참여한다.
대회 종목은 휴로-경쟁 부문과 SoC 태권로봇 부문으로 나뉜다.
휴로-경쟁 부문은 기어가기, 바리게이트 통과, 다리 건너기, 태권도 격파, 골프공 넣기의 미션이 주어지며, 미션을 모두 수행하고 가장 빨리 통과하는 팀이 우승을 차지하게 된다.
태권로봇 부문은 로봇들의 태권도 격투 경기로 토너먼트 방식으로 진행되며, 태권도 동작으로 상대로봇을 공격해 다운시키거나, 주먹지르기, 발차기 등으로 점수를 매겨 우승팀을 가린다.
각 종목 우승팀에게는 대통령상과 국무총리상이 수여된다.
대회의 이벤트로는 KAIST SDIA 연구센터와 충남대학교 로봇동아리 GROW에서 준비한 로봇 태권도 시범과 ‘강남스타일’ 등의 음악에 맞춰 댄스도 함께 선보일 예정이다.
대회 운영위원장인 유회준 교수는 “로봇 기술에 있어, 지능의 핵심은 두뇌 칩 기술”이라며 “곧 다가올 로봇 시대를 대비해 국내 기술을 바탕으로 한 로봇 칩 개발에 힘 써야할 때”라고 말했다.
이번 대회에 관한 자세한 내용은 홈페이지(http://www.socrobotwar.org)를 통해 확인 가능하다.
2012.10.25 조회수 9452 -
공간을 자유자재로 누비는 가상스피커 개발
김양한 교수
- 3D 입체 영상과 결합해 진정한 3D TV 시대 임박 -- 이론적, 실용적 측면 모두 해결해 곧 상용화 예정 -
원하는 공간 어디서나 마치 스피커가 놓여 있는 것처럼 소리를 들을 수 있는 시스템이 개발돼 곧 상용화 예정이다.
우리 학교 기계공학과 김양한, 최정우 교수 연구팀이 공동으로 3차원 공간상에 자유롭게 가상스피커를 배치할 수 있는 ‘사운드 볼 시스템’을 개발했다.
이번에 개발된 시스템은 원하는 공간상의 위치에 자유자재로 소리를 집중시킬 수 있다. 따라서 3D TV에 적용하면 마치 소리도 사람에게 다가오는 것처럼 느껴져 시각과 청각 모두 3D 기능을 갖춘 진정한 의미의 3D TV를 경험할 수 있게 됐다.
또 오케스트라의 바이올린, 첼로 등 현악기와 플루트, 클라리넷 등의 관악기 소리를 원하는 공간에서 나게 조절할 수 있어 집안에서도 마치 실제 콘서트홀에 온 것 같은 느낌을 받을 수 있다.
게다가 여러 가지 소리를 개별적으로 제어가 가능해 방송국 음향 편집에도 활용될 수 있으며, 자동차에서는 각 좌석별로 네비게이션, 음악, TV 소리 등을 따로 전달하는 등 적용범위가 매우 다양할 것으로 예상된다.
사운드 볼 시스템은 여러 개의 스피커를 이용해 공간상의 원하는 지점에 음향 에너지를 집중시킨 후, 집중된 지점에서 다시 전파되는 소리를 이용해 가상 스피커를 만드는 기술이다.
이 기술은 2002년 김 교수팀이 미국음향학회(Acoustical Society of America)에 발표한 청취공간에 있는 사람만 소리를 듣고, 다른 영역에서는 조용하게 하는 음향 밝기·대조 기술을 발전시킨 것으로 음향 에너지 집중을 통해 소리의 방향, 움직이는 소리 및 소리의 공간감을 제어할 수 있다.
연구팀은 먼저 가상스피커에 대한 이론적 해를 완전한 적분방정식 형태로 세계 최초로 풀어내 3차원 공간 어디에서도 구현 가능하도록 했다.
이와 함께, 여러 개의 단극 음원을 조합한 다극음원(multipole)을 사용하고 지향성(directivity) 조정을 통해 원하는 음장을 만들어 탁월한 청취 선명도를 이끌어 냈다.
김양한 교수는 ”2002년 논문부터 시작된 음향제어분야의 새로운 이론적 토대를 마련한 것은 중요한 의미가 있다“며 ”이 기술을 바탕으로 지난 9월 국내 굴지 전자업체와 TV용 3차원 음향시스템 개발을 착수했다“고 말했다.
최정우 교수는 “앞으로 홈씨어터, 영화관, 공공장소 등에서 개발된 시스템이 사용되면 새로운 3차원 음장 기술이 가지고 있는 효과를 느낄 수 있을 것이다”며 “3차원 영상 기술과 함께 통합돼 새로운 영상과 음향의 세계를 경험할 날이 멀지 않았다”고 말했다.
한편, 연구팀은 이번 기술에 대한 특허출원을 완료했으며, 관련 논문은 지난 달 관련 분야 최대 학술단체인 국제전기전자공학회(IEEE)가 발간하는 국제저널(IEEE Transaction of Audio, Speech, and Language Processing)에 게재됐다.
※ 기술 개요(소리의 공간감을 자유자재로 누구나 요리해 맛볼 수 있는 기술)
오래도록 우리는 완벽한 3D사운드 혹은 소리의 공간감의 완전한 재현이 가능한 이상적인 오디오 시스템을 꿈꾸어 왔다. 그러나 3D사운드는 그 정의가 명확하지 않은 주관적인 개념이며, 그 평가에 대한 절대적인 척도 또한 존재하지 않는다.
최근 다양한 3D sound 기법이 난립하고 있으나, 이는 청취 환경에 따라 변화할 뿐만 아니라, 동일한 환경에서도 청취자가 누구냐에 따라 다르게 인지되는 근본적인 문제점을 내포하고 있다. 음장 재현 방법의 이러한 근본적인 문제는 과거의 스테레오 시스템에서 볼 수 있는 밸런스 노브(balance knob)로부터 그 해결의 실마리를 찾을 수 있다. 즉, 밸런스 노브는 보편적인 최적의 소리를 찾는 대신에 청취자가 원하는 음향 효과를 얻을 때까지 직접적으로 소리를 청취하고, 스스로 조절해 평가할 수 있는 매개체의 역할을 수행한다.
KAIST에서 개발한 Spatial Equalizer는 밸런스 노브와 같이 청취자가 원하는 3D 사운드를 스스로 평가하고 조절하기 위한 것이다. 즉, 청취자가 시공간적으로 원하는 3D사운드를 실시간으로 청취하고 변화시킬 수 있는 인터페이스의 개념 및 구현에 초점을 맞추고 있다. Spatial Equalizer는 인터페이스 상에서 하나의 점 또는 다수의 점으로 표시되는 가상 음원을 사용자가 조종함으로써 소리의 공간감을 제어할 수 있는 길을 열어 주고 있다. 이는 다수의 점 음원들의 위치를 변화시키거나 각 점에 위치한 가상 음원의 크기를 변화시킴으로써 청취자가 원하는 소리를 구현하는 원리다.
즉, 사용자가 원하는 소리의 공간감을 공간상에 위치하는 몇 개의 가상 음원의 조합으로 대치하고, 실제로 사용자는 원하는 공간감과 듣는 소리가 부합되도록 하나 또는 다수의 가상 음원의 위치 및 각 음원에 의한 소리의 크기를 조절하는 것이다. 여기서, 원하는 공간감을 얻기 위한 기본적인 요소로서의 가상 음원을 sound ball이라 정의하고 사용하기로 한다.
가상의 sound ball 혹은 가상의 스피커를 자유롭게 공간상에 만들어 내기 위해 스피커 어레이 제어 기술의 혁신이 필요하다. 다수의 스피커로 이루어진 스피커 어레이(loudspeaker array)를 사용하면 소리(sound)가 전파하는 모양을 자유자재로 만드는 것이 가능함은 잘 알려져 있다. 다수의 스피커를 개별적인 크기와 위상으로 구동하면, 각각의 스피커를 중심으로 하는 다수의 파면이 형성되고, 이들이 공간상에서 간섭(interference)되면서 고유의 형상을 갖게 되는 원리이다. 1678년 발표된 호이겐스(Huygens)의 원리로부터, 키르히호프-헬름홀츠(Kirchhoff-Helmholtz) 적분 방정식에 이르는 이론식이 관련 연구의 배경을 이루고 있다. 하지만, 이러한 이론들은 어디까지나 우리가 만들고자 하는 가상의 스피커, 즉 음원(sound source)이 공간 외부에 존재하는 경우에 적용할 수 있으며, 소리를 재현하고자 하는 공간 내부에 음원이 있을 경우는 물리적으로 불가능한 문제가 된다.
기존 WFS(wave field synthesis)등 관련 연구에서는 근사화한 적분 방정식을 사용하여 시간 역전(time-reversal)의 형태로 내부의 음원이 발생시키는 것과 유사한 음장을 만들어 낼 수 있음을 부분적으로 밝혀졌으나, 물리적으로 발생 가능한 이유와 온전한 형태의 해에 대해서는 알려진 바가 없었다. KAIST에서는 온전한 적분 방정식 형태로 일반해가 존재함을 수학적으로 밝혀내었으며, 이에 따라 전 3차원 공간에서 임의의 위치의 sound ball을 형성할 수 있는 이론적 토대를 마련하였다.
개발된 sound ball 형성 알고리듬을 사용하여, Spatial Equalizer를 실제 오디오 시스템의 형태로 구축하였다. 이 시스템의 목적은 다수의 sound ball을 사용자가 원하는 임의의 지점에 형성하는 것이므로, 이것을 고려하여 24개의 스피커로 이루어진 선형 어레이 및 50개 스피커로 구성된 구형 어레이를 제작하였다. 사용자와 Spatial Equalizer® 사이에 피드백이 실시간으로 이루어지는 제어를 수행하기 위해 스마트 폰을 사용하여 원거리에서 sound ball을 제어할 수 있는 장치를 구현하였다. 이 인터페이스는 OSC(Open Sound Control) 프로토콜을 사용함으로써 제어 장치인 스마트 폰과 호스트 PC가 원거리에서도 제어 변수를 주고 받을 수 있도록 하였다. 즉, 각각의 sound ball의 위치 및 크기가 Spatial Equalizer®의 노브로서 작동하게 되어, 사용자는 Sound ball의 위치와 크기를 조절함으로써 의도하는 소리의 공간감을 직관적으로 형성할 수 있다.
음식을 만드는 경우와 비유적으로 설명하면, sound ball을 이용하여 이제는 사용자가 원하는 시.공간적 소리를 만들 수 있게 된 것이다. 종래에는 특별한 청취 능력을 가진 사람이 이러한 소리를 만드는 즉 특별한 요리사 만이 소리의 공간 감을 만들 수 있었다 하면 이제는 이 기술을 이용하여 모든 사람이 자신이 느끼기에 좋다고 생각하는 소리를 공간상에 만들 수 있는 “소리 만들기” 요리 법과 도구를 가지게 된 것이다.
그림1. 여러 개의 스피커를 통해 가상다극음원을 만들었다. 지향성 조정을 통해 수렴음장을 제거했으며, 가상스피커로부터 원하는 음장을 재현했다.
그림2. 사운드 볼 시스템 개념도
그림3. 5.1채널 방식의 서라운드 스피커(좌)와 가상스피커(우) - 실제 피아노가 시청자 바로 앞에 놓인 것과 같은 소리를 들을 수 있다.
그림4. 사운드 볼이 형성 및 이동하면서 소리가 TV에서 튀어나오는 것과 같은 느낌을 받는다.
2012.10.10 조회수 12440 -
세계 최고 연구를 위해 대학과 연구원이 하나가 되다.
- 철도연, 최첨단 분야 23명 KAIST 교수를 초빙연구원으로 임명 -
한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 홍순만)은 미래 녹색교통 연구개발 활성화를 위해 KAIST 교수진 23명을 철도연이 진행하는 연구사업의 초빙연구원으로 임명했다.
지난 3월 KAIST와 철도연은 ‘인적자원 상호 활용에 관한 협약’을 체결했고, 이후 KAIST는 초빙교수 규정을 개정하고 철도연은 초빙연구원의 규정을 신설하여 이번 인력교류가 결실을 맺게 됐다.
이로서 국내 최초로 대학과 정부출연 연구원간 교수 및 연구원 지위를 공식적으로 상호 동시에 인정하게 함으로써 첨단 녹색교통 명품기술 개발을 위해 대학과 정부출연 연구원간 장벽이 허물고 하나가 되었다. 이는 향후 우리나라의 대학과 정부출연 연구원 협력의 본보기가 될 것으로 보인다.
이번 인력 교류에는 유도급전 분야의 세계 최고 권위자 조동호 교수(ICC 부총장)와 미세먼지 제어 및 환경에너지 재료 분야에서 두드러진 성과를 내고 있는 박승빈 교수(생명화학공학과), 10년 뒤 한국을 빛낼 100인에 선정(동아일보, 2012년)되는 등 나노기술분야에서 탁월한 업적을 인정받고 있는 김상욱 교수(신소재공학과), 구조물 안전진단 분야의 실력자 손훈 교수(건설 및 환경공학과) 등 세계적인 연구성과와 실적을 보이고 있는 KAIST 교수진 23명으로 구성됐다.
각 분야 최고의 과학자가 참여하는 만큼 미래 첨단 교통기술 연구가 더욱 탄력을 받아 실질적인 연구성과 도출에 큰 진전이 있을 것으로 보인다.
또한 협약에 따라 철도연의 연구원 15명도 KAIST의 초빙교수로 2학기부터 강의 및 실습, 논문지도 등을 시작한다. 연구개발 현장에서의 오랜 경험이 녹색교통 분야 전문 인재 양성에 크게 기여할 것으로 기대된다.
철도기술연구원 홍순만 원장은 “앞으로 철도연에서는 세계 최고속도의 500km대 고속철도 기술개발, 초고속 자기부상열차 기술개발 등 첨단 녹색교통기술로 세계 기술을 선도해 나가야 하는 만큼 세계 최고 역량을 지닌 과학자가 필요하다. 계속해서 유능한 과학인재가 철도기술연구원 연구과제에 함께 참여할 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다” 밝혔다.
또한 “최첨단 미래 녹색교통기술 개발을 위해 역량 있는 KAIST 교수진을 초빙연구원으로 임명할 수 있도록 배려를 해주신 KAIST 서남표 총장님과 철도연과 첨단기술 개발에 함께 하기 위해 초빙연구원 직을 수락해 주신 각 분야 최고의 교수님들에게 감사하다” 고 전했다.
한편 철도연은 세계적 수준의 연구성과 도출을 위한 연구개발 역량을 더욱 강화하기 위해 삼성전자, 현대자동차 등 현장 경험이 풍부한 기업 연구소 출신의 과학인재와 해외 유수 대학 졸업자 등 국내외 다양한 경험이 있는 역량 있는 8명의 연구원을 신규 채용했다고 밝혔다.
2012.09.06 조회수 11421 -
세계에서 가장 빠른 네트워크 침입탐지 시스템 개발
- 100% 공격 패킷만 들어오는 경우에도 10Gbps 가까운 성능 발휘 -
- 19년 역사의 세계 최고 보안학회인 ACM CCS에 국내 최초 논문 발표 -
전용 하드웨어를 사용하지 않고, 범용 하드웨어상의 소프트웨어만으로도 NIDS의 성능을 획기적으로 올려 네트워크 보안 분야에 커다란 지각변동이 예상된다.
우리 학교 전기 및 전자공학과 박경수 교수와 이융 교수팀이 국가보안기술연구소(소장 강석열) 배병철 팀장과 공동으로 범용 서버 상에서 수십 Gbps(초당 기가비트)의 성능을 낼 수 있는 소프트웨어 기반 네트워크 침입탐지 시스템인(이하 NIDS) "카거스(Kargus)"를 개발했다고 5일 밝혔다.
이 기술은 오는 10월 16일~18일 미국 노스캐롤리나주 롤리에서 열리는 美계산기학회(ACM) 컴퓨터 시큐리티 컨퍼런스(CCS, Conference on Computer and Communications Security)에서 발표될 예정인데 국내에서 나온 논문으로는 처음이다.
올해로 19년째를 맞이하는 ACM CCS는 보안 분야 세계 최고 학회로 10%대의 낮은 게재율 때문에 논문채택이 매우 어려운 학회로 유명하다.
네트워크 침입탐지 시스템(NIDS)은 패턴 매칭을 통해 네트워크로 유입되는 공격을 탐지하는 역할을 수행한다.
그러나 범용 컴퓨터 기반의 소프트웨어로 구현되는 기존 NIDS는 하드웨어 사양이 좋더라도 리소스를 효율적으로 사용하지 못해 10Gbps 이상의 초고속 네트워크에서는 적용되기 어려웠다.
KAIST 연구팀이 개발한 ‘카거스’는 1~2Gbps 수준에 머물던 기존 소프트웨어 NIDS의 성능을 메니코어(manycore) GPU, 멀티코어(multicore) CPU 등에 존재하는 하드웨어 병렬성과 여러 패킷을 한 번에 처리하는 일괄처리 방식을 활용해 획기적으로 성능을 끌어 올렸다.
그 결과 해커의 공격이 없는 일반적인 상황에서는 33Gbps, 100% 공격 패킷만 들어오는 경우에도 10Gbps 가까운 성능을 내는 데 성공했다.
또 이 기술의 가장 큰 특징 중 하나는 기존 공개 소프트웨어 기반 시스템인 Snort 탐지규칙을 그대로 활용해 상용화 가능성을 높였다는 점이다. 따라서 상용화에 성공할 경우 약 700만원 정도의 비용으로 수억 원에 달하는 전용 하드웨어 기반 NIDS를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
뿐만 아니라 10Gbps이상의 초고속 네트워크로 접속되는 기업, 정부, 교육기관의 네트워크는 물론 클라우드 서버팜이나 IP로 구동되는 LTE 백본망 등에 대한 공격을 저비용・고유연성을 지닌 소프트웨어 장비로 대비할 수 있을 것으로 전망된다.
박경수 교수는 “이번 논문 발표로 우리나라의 앞선 보안기술의 수준을 국내외에 입증했다”며 “이번 연구를 계기로 국내 보안기술관련 분야 연구진들의 사기를 북돋울 수 있는 기회가 됐으면 한다”고 말했다.
박 교수는 이어 “앞으로 국내 범용 서버 기반 네트워크 장비 시장에 활력을 불어넣는데 주력하겠다”고 강조했다.
한편, 이번 연구는 국가보안기술연구소와 교육과학기술부의 지원으로 수행됐다.
2012.09.05 조회수 12905 -
명현 교수, 해파리 제거 로봇 개발
- 내년 4월 중 상용화 예정 -
우리대학 건설및환경공학과 명현 교수 연구팀이 해파리 제거 로봇 ‘제로스’(JEROS: Jellyfish Elimination RObotic Swarm)의 개발을 완료하고 시험중에 있다고 20일 밝혔다.
최근 서남해안 일대에 해파리 떼가 출몰하면서 해파리로 인한 사망사고와 조업 손실 (연간 3,000억원 정도 추산) 이 큰 문제가 되고 있는 가운데, 명현 교수 연구팀은 3년 전부터 해파리를 제거할 수 있는 무인 자동화 시스템인‘제로스"개발에 착수했다.
무인 수상 로봇의 일종인 ‘제로스’는 기다란 원기둥처럼 생긴 두 개의 동체가 부력을 이용해서 물 위에 떠 있을 수 있으며 동체에 붙어 있는 두 개의 수중 모터를 이용해서 전・후진 및 회전이 가능하다. 또한 장착된 카메라와 GPS (위성항법장치)를 이용해 해파리 떼의 위치와 자신의 위치를 파악한 후 제거작업 영역을 파악해 작업 경로를 미리 계산한다.
제로스는 또한 무인 항법을 통해 스스로 움직이며 추진 속도를 이용하여 아래에 부착된 그물 쪽으로 해파리가 미끄러져 들어오게 하고, 믹서기처럼 특수 제작된 강력한 프로펠러가 해파리를 완전 분쇄하게 된다.
제로스는 수작업에 비해 약 3배 이상의 경제성이 있는 것으로 추정되고 있다. 시험운영 결과, 제로스 1대가 6노트 정도의 속도로 진행한다고 했을 때 처리 용량은 시간당 약 400kg이다. 1시간에 1톤을 제거하는 그물 방식의 수작업과 비슷한 효과를 얻기 위해서 연구팀은 3대 이상의 로봇을 동시에 군집으로 제어하도록 설계했다.
연구팀은 현재 군산 새만금, 경기도 시화호, 경남 마산만 등에서 보름달물해파리 제거 시험을 완료하였고, 해파리 제거 능력의 성능 보완을 통하여 기술 개발이 완료되는 내년 4월경에는 기업체를 통해 상용화를 진행할 계획이다.
제로스 기술은 해파리 제거 외에도 해양 순찰 및 경계, 원유 유출 방지, 부유 쓰레기 제거 등 다양한 목적으로도 활용될 수 있다.
명현 교수 연구팀은 이번 연구로 지난 6월 한국로봇학회 종합학술대회에서 최우수논문상을 수상하기도 했다.
한편, 이번 연구는 교육과학기술부가 2010년부터 3년간 지원한 신진 연구과제를 통해 수행됐다. 끝.
2012.08.22 조회수 10316 -
조근영 학생, '마르코니 재단 젊은 과학자상' 수상
-10기가비트급 차세대 초고속 광가입자망을 경제적으로 구현하는 방안 제시-
우리 학교 전기 및 전자공학과 조근영(27) 박사과정 학생(지도교수 정윤철)이 아시아인으로서는 사상 최초로 ‘마르코니 재단 폴 배런 젊은 과학자상’ 수상자로 선정됐다.
마르코니 재단은 조근영 학생을 2012년 수상자로 선정한 사유로 지난 2008년 10Gbps(기가비트)급 차세대 초고속 광가입자망을 경제적으로 구현하는 방안을 제시하는 한편 최근 변조 대역폭이 매우 좁지만 가격이 저렴한 반사형 반도체 광증폭기에 등화기술을 적용해 100Gbps급 서비스를 제공할 수 있는 차차세대 초고속 광가입자망의 구현 가능성을 세계 최초로 제시한 업적이 인정됐기 때문이라고 밝혔다.
시상식은 오는 9월 6일 미국 캘리포니아주 뉴포트 비치에서 개최되는 마르코니 심포지엄에서 역대 마르코니상 수상자들이 참석한 가운데 열릴 예정이다.
마르코니 재단은 이탈리아 출신 무선통신 발명자인 마르코니(Guglielmo Marconi)의 업적을 기리기 위해 1974년 설립됐으며, 매년 통신 분야에 획기적인 기여를 한 과학자들에게 통신 분야의 노벨상이라 불리는 ‘마르코니상’을 수여하고 있다.
이 재단은 또 2008년부터 만 27세 이하의 젊은 과학자들을 대상으로 ‘마르코니 재단 폴 배런 젊은 과학자상(Marconi Society Paul Baran Young Scholar Award)’을 수여하고 있는데 아시아인으로서는 조근영 학생이 처음이다.
수상자에게는 5000달러 상금과 함께 역대 마르코니상 수상자들을 멘토로 삼을 수 있는 기회가 주어진다.
조근영 君은 2006년 KAIST 석사과정으로 입학해 광통신연구실에서 차세대 광통신망을 위한 기반기술 연구를 수행하고 있으며, 재학기간 중 국제학술지 및 국제학술회의에서 40여편의 논문을 발표해 두각을 나타냈다.
조 君는 이 같은 연구 성과들로 인해 이미 국내외 학술대회에서 우수논문상을 네 차례 휩쓴 바 있다.
한편, 마르코니상 역대 수상자는 이더넷의 창시자인 로버트 멧칼프(Robert Metcalfe)를 비롯해 인터넷・웹의 선구자인 팀 버너스-리(Tim Berners-Lee), 광섬유를 발명한 노벨상 수상자 찰스 카오(Charles Kao), 구글 창설자인 세르게이 브린(Sergey Brin)과 래리 페이지(Larry Page) 등이다.
2012.07.05 조회수 10964 -
KAIST-스웨덴 왕립공과대학(KTH) 공동 워크숍 개최
- 24일 대전 본원 LG 세미콘 홀에서 헬스케어 분야 워크숍 개최 -- 연구 및 학생 교류 본격화 전망 -
이번 워크숍은 한국전쟁에 참여했던 스웨덴 간호사가 우리나라 과학기술 발전을 기원하며 지난 해 6월 KAIST 장학생 교류사업에 거액을 지원키로 함에 따라 개최된다.
스웨덴의 루네 요나손(Rune Jonasson, 85세), 쉐스틴 요나손(Kerstin Jonasson, 88세) 부부는 지난 해 스웨덴 왕립공과대학(이하 KTH, Kungliga Tekniska högskolan)에 7천만 크로나(약 118억원)를 기부하면서 기부금 일부를 KAIST와의 장학생 교류사업에 사용해달라고 요청했다. 두 대학은 기부자의 뜻에 따라 헬스케어 분야 연구교원 및 박사후과정 연구원 교류에 지원금을 사용하기로 결정했다
이번 헬스케어 공동 워크숍에는 KTH 의료기술대학(School of Technology and Health)에서 세 명의 교수가, KAIST측에서 다섯 명의 교수가 참가해 주제발표와 토론을 진행한다.
먼저 KTH 의료기술대학 ▲라스 아케 브로린(Lars-Ake Brodin) 학장이 ‘응용 의학공학, 임상문제로부터의 혁신’을 시작으로 ▲비요른 에릭 엘란드슨(Björn-Erik Erlandsson) 교수가 ‘헬스케어 분야에서의 정보통신 기술’, ▲미카엘 그론크비스트(Mikael Grönkvist) 연구원이 ‘환경생리학과, 극단적 환경에서의 인간 연구’를 주제로 각각 발표한다.
이어 KAIST ▲박현욱 전기및전자공학과 교수가 ‘고해상도 MRI를 이용한 뇌기능 이미징’, ▲김정 기계공학과 교수가 ‘헬스케어를 위한 생체계측과 물리적 인간 로봇 상호작용’, ▲배현민 전기및전자공학과 교수가 ‘휴대용 고해상도 근적외분광분석 시스템’, ▲박제균 바이오및뇌공학과 교수가 ‘융합 바이오공학을 위한 렙온칩 기술’, ▲데이비드 헬프만(David M. Helfman) 생명공학과 교수가 ‘암세포 골격과 암세포 신호전달 통제’에 관해 각각 발표한다.
지난 해 기부에 의해 시작된 두 대학의 교류가 이번 헬스케어분야 공동 워크숍을 계기로 양 대학의 공동연구와 학생교류가 본격화 될 것으로 전망된다.
이번 행사를 기획한 유창동 글로벌협력본부장은 “인구 노령화로 의료 및 보건 분야의 중요성이 높아지면서 보다 정밀한 의료기기 수요가 증가하고 있다”며 “이 분야에 정통한 과학자와 공학도들을 양성하는 것이 어느 때 보다도 중요해지고 있다”라고 말했다.
이어 유 본부장은 “이번 워크숍은 양국의 대표적인 연구중심대학이 헬스케어 분야에서 새로운 아이디어를 공유하고 공동연구로 발전할 수 있는 첫 번 째 기회가 될 것”이라고 말했다.
스웨덴왕립공과대학(KTH)은 웁살라대학과 함께 스웨덴을 대표하는 세계적인 대학으로 에릭슨 등 민간 기업이 필요로 하는 연구 인력과 벤처기업인을 배출 해왔다. 지난 1988년부터 시스타 지역에 대학을 운영해왔으며 현재 스톡홀름대학과 공동운영하는 IT대학은 시스타 사이언스파크에 인력공급과 산학협력에 핵심적인 역할을 담당하고 있다. IT대학에는 현재 전 세계 61개국에서 약 3천여명의 유학생들이 재학 중이다.
한편, 이번 워크숍은 KAIST 글로벌협력본부가 주관하고 LG 에릭슨이 후원한다.
2012.04.20 조회수 13389