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KAIST 학부생 개발 3D 프린터 … 제품 출시 전 100여 대 先 주문
KAIST 학부생들이 개발한 보급형 3D 프린터가 제품이 출시되기도 전에 100여 대를 미리 주문 받아 화제다.
KAIST 사회기술혁신연구소(소장 이홍규)는 17일 오후 2시 대전 리베라 호텔에서 산업체 ․ 바이어 ․ 3D 프린터협회 관계자 등 50여명을 초청한 가운데 KAIST 학부생들이 개발한 ‘보급형 델타 3D 프린터’런칭 행사를 갖는다.
‘3D 프린터’는 장난감, 머그컵, 의자와 같은 상품의 설계도를 내려 받아 3차원 입체물을 만드는 기기로 제조업의 혁명을 가져올 기술로 주목받고 있다. 최근에는 과일과 화장품까지 출력이 가능한 3D 프린터가 나와 화제가 되기도 했다.
3D 프린터 출력구조는 크게 수평의 출력구조를 가진 멘델방식과 수직의 출력구조를 갖는 델타방식(삼각주)으로 나뉜다. KAIST 학생들은 기존시장의 90%이상을 점유하고 있는 멘델방식에 차별화를 주기 위해 델타방식에 집중했다.
먼저 부품을 자체개발해 제품의 단가를 혁신적으로 낮추는데 초점을 맞췄다. 제품의 캐리지(운송담당 기기)를 베어링에서 자체개발한 부품으로 대체해 소음을 줄이고 고리형 가이드 연결 방식을 구슬로 바꿔 출력제품의 완성도도 높였다. 또 노즐과 베드의 평행을 맞춰주는 오토레벨링을 탑재해 사용자의 편의성을 대폭 강화했다.
이와 함께 일반인도 쉽게 설계가 가능하도록 스마트폰 앱과 연동시켰으며 디자인도 독일에서 활동 중인 제품 디자이너에게 의뢰해 제품의 세련미를 더했다.
이번 제품개발에 참여한 서석현(전산학과 3학년 ․ 21)씨는 “자체 개발한 부품을 사용해 가격을 기존제품의 3분의 1로 낮추고 제품소음을 크게 줄인 것이 가장 큰 장점”이라고 말했다.
그는 이어 “스마트폰 연동 앱을 개발함으로써 일반인도 쉽게 설계가 가능해 교육용이나 가정용에 적합한 제품”이라고 밝혔다.
시장의 반응은 뜨거웠다. 지난 5- 8일까지 서울 코엑스에서 열린 ‘제1회 3D프린팅 코리아’ 전시회에 참가해 제품 시연회를 가졌는데, 교육기관과 기업연수원이 벌써 100여대를 선 주문한데 이어 캐나다 ‧ 미국 바이어들이 해당국 대리점 개설을 요청하는 등 큰 관심을 받았다.
학생들은 11월 초 외부 생산기업과 공동으로 (주)카이디어를 설립하고 12월부터 본격적으로 제품을 생산할 계획이다.
이홍규 KAIST 사회기술혁신연구소장은 “3D 프린팅 기술은 제3차 산업혁명을 가져올 만큼 혁신적인 기술로 주목받고 있다” 며 “지금은 시장 초기단계이지만 조만간 그 수요가 폭발적으로 증가할 것”이라며 기대감을 표시했다.
KAIST 사회기술혁신연구소의 연구 프로젝트로 추진됐던 이번 제품개발에는 KAIST 학부생 4명, 영국 옥스퍼드대 학생, 독일 제품 디자이너 등 총 6명이 참여했다.끝.
2014.11.17
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신기루 현상 착안해 테라헤르츠파 광학렌즈 개발
무더운 여름, 아스팔트 도로에 물웅덩이가 보이다가 가까이 다가가면 사라지고 좀 가다보면 또 물웅덩이가 나타난다. ‘신기루’라고 불리는 이 현상은 지표면 가까운 공기층의 큰 온도차로 인한 공기밀도 변화로 빛이 굴절되기 때문이다.
우리 학교 바이오및뇌공학과 정기훈 교수는 물리학과 안재욱 교수와 신기루 현상에서 착안한 물리적 효과를 이용해 테라헤르츠파 굴절률 분포형 렌즈를 세계 최초로 개발했다.
실리콘 소재를 곡면으로 가공해 만드는 카메라렌즈에 사용되는 기존방식과는 달리 이번에 개발된 렌즈는 평평한 실리콘 웨이퍼를 소재로 반도체 양산공정으로 제작해 비용을 최대 1/100 수준으로 낮출 수 있으며 제작시간도 훨씬 단축시킬 수 있다. 광원 추출효율은 4배 이상 향상시켰다.
테라헤르츠파는 0.1THz~30THz(테라헤르츠, 1조헤르츠) 대역의 전자기파로 가시광선이나 적외선보다 파장이 길어 X선처럼 물체의 내부를 높은 해상도로 정확히 식별할 수 있어 보안검색, 의료영상기술 등 비파괴 검사 도구나 의료용 진단기구의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 전망된다.
그러나 넓은 대역의 주파수 특성으로 인해 손실되는 전자기파의 비율이 높아 테라헤르츠파를 높은 효율로 집중시킬 수 있는 광학소자 개발이 요구됐다.
정 교수 연구팀은 평평한 실리콘에 테라헤르츠파 파장(약 300㎛) 보다 작은 80~120㎛ 크기의 구멍을 반도체 양산방법인 광식각공정으로 만들었다. 렌즈 가장자리로 갈수록 홀 사이즈는 크게 만들었다.
테라헤르츠파를 쪼이자 공기와 실리콘 중 공기 비율이 높은 가장자리는 굴절률이 낮았으며, 상대적으로 공기의 비율이 낮은 가운데는 굴절률이 높았다. 평평한 소재를 광학특성을 공학적으로 설계해 빛을 모으는 볼록렌즈와 같은 기능을 한 것으로 신기루 현상과 같은 물리적 효과와 같다.
이번 연구를 주도한 정기훈 교수는 “자연현상에서 착안해 자연계에 존재하지 않는 다양한 광학특성을 띄는 메타물질을 인공적으로 만든 것”이라며 “물질적 제약으로 인해 다양한 광학소자개발이 더딘 테라헤르츠파 기술 진보에 상당한 도움이 될 것”이라고 연구의의를 밝혔다.
미래창조과학부가 지원하는 한국연구재단의 도약연구자지원사업, 그린나노기술개발사업, 글로벌프론티어사업의 일환으로 수행된 이번 연구는 미국물리협회에서 발간하는 귄위 있는 국제학술지인 ‘어플라이드 피직스 레터(Applied Physics Letter)’에 9월자 특집논문 및 표지논문(제1저자 박상길 박사과정)으로 게재됐다.
그림1. 유전체 메타물질을 이용한 실리콘 굴절률 분포형 렌즈. 머리카락 굵기(80~120µm) 수준의 구멍이 실리콘 기판에 서로 다른 크기로 형성돼 있다.
그림2. 굴절률 분포형 렌즈 원리
그림3. 신기루 현상신기루는 아스팔트 도로 위에서 흔하게 나타나는 대기 굴절 현상이다. 이 현상은 도로면이 물체를 반사하는 것처럼 보이게 하는데 이 때문에 도로면에 물웅덩이가 있는 것처럼 착각하게 된다. 아래 사진에는 멀리서 다가오는 차의 상이 도로면을 통해 보인다. <사진 : 경기북과학고등학교 조영우 선생님 제공>
그림4. 논문표지
2014.09.24
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세계 최초로 미생물 이용 가솔린 생산
- 대장균의 지방산 대사회로를 대사공학적으로 개량하여 알코올, 디젤, 가솔린 생산 -
우리 학교 연구진이 세계 최초로 대사공학적으로 개발된 미생물을 이용하여 바이오매스로부터 가솔린(휘발유)을 생산하는 원천기술을 개발했다. 이 신기술은 나무 찌꺼기, 잡초 등 풍부한 비식용 바이오매스를 이용하여 가솔린, 디젤과 같은 바이오연료, 플라스틱과 같은 기존 석유화학제품을 생산할 수 있어 생명공학 등 관련 산업기술 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구는 미래창조과학부(장관 최문기) 글로벌프론티어사업의 차세대 바이오매스 연구단(양지원 단장)과 기후변화대응 기술개발사업의 지원으로 이상엽 특훈 교수팀이 진행하였으며, 연구결과는 네이처(Nature) 9월 30일(온라인판)에 게재되었다.
* 논문명 : Microbial production of short-chain alkanes
연구팀은 세포의 유전자를 조작하여 원하는 형태의 화합물을 대량으로 생산하도록 하는 기술인 대사공학을 이용하여 크래킹(cracking) 없이 세계 최초로 미생물에서 직접 사용가능한 가솔린을 생산하는데 성공했다.
* 크래킹 : 끓는점이 높은 중질유를 분해하여 원료유보다 끓는점이 낮은 경질유로 전환하는 방법
가솔린은 탄소수가 4~12개로 이루어진 사슬모양의 탄화수소 화합물로 그 동안 미생물을 이용하여 ‘짧은 사슬길이의 Bio-Alkane(가솔린)’을 생산하는 방법은 개발되지 않았다. 따라서 기존 기술은 추가적인 크래킹(cracking) 과정을 거치지 않고는 가솔린으로 전환할 수 없어 비용과 시간이 많이 소요되는 한계가 있었다.
* 2010년 미국에서 사이언스지에 발표한 미생물 이용 Bio-Alkane(배양액 1리터당 약 300mg)의 경우 탄소 사슬 길이가 13~17개인 바이오 디젤에 해당
연구팀은 대사공학기술을 미생물에 적용하여 지방산 합성을 저해하는 요소를 제거하고, 지방산의 길이를 원하는 목적에 맞게 조절할 수 있는 효소를 새롭게 발견하였으며, 개량된 효소를 도입하여 미생물에서 생산하기 어려운 길이가 짧은 길이의 지방산 생산에 성공하였다.
또한 세포내에 생산된 짧은 길이의 지방산 유도체로부터 가솔린을 생산할 수 있는 추가 대사반응과 생물체 내에 존재하지 않는 식물 유래의 신규 효소를 포함하는 합성대사경로를 도입하여 최종 대장균 생산균주를 개발하였다. 이렇게 개발된 대장균을 배양하여 배양액 1리터당 약 580mg의 가솔린을 생산하는데 성공했다.
개발된 기술은 바이오 연료, 생분해성 플라스틱 등과 같은 다양한 바이오 화합물을 생산할 수 있는 플랫폼 기술이 될 수 있을 것으로 전망된다.
또한 이 기술을 활용하면 재생 가능한 바이오매스를 전환하여 바이오 연료, 계면활성제, 윤활유 등으로 이용할 수 있는 알코올(Fatty alcolols) 및 바이오 디젤(Fatty ester)도 생산이 가능하다는 점에서 기존의 석유기반 화학산업을 바이오기반 화학산업으로 대체하는 기반이 될 수 있을 것으로 기대된다.이상엽 교수는 “비록 생산 효율은 아직 매우 낮지만 미생물을 대사공학적으로 개량하여 가솔린을 처음으로 생산하게 되어 매우 의미있는 결과라고 생각하며, 향후 가솔린의 생산성과 수율을 높이는 연구를 계속할 예정”이라고 밝혔다.
그림 1. 대장균을 이용한 바이오 매스로부터 short-chain alkane(가솔린)을 생산하는 대사회로
a) 지방산 분해 회로 차단, b) 바이오 매스로부터 짧은 길이의 지방산을 대량 생산, c) 지방산을 가솔린 생산의 중간체인 fatty acyl-CoA로의 전환 유도, d) fatty acyl-CoA의 가솔린의 직접적인 전구체인 fatty aldehyde로의 전환 유도, e) 최종 가솔린 생산
(보충설명) 미생물의 세포 내부를 들여다보면, 매우 복잡한 지방산 대사회로 네트워크가 존재 한다. 지방산은 세포 내부에서 합성되어, 미생물이 살아가는데 필요한 세포막을 형성하거나, 분해되어 에너지원으로 사용되기도 한다. 대부분의 미생물에서 지방산은 전체 세포의 1%도 되지 않을 만큼 소량 만들어지고, 지방산의 길이 또한 매우 길기 때문에, 이러한 지방산을 이용해서 우리가 원하는 화합물을 대량으로 만들거나, 새로운 화합물을 생산하는 것은 매우 어려웠다. 이를 극복하기 위하여, 이상엽 특훈교수 연구팀은 시스템 대사공학적 기법을 대장균에 도입하여 효소의 개량 및 지방산 합성을 저해하는 요소를 제거하여 짧은 길이의 지방산 과생산에 성공하였고, 생물체내에 존재 하지 않는 신규 회로를 도입하여 지방산을 가솔린으로 전환하는데 성공하였다.
그림 2. short chain alkane을 생산하는 발효 공정 시스템 (보충 설명) 위와 같은 cooling 장치가 연결된 발효기를 통하여 가솔린을 생산함
2013.10.01
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투명한 유리벽을 양면 터치 게임 미디어로
- 지난 7월 시그래프 이머징 테크놀로지서 선보여 ‘가장 돋보인 작품’ 선정 -- “투명 디스플레이 패널의 실생활에 적용된 좋은 사례” -
우리 학교 산업디자인학과 이우훈 교수와 전산학과 이기혁 교수 공동연구팀은 투명한 유리의 양면을 터치해 게임을 즐길 수 있는 신개념 게임 미디어 ‘트랜스월(TransWall)’을 개발했다.
이 기술은 지난 7월 21일~25일 미국 애너하임에서 개최된 컴퓨터 그래픽 및 상호작용기술 분야에서 세계적인 학회인 시그래프(SIGGRAPH) 이머징 테크놀로지(Eerging Technologies)에 전시돼 ‘가장 돋보인 작품(Highlight)’으로 선정됐다.
연구팀은 ‘우리 주변의 유리벽을 오락과 커뮤니케이션 매체로 바꿀 수 없을까?’ 라는 생각에서 이번 프로젝트를 시작했다.
‘트랜스월’은 멀티터치가 가능한 두 장의 유리 사이에 홀로그래픽 스크린 필름을 삽입하고 양쪽에서 빔 프로젝터로 유리에 영상을 투영하는 방식이다. 또 유리에 서피스 트랜스듀서(Surface Transducer)를 부착해 터치하면 화면을 통해 직접 소리와 진동을 느낄 수 있다.
이처럼 ‘트랜스월’은 단순한 유리벽처럼 보이지만 사용자들은 시각, 청각, 촉각 정보를 주고받을 수 있는 다감각적 미디어다.
테마파크, 대형 쇼핑몰, 지하철 역사 등과 같은 공공장소에 설치하면 기다리는 지루한 시간에 양쪽에서 콘텐츠를 조작해 게임을 즐길 수 있다.
이와 함께 향후 이러한 양면 터치 상호작용 방식의 장점을 활용하는 다양한 문화적 콘텐츠 개발도 가능할 것으로 전망된다.
이우훈 교수는 “사람들에게 새로운 경험을 제공하는 오락과 소통의 미디어로서 트랜스월을 개발했다”며 “양면 터치 상호작용 방식을 통해 가까운 미래에 상용화될 대형 투명 디스플레이 패널이 실생활에 어떻게 활용될 수 있을지에 대한 하나의 비전을 보여주는 사례”라고 연구의 의의를 밝혔다.
https://vimeo.com/70391422 (트랜스월 소개 동영상)https://vimeo.com/71718874 (SIGGRAPH 2013 전시장면)
□ 그림설명
그림1.트랜스월의 구조
그림2. 트랜스월 옆면
그림3. 유리벽의 양쪽 면을 터치해 게임 등 다양한 미디어로 활용할 수 있다.
그림4. 트랜스월이 시그래프 이머징 테크놀로지에 전시돼 참가자들로부터 뜨거운 관심을 받고 있다
2013.09.12
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2013 국제 군사과학기술 경진대회 학술논문발표 부분 최우수상 수상
우리 학교 산업 및 시스템 공학과 James R. Morrison 교수가 소속 연구실 대학원생들과 함께 지난달 11일~14일 서울 코엑스에서 개최된 방위사업청 주관의 2013 국제 군사과학기술 경진대회에서 학술논문 최우수상을 수상했다.
이번 수상은 송병덕(박사과정), 김종회(박사과정), 박효린(석사 과정), James R. Morrison 교수가 “국경 순찰과 목표 추적의 보완적 방법으로써의 자동화 및 지속적인 무인 항공기 시스템(Automated and persistent UAV system for an complementary method for border patrol and target tracking )" 에 대한 논문을 발표해 수상의 영예를 안았다.
방위사업청은 국내외 산학연의 우수기술과 국방기술과의 융합을 통해 민군 기술교류를 확대하고 미래 방위산업의 발전을 위해 국제 군사과학기술 경진대회를 매년 개최되고 있다.
금년에는 융합 신기술/학술논문 분야에서는 해외 7편과 국내 56편의 논문이 발표된 가운데, 이 중에서 KAIST 산업 및 시스템 공학과 James R. Morrison 교수 연구실에서 최우수상의 영예를 안았다.
2013.08.12
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호흡 분석해 질병 진단한다!
- 나노섬유 형상 120ppb급 당뇨병 진단센서 개발 -- 음주 측정하듯 후~ 불면 질병 진단할 수 있어 -
우리 학교 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 인간이 호흡하면서 배출하는 아세톤 가스를 분석해 당뇨병 여부를 파악할 수 있는 날숨진단센서를 개발했다.
연구 결과는 신소재 응용분야 세계적 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)’ 5월 20일자 표지논문으로 게재됐다.
인간이 숨을 쉬면서 내뿜는 아세톤, 톨루엔, 일산화질소 및 암모니아와 같은 휘발성 유기화합물 가스는 각각 당뇨병, 폐암, 천식 및 신장병의 생체표식인자(바이오마커)로 알려져 있다.
당뇨병의 경우 일반적으로 정상인은 900ppb(parts per billion), 당뇨환자는 1800ppb의 아세톤 가스를 날숨으로 내뿜는다. 따라서 날숨 속 아세톤 가스의 농도 차이를 정밀하게 분석하면 당뇨병을 조기에 진단할 수 있고 발병 후 관리를 쉽게 할 수 있다.
연구팀은 얇은 껍질이 겹겹이 둘러싸인 다공성 산화주석(SnO2) 센서소재에 백금 나노입자 촉매가 균일하게 도포된 1차원 나노섬유를 대량 제조하는 기술을 개발했다. 이 소재의 표면에 아세톤 가스가 흡착될 때 전기저항 값이 변화하는 120ppb급 아세톤 농도 검출용 센서에 적용해 날숨진단센서를 개발했다. 개발한 나노섬유 센서는 1000ppb급 아세톤 농도에서 소재의 저항 값이 최대 6배 증가해 당뇨병을 진단할 수 있음이 입증됐다.
이와 함께 7.6초의 매우 빠른 아세톤 센서 반응속도를 나타내 실시간 모니터링이 가능해져 상용화에 대한 기대를 높였으며, 전기방사 기술로 제조해 나노섬유형상을 쉽게 빠르게 대량생산할 수 있는 게 큰 장점이다.
연구팀이 개발한 날숨진단센서는 사람의 호흡가스 속에 포함된 다양한 휘발성 유기화합물의 농도를 정밀하게 분석할 수 있다. 따라서 당뇨병은 물론 향후 폐암, 신장병 등의 질병을 조기에 진단하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
김일두 교수는 이번 연구에 대해 “ppb급 농도의 날숨 휘발성 유기화합물 가스를 실시간으로 정밀하게 진단하는 나노섬유 센서를 당뇨병 또는 폐암 진단용 감지소재로 이용하면 다양한 질병을 조기에 검출하고 관리하는 일이 가능해질 것”이라고 말했다.
김 교수는 향후 다양한 촉매와 금속산화물 나노섬유의 조합을 통해 많은 종류의 날숨가스를 동시에 정확하게 진단하는 센서 어레이(array)를 개발해 상용화를 앞당길 계획이다.
미래창조과학부 글로벌프린티어사업 스마트 IT 융합시스템 연구단의 지원을 받은 이번 연구는 KAIST 신소재공학과 신정우 학부생(2월 졸업), 최선진 박사과정 학생, 박종욱 교수, 고려대학교 신소재공학과 이종흔 교수가 참여했다.
그림1. 날숨진단센서 어레이(우측)와 날숨진단센서 크기 비교(좌측 상단)
그림2. 나노섬유 센서들이 어레이로 구성된 당뇨진단 센서 이미지
그림3. 날숨 가스들을 분석하는 질병진단 분석기의 소형화 및 실시간 분석
그림4. 주석산화물 나노섬유를 이용한 당뇨진단 센서 이미지
2013.05.30
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외국인 졸업생들, 6년째 발전기금 전달
글로벌 IT기술대학원 프로그램에 재학했던 개발도상국의 IT기술 공무원 출신 졸업생들이 KAIST에 발전기금을 전달하는 전통을 6년째 이어가고 있어 화제다.
우리 대학은 10일 오전 10시 KAIST ICC 본관 10층 세미나실에서 강성모 총장과 기부학생 12명 등 총20여명이 참석한 가운데 발전기금 전달식을 개최했다.
글로벌 IT기술대학원 졸업생들은 KAIST 발전과 국제화를 위해 써달라며 2008년부터 매년 발전기금을 전달해 왔는데 지난 5년 동안 81명이 총 1050만원을 기부해 왔다.
졸업생 기부자 대표인 나린 캔잘이예브(Naryn Kenzhaliyev, 카자흐스탄)는 “KAIST에서 공부하는 동안 세계적 수준의 교육과 훌륭한 연구 환경을 제공받았다”며 “졸업생으로써 모교발전과 후배들을 위해 기부하게 돼 기쁘다”며 소감을 밝혔다.
노재정 프로그램 책임교수는 “졸업을 앞둔 학생들이 매년 자발적으로 발전기금을 전달해 왔다”며 “학교에서는 기부학생들에게 ▲감사장 수여 ▲기념식수 행사 ▲기부자 명판 제작 등 다양한 행사로 감사의 뜻을 전하고 있다”라고 말했다.
한편, KAIST IT 기술대학원 프로그램은 개발도상국의 IT분야 공무원을 초청해 석?박사 교육을 지원하는 과정으로 개발도상국 IT 발전과 친한파 IT 전문가 양성을 위해 2006년에 개설됐으며 현재까지 81명의 졸업생을 배출했다. 끝.
2013.05.12
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마하 차크리 시린돈 태국 공주 KAIST 방문
마하 차크리 시린돈(Maha Chakri Sirindhorn) 태국 공주 일행이 4월 17일(수) KAIST 대전 본원을 방문했다.
과학기술 교육에 관심이 많은 시린돈 공주는 태국에 KAIST와 유사한 과학기술대학(Rayong Institute of Science and Technology) 설립을 추진하고 있는 중이며, 이날 방문에서 KAIST 연구성과 및 교육 프로그램을 시찰하고 강성모 KAIST 총장, 박규호 교학부총장, 김병윤 연구부총장, 오준호 대외부총장 등 학교 관계자와 상호교류에 관한 면담을 가졌다.
2013.04.18
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촉각기술 분야 국제 학회 14일부터 대전 컨벤션센터에서 열려
IEEE World Haptics Conference 2013가 대전 컨벤션센터에서 개최되고 있다.
- 전 세계 25개국 450명 전문가 "2013 IEEE 국제 햅틱스 학회" 참여해 -
사람이나 동물들은 촉각을 이용해 주위 환경을 인지하고 위험물을 피하기도 한다. 강아지가 사람의 손길에 꼬리를 흔들 듯 만지면 반응하는 로봇이나 터치 스크린 등 촉각분야 연구 전문가들이 지난 14일(일)부터 대전 컨벤션센터에 모여 오는 18일(목)까지 학회와 일반인들을 위한 기술성과 전시회를 개최한다고 KAIST(총장 강성모)는 밝혔다.
전 세계 25개국 450여명의 햅틱스(Haptics, 촉각 기술) 전문가들이 참여해 연구성과를 공유하고 상호지식을 교류하는 ‘IEEE 국제 햅틱스 학회(IEEE World Haptics Conference 2013, IEEE WHC 2013)’는 세계 주요 도시를 순회하며 격년 째 개최되고 있다. 2007년 일본 츠쿠바(Tsukuba), 2009년 미국 솔트레이크 시티(Salt Lake City), 2011년 터키 이스탄불(Istanbul)이어 올해는 대전에서 열린다.
IEEE WHC 2013(http://www.haptics2013.org)은 한국로봇학회와 국제전기전자기술자협회(IEEE) 소속 ‘로봇자동화학회(Robotics and Automation Society)’가 주관하며, KAIST, 한국전자통신연구원(ETRI), 한국표준과학연구원(KRISS), LG, 삼성, 마이크로소프트(Microsoft) 등 국내 과학 분야를 대표하는 연구기관과 기업이 참여해 미래 햅틱 기술의 연구와 발전방향에 대해 토론한다.
주요 강연자로는 토니 프리스카트(Tony Prescott) 영국 셰필드대학(University of Sheffield) 교수, 압둘모탈랩 사디크(Abdulmotaleb Saddik) 캐나다 오타와대학(University of Ottawa) 교수, 마사히코 이나미(Masahiko Inami) 일본 게이오대학(Keio University) 교수, 웨인 북(Wayne Book) 조지아공대(Georgia Institute of Technology) 교수가 참석해 사람과 동물의 촉각을 응용해 만든 로봇, 인터페이스, 멀티미디어 사례에 대해서 언급한다.
토니 프리스카트 교수는 쥐가 얼굴에 난 수염으로 사물을 인지할 수 있다는 것에 착안해 2008년 쥐를 닮은 로봇을 개발한 이래 최근에는 작은 두더지 모습을 한 로봇 쉬루봇(Shrewbot)을 탄생시킨 경험에 대해서 얘기할 예정이다. 에트루리아산 두더지인 쉬루(shrew)는 아주 작은 크기의 들쥐로 어두운 곳에서도 민감하게 반응하는 수염을 가지고 길을 찾거나 먹이 감을 사냥한다. 쉬루봇은 수염에서 느껴지는 촉각만으로 상대가 있는 방향으로 쫓아가거나 상대방의 특성이나 위치 등을 파악할 수 있다. 이 같은 로봇이 상용화 되면 화재 현장 등 재난 지역에서 인명을 구조하는데 큰 도움을 줄 수 있다.
이 밖에도 웨인 북 교수는 오늘날 우리 생활의 상당 부분이 기계나 컴퓨터에 의한 자동화에 의존하고 있는데 과연 이들 기계가 맡은 역할을 제대로 수행하고 있는지 기계나 컴퓨터로부터 피드백을 받는 것이 점점 더 중요해지고 있다며 기계와 인간 사이의 피드백 인지 기술에 대해서 강연한다.
햅틱스 분야 세계 최고 전문가들이 집결할 이번 학회에서는 역대 최대 수의 논문이 발표되고 촉각을 응용한 80개의 최신 기술이 시연된다. 11개 기업(국내 4, 해외 7)의 제품 전시와 더불어 지금까지 학술대회에서 시도되지 않았던 햅틱 기술을 응용한 아트 전시회가 개최되며, 전 세계에서 초청된 7명의 예술가가 자신들의 작품을 선보인다. 특히 17일(수, 오전 9:00-오후 5:00)에는 햅틱 아트와 햅틱 기술전시를 일반인에게 무료로 개방해 누구나 과학기술과 예술이 만나는 현장을 즐길 수 있다.
IEEE WHC 2013 조직운영위원장인 권동수 KAIST 기계공학과 교수는 “이번 대회를 성공적으로 주관함으로써 2016년 한국이 세계 최고 권위의 정보통신기술(ICT) 학회인 국제지능형로봇시스템총회(2016 International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS)를 개최하는데 초석이 될 것”이라며 “그동안 IEEE WHC 2013가 주로 유럽과 미국에서만 개최되어 참석이 어려웠던 국내 햅틱스 전문가들도 이번에 대거 참여하게 되면서 우리의 햅틱 기술 및 역량 발전에 크게 도움이 될 것”이라고 말했다. 끝.
※ 주요 강연자 의제발표 제목
○토니 프리스카트 교수: 쥐의 수염에서부터 인간의 손끝까지--보다 능동적으 반응하는 생체모방형 촉각기술 구현(From whiskers to fingertips--a biomimetic approach to active touch sensing)
○ 압둘모탈래브 사디크 교수: 멀티미디어 측면에서 본 촉각 기술(Haptics: A multimedia perspective)
○ 마사히코 이나미 교수: 꼭 터치해야만 하나? -- 물질적인 형태를 넘어서는 촉각 기술(Should I touch it--Haptics beyond its physicality)
○웨인 북 교수: 인간과의 상호작용이라는 관점에서 본 촉각을 통한 피드백 기술(A human in the loop: Feedback from one perspective)
※ 첨부: 행사 안내 자료
2013.04.15
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‘EEWS 사업기획 경진대회 2012’시상식 개최
- 녹색사업 분야에 장대준 교수, 녹색기술 분야에 박종욱 교수를 각각 최우수 수상자로 선정 -
- 수상자는 하반기 창업투자회사 대상 투자설명회 기회 제공 -
에너지 고갈과 환경오염, 물 부족 및 지속성장 가능성 등 인류가 직면한 글로벌 이슈 해결을 추진하고 있는 KAIST가 녹색성장 연구성과의 사업화를 본격화한다.
우리 학교는 21일 13시 본원 제1회의실에서 EEWS 연구성과 사업화 제고를 위한 ‘EEWS 사업기획 경진대회 2012’ 시상식을 개최하고 4개 수상팀에게 상금과 상패를 수여했다.
올해로 세 번째 열리는 ‘EEWS 사업기획 경진대회’는 EEWS 연구결과의 사업화를 장려하고 창의적 인재발굴을 목적으로 KAIST와 한국녹색기술센터, 창업투자회사 디에프제이 아테네 엘엘씨(DFJ Athena LLC) • 일신창업투자(주) • 대교 인베스트먼트가 공동으로 개최하는 대회다.
이번 대회에는 ‘녹색사업’ 과 ‘녹색기술’ 분야로 나눠 진행됐으며 총 10개팀이 참여했다.
녹색사업 분야 최우수상에는 장대준 해양시스템공학과 교수가 제안한 ‘LNG 연료 선박 추진을 위한 글로벌 LNG 인프라" 제안서가, 우수상에는 박희경 건설 및 환경공학과 교수가 제안한 ’도심주상단지 및 빌딩용 on-site bio-gas 생산을 위한 그린박스 기술‘ 제안서가 각각 선정됐다.
녹색기술 분야 최우수상에는 박종욱 신소재공학과 교수팀이 제안한 ‘알루미늄 용탕용 수소센서와 계측시스템 개발’ 제안서가, 우수상에는 이대길 기계공학과 교수가 제안한 ‘신형 대용량 레독스 흐름전지 기술을 이용한 에너지 저장장치’ 제안서가 각각 선정됐다.
수상자들에게는 올 하반기 창업투자회사를 대상으로 투자설명회에 참가해 사업제안서를 설명할 기회가 제공된다. 지난해 투자설명회에는 삼성물산, 제일모직, 다산네트웍스, 한화 L&C 등의 관련 기업들과 쿨리지코너 인베스트먼트, 대덕인베스트먼트(주), KPM, 로커스 케피탈 파트너(Locus Capital Partners), 보광창업투자 등 창업투자회사들이 참가해 KAIST EEWS 연구성과에 대한 큰 관심을 보였다.
이번 경진대회를 주관한 이재규 EEWS 기획단장은 “EEWS 기획단은 KAIST를 대표할 수 있는 획기적인 융합 연구성과를 지속적으로 내놓을 계획”이라며 “창업투자회사 대표가 경진대회 심사위원으로 참여해 사업성을 최우선으로 고려한 만큼 투자자들이 큰 관심을 보일 것으로 기대하고 있다”라고 말했다.
2013.01.21
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합성 조절 RNA를 이용한 세포공장 기술 개발
- 네이쳐 바이오테크놀로지 온라인판 게재.“화학 산업을 대체할 생물 산업 발전의 새로운 전략으로 기대” -
우리 학교 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀이 합성 조절 RNA 기술을 활용하여 세포공장*을 효율적이고 대규모로 구현하게 하는 새로운 기술을 개발했다. * 세포공장(Biofactory) : 세포의 유전자를 조작하여 원하는 화합물을 대량으로 생산하도록 만드는 미생물 기반의 생산 시스템
화석연료 고갈과 석유화학제품 사용에 의한 환경오염 등 인류가 직면한 문제를 해결하기 위해 친환경적이고 지속가능한 바이오산업이 대두되고 있으며 특히 바이오에너지, 의약품, 친환경 소재 등을 생산할 수 있는 세포공장 개발기술이 전 세계적으로 주목받고 있다.
우수한 세포공장 개발을 위해서는 원하는 화합물을 생산하는 유전자 선별과 높은 생산 효율의 미생물을 찾는 과정이 병행되어야 하나 기존의 연구방식은 미생물의 유전자를 하나씩 조작하여 복잡하고 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.
우리 학교 나도균 박사와 유승민 박사가 참여한 이상엽 특훈교수 연구팀은 위와 같은 기술적 한계를 극복하기 위해 합성 조절 RNA를 제작하고 이를 활용하는 새로운 기술을 개발하였다.
특히 합성 조절 RNA를 이용한 이 기술은 기존 방식과 달리 균주 특이성이 없어 수개월이 소요되던 실험을 수일로 단축시킬 수 있어 획기적이다.
연구팀은 합성 조절 RNA 기술을 활용하여 의약 화합물의 전구체로 사용되는 타이로신(tyrosine)*과 다양한 석유화학 제품에 활용되는 카다베린(cadaverine)** 생산에 도입하여 세계 최고의 수율로 생산(각 21.9g/L, 12.6g/L)하는 세포공장을 개발하는데 성공하였다.
* 타이로신(tyrosine) : 스트레스를 다스리고 집중력 향상 효과가 있는 아미노산 ** 카다베린(cadaverine) : 폴리우레탄 등 다양한 석유화학 제품에 활용되는 기반물질
이상엽 교수는 “합성 조절 RNA기술로 다양한 물질을 생산하는 세포공장 개발이 활발해 질 것이며 석유에너지로 대표되는 화학 산업이 바이오 산업으로 변해 가는데 촉매제 역할을 할 것으로 기대된다”라고 연구 의의를 밝혔다.“
이번 연구는 글로벌프론티어사업(지능형 바이오 시스템 설계 및 합성 연구단(단장 김선창))의 지원으로 수행되었으며 연구결과는 세계적 학술지인 네이처 바이오테크놀로지 온라인 판에 1월 20일 게재되었다.
2013.01.21
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장순흥-빌 게이츠 크로스
세계 원자력 석학과 IT혁명 선구자의 만남
빌 게이츠, “미래 핵심 에너지 원자력 개발, 한국과 함께할 것”
빌 게이츠가 마이크로 소프트를 창업하여 자수성가로 세계 최대의 부를 쌓았던 것은 누구나 잘 아는 사실. 그런 그가 쌓아놓은 부와 명예를 ‘빌&멜린다 게이츠 재단’을 통해 아낌없이 베풀며 세계 평화와 발전에 이바지 하고 있다는 것은 앞선 사실보단 좀 덜 알려졌을 것이다. 그렇다면 IT혁명의 선구자이고 세계 최대의 자선 사업가이기도 한 빌 게이츠가 미래 에너지 사업에 누구보다 관심을 가지고 활동하고 있다는 사실은 얼마나 알려 졌을까?
장순흥 교수는 현재 한국 원자력 학회장으로 30년간 원자력 계에 투신해 온 원자력 전문가중의 전문가다. 한국 원자력 공학의 거장인 장순흥 KAIST 교수(원자력 및 양자공학과)와 전 마이크로 소프트 회장이자 테라파워(원자력 벤처기업) 회장인 빌 게이츠가 만났다.
“아주 놀라워요. 자원도 빈약할뿐더러 원전 산업이라면 후발국이라 할 수 있는 한국이 어떻게 선진국들을 제치고 UAE원전 수출을 성공시키고 세계에서 가장 싸게 질 좋은 전기를 공급할 수 있는지 믿어지지 않을 정도에요.”
지난 8월 16일 미국 시애틀 테라파워 본사에서 장순흥 교수와 만난 자리에서 빌 게이츠는 연신 감탄을 멈추지 않았다. 이날 장순흥 교수는 국내 원자력 계 대표단과 함께 빌 게이츠회장을 만나 짧은 강연과 대담시간을 가졌다. 장순흥 교수와 빌 게이츠회장은 테라파워 지원 하에 원전 사용후핵연료를 획기적으로 줄여줄 제4세대 소듐냉각 고속원자로(SFR) 설계에 상호협력하기로 합의했다.
빌 게이츠는 마이크로 소프트 회장 직에서 물러난 이후 자신과 배우자의 이름을 딴 재단을 설립해 세계 평화와 발전을 위해 누구보다 앞장서서 일하고 있다. 뛰어난 통찰력과 리더십으로 마이크로 소프트를 이끌어 온 그가 세계 복지 문제를 해결하기 위한 첫 번째 과제로 착안한 것이 바로 에너지 문제이다.
장순흥 교수는 빌 게이츠의 진취적이고 도전적인 자세를 높이 샀다.
“빌 게이츠와의 만남을 통해 진심 어린 애정으로 지구적 이슈를 해결해 나가고자 하는 그의 강한 의지를 확인했다” 며 “늘 혁신을 꿈꾸는 그의 도전적인 자세와 열정, 인류애적 마인드는 우리가 본받아야할 덕목”이라고 말했다.
개발도상국들을 비롯해 세계에는 근본적인 에너지 부족으로 인하여 생활에 필요한 기본적인 권리조차 누리지 못하는 수십억명의 사람들이 있다. 일시적인 처방보다 인프라 구축을 통해 근본적인 문제를 해결하자는 것이 빌 게이츠의 혜안이었고, 그는 이를 해결할 핵심 에너지로 원자력을 택했다. 탄소 발생량이 화석연료에 비해 극히 적고 재생 에너지에 비해 저렴한 가격에 대량의 전력을 공급할 수 있는 친환경 경제 에너지인 원자력을 유일한 해결책으로 꼽은 것이다. 빌 게이츠는 이를 위해 자신이 직접 신형 원자로 개발 사업에 뛰어들었고, 원자력 벤처기업인 테라파워사를 설립하여 소듐냉각 고속로의 한 종류인 TWR(Traveling Wave Reactor, 진행파 원자로)을 연구, 개발 중이다. 본격적인 신형 원자로의 연구 개발을 위해 경험이 풍부한 파트너를 찾고 있었고, 한국이 강력한 파트너 후보로 떠오른 것이다.
장순흥 교수는 빌 게이츠에게 한국과의 파트너십이 서로에게 미칠 시너지 효과에 대해 역설했다.
“테라파워에서 개발 중인 TWR의 경우 소듐 냉각 고속로의 한 종류로 금속 핵연료를 씁니다. 근데 현재 세계적으로 금속 핵연료를 이용한 소듐 고속로(KALIMER 600)를 개발하고 있는 나라는 한국 밖에 없어요. 또 원전 설비부터 이용까지 공급 체계(supply chain)가 한국만큼 잘 되어 있는 나라가 없죠.”
현재 개발 중인 테라파워사의 TWR을 위해서 연구에서든 실증에서든 한국만한 맞춤 파트너가 없다는 것이다. 이러한 점이 주요하게 작용하여 빌 게이츠로 하여금 한국과 차세대 원자로 개발 협력을 이끌어 낸 것으로 보인다.
장순흥 교수는 빌 게이츠와의 협력을 이끌어 낸 후 일본 원전사고 이후 위기를 기회로 삼아 차세대 원자로 개발에 있어서 한국이 세계적인 주도권 확보를 위해 적극 나서야할 때라고 강조하며, 이번 빌 게이츠와의 원자로 개발 협력이 그 중요한 한 걸음이 될 것이라고 말했다.
▲SFR(소듐 냉각 고속로)
SFR은 기존 원전에서 나온 사용후핵연료를 다시 연료로 활용할 수 있는 차세대 원자로다. 현재 개발 중인 파이로프로세싱 기술과 함께 핵연료 재순환 시스템을 구성할 때, 우라늄 자원의 99%를 차지했던 우라늄238을 전기 분해한 후 우라늄을 뽑아내 다시 원료로 사용할 수 있게 된다. 이를 통해 기존 원전에 비해 사용후핵연료의 방사능 독성을 1000분의 1, 부피를 100분의 1로 줄일 수 있다. 사용후핵연료의 처리 및 활용의 돌파구인 셈이다. 뿐만 아니라, 현재 연구, 개발 중인 테라파워사의 TWR 원자로는 30년 동안 핵연료 교체를 하지 않아도 되는 개념이기 때문에, 사용후핵연료 문제에서 자유로울 뿐 아니라 핵물질 비확산 면에서도 더욱 유리하다.
2012.09.05
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