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최경철 교수, 머리카락보다 얇은 실에 OLED 제작 성공
〈 권 선 일 박사과정 〉
우리 대학 전기및전자공학부 최경철 교수 연구팀이 머리카락보다 얇은 섬유 위에 고효율의 유기발광 디스플레이(OLED)를 제작할 수 있는 기술을 개발했다.
연구팀은 향후 웨어러블 디스플레이에 적용할 수 있는 고효율, 고수명의 OLED 기술이 될 것으로 기대된다고 밝혔다.
권선일 박사과정이 주도한 이번 연구는 나노과학 분야 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 12월 6일자 온라인 판에 게재됐다.
기존의 섬유형 웨어러블 디스플레이 연구는 기기를 구현하는 데 초점을 맞춰서 진행이 됐다. 따라서 소자의 성능이나 내구성 측면에서 평판 기반의 OLED 소자에 비해 턱없이 낮은 성능을 보였고 이로 인해 실제 웨어러블 디스플레이로 응용하는 데 한계가 있었다.
연구팀은 문제 해결을 위해 섬유에 적합한 OLED 소자 구조를 설계해 3차원 섬유 구조에 적합한 딥 코팅 공정을 활용했고 이를 통해 평판 제작물에 버금가는 고효율, 고수명의 OLED를 개발했다.
이 기술을 통해 평판 기반의 용액 공정을 활용한 OLED 구조를 그대로 섬유에 적용해도 성능 저하가 전혀 없이 1만cd/m2(칸델라/제곱미터) 수준의 휘도, 11cd/A(칸델라/암페어) 이상의 효율을 보임을 확인했다.
또한 4.3%의 기계적 변형률에도 섬유형 OLED 성능이 잘 유지됨을 확인했고 개발한 섬유형 OLED를 직물에 직조해도 아무런 문제가 발생하지 않음을 증명했다.
연구진이 개발한 기술은 300마이크로미터(㎛) 직경의 섬유에서부터 머리카락보다 얇은 90마이크로미터 직경 섬유에도 OLED를 형성할 수 있었다. 또한 105℃ 이하의 저온에서 모든 과정이 진행되기 때문에 열에 약한 일반적인 섬유에도 적용 가능하다.
최 교수는 “기존 섬유형 웨어러블 디스플레이 연구는 낮은 성능으로 인해 응용에 많은 제약이 따랐지만 이 기술은 직물을 구성하는 요소인 섬유에 고성능의 OLED를 제조할 수 있는 기술이다”며 “간단하고 저비용의 공정으로 고성능 섬유형 웨어러블 디스플레이 상용화의 길을 열었다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업과 나노소재원천기술개발사업의 지원으로 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 섬유형 유기 발광 다이오드를 직조하여 구동한 모습
2018.01.03 조회수 15736 -
박현욱 교수, 머신러닝 통해 MRI 영상촬영시간 단축기술 개발
우리 대학 전기및전자공학부 박현욱 교수 연구팀이 머신러닝 기반의 영상복원법을 이용해 자기공명영상장치(이하 MRI)의 영상 획득시간을 6배 이상 단축시킬 수 있는 기술을 개발했다.
이번 연구를 통해 MRI의 영상획득시간을 대폭 줄임으로써 환자의 편의성을 높일 뿐 아니라 의료비용 절감 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.
권기남 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘메디컬 피직스(Medical Physics)’ 12월 13일자에 게재됐고 그 우수성을 인정받아 표지 논문에 선정됐다.
MRI는 방사능 없이 연조직의 다양한 대조도를 촬영할 수 있는 영상기기이다. 다양한 해부학적 구조 뿐 아니라 기능적, 생리학적 정보 또한 영상화 할 수 있기 때문에 의료 진단을 위해 매우 높은 빈도로 사용되고 있다.
하지만 MRI는 다른 의료영상기기에 비해 영상획득시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 따라서 환자들은 MRI를 찍기 위해 긴 시간을 대기해야 하고 촬영 과정에서도 자세를 움직이지 않아야 하는 등의 불편함을 감수해야 한다.
특히 길게 소요되는 영상획득시간은 MRI의 비싼 촬영 비용과 직접적인 연관이 있다.
박 교수 연구팀은 MRI의 영상획득시간을 줄이기 위해 데이터를 적게 수집하고 대신 부족한 데이터를 기계학습(Machine Learning)을 이용해 복원하는 방법을 개발했다.
기존의 MRI는 주파수 영역에서 여러 위상 인코딩을 하면서 순차적으로 한 줄씩 얻기 때문에 영상획득시간이 오래 걸린다. 획득 시간을 단축시키기 위해 저주파 영역에서만 데이터를 얻으면 저해상도 영상을 얻게 되고 듬성듬성 데이터를 얻으면 영상에서 인공물이 생기는 에일리어싱 아티팩트 현상이 발생한다.
이러한 에일리어싱 아티팩트를 해결하기 위해 다른 민감도를 갖는 여러 수신 코일을 활용한 병렬 영상법과 신호의 희소성을 이용한 압축 센싱 기법이 주로 활용됐다.
그러나 병렬 영상법은 수신 코일들의 설계에 영향을 받기 때문에 시간을 많이 단축할 수 없고 영상 복원에도 시간이 많이 걸린다.
연구팀은 MRI의 가속화에 의해 발생하는 에일리어싱 아티팩트 현상을 없애기 위해 라인 전체를 고려한 인공 신경망(Deep Neural Networks)을 개발했다.
연구팀은 위 기술과 함께 기존 병렬 영상법에서 이용했던 복수 수신 코일의 정보를 활용했고, 이 방식을 통해 직접적으로 영향을 주는 부분만을 연결해 네트워크의 효율성을 높였다.
기존 방법들의 경우 서브 샘플링 패턴에 많은 영향을 받았지만 박 교수 연구팀의 기술은 다양한 서브샘플링 패턴에 적용 가능하며 기존 방법대비 복원 영상의 우수함을 보였고 실시간 복원 또한 가능하다.
박 교수는 “MRI는 환자 진단에 필요한 필수 장비가 됐지만 영상 획득 시간이 오래 걸려 비용이 비싸고 불편함이 많았다”며 “기계학습을 활용한 방법이 MRI의 영상 획득 시간을 크게 단축할 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부의 인공지능 국가전략프로젝트와 뇌과학원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 국제 학술지 ‘메디컬 피직스 (Medical Physics)’12월호 표지
그림2. 제안하는 네트워크의 모식도
그림3. MRI의 일반적인 영상 획득 및 가속 영상 획득 모식도
2017.12.29 조회수 18352 -
최성율 교수, 이차원 소재 이용한 초저전력 유연메모리 개발
〈 최성율 교수, 장병철 박사과정 〉
우리 대학 전기및전자공학부 최성율 교수와 생명화학공학과 임성갑 교수 공동 연구팀이 2차원 소재를 이용한 고집적, 초저전력 비휘발성 유연 메모리 기술을 개발했다.
연구팀은 원자층 두께로 매우 얇은 이황화몰리브덴 채널 소재와 고성능의 고분자 절연막 소재를 이용해 이 기술을 개발했다.
우명훈 석사(현 삼성전자 연구원)와 장병철 박사과정 학생이 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 국제적인 재료분야 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 11월 17일자 표지 논문으로 게재됐다.
사물인터넷, 인공지능, 클라우드 서버 기술 등의 등장으로 인해 메모리 중심의 컴퓨팅 전환과 함께 웨어러블 기기 산업의 수요 증가로 고집적, 초저전력 비휘발성 유연 메모리에 대한 필요성이 커지고 있다.
특히 원자층 두께의 매우 얇은 이황화몰리브덴 반도체 소재는 최근 포스트 실리콘 소재로 주목받고 있다. 이는 얇은 두께로 인해 기존 실리콘 소자에서 나타나는 단채널 효과를 억제해 고집적도 및 전력 소모 측면에서 장점을 갖기 때문이다.
또한 얇은 두께로 인해 유연한 특성을 가져 웨어러블 전자소자로의 응용이 가능하다는 이점이 있다.
하지만 이황화몰리브덴 반도체 소재는 불포화 결합(dangling bond)을 갖지 않는 표면 특성으로 인해 기존의 원자층 증착 장비로는 얇은 절연막을 균일하고 견고하게 증착하기 어렵다는 한계가 있다.
게다가 현재의 액상 공정으로는 저유전율 고분자 절연막을 10나노미터 이하로 균일하게 대면적으로 증착하기가 어려워 저전압 구동이 불가능하고 포토리소그래피 공정과 호환이 이뤄지지 않았다.
연구팀은 문제 해결을 위해 ‘개시제를 이용한 화학 기상증착법(initiated chemical vapor deposition, iCVD)’을 이용해 고성능의 고분자 절연막을 개발해 해결했다.
연구팀은 iCVD 공정을 이용해 이황화몰리브덴 반도체 소재 위에 10나노미터 두께의 터널링 고분자 절연막이 균일하고 견고하게 증착됨을 확인했다.
연구팀은 기존의 이황화몰리브덴 반도체 메모리 소자가 20V 이상의 전압으로 구동되는 반면 이번에 제작한 소자는 10V 부근의 저전압으로 구동됨을 확인했다.
최 교수는 “인공지능, 사물인터넷 등 4차산업혁명의 근간인 반도체 소자기술은 기존 메모리 소자를 뛰어넘는 저전력성과 유연성 등의 기능을 갖춰야 한다”며 “이번 기술은 이를 해결할 수 있는 소재, 공정, 소자 원천 기술을 개발했다는 의의를 갖는다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 추진하는 글로벌프론티어사업, 미래소재 디스커버리 사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. Advanced Functional Materials 표지
그림2. 제작된 비휘발성 메모리 소자의 개념도 및 소자 단면 고해상도 투과전자현미경 이미지
2017.12.18 조회수 21113 -
CLKIP 프로그램(중경양강-KAIST 국제 교육협력프로그램), 괄목할만한 성장세 보여
우리대학의 중국 분교격인 ‘중경(충칭)양강-KAIST 국제 교육협력 프로그램(이하 CLKIP, Chongqing Liangjiang KAIST International Program)의 성장세가 괄목할만하다. CLKIP는 상하이 푸둥신구, 천진의 빈하이신구에 이은 중국 국무원의 비준을 받은 제3의, 내륙에서는 최초의 국가급 개발신구인 충칭 양강신구에 위치한 중경이공대학(총장 쉬 샤오후이·Shi Xiaohui) 양강캠퍼스에 우리대학이 지난 2015년 전자정보공학과와 컴퓨터 과학기술공학과를 개설하고, 현재 우리대학의 교육시스템과 커리큘럼을 그대로 적용해 운영 중인 국제 교육협력 프로그램이다.
CLKIP가 소재하고 있는 충칭(중경)은 오는 13~16일 중국을 국빈 방문하는 문재인 대통령이 베이징(13~14일)에 이어 두 번째 방문(15~16일)하는 도시다. 3,300만명의 인구를 품은 중국 4대 직할시(베이징·상하이·천진·충칭) 중 하나로 양강신구에는 자동차·정보기술(IT) 단지 등이 입주해 있고 시진핑 중국 국가주석이 가장 역점을 두고 추진하는 사업인 일대일로(一帶一路, 육·해상 실크로드)와 서부 대개발의 거점도시로 급속히 발전하고 있다.
충칭은 일제 강점기 시절인 1940년 4월부터 1945년 해방을 맞을 때 까지 김구 주석이 이끌던 우리나라 임시정부가 있던 지역으로 현대자동차와 SK하이닉스 등 우리나라를 대표하는 기업들이 진출해 있는 곳이기도 하다.
CLKIP는 충칭소재 중경이공대와 우리대학이 지난 2013년 10월 계약체결 이후 이듬해인 2014년 중국 교육부로부터 각각 학부과정인 전자정보공학과와 컴퓨터 과학기술공학과 등 2개 학과에 대한 개설승인을 받았다. 2015년 전기 및 전자분야의 석사과정 교육프로그램을 승인 받는 등 올해 12월 현재 대학원 과정(석사과정·3년)도 운영 중인데 연간 학생모집 규모는 학사과정이 학과 당 100명, 석사과정은 전자정보공학과 30명이다.
우리대학 전기및전자공학부와 전산학부에서는 CLKIP 프로그램에 매년 4명 이상의 교수를 파견해 각 프로그램 전공 교과목의 1/3를 담당하고 영어강의를 통해 KAIST가 보유하고 있는 우수한 커리큘럼과 교육노하우를 전수하고 있다. 이밖에 중경이공대 교수진도 올 상반기에 7명, 하반기 6명 등 모두 13명이 우리대학에서 자체 온·오프 병행 통합학습인 ‘에듀케이션(Education) 4.0’과 대규모 인터넷 공개강의인 ‘무크(MOOC)’ 등 선진 교육방법과 기술노하우 등에 관한 교육을 받았거나 연수중에 있다.
중국 서부 내륙 8개 지역에서 모집하는 학생 수 또한 CLKIP 프로그램이 입소문을 타면서 학부과정은 지난 2015년 66명에서 2016년 172명, 2017년 200명으로 불과 3년 새 학과개설 당시인 2015년 대비 3배 이상 늘어 모집정원을 모두 채웠다. 또 올 가을학기에는 CLKIP 프로그램 학부 재학생 중 7명의 교환학생과 5명의 복수학위과정 학생을 뽑았는데 선발된 학생들은 현재 우리대학에서 공부중이다. 이 학생들은 한 학기부터 최대 1년간 교육을 받을 예정이다.
한-중 산업단지가 있는 충칭(중경)시 소재 양강신구에 설치, 운영되고 있는 CLKIP 프로그램은 단순히 국제 교육협력 프로그램 이라는 이상의 의미를 지닌다. 특히 양강신구내 한·중 산업단지에 입주한 현대자동차, SK하이닉스, LG화학, 한국타이어 등 국내기업과 연구개발 및 기술지원 등 상호협력을 통해 이들 기업을 지원하되 이 기업들은 앞으로 KAIST 졸업생의 중국 진출을 위한 교두보가 될 것으로 우리대학은 기대하고 있다.
신성철 총장은 “CLKIP의 성공은 첨단 기술과 학습자 중심의 미래 인재양성을 위한 우리대학의 교육 프로그램이 중국은 물론 세계에서도 통할 수 있다는 자신감을 보여주는 사례로써 이를 계기로 우리대학 혁신적인 교육시스템의 해외수출에도 적극 노력할 것”이라고 말했다. 신 총장은 또 “내년(2018년)을 목표로 KAIST-중경이공대 공동연구소 설립을 추진 중인데 설립이 끝나면 우리대학 첨단기술의 중국시장 진출을 위한 기반을 확보하게 된다”며 “양강신구에 입주한 국내·외 기업을 대상으로 KAIST 첨단기술을 전수하는 등 기술사업화의 적극적인 추진을 통해 가치를 창출하는 기업가형 대학으로 더욱 성장해나가겠다”고 강조했다.
2017.12.11 조회수 17225 -
AI 월드컵 2017 대회, AI 축구종목서 전북대 AR Lab 우승
우리학교 공과대학(학장 김종환)이 1일 세계 최초로 개최한 인공지능 축구대회인 ‘AI 월드컵 2017’의 축구종목 결선대회에서 전북대 자율로봇연구실 소속 석사 및 박사과정 학생과 박사 등 4명으로 구성된 AR Lab이 우승해 상금 1000만원을 차지했다. AI 축구는 4차 산업혁명의 핵심기술인 Q-Learning을 포함한 AI기술과 딥 러닝 방식을 기반으로 각 팀당 5대의 학습된 가상의 선수로봇이 참가자의 조작 없이 상대팀 골대에 골을 넣어 득점하는 방식으로 진행하는 축구 경기로 전·후반 각 5분씩, 그리고 인공지능 구현방법 발표 5분 등 총 15분에 걸쳐 진행됐다. 준우승은 우리대학 전기및전자공학부 소속 학생 6명으로 구성된 WISRL이 차지해 500만원의 상금을 획득했고 공동 3위는 우리대학 AIM팀과 KAIST BML팀이 각각 차지했다. AI 경기해설 및 AI 기자 종목은 심사기준을 충족시키는 팀이 없어 각각 2개 종목에서는 우승팀을 선정하지 않고 AI 경기해설 종목에서 얄리팀을, AI 기자 종목에서는 KAIST Deep CMT 팀을 각각 장려상 수상자로 선정했다.
2017.12.04 조회수 13568 -
조동호 교수, 제13회 해동 학술대상 수상자 선정
우리대학 전기및전자공학과 조동호 교수가 한국통신학회(회장 조유제)가 수여하는 제13회 해동 학술대상 수상자로 선정됐다. 한국통신학회는 조동호 교수외에 해동 기술대상에 전경훈 삼성전자 부사장, 해동 신진학술상에 이종혁 상명대 교수와 전상운 한양대 교수를 공동수상자로 각각 선정했다.
조동호 교수는 이동통신네트워크, 모바일시스템 분야 아키텍처, 프로토콜, 알고리즘 설계, 최적화, 성능 분석 연구를 수행해 지난 10년 간 국제저명학술지에 73편, 국제학회에 133편의 논문을 기고하고 국제특허 52건, 국내특허 121건을 출원했다. 이 중 특허 14건을 국내외 기업에 기술이전을 하는 등 우리나라 정보통신 산업발전에 기여했다는 공을 인정받았다.
조동호 교수에 대한 시상식은 12월 1일 오후 5시 쉐라톤 서울 팔래스 강남호텔(구 팔래스 호텔) 별관 지하 1층 그랜드볼룸A에서 열린다.
2017.11.29 조회수 10003 -
인공지능(AI) 월드컵 2017 결선리그, 12월 1일 개최
우리대학 공과대학(학장 김종환)이 세계 최초로 개최하는 인공지능 축구대회인 ‘AI 월드컵 2017’의 결선 대회가 12월 1일 오후 1시 30분부터 KI빌딩 1층 퓨전홀에서 열린다. ‘AI 월드컵 2017’ 결선 대회는 ▲AI 축구 ▲AI 경기해설 ▲AI 기자 등 3개 종목으로 나눠 진행된다.
Q-Learning 등 AI 기술을 기반으로 각 팀당 5대의 로봇선수가 사람의 조작 없이 상대팀 골대에 골을 넣어 득점하는 AI 축구는 내달 1일 열리는 본선 경기에서 4강 토너먼트를 통해 우승팀과 준우승 팀을 가른다. 결승전에 오르지 못한 나머지 2개 팀은 따로 3, 4위전을 치르지 않기 때문에 공동 3위로 처리된다.
이밖에 인공지능 축구 경기영상을 분석하고 해설하는 AI 경기해설과 인공지능 축구 경기결과를 기사로 작성하는 AI 기자 종목은 전문 평가단이 지정해 준 예선경기 영상들을 대상으로 참가팀의 경기해설과 기사작성 능력을 평가한 전문 평가단의 점수를 종합해 우승팀을 뽑아 1일 시상할 예정이다.
우리대학은 29일 세계 최초로 치러지는 이번 ‘AI 월드컵 2017’ 대회운영을 위해 지난 11월 초까지 참가신청서 접수를 받은 결과, ▲AI 축구 ▲AI 경기해설 ▲AI 기자 등 3개 종목에 걸쳐 국내 대학·연구기관·기업 등에서 모두 26개 팀이 대회참가를 신청했다고 밝혔다. 종목별로 신청 팀 수는 ▲AI 축구가 총 18개 팀으로 가장 많은데, 이 중 8개 팀이 우리대학 소속이다(KAIST+서울대 합동 1개 팀 포함). 이밖에 목포대에서 2개 팀을 비롯해 경북대·한양대·전북대·영남대·성균관대·경희대·계명대·모두의연구소에서 각 1개 팀씩 모두 10개 팀이 신청했다.
▲AI 경기해설에는 우리대학과 목포대·모두의연구소·얄리주식회사 등 4개 기관에서 각 1개 팀씩 모두 4개 팀이, 그리고 ▲AI 기자 종목에도 우리대학과 경북대·모두의연구소·목포대 등 총 4개 팀이 대회참가를 신청했다. 가장 많은 관심을 끌 것으로 예상되는 ▲AI 축구는 30일까지 치러지는 예선을 통과한 4개 팀이 1일 결승 토너먼트 방식으로 우승·준우승 팀과 공동 3위 팀을 가르는데 대회 조직위원회는 인공지능 기술 구현방법 발표평가를 시행한 후 경기성적과 발표평가를 합산해 최종 우승팀을 선정할 계획이다. 최종 우승팀에게는 상장과 1,000만원의 상금을, 준우승 팀에는 500만원의 상금이 각각 수여된다. 공동 3위를 차지한 2개 팀에는 각각 150만원의 상금이 지급된다.
▲AI 경기해설은 해설의 내용에 오류가 없는지 확인하는 • 해설의 정확성, 중요한 이벤트를 놓치지 않고 잘 포함했는지를 측정하는 • 해설의 충실성, 그리고 곧 골이 터질 것 같다거나 공격이 막힐 것 같다는 예측을 수행할 수 있는지를 확인하는 • 해설의 예측력을 위주로 심사한다. 전반적으로 해설이 재미있고 자연스러운지 확인하는 • 해설의 유창성 또한 중점적으로 고려하는데 우승팀에게는 200만원의 상금이 주어진다.
우승팀에 상금 100만원을 수여하는 ▲AI 기자는 구조적으로 얼마나 잘 짜여 진 기사인지를 따지는 • 기사의 구조성과 또 얼마나 쉽고 즐겁게 읽히는 기사인지를 판단하는 • 읽기 가독성 위주로 평가한다. 이와 함께 기사내용의 사실관계를 평가하는 • 진실성을 포함해 간단한 통계자료 외에 깊이 있는 정보를 얼마나 다루고 있는지에 관한 • 정보성, 그리고 인간이 작성한 기사와 얼마나 유사한지를 평가하는 • 인간 기자와의 유사성도 핵심 심사항목이다.
대회조직위원장인 김종환 공과대학장은 “앞으로 대전시 등 여러 기관들과의 협력과 후원을 통해 해외의 대학 및 관련 기업에게도 문호를 적극 개방하고, 이번 국내대회를 개최한 경험을 바탕으로 내년 7월에는 AI 월드컵 행사를 국제대회로 대회규모를 대폭 확대해서 치를 계획”이라고 밝혔다.
한편 ‘AI 월드컵 2017’은 최근 세계적으로 관심이 높아지고 있는 4차 산업혁명을 국가성장 엔진창출의 기회로 보고, 인공지능 관련기술 활용 및 연구 개발에 대한 대학(원)생과 연구원은 물론 범국민적인 관심을 높이고 또 이를 적극 홍보하기 위해 우리대학이 세계 최초로 개최하는 행사다.
2017.11.29 조회수 11255 -
이주용 교수, 2017 국가연구개발 우수성과 100선 선정
〈 이 주 용 연구교수 〉
우리 대학 IT융합연구소 이주용 연구교수의 ‘LTE-A 기반 단일 RF(Radio Frequency) 다중 스트림 지원 소형 기지국 기술’ 연구과제가 2017년 국가연구개발 우수성과 100선에 선정됐다.
전기및전자공학부의 조동호 교수, 홍성철 교수, 이용훈 교수 등이 함께 참여한 본 연구과제에서는 새로운 구조의 안테나 및 RF 구조를 제안하여 LTE-A 4×4 다중입출력을 지원하는 300 Mbps급 저전력, 저복잡도, 광대역 소형 기지국 기술을 개발했다.
기존 헤테로다인 방식의 통신 시스템은 중간주파수, 디지털 아날로그 변환기, 주파수 변환기, 필터 등의 주변 회로들로 인해 단가 상승 및 시스템의 복잡도가 증가하는 문제가 있다.
그러나 이 교수는 이번 연구과제에서 임피던스 로딩 기반 RF칩을 통해 기저 대역 신호를 RF단에서 직접 변조함으로써 저전력, 저복잡도를 만족하면서도 광대역을 지원할 수 있도록 설계해 4세대 이동통신은 물론 5세대 이동통신에도 적용 가능한 RF 원천 기술을 개발했다.
이번 연구에서 개발한 소형 기지국 기술은 현재까지 개발된 스몰셀 기지국보다 작은 크기로 구현이 돼 친환경적인 설치 환경을 제공하고 있다. 또한 소모 전력이 상당히 감소되면서도 고용량 서비스를 제공하기 때문에 5세대 이동통신 시장에 크게 기여할 수 있다.
이 교수는 “5세대 이동통신을 기반으로 하는 콘텐츠 사업자, 단말 제조사, 이동통신 사업자 등은 광대역, 다중 대역 등의 다기능 서비스를 제공할 수 있기 때문에 신규 시장과 일자리 창출에 기여할 것이다”며 “언제 어디서나 저전력, 고용량 서비스 제공이 가능하여 국가 경쟁력 향상에 기여할 뿐 아니라, 차세대 이동통신 시스템 구축에 사용되는 비용을 절감할 수 있어 이동통신 인프라 확산을 통한 정보 통신 서비스 확산 및 도서 지역 인프라 확장에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.
2017.11.03 조회수 12794 -
유승협 교수, 일회용 전자기기에 쓰일 유연 플래시메모리 개발
〈 문 한 얼 박사, 유 승 협 교수 〉
우리 대학 전기및전자공학부 유승협 교수, 생명화학공학과 임성갑 교수 공동 연구팀이 유기물 기반의 유연하면서도 우수한 성능을 갖는 플래시 메모리를 개발했다.
이 기술을 통해 본격적인 웨어러블 전자기기 및 스마트 전자종이 등의 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
문한얼 박사, 이승원 박사가 주도한 이번 연구는 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 9월 28일자 온라인 판에 게재됐다.
플래시 메모리는 태블릿, 스마트폰, USB 드라이브 등 대부분의 IT 기기에서 사용되는 정보 저장을 위한 필수 소자이다. 웨어러블 및 유연 스마트 기기를 제작하기 위해서는 기기에 들어갈 메모리도 매우 우수한 유연성을 갖게 하는 것이 중요하다.
하지만 소재의 제약으로 인해 유연성과 성능을 동시에 갖춘 유연 플래시 메모리의 구현은 사실상 이뤄지지 못했다.
연구팀은 문제 해결을 위해 ‘개시제를 이용한 화학 기상 증착법(initiated chemical vapor deposition, iCVD)’을 이용해 유연하면서도 우수한 절연 특성을 갖는 고성능의 고분자 절연막 군(群)을 제작했다. 그리고 이를 이용해 최적의 플래시 메모리 동작이 가능하도록 설계했다.
기존의 고분자 절연막을 사용한 메모리는 일정 정도의 성능을 내기 위해서 100V(volt) 이상의 높은 전압이 필요했다. 만약 낮은 전압으로 구동하도록 제작하면 한 달 미만의 짧은 유지기간을 갖는 문제점이 있었다.
연구팀이 제작한 플래시 메모리는 10V 이하의 프로그래밍 전압과 10년 이상의 데이터 유지시간을 갖는 동시에 2.8%의 기계적 변형률에도 메모리 성능을 유지했다. 이는 기존의 무기물 절연층 기반 플래시 메모리가 1% 수준의 변형률만을 허용하던 것을 대폭 향상시킨 것이다.
연구팀은 개발한 플래시 메모리를 6 마이크로미터 두께의 플라스틱 필름에 제작해 실제 접을 수 있는 메모리를 시연했다. 또한 인쇄용 종이 위에도 제작에 성공해 종이 재질의 전자신문, 전자명함 등 일회용 스마트 전자제품에도 활용할 수 있는 길을 열었다.
유 교수는 “유연 트랜지스터 연구는 많은 진보가 있었지만 유연 플래시 메모리는 상대적으로 발전이 느렸다. 메모리 소자의 구성요소가 갖는 만족요건이 까다롭기 때문이다”며 “이번 연구로 고유연성, 고성능의 플래시 메모리의 가능성이 확인돼 본격적인 웨어러블 전자기기, 스마트 전자종이 등에 기여할 것이다”고 말했다.
이번 연구 결과는 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 수행됐다.
□ 사진 설명
사진1. 유연 플레쉬 메모리의 구조
사진2. 폴더블 플래시 메모리
사진3. 종이에 제작된 플래시 메모리
2017.10.26 조회수 17238 -
Open KAIST 2017 행사, 11월 2일~3일 대전 본원에서 개최
우리대학은 청소년과 일반인들이 세계적인 연구성과물을 쏟아내고 있는 교내 연구·실험실 및 연구센터 등 연구현장을 둘러보고 또 각종 연구성과를 직접 보고 체험할 수 있는 ‘OPEN KAIST 2017’행사를 11월 2일과 3일 이틀간 대전 본원 캠퍼스에서 개최한다. 2001년에 시작돼 올해로 9회째를 맞는 ‘OPEN KAIST’는 교내행사로는 가장 큰 규모로 열리는 우리대학의 가장 대표적인 과학문화 대중화 행사인데 공과대학(학장 김종환 교수·전기및전자공학과)이 주관해 2년마다 개최한다.
이 행사는 특히 일반인에게 과학에 대한 다채로운 과학관련 프로그램 운영을 통해 과학에 대한 궁금증을 풀어주고 미래 한국의 과학기술을 이끌어 갈 청소년들에게는 과학에 대한 꿈과 희망을 키워주는 체험프로그램이다. 다양한 전시물과 프로그램 운영으로 입소문이 나면서 행사 때마다 1만 명 이상의 학생과 일반인이 우리대학을 방문할 정도로 인기를 끌고 있다.
올 행사에는 기계공학과·항공우주공학과·문화기술대학원·전기및전자공학부·전산학부·신소재공학과 등 20개 학과와 인공위성연구소·헬스사이언스연구소·IT융합연구소 등 3개 연구센터, 홍보실 등이 참여한다. 지난 2015년 8회 행사 때보다 참여 학과 및 부서는 4개, 운영 프로그램 수는 6개가 각각 더 늘었다. 이들 학과 및 연구센터는 행사기간 중 ▲연구실 투어 ▲연구성과 전시회 ▲학과소개 ▲특별강연 등 4개 분야에서 총 70개 프로그램을 운영한다.
이번 행사에서 가장 관심을 끌 것으로 기대되는 프로그램은 공과대학이 2일~3일 이틀간 주관, 선보이는 ‘AI 월드컵 2017’ 시범경기다. 올 12월 예정인 ‘AI 월드컵 2017’ 본선을 앞두고 열리는 시범경기는 AI 월드컵 구현방법을 디스플레이 형태로 시연함으로써 참가자들이 보다 직관적으로 이해할 수 있도록 도움을 주고자 마련됐다. ‘AI 월드컵 2017’은 우리대학이 구기 종목 중 인공지능을 채택해서 세계 최초로 여는 공식 축구대회다. Q-Learning을 포함한 AI기술을 기반으로 각 팀당 5대의 학습된 가상의 선수로봇이 참가자의 조작 없이 상대팀 골대에 골을 넣어 득점하는 경기방식으로 치러진다. 참가자가 코딩해서 대회용 서버(Server)에 업로드하면 자동으로 매칭(Matching)을 통해 다른 팀과 경기를 대결하는 롤링 업데이트(Rolling Update)형 풀리그(Full League) 방식으로 진행된다. 11월 1일부터 24일까지 예선기간 동안 누적 경기실적에서 고득점을 획득한 상위 팀끼리 12월 1일 우리대학 본원캠퍼스 KI빌딩에서 결승전을 치룰 예정이다.
다양한 연구실 투어프로그램도 눈길을 끄는데 기계공학과 이두용 교수의‘로봇 및 시뮬레이션 연구실’에서는 의료용 시뮬레이션을 직접 체험할 수 있다. 의료용 시뮬레이션은 의료시술을 훈련하거나 계획하기 위해 실제 시술을 가상환경에서 사실적으로 재현하는 기술이다. 특정 시술에 대한 경험이 부족한 의사들은 훈련용 시뮬레이션을 통해 가상으로 시술을 경험함으로써 숙련도를 높일 수 있고 계획용 시뮬레이션을 이용해서는 시술계획을 사전에 평가·개선할 수 있기 때문에 실제 시술 시 성공률을 높일 수 있다.
항공우주공학과 이정률 교수 연구실은 인공지능 기술을 촬영용 드론이나 RC 자동차 등에 적용해 비행기의 외관 손상을 찾는 방법 등에 대해 소개한다. 또 권세진 교수 로켓연구실에서는 이 연구실에서 직접 제작·발사한 과학로켓(SNUKA Ⅰ&Ⅱ)을 구경하고 설명을 들을 수 있다. 전기및전자공학부 최정우 교수 연구실에서는 열을 이용해서 공기를 압축하고 팽창시켜 소리를 생성하고 음악을 재생하는 신소재 그래핀을 이용한 열 음향 스피커를 시연한다. 이와 함께 건설및환경공학과 김아영 교수 연구실은 도심환경의 정밀한 3차원 맵핑(Mapping)과 관련한 다양한 연구를 수행하고 있는데 이 연구실에서 직접 제작한 모바일 매핑 시스템을 보여주면서 설명과 함께 어떻게 이 맵이 만들어지는지를 실시간으로 보여준다. 모바일 매핑 시스템은 레이저 스캐너·카메라·관성센서·GPS 등 여러 센서를 차량에 장착한 이동형 측량시스템인데 측량이 필요한 곳으로 차량을 이동시키면서 데이터를 획득하고 획득한 데이터를 기반으로 점군 기반의 정밀한 3차원 맵을 생성할 수 있다.
우리대학의 최신 연구성과물도 전시된다. 바이오및뇌공학과는 혈중 암세포 선별 및 분석시스템과 인간감정 모니터링시스템을, 그리고 헤드셋 형태의 뇌파 기기를 머리에 쓰고 상상을 통해 외부기기를 조작하는 뇌·기계 인터페이스 기술을 시연한다. 이도헌 교수가 운영하는 유전자 동의보감사업단에서는 인공지능 가상인체를 이용한 식·약품 발굴기술 등을 전시한다. 산업및시스템공학과는 수학적 모델링·최적화·인공지능 알고리즘이 제조공정에서 어떻게 활용되는지를 보여주는 ‘레고 스마트 제조시스템’, 공정 및 제품 공급현황에 따라 최적화한 건설 및 조선공정을 제시하는 ‘제조 AR/VR 시스템’등 첨단 제조기술을 소개한다. 또 IoT 및 인터넷을 통해 수집한 빅데이터를 산업의 수요에 맞도록 분석해주는 ‘데이터 분석기술’과 ICT 기술과 인문사회과학 이론을 융합해 스마트폰 중독에 대응하기 위해 만든‘스마트폰 중독 자동 판별시스템’등 인간공학 기술도 함께 보여준다.
이밖에 조천식녹색교통대학원은 정지동작과 이동 동작이 가능한 수직 이·착륙 소형 항공기 형태의 드론을 시연한다. 문화기술대학원 비주얼미디어연구실이 보여주는 연구성과물은 광학식 마커와 적외선 카메라를 활용해 사람·동물의 동작을 3D 공간상에 기록하는 모션 캡처시스템과 획득한 동작 데이터를 임의의 3D 캐릭터에 입히는 실시간 리타게팅이다. 관람객들은 이밖에 문화기술대학원이 세계 최초로 자체개발에 성공한 미래형 상영기술인 스크린X와 증강현실 기반의 유적지 스마트 투어시스템 등을 전시하고 체험할 수 있어 융·복합화 연구중심의 과학기술 발전추세를 한눈에 느낄 수 있다.
다양한 주제와 내용으로 꾸며진 특별강연 프로그램도 눈에 띤다. 전산학부 김주호 교수는‘인간 컴퓨터 상호작용(HCI: Human Computer Interaction)’을 주제로 HCI 분야에 대한 소개와 집단지성으로 복잡한 문제를 풀어가는 크라우딩 기법을 소개할 예정이다. 산업및시스템공학과 이태식 교수와 문일철 교수는 각각 ‘세상 속 산업공학’과 ‘인공지능과 산업공학’을 주제로 일반인의 눈높이에 맞춰 산업공학 개론을 들려준다. 또 수리과학과는 ‘수학과 생물학의 아름다운 만남’이라는 주제로 세상에서 존재하는 가장 복잡한 시스템인 생명현상을 이해하는데 최근 수학이 활발히 사용되는 추이를 반영해 소위 생물학의 6번째 혁명이라 불리는 ‘수리 생물학’에 관해 소개와 함께 고등학교에서 배우는 미·적분을 이용해서 다양한 생명현상과 관련한 퍼즐을 풀어보는 시간을 갖는다.
이밖에 학교 홍보관에서 열리는 댄싱로봇 공연을 비롯해 KI빌딩 1층 로비에 설치된 Dr.M 쇼룸에서는 모바일 헬스케어 기술과 이를 융합한 가상의 미래 스마트 홈·병원을 체험할 수 있다. KI빌딩 3층에서는 1인 가구기반의 미래형 주거(스마트 홈) 공간상의 증강현실 서비스 제공 응용시나리오를 시연하는 등 다양하고 풍부한 볼거리가 준비돼 있어 관람객들은 과학기술에 대한 흥미와 감동을 현장에서 보다 생생하게 느낄 수 있다.
김종환 공과대학장은 “OPEN KAIST는 국민들이 실제 연구가 이뤄지는 KAIST의 연구현장을 직접 보고 체험할 수 있는 유일한 기회”라며 “KAIST는 앞으로 인류사회 발전에 기여하는 연구와 창의적·선도형 융합연구에 역량을 집중해 4차 산업혁명 시대를 선도하는 대학으로 국민들에게 더 가까이 다가설 것”이라고 강조했다.
한편 ‘OPEN KAIST 2017’ 행사기간 중 관람을 원하는 사람들은 별도의 신청절차 없이 당일 안내소에서 배포하는 안내책자를 이용해 본인이 희망하는 프로그램을 선택해서 자율적으로 관람할 수 있다. 행사에 대한 세부적인 프로그램과 일정은 관련 홈페이지(openkaist.ac.kr)를 통해 확인이 가능하다. 행사문의는 공과대학 교학팀(042-350-2491~4).
2017.10.23 조회수 25926 -
2017 웨어러블 컴퓨터 경진대회 개최
우리대학은 10월 21일(토)부터 24일(화)까지 4일간 대전 엑스포 시민광장에서 열리는 대전 사이언스 페스티벌 부대행사의 일환으로 입는 컴퓨터 경진대회인‘2017 웨어러블 컴퓨터 경진대회’를 개최한다. 올해로 13회째를 맞는 ‘웨어러블 컴퓨터 경진대회’는 대학생 특유의 반짝이는 아이디어와 최신 기술을 이용해 공상과학 영화나 만화에서 볼 수 있는 착용하는 컴퓨터를 직접 제작해 볼 수 있는 대회다.
올해 대회에는 전국 대학에서 60여 개 팀이 참여했으며, 대회기간 중 서류 및 발표심사와 본선대회 등 총 3차례에 걸친 심사 과정을 거쳐 최종 우승팀에게는 과학기술정보통신부 장관상과 함께 300만원의 상금이 수여된다. '웨어러블 컴퓨터’는 사용자가 이동 중에도 자유자재로 컴퓨터를 사용하기 위해 신체와 의복 일부분에 착용할 수 있도록 제작된 기기로, 최근에는 스마트 폰과 연동돼 인터넷 기반의 다양한 서비스 제공이 가능한 제품이 주목을 받고 있다.
이번 대회에 출품한 작품 중에서 ‘V-link’로 대회에 참가한 김진혁(연세대·커피맛곱창팀)학생은 “VR(가상현실)을 이용한 기술이 제법 보급됐지만 현재 VR기기들은 별도의 입력장치가 필요해 손이 자유롭지 못하다”며 “V-link는 얼굴 근육만으로 VR기기를 조정하기 때문에 사용자의 손에 자유를 줄 수 있으며, 손을 사용할 수 없는 사람도 쉽게 사용할 수 있다 ”고 개발 배경에 관해 설명했다.
또 다른 작품 ‘WCVR’로 참가한 최진혁(동아대·Iron Heart)학생은 VR기기와 밴드형 웨어러블 기기를 이용해 로봇을 조종하는 시작품을 제작해 큰 주목을 받았다. ‘WCVR’은 로봇의 시야를 360도 캠을 이용하여 VR기기로 공유하고 이를 바탕으로 웨어러블 밴드를 착용한 사용자의 행동과 동일하게 로봇을 움직이는 기능을 갖고 있다. 인력을 투입하기 위험한 재난 현장에서 구조 로봇으로서의 역할을 기대할 수 있다.
이밖에 ▲사용자의 손동작만으로 가상현실 게임을 즐길 수 있는 글러브(계명대·VRinger팀) ▲취업준비생을 위한 가상면접 연습 VR 디바이스(충남대·Grow팀) ▲스스로 사물의 모양을 판단하여 물건을 집는 전자의수(고려대&인하대 연합, Open Arms팀) ▲저 시력 장애인들을 위한 VR 시각 보조 장치(중앙대·써드아이팀) 등 이번 대회 미션인 VR디바이스를 이용한 창의적인 작품이 출품됐다. 행사에 관한 상세한 정보는 홈페이지( http://www.ufcom.org )를 통해 확인할 수 있다.
대회 위원장인 KAIST 전기및전자공학부 유회준 교수는 “최근 인공지능(AI,Artificial Intelligence)과 웨어러블 컴퓨터에 대한 산업계 관심이 갈수록 커지고 있다”며“올해로 13년째를 맞는 웨어러블 컴퓨터 경진대회는 4차 산업혁명 시대에 대비한 미래 인재발굴의 견인차 역할을 할 것”이라고 강조했다. 유 교수는 또 “대전광역시가 특히 미래 기술을 선도하며 젊은이들의 창의성을 북돋는 명소로 자리를 잡을 것”이라고 이번 대회의 개최의미를 밝혔다.
2017.10.19 조회수 12756 -
빅 데이터 융합연구 워크숍 개최
우리대학 연구처(처장 김정호 교수, 전기및전자공학부)와 연구기획센터가 공동으로 20일 오전 10시 30분부터 대전 본원 교육지원동(W8) 1층 대회의실에서 ‘빅 데이터 융합연구’를 주제로 워크숍을 개최한다. 교수와 연구원, 학생 등 KAIST 구성원을 대상으로 진행되는 이번 워크숍은 교수 등 학내 연구자들이 모여 교통·문화·정보보안·헬스 케어·도시 등 다양한 분야에서 생산되는 방대한 데이터를 활용한 연구 결과를 공유하고 관련 정보를 서로 교류할 수 있는 기회를 갖고자 마련됐다.
특히 빅 데이터를 활용한 실질적 연구 사례를 중심으로 한 3개의 큰 주제를 정해 프로그램을 구성했기 때문에 평소 빅 데이터 활용에 관심 있는 연구자들에게는 좋은 기회가 될 것으로 학교 측은 기대하고 있다.
‘데이터 의사결정’을 주제로 10시50분부터 시작되는 제1 세션에서는 맹성현 교수(전산학부)가 ▲인간의 경험지식 마이닝을 주제로, 이문용 교수(산업및시스템공학과)가 ▲실거래가 데이터 기반의 부동산 가치산정 모델링을, 그리고 전기및전자공학부 신승원 교수가 ▲다크웹 빅 데이터 분석: 타크웹은 어떻게 범죄에 이용되는가를 주제로 각각 강연을 진행한다.
13시10분부터 시작하는 제2 세션의 주제는 ‘미래의 도시’인데 정하웅 교수(물리학과)가 ▲도시속의 빅 데이터와 네트워크를 주제로 발표한다. 이어 박주용 교수(문화기술대학원)는 ▲문화 데이터와 복잡성의 과학이라는 주제로, 윤윤진 교수(건설및환경공학과)는 ▲빅 데이터와 교통시스템이란 주제로, 이재길 교수(산업및시스템공학과) 교수가 ▲이동경로 빅 데이터를 통한 인간행동 이해 및 예측이라는 주제로 제2 세션의 강연자로 나선다.
‘새로운 수단’이라는 주제로 진행되는 제3 세션은 ▲빅 데이터 분석을 통한 자동화된 이동통신 성능 분석(김용대 교수·전기및전자공학부) ▲새로운 RNA 규명을 위한 빅 데이터 생산 기술(김유식 교수·생명화학공학과) ▲시스템 기술관점에서의 클라우드 컴퓨팅의 진화(허재혁 교수·전산학부) ▲가상인체 CODA를 이용한 신약개발(이도헌 교수·바이오및뇌공학과)에 관한 연구결과를 발표하는 순으로 워크숍이 진행된다.
이번 워크숍을 주관하는 김정호 연구처장은 “4차 산업혁명의 기초는 빅 데이터의 확보와 활용에 있다 말해도 과언은 아니다”라고 말하고 “세계 각국과 기업은 빅 데이터를 인공지능으로 처리하는 플랫폼 확보와 함께 이를 기반으로 새로운 가치창출은 물론 자원(자본)·노동·시간 등 생산에 들어가는 각종 요소의 절감을 통해 글로벌 경쟁력을 확보해야만 생존이 가능할 것”이라고 강조했다.
2017.09.18 조회수 16686