-
경영공학부 오원석 교수, 현우 KAIST 학술상 수상
우리 대학 경영공학부 오원석 교수가 KAIST가 주관하고 현우문화재단(이사장 곽수일, 서울대학교 경영대학 명예교수)이 후원하는 `현우 KAIST 학술상' 수상자로 선정됐다고 21일 밝혔다. 시상식은 21일 오전 10시 학술문화관 정근모 홀에서 개최된다.
올해로 4회째 시행되는 `현우 KAIST 학술상'은 현우문화재단 곽수일 이사장이 KAIST에서 우수한 학술적 업적을 남긴 학자들을 매년 포상하고자 기부한 재원을 통해 제정된 상이다.
우리 대학은 현우재단 선정위원과 KAIST 교원 포상 추천위원회의 엄격한 심사를 거쳐 KAIST를 대표할 수 있는 탁월한 학술 업적을 이룬 교원을 매년 1명 선정해 상패와 포상금 1,000만원을 시상하고 있다.
올해의 수상자로 선정된 오 교수는 2024년 1월부로 경영공학부 학부장을 역임하고 있으며, 정보 시스템(Information systems), 마케팅(marketing), 운영관리(operation management) 등 경영학 내 여러 분야를 융합하는 연구를 하고 있다. 특히 IT나 AI 기술을 활용해 사람들의 건강/보건 증진, 합리적인 의사결정 등을 유도할 수 있는 실증적 방안과 정책적 시사점에 중점을 둔 연구를 주로 수행하고 있는 학자다.
대표적인 사례로서 비만 관리와 치료를 받는 사람들의 자기조절 의지력(self-control) 변화를 모바일 입력 데이터를 통해 계량적으로 분석 예측해 의지력 결핍으로 인한 다이어트 실패에 효과적인 비만 치료 방법을 제시했으며, 또한 AI 기반 스마트 스피커의 음성 기술(voice technology)이 사용자들의 합리적 의사결정과 정보취득에 어떤 영향을 주는지를 연구하였고 이를 바탕으로 효과적인 음성 기술 개발 및 활용 방안에 유용한 시사점을 제시했다.
이러한 연구들은 캘리포니아대학교(University of California), 노틀담 대학교 (University of Notre Dame) 난양공과대학교(Nanyang Technological University) 등 해외 우수대학 연구자들은 물론, 국내 대기업과의 긴밀한 공조로 이뤄졌으며, 이러한 연구를 바탕으로 2023년 1년 동안 정보시스템 연구(Information Systems Research), MIS 쿼터리(MIS Quarterly Management), 생산 및 운영 관리(Production and Operations Management) 등 경영 분야에서 국제적으로 최상위(S급)에 해당하는 저널에 총 5편의 논문을 게재하는 특출한 성과를 거뒀다.
상을 받게 된 오원석 교수는 “최근 큰 사회적 변화를 주도하고 있는 IT와 인공지능 관련 연구로 뜻깊은 상을 받게 되어서 영광이고, 최신 IT/AI 기술을 연구하는 학계와 기업에도 국내외적으로 많이 활용될 수 있어 감회가 깊다”며, “앞으로도 후속 연구자들에게 영감을 주며 사회에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 임팩트 있는 연구 결과물들을 만들 수 있도록 노력하겠다”고 향후 포부를 밝혔다.
2024.05.21
조회수 1653
-
4개 연구실, ′안전관리 우수연구실′ 인증 취득
우리 대학 4개 연구실이 과학기술정보통신부가 주관하는 우리 대학 4개 연구실이 과학기술정보통신부가 주관하는 ′2023 안전관리 우수연구실 인증′을 취득했다.
정부가 2013년 도입한 '안전관리 우수연구실 인증제'는 대학이나 연구기관 등에 설치된 과학기술 분야 연구실이 자율적으로 안전관리 역량을 강화할 수 있도록 마련한 제도다. 안전관리 표준모델을 발굴하고 확산을 목표로 안전관리 활동이 우수한 연구실에 전문가의 심사를 통한 인증을 부여하고 있다.이번에 신규 인증을 취득한 연구실은 ①고분자 에너지 전자 연구실(김범준 교수, 생명화학공학과), ②고등 광 재료 및 소자 연구실(신종화 교수, 신소재공학과), ③지속가능촉매연구실(박윤수 교수, 화학과), ④무기합성 연구실(백윤정 교수, 화학과) 등 총 4개다.
해당 연구실들은 ▴연구실 안전 환경 시스템 분야(30점) ▴연구실 안전 환경 활동 수준 분야(50점), ▴연구실 안전관리 관계자 안전의식 분야(20점) 등 세 가지로 구분된 심사 항목에서 각 분야 배점의 80% 이상을 득점하고 80점 이상의 총점을 얻었다. 또한, 안전관리 우수연구실 인증제 운영에 관한 규정에 명시된 필수 이행항목 4종에 대한 평가를 동시에 충족해 우수 연구실로 선정됐다.
이광형 총장은 "최근 중대재해 처벌 등에 관한 법률이 시행되어 공공기관의 사회적 책임에 부응하기 위해 KAIST는 안전보건경영시스템 'ISO45001' 인증을 취득하는 등 연구실 안전관리에 많은 관심을 가지고 있다"라고 전했다. 이어 이 총장은, "KAIST의 우수한 연구자들이 안전하게 연구할 수 있도록 안전관리 우수연구실 인증을 향후 확대하여 시행하는 등 안전관리에 만전을 기하겠다"고 강조했다.13일 오후 3시에 열린 인증서 수여식에는 이동만 교학부총장, 양재영 행정처장 등 보직자들과 해당 연구실 관계자들이 참여했다.
2024.02.15
조회수 3373
-
반도체 소자 내 과열 해결방법 제시
최근 반도체 소자의 소형화로 인해 과열점(hot spot)에서 발생한 열이 효과적으로 분산되지 않아 소자의 신뢰성과 내구성이 저하되고 있다. 기존의 열관리 기술만으로는 심각해지는 발열 문제를 관리하는 데 한계가 있으며, 소자가 더욱 집적화됨에 따라 전통적 열관리 기술에서 탈피해 극한 스케일에서의 열전달 현상에 대한 근본적 이해를 바탕으로 한 접근이 필요하다. 기판 위에 증착된 금속 박막에서 발생하는 표면파에 의한 새로운 열전달 방식을 발견해 해결책을 제시하여 화제다.
우리 대학 기계공학과 이봉재 교수 연구팀이 세계 최초로 기판 위에 증착된 금속 박막에서 ‘표면 플라즈몬 폴라리톤’에 의해 발생하는 새로운 열전달 모드를 측정하는 데 성공했다고 밝혔다.
☞ 표면 플라즈몬 폴라리톤: 유전체와 금속의 경계면의 전자기장과 금속 표면의 자유 전자가 집단적으로 진동하는 유사 입자들이 강하게 상호작용한 결과로, 금속 표면에 형성되는 표면파(surface wave)를 의미한다.
연구팀은 나노 스케일 두께의 금속 박막에서 열확산을 개선하기 위해 금속과 유전체 경계면에서 발생하는 표면파인 표면 플라즈몬 폴라리톤을 활용했다. 이 새로운 열전달 모드는 기판에 금속 박막을 증착하면 발생하기 때문에, 소자 제작과정에 활용성이 높으며 넓은 면적에 제작이 가능하다는 장점이 있다. 연구팀은 반경이 약 3cm인 100나노미터 두께의 티타늄 박막에서 발생하는 표면파에 의해 열전도도가 약 25% 증가함을 보였다.
연구를 주도한 이봉재 교수는 "이번 연구의 의의는 공정난이도가 낮은 기판 위에 증착된 금속 박막에서 일어나는 표면파에 의한 새로운 열전달 모드를 세계 최초로 규명한 것으로, 이는 초고발열 반도체 소자 내 과열점 바로 근처에서 효과적으로 열을 분산시킬 수 있는 나노스케일 열 분산기(heat spreader)로 응용 가능하다ˮ고 말했다.
연구팀의 연구는 나노스케일 두께의 박막에서 열을 평면 방향으로 빠르게 분산시키는데 적용될 수 있다는 점에서 향후 고성능 반도체 소자 개발에 시사하는 바가 크다. 특히, 나노스케일 두께에서는 경계 산란에 의해 박막의 열전도도가 감소하는데, 연구팀이 규명한 이 새로운 열전달 모드는 오히려 나노스케일 두께에서 효과적인 열전달을 가능하게 해 반도체 소자 단위 열관리의 근본적인 문제를 해결해 줄 것으로 기대된다.
이번 연구는 국제학술지 `피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)'에 지난 4월 26일 字에 온라인 게재됐으며, 편집자 추천 논문(Editors' Suggestion)에 선정됐다. 한편 이번 연구는 한국연구재단의 기초연구실 지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2023.05.18
조회수 4624
-
글로벌 공공조달연구센터, 국내 기술 혁신 기업의 미국 시장 진출 지원
우리 대학이 경영대학 글로벌공공조달연구센터 주도로 약 900억 원 규모의 미국 조달시장에 16개 국내 기술 혁신 기업을 진출시켰다.
해외공공조달은 국제기구, 국가기관 등에서 발주하는 공사·용역·물품 등이 거래되는 시장이며, 여러 국가와 기관들이 공개적이고 전문화된 절차를 통해 조달을 진행하는 방식이 국제입찰이다.
글로벌공공조달연구센터는 지난해 미국 현지 조달 기업인 웨스트캅(Westcarb Enterprises, Inc.)과 협력해 미국 매사추세츠 주정부에 실험실 물품 및 장비를 공급하는 국제입찰을 공동 기획했다. 의료용품, 진단장비, 실험실 장비 및 비품, 안전장비 등의 납품이 가능한 국내 기술 혁신 기업을 모집하고 제안서 작성을 총괄했다.
웨스트캅은 지난달 최종 주계약자로 선정됐다. 공급사로 참여한 16개 국내 기술 혁신 기업들은 매사추세츠 주정부 및 카운티 및 전역의 공공기관과 대학 등에 자사 제품을 납품할 수 있는 공급조달업체 자격을 얻게 됐다.
매사추세츠주는 미국 최고의 생명과학 클러스터 및 바이오테크 허브로 손꼽히는 지역이다. 1,000여 개 이상의 바이오테크 기업과 연구소 및 병원, 매사추세츠 공과대학교(MIT)와 하버드 대학교 등 173개 대학의 소재지로 실험실 물품 및 장비 등의 안정적인 수요가 전망되는 곳이다.
다자공급계약(Multiple Award Contract) 기간은 2029년까지이며, 매사추세츠 주정부는 전자조달시스템을 활용해 약 750만 달러(900억 원)의 공공조달용 구매 예산을 운영할 예정이다.
미국 연방정부의 공공조달 시장은 17년부터 21년까지 연평균 약 5,696억 달러(약 700조 원)에 육박하는 대규모 시장이다. 그러나 한국 기업의 점유율은 2021년 기준 0.34%에 불과하며 이 또한 주한미군을 대상으로 하는 한국 내 조달이 대부분을 차지하고 있다.
이번 입찰을 공동 기획하고 제안서 작업을 총괄한 김만기 교수는 "해외 공공조달 시장에 대한 전반적인 이해는 물론 정보 자체가 부족한 탓에 국내기업의 시장 진출에 어려움이 있으나, 지속적인 역량 강화교육을 통해 충분히 극복할 수 있다"라고 말했다.
글로벌공공조달연구센터는 2천 페이지가 넘는 미국 연방조달규정(FAR) 전문을 16개월에 걸쳐 우리말로 번역하고 해설을 더한 규정집을 지난해 출판했다.
또한, 2018년부터 '국제입찰&공공조달 관리과정(이하, IGMP)'을 개설해 해외공공조달시장에 진출하려는 기업을 대상으로 입찰 사례 연구, 사업 개발, 제안서 작성 전략 등 이론과 실무를 아우르는 교육과정을 운영해왔다.
이번 입찰에 참여한 16개 기업 중 13개 기업이 IGMP을 수료했으며, 이들은 교육 종료 후에도 KAIST와 함께 글로벌 트렌드 및 국내·외 공공조달 사례를 연구하고 발주기관, 해외 정부기관, 조달전문기업 등과 협업할 수 있는 기회를 제공받았다.
이광형 KAIST 총장은 "해외 공공조달 시장에 대한 이해를 높여, 국내 기술혁신기업의 해외 시장 진출 확대를 위한 전략을 세울 필요가 있다"라고 강조하며, "앞으로 국내기업의 지속적인 역량 강화를 통해, 성능과 품질이 검증된 우수한 혁신제품들이 국내를 넘어 해외 조달시장에 적극 도전할 수 있기를 기대한다"라고 말했다.한편, KAIST 글로벌공공조달연구센터는 해외공공조달시장에 대한 전문 지식을 연구해 한국 기업의 사업영역을 해외로 확장하는 기회를 제공하기 위해 2018년 설립됐다. 국제 경쟁입찰 및 해외공공입찰을 위한 이론 및 실무를 교육하는 국내 유일의 공공조달관리과정(IGMP)을 운영하고 있으며, 신신제약의 美 보훈조달시장 주계약자 선정 지원, 씨젠, 진메트릭스, 솔젠트, SK 바이오 등의 해외 공공진출 사업을 지원해왔다.
2023.02.09
조회수 3581
-
7개 연구실, ＇안전관리 우수연구실＇ 인증 취득
우리 대학 7개 연구실이 과학기술정보통신부가 주관하는 2022 안전관리 우수연구실 인증을 획득했다.
안전관리 우수연구실 인증제는 대학이나 연구기관 등에 설치된 과학기술 분야 연구실이 자율적으로 안전관리 역량을 강화할 수 있도록 정부가 2013년 도입한 제도다. 안전관리 표준모델을 발굴하고 확산하는 것을 목표로 안전관리 수준과 활동이 우수한 연구실에 전문가의 심사를 통한 인증을 부여하고 있다.
이번에 신규 인증을 획득한 연구실은 총 7개로 대전 소재 정부출연연구기관 중 최다 규모다. 생명과학과 ①시스템 및 합성생물학 연구실(조병관 교수), 신소재공학과 ②NanoSF 연구실(강정구 교수), ③바이오신소재연구실(박찬범 교수), ④지속가능에너지재료 연구실(정우철 교수), ⑤신소재 영상화 및 융합 연구실(홍승범 교수), 원자력및양자공학과 ⑥핵융합 및 플라즈마 동역학 연구실(성충기 교수), 화학과 ⑦나노촉매연구실(송현준 교수) 등이다.
해당 연구실들은 ▴연구실 안전 환경 시스템 분야(30점) ▴연구실 안전 환경 활동 수준 분야(50점), ▴연구실 안전관리 관계자 안전의식 분야(20점) 등 세 가지로 구분된 심사 항목에서 각 분야 배점의 80% 이상을 득점하고 80점 이상의 총점을 얻었다. 또한, 안전관리 우수연구실 인증제 운영에 관한 규정에 명시된 필수 이행항목 4종에 대한 평가를 동시에 충족해 우수 연구실로 인증됐다.
이광형 총장은 "최근 중대재해 처벌 등에 관한 법률이 시행되어 공공기관의 사회적 책임에 부응하기 위해 안전보건경영시스템 'ISO45001' 인증을 준비하는 등 연구실 안전관리에 많은 관심을 가지고 있다"라고 전했다. 이어 이 총장은, "KAIST의 우수한 연구자들이 안전하게 연구할 수 있도록 안전관리 우수연구실 인증을 향후 확대하여 시행하는 등 안전관리에 만전을 기하겠다"고 강조했다. 26일 오후 2시부터 진행된 인증서 수여식에는 이승섭 교학부총장, 방진섭 행정처장 등 보직자들과 해당 연구실 관계자들이 참여했다. 또한, 연구실 내 행정적 관리를 평가하는 "안전 환경 시스템 분야"와 구성원의 안전의식을 평가하는 "안전관리 관계자 안전의식 분야"에서 높은 점수를 받은 강정구 신소재공학과 교수 연구실 투어가 진행됐다.
2023.01.30
조회수 6148
-
박경렬 교수, 개도국 고위 정책관리자 대상 초청 강연 진행
우리 대학 과학기술정책대학원(원장 최문정) 박경렬 교수가 지난달 30일 12개 개도국 고위공무원을 대상으로 '지속가능발전을 위한 디지털 기술(Digital Technologies for Sustainable Development Cooperation)'을 주제로 초청 강연했다.
박 교수는 이날 강연에서 ▴데이터 중심의 거버넌스(Data for Governance) ▴디지털 전환(Digital Transformation) ▴포용적이며 지속가능발전(Inclusive & Sustainable Development)을 주제로 하는 연구 분야를 소개했다.
이와 더불어, 디지털 기술 발전 추이와 국제적인 추세, 국제기구와 주요 국가의 디지털정부 도입 및 운영 사례 등을 설명하며, 현장에 참석한 개도국 고위 정책관리자 방문단과 각국의 디지털정부 도입 현황 및 과제를 공유했다. 또한, 연구사례를 바탕으로 각 정부가 활용할 수 있는 정책 제안도 함께 이루어졌다.
이번 강연은 한국지능정보사회진흥원(National Information Society Agency, 이하 NIA) 주최한 '2022년 디지털정부 정책관리자 과정(2022 Digital Government Policy Management Course)'의 일환으로 진행됐다. 2014년부터 매년 운영되는 디지털정부 정책관리자 과정은 개발도상국 정부의 고위급 공직자들이 우리나라의 디지털정부 우수사례를 공유하고 협력 방안을 논의하는 초청 연수 과정이다. 전문가 강연, 현장 방문, 협력사업 기획안 작성 실습, 우리나라 디지털정부 관련 기업 면담 등 다양한 프로그램으로 구성되어 디지털정부 해외 진출 확대 계기를 마련하는 데 중요한 역할을 해왔다.올해는 디지털정부 분야에서 우리나라와 중점협력하는 12개국*의 고위공무원(차관급, 실·국장급) 16명이 참석했다. 이들은, 한국의 디지털정부 추진전략, 디지털정부 공통기반 인프라, 디지털정부 서비스 등 다양한 내용으로 구성된 교육과정에 참여했으며, 지난달 30일에는 KAIST를 방문해 개발도상국의 디지털 전환의 과제 및 국가별 사례 공유의 시간을 가졌다.
* 12개 중점협력국: 캄보디아, 도미니카공화국, 우간다, 네팔, 인도네시아, 페루, 볼리비아, 몽골, 세르비아, 가나, 파라과이, 과테말라 등
2022.09.08
조회수 4280
-
14주간 앱(App) 창업 지원해 37건 창업 성과 달성
우리 대학이 ʻ앱(App) 창업지원 프로그램ʼ을 운영해 총 37건의 창업 성과를 달성했다. ʻApp 창업지원 프로그램ʼ은 KAIST SW교육센터(센터장 배두환)가 소프트웨어 분야의 창업 교육 및 인큐베이팅을 목적으로 기획했다. 어플리케이션(이하, 앱) 시제품을 만들기 위한 기획·분석·설계·구현에 이르는 전 과정을 교육하고 창업과 기술 분야의 멘토링을 지원하는 프로그램으로 지난해 12월부터 올해 4월까지 총 14주간 온라인으로 진행됐다. 소프트웨어 분야 비전공자들도 앱 서비스 개발 능력을 기를 수 있도록 전공 및 출신 학교 등 소속에 제한을 두지 않은 공모를 진행했으며, 총 78개 팀으로 구성된 196명의 지원자를 모집했다. 지원자들은 창업등록(10일) - 앱 기획(1개월) - 앱 개발(2개월) 등 3단계로 진행되는 임무를 부여받아 앱 기획서 작성·사업자 등록·프로토타입 개발·앱 및 서버 프로그램 개발 등의 강도 높은 과제들을 수행했다. SW교육센터는 각 단계별 임무를 완수할 때마다 참가자들에게 창업 촉진금을 지급하고 서비스 구성을 위한 클라우드 환경 및 소프트웨어 라이선스 등 창업에 필요한 환경도 함께 제공했다.
그 결과 1단계에서 20개 팀의 70명이 선발되었으며, 16개 팀의 58명이 최종 3단계 임무까지 완주하는데 성공했다. 각 완주 팀은 분야별 전문가에게 소프트웨어 개발 교육을 받고 기술 멘토링을 지원받았다. 이를 통해 성장 가능성이 있는 앱 시제품을 개발한 것은 물론 법인창업 1건 및 개인 창업 36건 등 총 37건의 실질적인 성과를 창출했다.
최종 완주에 성공한 16개 팀 중 ʻ관리비책ʼ, ʻ얌밀ʼ, ʻ큐피드ʼ 팀은 2021년 창업진흥원 예비창업패키지에 최종 선정돼 각각 4천만 원에서 1억 원에 이르는 정부지원 창업자금을 확보했다. 또한, 창업팀 ʻ그레이트퍼즐ʼ은 중소벤처기업진흥공단 청년창업사관학교를 통해 1억 1천만 원의 창업자금을 유치했다. 이번 앱 창업 지원 프로그램의 가장 큰 성과는 단 14주간의 교육만으로 소프트웨어 개발에 문외한이었던 지원자들을 앱 개발자 및 창업자로 성장시켰다는 점이다. 전체 지원자 196명 중 146명(74.5%)이 소프트웨어 비전공자였으며, 최종 임무를 완수해 앱을 개발한 58명 중 77%가 넘는 45명이 개발 경험이 거의 없는 비전공자였다. 특히, 이번 프로그램에서 대상을 수상한 창업팀 ʻ관리비책ʼ의 유성국(33)씨와 이윤곤(33)씨는 프로그래밍을 전혀 알지 못하는 상태로 참여해 소규모 건물 거주자들을 대상으로 하는 데이터 기반 디지털 관리사무소 서비스 앱을 개발하는데 성공했다. ʻ관리비책ʼ은 개발 성과를 바탕으로 현재 법인 설립을 진행하고 있으며 유 씨와 이 씨가 공동 대표를 맡았다.
유성국(33) 씨는 "IT기술로 사회 문제를 해결하는 일에 관심이 많았던 차에 KAIST가 소프트웨어 개발을 교육한다는 공고를 보고 지원하게 되었다ˮ라고 전했다. 이어, "앱 개발 기술을 배운 것뿐만 아니라 창업에서 겪을 수 있는 시행착오와 성공 요소를 간접적으로 체험하는 교육을 통해 창업가이자 개발자로 거듭날 수 있었다ˮ라고 소감을 전했다. 이번 프로그램을 주최한 배두환 KAIST SW교육센터장은 "다양한 전공과 경험을 배경으로 가진 지원자들이 팀을 꾸린 결과 주거·패션·교통·교육·스포츠 등을 아우르는 다채로운 아이디어의 소프트웨어 시제품을 구현하고 창업까지 성공하는 결과로 완성됐다ˮ라고 전했다. 이어, 배 센터장은 "소프트웨어 교육을 통해 실무 인재를 양성한 좋은 본보기를 마련한 만큼 이번 프로그램의 성과 및 개선점을 분석해 소프트웨어 분야의 교육과 창업을 더욱 촉진할 수 있는 2기 프로그램을 내년 7월부터 운영할 예정이다ˮ라고 밝혔다.한편, 우리 대학은 2016년 과기정통부의 SW중심대학 사업에 선정되어 ʻ융합, 개방, 수요자중심, 협업, 확산, 지속ʼ이라는 6대 핵심 가치아래 산업계와 연구계의 수요에 부응하는 융합형 소프트웨어 인재양성에 매진하고 있다.
2021.07.22
조회수 6899
-
땀 검사로 건강 상태를 진단할 수 있는 전자소자 개발
우리 대학 전기및전자공학부 권경하 교수 연구팀이 성균관대학교 화학공학과 김종욱 박사과정 연구원(지도교수:김태일 교수, 성균관대학교 화학공학/고분자 공학부)과 땀의 체적 유량 및 총 손실을 실시간으로 측정하는 무선 전자 패치를 개발했다고 6일 밝혔다.
이 기술은 미국 노스웨스턴대 존 로저스 교수, 보스턴 소재 웨어리파이(Wearifi)사와 특허 출원 진행 중이며, 해당 연구 결과는 국제 학술지 `네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 지난 3월 말 발표됐다. (논문명 : An on-skin platform for wireless monitoring of flow rate, cumulative loss and temperature of sweat in real time)
땀은 비침습적으로 수집할 수 있는 생체 유체로, 침습적인 혈액 채취와 비교해 채취하기가 쉽다는 분명한 이점을 제공한다. 이에 일상에서 실시간으로 땀 수집 및 성분 분석을 제공할 수 있는 웨어러블 기술에 대한 수요가 증가하고 있다.
땀과 화학 시약의 변색 반응을 이용해 다양한 생체 지표 수집이 가능하지만, 정확한 측정(발색)을 하려면 땀의 유량과 총 손실을 실시간으로 측정하는 것이 핵심적으로 요구된다. 이에 연구팀은 땀의 정량적 속도 및 체적 측정이 가능한 웨어러블 무선 전자 패치를 개발했고, 변색 반응을 이용해 땀 성분 분석이 가능한 미세 유체 시스템과 통합했다.
그 결과, 연구팀은 땀 내 염화물, 포도당 및 크레아틴 농도, 수소이온지수(pH) 및 체적 유량을 동시에 측정하는 데 최초로 성공했다. 측정한 지표는 낭포성 섬유증, 당뇨병, 신장 기능 장애, 대사성 알칼리증 진단 등에 활용할 수 있다.
연구팀은 땀이 수집되는 짧고 정교한 미세 유체 채널 외벽에 저전력 열원을 배치해 채널을 통과하는 땀과 열 교환을 유도했다. 땀의 유속이 증가함에 따라 열원의 하류와 상류의 온도 차이가 증가하는 것에 착안, 상·하류 온도 차이와 땀의 배출 속도 간의 정확한 관계를 규명했다. 그 결과, 생리학적으로 유의미하다고 인정되는 0~5마이크로리터/분(μl/min) 범위의 땀 속도를 정확하게 측정하는 데 성공했다. 웨어러블 패치로 측정한 데이터는 블루투스 통신이 가능한 스마트폰 앱을 통해 실시간 확인이 가능하다.
이 패치는 미세 유체 채널을 통과하는 땀과 전자 회로가 완전히 분리되어, 기존 유속 측정 기기들의 유체와의 접촉으로 인한 부식 및 노후화에 취약하다는 단점을 극복했다. 또한, 얇고 유연한 회로 기판 인쇄 기법과 신축성 있는 실리콘 봉합 기술을 접목해 다양한 굴곡을 가진 피부 위에 편안하게 부착할 수 있도록 제작됐다. 땀 배출로 인한 피부 온도 변화를 실시간으로 감지하는 센서도 부착돼 있어 다양한 응용 분야에서 활용이 기대된다.
권경하 교수는 "개발된 무선 전자 패치는 개인별 수분 보충 전략, 탈수 증세 감지 및 기타 건강 관리에 폭넓게 활용할 수 있다ˮ면서 "피부 표면 근처의 혈관에서 혈류 속도를 측정하거나, 약물의 방출 속도를 실시간으로 측정해 정확한 투여량을 계산하는 등 체계화된 약물 전달 시스템에도 활용할 수 있을 것ˮ이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단의 뇌과학원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
2021.05.06
조회수 26274
-
사람 3D 폐포 배양 기술로 코로나19 감염 기전을 규명하는 데 성공
우리 대학 연구진 포함 국내 연구진이 실험실에서 3차원으로 키운 사람의 폐포(허파꽈리)에 코로나19 바이러스를 배양해 감염 기전과 치료제 개발에 적용이 가능한 기술 개발에 성공했다.
국제 통계 사이트 월드오미터에 따르면 전 세계 누적 코로나바이러스감염증-19(이하 코로나19) 확진자 수는 25일 기준 4,331만 8,941명으로 지난 18일(4,030만 1,609명) 4,000만 명을 넘어선 후 일주일 만에 4,331만을 돌파하는 2차 대유행이 점차 현실화돼 가고 있다.
우리 대학 의과학대학원 주영석 교수 연구팀은 인간의 폐포 세포를 실험실에서 구현하는 3D 미니 장기기술을 개발하고 이를 활용해 코로나19 바이러스가 인간의 폐 세포를 파괴하는 과정을 정밀하게 규명하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.
이번 연구는 영국 케임브리지대학 이주현 박사를 비롯해 국립보건연구원 국립감염병연구소 최병선 과장·기초과학연구원(IBS) 고규영 혈관연구단장(우리 대학 의과학대학원 교수)·서울대병원 김영태 교수와 우리 대학 교원창업기업인 ㈜지놈인사이트와 공동으로 진행됐다.
공동연구팀의 이번 연구 결과는 줄기세포 분야 세계적인 학술지 `Cell Stem Cell' 10월 22일 字 온라인판에 실렸다. (논문명: Three-dimensional human alveolar stem cell culture models reveal infection response to SARS-CoV-2)
정확한 질병 기전의 이해를 기반으로 치료제를 효과적으로 개발하기 위해서는 실험실에서 사용 가능한 인체를 모사한 모델 사용이 필수적이다. 코로나19 바이러스는 생쥐 모델에 감염시키기가 어렵고, 특히 실험실에서 사용할 수 있는 폐 세포 모델은 존재하지 않기 때문에 직접적인 감염 연구의 한계가 존재해왔다.
공동연구팀은 이런 문제를 해소하기 위해 지속적으로 배양이 가능한 3차원 인간 폐포 모델을 새롭게 정립했다. 이를 이용하면 실험실에서 사람의 폐 세포를 이용해 코로나19 바이러스 등 각종 호흡기 바이러스의 질병 기전을 연구할 수 있기 때문이다. 더 나가서 3차원 인간 폐포 모델은 약물 스크리닝 등 치료법 개발에도 직접적으로 응용할 수 있다는 장점이 있다.
공동연구팀은 폐암 등 사람의 수술 검사재료에서 확보되는 사람 폐 조직을 장기간 안정적으로 3차원 배양할 수 있는 조건을 알아내는 데 성공했다. 실험 결과, 3D 폐포는 코로나19 바이러스에 노출되면 6시간 내 급속한 바이러스 증식이 일어나 세포 감염이 완료됐으나, 이를 막기 위한 폐 세포의 선천 면역 반응 활성화에는 약 3일가량의 시간이 걸렸다.
이와 함께 하나의 코로나19 바이러스 입자는 하나의 세포를 감염시키는 데 충분하다는 사실을 알아냈다. 감염 3일째 공동연구팀은 세포 가운데 일부분이 고유의 기능을 급격히 상실한다는 사실도 확인했다.
공동 교신저자인 주영석 교수는 "이번에 개발한 3차원 인체 폐 배양 모델 규모를 확대한다면 코로나19 바이러스를 포함한 다양한 호흡기 바이러스의 감염 연구에 유용하게 사용될 것ˮ이라고 말했다.
주 교수는 이어 "동물이나 다른 장기 유래의 세포가 아닌 호흡기 바이러스의 표적 세포인 사람의 폐 세포를 직접적으로 질병 연구에 응용함으로써 효율적이고 정확한 기전 규명은 물론 치료제 개발에도 이용할 수 있다ˮ고 강조했다.
코로나19 바이러스 대응 기술개발을 위해서는 다양한 기관의 지원과 관련 연구자들의 협력 연구가 필수적이다. 공동연구팀의 이번 연구는 한국연구재단·질병관리청·기초과학연구원(IBS)·서울대학교 의과대학·유럽연구이사회(ERC)·서경배과학재단·휴먼프론티어과학재단의 지원을 받아 수행됐다.
2020.10.26
조회수 29047
-
세계 최고 성능을 지닌 데이터베이스 관리 시스템(DBMS) 기술 개발
우리 연구진이 방대한 정보를 저장하고 목적에 맞게 검색, 관리할 수 있는 시스템을 통칭하는 데이터베이스관리시스템(DBMS, DataBase Management System)을 세계 최고 수준의 성능으로 끌어올렸다.
우리 대학 전산학부 김민수 교수 연구팀이 데이터베이스 질의 언어 SQL(Structured Query Language, 구조화 질의어) 처리 성능을 대폭 높인 세계 최고 수준의 DBMS 기술을 개발했다.
김 교수 연구팀은 데이터 처리를 위해 산업 표준으로 사용되는 SQL 질의를 기존 DBMS와는 전혀 다른 방법으로 처리함으로써 성능을 기존 옴니사이(OmniSci) DBMS 대비 최대 88배나 높인 신기술을 개발했다. 김 교수팀이 개발한 이 기술은 오라클·마이크로소프트 SQL서버·IBM DB2 등 타 DBMS에도 적용할 수 있어 고성능 SQL 질의 처리가 필요한 다양한 곳에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
대부분의 DBMS는 SQL 질의를 처리할 때 내부적으로 데이터 테이블들을 `왼쪽 깊은 이진 트리(left-deep binary tree)' 형태로 배치해 처리하는 방법을 사용한다. 지난 수십 년간 상용화돼 온 대부분의 DBMS는 데이터 테이블들의 배치 가능한 가지 수가 기하급수적으로 많기 때문에 이를 `왼쪽 깊은 이진 트리' 형태로 배치해 SQL 질의를 처리해 왔다.
임의의 두 테이블이 기본 키(primary key, PK)와 외래 키(foreign key, FK)라 불리는 관계로 결합(조인 연산)하는 경우에는 이러한 방법으로 SQL 질의를 효과적으로 처리할 수 있다. 여기서 기본 키는 각 데이터 행(row)을 유일하게 식별할 수 있는 열(column)이고, 외래 키는 그렇지 않은 열이다.
지난 수십 년간 산업에서 사용되는 DB의 구조가 점점 복잡해지면서 두 테이블은 PK-FK 관계가 아닌 FK-FK 관계, 즉 외래 키와 외래 키의 관계로 결합하는 복잡한 형태의 SQL 질의들이 많아지고 있다. 실제 DBMS의 성능을 측정하는 산업 표준 벤치마크인 TPC-DS에서 전체 벤치마크의 26%가 이런 복잡한 SQL 질의들로 구성돼 있고 기계학습(머신러닝), 생물 정보학 등 다양한 분야들서도 이러한 복잡한 SQL 질의 사용이 점차 증가하는 추세다.
이전에 나온 DBMS들은 두 테이블이 주로 PK-FK 관계로 결합한다는 가정하에 개발됐기 때문에 FK-FK 결합이 필요한 복잡한 SQL 질의를 매우 느리거나 심지어 처리하지 못하는 실패를 거듭해왔다.
김 교수팀은 문제 해결을 위해 테이블들을 하나의 커다란 `왼쪽 깊은 이진 트리' 형태가 아닌 여러 개의 작은 `왼쪽 깊은 이진 트리'를 `n항 조인 연산자'로 묶는 형태로 배치해 처리하는 기술을 개발했다. 이때 각각의 `작은 이진 트리' 안에는 FK-FK 결합 관계가 발생하지 않도록 테이블들을 배치하는 것이 핵심이다.
각각의 `작은 이진 트리'의 처리 결과물을 `n항 조인 연산자'로 결합해 최종 결과물을 구하는 것도 난제로 꼽히는데 연구팀은 `최악-최적(worst-case optimal) 조인 알고리즘'이라는 방법으로 이 문제를 해결했다.
`최악-최적 조인 알고리즘'은 그래프 데이터를 처리할 때 이론적으로 가장 우수하다고 알려진 알고리즘이다. 김 교수 연구팀은 세계에서 가장 먼저 이 알고리즘을 SQL 질의 처리에 적용해 난제를 해결하는 데 성공했다.
김민수 교수 연구팀은 새로 개발한 DBMS 기술을 GPU 기반의 DBMS 개발업체인 미국 옴니사이(OmniSci)社 제품에 적용한 결과, OmniSci DBMS보다 성능이 최대 88배나 향상된 결과를 얻었다. 또 TPC-DS 벤치마크에서도 세계 최고 수준의 성능을 가진 기존의 상용 DBMS보다 5~20배나 더 빠른 사실을 확인했다. TPC-DS는 DBMS의 성능을 측정하기 위한 산업 표준의 최신 벤치마크이다.
교신저자로 참여한 김민수 교수는 "연구팀이 개발한 새로운 기술은 대부분의 DBMS에 적용할 수 있기 때문에 산업적 측면에서 파급 효과가 매우 클 것으로 기대한다ˮ 라고 말했다.
이번 연구에는 김 교수의 제자이자 미국 옴니사이(OmniSci)社에 재직 중인 남윤민 박사가 제1 저자로, 김 교수가 교신저자로 참여했으며 지난 18일 미국 오리건주 포틀랜드에서 열린 데이터베이스 분야 최고의 국제학술대회로 꼽히는 `시그모드(SIGMOD)'에서 발표됐다. (논문명 : SPRINTER: A Fast n-ary Join Query Processing Method for Complex OLAP Queries).
한편, 이 연구는 한국연구재단 선도연구센터 사업 및 중견연구자 지원사업, 과기정통부 IITP SW스타랩 사업의 지원을 받아 수행됐다.
2020.06.23
조회수 18174
-
산업미래전략연구센터, 혁신·기업가정신 연구 워크숍 및 부트캠프 개최
우리 대학 기술경영학부 김원준 교수(기술경영전문대학원장)가 지난 8월 `제1회 KAIST 혁신 및 기업가정신 연구 워크숍 및 부트캠프(KAIST CIFS Innovation and Entrepreneurship Workshop and Boot Camp)'를 진행했다.
우리 대학 산업미래전략 연구센터(CIFS, Center for Industrial Future Strategy, 책임교수 김원준)는 이번 워크샵을 통해 4차 산업혁명(Digitization)·인공지능(AI) 등의 새로운 기술혁신의 패러다임에서 요구되는 정부와 기업 그리고 글로벌 혁신생태계를 위한 다양한 산업 및 경제 전략적, 정책적 방안을 논의했다.
MIT 슬론 경영대의 스캇 스턴(Scott Stern) 교수, MIT 정치학과의 김인송 교수, 듀크 대학교 경영학원의 아론 채터지(Aaron Chatterji) 교수, 스탠퍼드대학교 쇼렌스타인 아시아 퍼시픽 연구센터(Stanford Shorenstein Asia-Pacific Research Center)의 이용석 부국장, 노스웨스턴대학교 겔로그 경영대학원 윤혜진 교수, 이스라엘 텔아비브 대학의 마누엘 트라이텐베르그(Manuel Trajtenberg) 교수 등 혁신 및 기업가정신(Innovation 및 Entrepreneurship) 연구 분야를 이끄는 국제 석학 및 연구자들이 대거 참여했다.
MIT 경영대의 스캇 스턴(Scott Stern) 교수는 기술혁신·기업가정신·전략경영 분야에서 세계적인 석학으로 전미경제연구소(National Bureau of Economic Research) 혁신 정책 그룹의 책임자를 역임하고 있으며, 이 분야 주요 저널들의 편집장으로 활동 중이다.
듀크 대학의 아론 채터지(Aaron Chatterji) 교수는 백악관 경제자문위원회의 수석 경제학자(Senior Economist) 및 경영 분야 주요 저널 의 편집위원을 맡고 있다. 지난 2017년에는 경영 전략 및 기업가정신과 관련해 카우프만 재단에서 수여 하는 메달(The Kauffman prize medal for distinguished research in entrepreneurship)을 받았며, 2015년에는 세계전략경영학회(Strategic management society)의 신진 학자로 선정되는 등 기업가정신 분야를 이끌고 있다.
텔아비브 대학의 마누엘 트라이텐베르그(Manuel Trajtenberg) 교수는 혁신 및 기업가정신 분야 석학으로 이스라엘 경제자문위원회 위원장, 이스라엘 고등교육위원회 기획 및 예산위원장을 역임했다.
MIT의 김인송 교수는 2017년 국제정치경제학회(International Political Economy Society, IPES)의 최우수 논문상, 2015년 맨커 올슨상(Mancur Olson award for best dissertation in political economy), 정치학 분야 최고 우수 논문에 수여 하는 2018년 마이클 월러스타인상(2018 Michael Wallerstein Award)을 수상하는 등 정치경제 분야의 권위자로 인정받고 있다.
또한, 정치·경제 분야의 전 세계 연구자 및 박사과정 학생을 대상으로 8월 20일부터 22일까지 제1회 혁신 및 기업가정신 연구 부트캠프(1st Innovation and Entrepreneurship BootCamp)도 개최됐다. `기업가 전략(Entrepreneurial strategy)', `AI와 컨버전스의 경제와 관리(Economics and Management of AI and Convergence)', `기업가 정신과 혁신(Entrepreneurship and Innovation)' 등의 주제가 다뤄졌으며, 향후 전 세계 신진 연구자들의 연구 및 협력을 위한 국제적 허브로서 역할을 확대해 나갈 예정이다.
기술경영학부 김원준 교수(기술경영전문대학원장)는 "KAIST가 국제적으로 혁신과 기업가정신 분야의 경영, 경제, 정책 연구의 중요한 허브로 발전해 나갈 중요한 발판을 마련하기 위해 제1회 KAIST 혁신 및 기업가정신 연구 워크숍 및 부트캠프 개최했다ˮ고 밝혔다.
이어, 김 교수는 "급격하게 변하고 있는 국제적 혁신의 패러다임에 대응하기 위해 우리 경제사회가 나아가야 할 방향을 제시하는 `등대' 역할을 하는데 기여하겠다ˮ고 강조했다.
2019.09.10
조회수 11006
-
스티브 박 교수, 유기반도체 결정크기 10배 성장 기술 개발
〈 이정찬 석사과정, 스티브 박 교수, 김진오 박사과정 〉
우리 대학 신소재공학과 스티브 박 교수 연구팀이 유기반도체 결정의 크기를 성장시키고 제어할 수 있는 기술을 개발했다.
이는 무기고분자 재료를 이용해 마이크로미터 크기 수준의 구조물을 제작한 뒤 용액전단법이라는 공정과 결합하는 기술로, 용액 기반의 프린팅 공정에서 유기반도체 결정의 성장 과정을 미세하게 제어함으로써 정밀하고 균일한 대면적 크기의 유기반도체 박막 제조의 기반 기술이 될 것으로 기대된다.
김진오 박사과정, 이정찬 석사과정이 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 7월 16일자 표지논문에 선정됐다. (논문명 : Inorganic Polymer Micropillar-Based Solution Shearing of Large-Area Organic Semiconductor Thin Films with Pillar-Size-Dependent Crystal Size, 필러 크기에 따른 유기반도체 결정 크기 성장 가능한 무기고분자 마이크로 필러 기반 용액전단법)
유기반도체는 용액을 이용한 프린팅 공정이 가능하다는 점에서 큰 주목을 받고 있다. 저가 및 대면적 제작이 가능하고 유연한 전자 소자 제작이 가능하기 때문에 다양한 연구가 지속되고 있다.
유기반도체 성능의 지표인 이동도(Mobility)는 유기반도체의 결정성, 결정의 성장방향, 결정의 크기 등의 영향을 받는다. 유기반도체의 결정성이나 결정방향을 제어하기 위한 연구는 많이 발전됐지만 결정 크기를 성장시킬 수 있는 기술은 부족한 상황이다.
최근에는 유기반도체의 균일한 박막을 만들기 위한 기술이 발전되고 있는데 잉크젯 프린팅, 딥 코팅, 그리고 용액전단법이 대표적인 기술이다.
그러나 기존의 프린팅 공정은 용액의 흐름을 적절히 통제하지 못한 상태에서 용매의 증발이 무작위로 발생하기 때문에 결정 크기가 큰 유기반도체를 제작하는 데 어려움이 있다.
연구팀은 문제 해결을 위해 유기용매에 내성을 갖는 무기 고분자 재료를 이용해 다양한 형태의 전단판을 제작한 후 이를 용액전단 기술에 결합했다.(용액전단법: 기판과 전단판 사이에 용액을 주입하고 일정 속도로 전단판을 이동시켜 한 방향으로 정렬된 균일한 유기반도체 박막 제작이 가능한 프린팅 기술)
무기 고분자 재료는 유연하고 유기용매에 대한 내성을 갖고 있기 때문에 유기반도체를 이용한 프린팅 공정에 적합하다. 또한 기존의 실리콘 재료 기반의 전단판 제조 공정을 간단한 소프트리소그래피 공정으로 대체할 수 있다.
연구팀은 일렬 형태로 배열된 사각형 모양의 마이크로미터 크기 구조물을 이용해 용액이 균일한 굴곡을 가지며 기판에 맺히도록 조절했다. 이를 통해 용매의 증발 속도를 조절해 핵 생성이 일어나는 지점을 정밀하게 통제했다.
여기서 마이크로 구조물의 크기를 변화시키며 유기반도체 결정의 크기를 성장시키는 데 성공했고, 그 결과로 반도체 소자의 성능이 함께 향상됨을 확인했다.
스티브 박 교수는 “무기고분자 재료를 결합한 용액전단법은 프린팅 공정에서 정밀한 제어가 가능하다”며 “유기반도체 뿐 아니라 다른 재료를 이용한 균일 박막 제조가 가능한 원천 기술을 확보했다는 의미를 갖는다”고 말했다.
이번 연구는 한국산업기술평가관리원이 추진하는 센서산업고도화 전문기술개발사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 무기고분자를 이용한 마이크로 필러 구조의 용액전단법(어드밴스드 머티리얼즈 7월호 표지)
2018.08.03
조회수 11205