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초저조도/초고조도 환경에서도 모션 블러 없는 고화질 및 고해상도 영상 생성이 가능한 알고리즘 개발
우리 대학 기계공학과 윤국진 교수 연구팀이 영국 임페리얼 칼리지 김태균 교수 연구팀과 GIST 최종현 교수 공동 연구팀과의 2건의 공동 연구를 통해 이벤트 카메라를 활용한 고화질 및 고해상도 영상 생성 알고리즘들을 개발했다.
연구팀은 이번에 개발한 알고리즘들을 통해 기존의 RGB 기반 카메라가 영상을 획득하지 못하는 초저조도/초고조도 환경에서도 이벤트 카메라(Event Camera)를 활용하여 고화질 및 고해상도 영상을 생성할 수 있고, 특히 이벤트 카메라의 장점을 살려 초고속의 움직임에도 모션 블러(motion blur, 빠른 움직임에 의한 영상 열화) 없는 고프레임율의 영상을 생성할 수 있다고 밝혔다.
이벤트 카메라는 카메라 각 화소에 입사하는 빛의 세기의 변화에 반응하여 광역동적범위(High Dynamic Range)에서 매우 짧은 지연 시간을 갖는 비동기적 이벤트 데이터를 영상 정보로 제공하기 때문에, 기존 RGB 카메라가 영상을 획득할 수 없었던 고조도/저조도 환경에서도 영상 데이터 획득이 가능하고 또한 초고속 움직임을 갖는 피사체에 대한 영상 데이터 획득이 가능하다는 장점이 있다.
하지만 기존의 영상과는 다른 형태의 영상 정보를 제공하기 때문에 기존의 영상 이해 기술을 접목시키기 어렵고 또한 센서의 제약으로 인해 영상의 해상도가 낮다는 단점이 있다. 연구팀은 이벤트 카메라의 장점을 유지하면서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이벤트 데이터로부터 고화질의 초고해상도의 영상을 생성해 내기 위한 최적화된 심층 신경망과 학습 알고리즘들을 제안하였다. 제안된 알고리즘들은 이벤트 카메라로부터 획득된 이벤트 데이터를 일정 시간 동안 누적하여 딥러닝 기반의 합성곱 신경망을 통해 영상을 생성하는 방식으로, 두 공동 연구에서 각각 교사 학습/비교사 학습 기반의 알고리즘을 제안하였는데, 제안된 두 알고리즘들 모두 이벤트 카메라의 장점을 유지할 수 있어 초당 최대 100만 프레임의 영상 생성이 가능하여 조명의 변화가 극심한 환경이나 고속 움직임에 대한 분석이 필요한 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.
윤국진 교수는 “본 기술은 이벤트 카메라를 활용한 영상 기반 상황 인식을 위한 기술로서, 기존 RGB 카메라로는 검출이 어려운 조명 변화가 극심한 상황에서 사용될 수 있고, 초고속 움직임에 대한 분석이 가능하기 때문에 자율주행 자동차, 드론, 로봇 등에 다양하게 활용될 것으로 기대한다.”고 말했다.
Mohammad Mostafavi 박사과정(GIST)이 1저자로 참여한 공동 연구와 Wang Lin 박사과정(KAIST)이 1저자로 참여한 공동 연구 논문들은 오는 6월에 개최 예정인 컴퓨터 비전/기계학습 분야의 국제 학술대회인 ‘IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)에 각각 구술/포스터 논문으로 발표될 예정이다. (논문명: (1) Learning to Super Resolve Intensity Images from Events, 이벤트를 활용한 초고해상도 이미지 생성 학습법, (2) EventSR: From Asynchronous Events to Image Reconstruction, Restoration, and Super-Resolution via End-to-End Adversarial Learning, 적대적 신경망 학습을 통한 비동기적 이벤트의 이미지로의 재구성, 복원 및 초해상도 연구)
한편, 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업(NRF-2018R1A2B3008640)과 차세대정보・컴퓨팅기술개발사업(NRF-2017M3C4A7069369)의 지원을 받아 수행됐다.
2020.05.12
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초고속, 초정밀 펄스비행시간(TOF) 센서 개발
우리 대학 기계공학과 김정원 교수 연구팀이 펄스 레이저와 전광 샘플링 기법을 이용해 거리 측정에 활용할 수 있는 초고속, 초정밀의 펄스비행시간(time-of-flight, TOF) 센서 기술을 개발했다. 이 새로운 펄스비행시간 센서 기술을 이용하면 수소 원자 2개의 크기보다도 작은 180 피코미터(55억분의 1미터) 정도의 위치 차이도 200분의 1초 만에 정확하게 측정할 수 있다. 기존 고성능 거리 측정 기술의 성능을 뛰어넘는 새로운 원천 기술이 될 것으로 기대된다.
나용진 박사과정이 1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 포토닉스(Nature Photonics)’ 2월 10일 자에 게재됐다. (논문명: Ultrafast, sub-nanometre-precision and multifunctional time-of-flight detection)
레이저를 이용한 거리 측정 기술은 현재 보안, 자율주행 등에 사용되는 라이다(LiDAR)나 반도체 공정 등 각종 산업 분야뿐 아니라, 지진 감지, 중력파 검출 등 자연 현상 탐지까지 다양한 분야의 핵심 기술로 활용된다. 거리 측정의 분해능, 속도 및 범위 성능이 개선되면 기존 응용기술들의 성능 개선뿐 아니라 이전에는 불가능했던 새로운 물리 현상들의 측정도 가능하게 한다.
기존의 고성능 거리 측정 기술들은 크게 두 가지 방식으로 나뉜다. 기존의 펄스비행시간 기술은 미터 이상의 긴 측정 거리를 갖지만 그만큼 분해능 성능이 떨어지는 문제가 있다. 반면 간섭계 기술은 나노미터 수준의 좋은 분해능을 갖지만, 마이크로미터 수준의 좁은 측정 범위를 갖는다. 또한, 두 기술 모두 측정 속도가 느리다는 공통적인 한계가 있다.
연구팀은 이러한 한계들을 극복하기 위해 기존의 방식들과는 완전히 다른 방식의 펄스비행시간 센서를 제안했다. 펄스 레이저에서 발생한 빛 펄스와 광다이오드로 생성한 전류 펄스 사이의 시간 차이를 전광 샘플링 기법을 이용해 측정했다. 이때 빛 펄스와 전류 펄스 간의 시간 오차가 100 아토초(1경분의 1초) 정도로 매우 적어, 빠른 속도로 나노미터 이하의 거리 차이도 정밀하게 측정할 수 있다. 또한, 전류 펄스의 길이가 수십 피코초 이상으로 길어 밀리미터 이상의 측정 범위가 동시에 가능하다. 따라서 기존의 펄스비행시간 기술이 갖는 낮은 분해능과 간섭계 기술이 가지는 좁은 측정 범위의 한계를 동시에 뛰어넘을 수 있었다.
연구팀은 새로운 펄스비행시간 기술을 이용해 고분해능 3차원 형상 이미징 기술을 시연했고, 지진파나 화산 활동 측정과 같이 미세한 변형을 측정하는 데 활용할 수 있는 고정밀 변형률 센서도 구현했다. 또한, 초고속 측정에서도 높은 분해능을 갖는다는 장점을 이용해 100MHz(1초에 1억 번의 진동에 해당) 이상의 속도로 변화하는 물체의 위치도 나노미터 분해능으로 실시간 측정 가능함을 선보였다.
연구팀은 특히 서로 멀리 떨어져 있는 다수 지점의 펄스비행시간을 동시에 정밀하게 측정할 수 있는 특징을 활용하면 스마트팩토리와 같은 환경에서 하나의 레이저와 광섬유 링크들을 이용해 다지점, 다기능성 복합센서 시스템을 구현할 수 있다고 전망했다.
김 교수는 “이 기술을 이용해 기존에는 관측하지 못했던 마이크로 소자 내에서의 비선형적인 움직임과 같은 복잡하고 빠른 동적 현상들을 실시간으로 측정하고 규명하는 것이 다음 연구 목표이다”라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2020.02.12
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KAIST 창업기업, CES 2020 혁신상 수상
우리 대학 창업기업들이 CES 2020에서 혁신상(Innovation Award)을 받으며 내년 1월 라스베이거스에서 열리는 세계 최대의 전자제품 박람회 CES 2020에서의 활약을 예고하고 있다.
미국소비자기술협회(CTA)가 지난 11월 7일 발표한 CES 혁신상 수상제품 발표에서 4개의 우리 대학 창업기업이 각각 수상했다. 미국소비자기술협회는 매년 CES에 앞서 출품 제품 중 혁신적 제품을 선별해 혁신상을 수여하고 있다.
교원창업기업, 동문 입주기업, 출자기업 등 다양한 성격을 가진 이들 창업기업 4곳의 혁신상 수상제품은 내년 1월 7일부터 미국 라스베이거스에서 열리는 CES 2020에 마련된 ‘KAIST 전시관’에서 세계 160개국 4천 500여 개 참가 기업과 17만 5천여 명의 참가자들에게 소개된다.
수상기업은 ▲‘가상 및 증강현실, 웨어러블 기술 부문’ 수상업체 테그웨이(교원창업기업, 분야 : VR·AR·게임에서의 온도 실감 장치) ▲‘홈 가전 부문 수상업체’ 더웨이브톡(기술이전 출자기업, 분야 : 스마트 IoT 물 센서를 통한 실시간 박테리아 분석) ▲ ‘지속가능, 에코디자인&스마트에너지 부문’ 수상업체 쉘파스페이스(동문 입주기업, 분야 : 식물용 광원 쉘파라이트 개발) ▲ ‘더 나은 세상을 위한 기술 부문’ 수상업체 리베스트(기술이전 동문 입주기업, 분야 : 전 구간 유연 배터리)이다.
▲ 2014년 교원창업회사로 창립한 테그웨이는 세계 최초로 보유한 유연열전소자 기술을 통해 온도실감 장치를 개발함으로써 가상 및 증강현실, 웨어러블 기술 부문에서 수상했다.
이 기술은 사용자가 게임 내용과 함께 열감·냉감 및 통감을 실시간으로 느껴 게임을 더욱 현실감 있고 몰입감 있게 할 수 있는 온도 피드백 햅틱 장치다. 캐릭터의 게임 환경과 같은 온도를 감지함으로써 사용자는 이를 실제로 느끼며 더욱 생생하게 게임을 즐길 수 있다.
테그웨이는 현재 이러한 온도실감 장치를 게임 외에 다양한 아이템에 적용, 장시간 사용에도 습기가 차지 않는 쿨링 헤드셋을 개발했고 온도조절이 가능한 기능성 모자를 내년 초에 시판할 계획이다.
▲ 바이오 스타트업 더웨이브톡은 KAIST 산업디자인학과 배상민 교수, 물리학과 박용근 교수와의 협업을 통해 개발한 스마트 사물인터넷(IoT) 물 센서로 홈 가전 부문 혁신상을 받았다.
더웨이브톡이 박용근 교수 연구팀으로부터 이전받은 기술을 통해 제작한 스마트 IoT 물 센서는 빛의 원리를 이용해 기존 탁도계 대비 100배 이상 뛰어난 민감도를 가진다. 레이저를 수백에서 수만 번 반사해 이물질은 물론 눈에 보이지 않는 세균까지 검출할 수 있다.
배상민 교수 연구팀은 디자인적 혁신을 추가했다. 사용자들이 다양한 환경 속에서 편리하게 사용할 수 있도록 직관적 외관 및 앱을 디자인했고, 새로운 측정기를 심리적으로 쉽게 받아들일 수 있도록 감성적 조형과 색상을 적용했다. 나아가 기술과 기업의 성장을 고려해 모듈형으로 설계함으로써 물 외에 공기 속 미세먼지와 이불 속 진드기 등을 측정할 수 있는 시스템을 구축했다.
배상민 교수는 “KAIST의 혁신적인 바이오 연구, 창의적인 기업가 정신 그리고 세계적인 산업디자인이 어우러져 이룩한 훌륭한 성공사례"라며 "KAIST가 한국의 훌륭한 기술과 디자인을 세계적으로 알리는 선봉대 역할을 할 것이다"라고 말했다.
▲ 쉘파스페이스는 단일 LED와 퀀텀닷 필름을 이용, 가변성과 에너지 효율성을 크게 확장해 기존 식물용 광원의 한계를 극복한 점을 인정받아 지속 가능, 에코디자인&스마트에너지 부문에서 수상했다.
쉘파스페이스는 퀀텀닷의 크기에 따라 다양한 색의 빛 구현이 가능하다는 원리를 이용했다. 종, 생장 단계별로 다양한 빛의 파장이 있어야 하는 식물의 생장 단계에 맞춰 빛 조절을 하는 광원 솔루션으로 식물의 생산성과 품질을 높일 수 있다.
쉘파스페이스는 고품질 작물 수요가 높은 미국과 한국산 딸기 재배에 대한 관심이 많은 아세안 국가들에서 많은 관심을 보인다고 밝혔다. 특히 블루포인트파트너스와 디자인을 지원한 석 다니엘(Daniel Saakes) 교수와의 협업이 이뤄낸 결과라며 감사를 전했다.
▲ 더 나은 세상을 위한 기술 부문 수상제품인 리베스트의 유연 배터리는 현존하는 유연 배터리 중 단위 면적당 용량이 가장 높으면서 전 구간이 안정적으로 굽혀진다.
이를 통해 기존 웨어러블 디바이스가 보여줬던 한정적인 디자인을 뛰어넘음과 동시에 고용량을 구현해, 기기의 사용시간 증대 및 추가적인 성능도 탑재할 수 있다.
리베스트는 이번 수상으로 유연 배터리의 무한한 가능성을 인정받았음을 강조하며 제품의 특징상 다양한 형태의 웨어러블 기기에 적용 가능한 만큼 다양한 글로벌 웨어러블 기업과의 협업을 통해 웨어러블 시장의 도래를 이끌 것이라고 밝혔다.
□ 그림 자료
그림1.테그웨이 제품 사진
그림2. 더웨이브톡 제품 사진
그림3. 쉘파스페이스 제품 사진
그림4. 리베스트 제품 사진
2019.12.11
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오픈벤처랩 사업 성과 발표
우리 대학이 기술창업에 도전하는 일반 국민을 대상으로 창업의 기회를 제공하는 `오픈벤처랩(KAIST Open Venture Lab)' 사업이 본격적인 궤도에 올랐다.
아이디어 단계에서 창업을 준비하고 있는 10개의 예비창업팀을 선발해 기술 기반 창업화 프로그램을 제공하는 오픈벤처랩 사업을 운영한 지 1년여 만에 최종 9개의 사업팀이 실제 창업에 성공했다.
산학협력단(단장 최경철)이 주관으로 지난해 10월 시작한 오픈벤처랩 사업은 KAIST가 국내에서 최초로 시도하는 실험적인 창업지원 프로그램이다. 학내 산학협력 교수와 동문 벤처캐피탈 등의 멘토링 서비스를 일반인 예비 창업자들에게 제공하는 것이 큰 특징이다.
또한, 비즈니스 모델의 분석 및 개선·아이디어를 구현한 시제품 제작을 비롯해 제품/서비스에 대한 안내 영상 제작·투자유치 지원·창업보육센터 입주 지원 등 학내 인프라를 활용한 유·무형의 각종 지원을 아끼지 않았다.
두 차례의 공모를 통해 선발된 10개 창업팀은 창업지원금을 제공받아 시제품을 제작했다. 이를 바탕으로 고객 개발 및 검증 등의 과정을 거듭한 끝에 비즈니스 모델·제품·서비스의 완성도를 높여가는 실전 창업화 단계를 10개월의 짧은 기간 안에 완성했다.
총 10개 예비창업팀 중 9개 팀이 창업에 성공했는데 1개의 미 창업팀은 고등학교 3에 재학 중인 예비 창업가로 대학에 진학한 이후 창업하기 위해 시제품 제작 및 테스트를 진행 중이다.
목소리로 일상을 기록하는 모바일 서비스 회사인 `삶이오다'를 창업한 최자인 대표는 전업주부로 생활해온 경력 단절 여성으로 "개인적인 경험을 살릴 수 있는 창업을 고민하던 중 오픈 벤처 플랫폼에 참여하게 됐다ˮ고 밝혔다.
AI를 기반으로 오디오 콘텐츠를 제공하는 아이디어로 창업한 최 대표는 기술 기반의 스타트업으로 회사를 성장시키기 위해 2020년 상반기 중 KAIST의 우수 특허 기술 및 관련 랩의 기술 자문 등의 후속 지원을 받을 예정이다.
창업에 성공한 9개 팀은 투자유치 및 정부 지원사업 수주 등을 통해 총 23억8천5백만 원의 사업자금을 확보하고 27명의 일자리 창출과 18건의 지식재산권을 등록·출원 등의 성과를 달성했다.
KAIST 테크위크 행사의 일환으로 지난 7일 열린 ‘오픈벤처랩 성과발표회’에서는 락키·스퀘어미터·펫로그온 등 10개의 스타트업이 모두 참여해 그동안의 성과를 선보이기도 했다.
최경철 산학협력단장은 "벤처 캐피탈과 액셀러레이터 중에서 후속 투자를 포함한 투자 검토 의향을 밝힌 기관들을 중심으로 지속적인 협력을 도모할 예정ˮ이라고 밝혔다. 최 단장은 이어 "2020년부터는 창업원을 중심으로 시범운영 단계를 거친 오픈벤처랩 사업을 확대·발전시킬 계획ˮ이라고 강조했다.
2019.11.28
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IPBC 아시아 2019 최고 지식재산 리더 선정
우리 대학이 지난 10월 29일 일본 도쿄에서 열린 ‘지식재산 전문가 연례행사(IPBC) 아시아 2019’에서 대학/R&D 분야 아시아 최고 지식재산 리더로 선정됐다.
또한, 특허청에서 선정한 2019년 기술이전 우수기관 경상 로열티 부문 대학 1위에 올랐다.
영국의 유명 지식재산 전문저널인 IAM 주관으로 개최된 IPBC 아시아 2019는 세계 지식재산(IP) 전문가들이 모여 개최하는 연례행사로 매년 지식재산 전문가들이 참여해 지식재산 관련 이슈를 공유·토론하는 자리이다.
이번 IPBC 아시아 2019에서는 11개의 분야에서 획기적인 지식재산 전략 및 경영을 통해 최고의 지적 재산 가치를 창출한 기업과 기관을 대상으로 시상이 이뤄졌다.
(11개 분야 : 자동차, 전자, 의료 및 생명공학, 대학/R&D 기관, 인터넷 및 SW, 반도체, 산업, 이동통신, 지식재산 거래, 개인, 팀)
우리 대학은 지적 재산권 거래 및 라이센싱을 통해 지적 재산권 가치를 크게 높임으로써 아시아·태평양 지역에서 가장 활발한 대학 특허권자로 부상한 공을 인정받았다.
최경철 산학협력단장은 “이번 수상을 계기로 KAIST의 혁신적인 연구역량이 지식재산 및 기술사업화 가치 창출로 이어졌음을 입증했다”라며 “글로벌가치창출 선도대학이란 비전을 완성할 수 있도록 더욱 전략적인 핵심 지식재산 창출에 노력하겠다”라고 말했다.
우리 대학은 이와 함께 2018년 총 4억 5천만 원의 특허기술 경상 로열티를 받아 특허청에서 선정한 2019년 기술이전 우수기관 경상 로열티 부분 대학 1위를 차지했다.
주요 상용화 기술은 방송 표준특허인 고급 비디오 코딩(AVC) 및 고효율 비디오 코딩(HEVC) 동영상 압축기술로, 11월 현재 AVC 및 HEVC 표준특허로 등록된 기술은 모두 44건이며, 약 26억 원의 기술료 수익을 창출했다.
향후 5G 및 와이파이 등의 표준특허 창출을 통해 10년 이내에 100억 원 이상의 표준 기술료를 달성한다는 방침이다.
2019.11.27
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이의진 교수, 차량 대화형서비스 안전성 향상 기술 개발
〈 이의진 교수, 김아욱 박사과정 〉
우리 대학 산업및시스템공학과 이의진 교수 연구팀이 차량용 인공지능이 능동적으로 운전자에게 대화 서비스를 어느 시점에 제공해야 하는지 자동으로 판단할 수 있는 기술을 개발했다.
연구팀은 차량에서 수집되는 다양한 센서 데이터와 주변 환경 정보를 통합 분석해 언제 운전자에게 말을 걸어야 하는지 자동 판단하는 인공지능 기술을 개발했다.
차량 대화형서비스가 가진 문제를 해결하는 데 중점을 둔 이번 연구는 인공지능의 자동판단 기술을 통해 대화형서비스로 인한 운전자 주의분산 문제를 해결함으로써, 부적절한 시점에 운전자에게 대화를 시도하다가 발생할 수 있는 교통사고 등을 방지하는 기반기술이 될 것으로 기대된다.
이번 연구결과는 유비쿼터스 컴퓨팅 분야 국제 최우수학회인 ACM 유비콤(UbiComp)에서 9월 13일 발표됐다. 김아욱 박사과정이 1저자로 참여하고 최우혁 박사과정, 삼성리서치 박정미 연구원, 현대자동차 김계윤 연구원과의 공동 연구로 이뤄졌다. (논문명: Interrupting Drivers for Interactions: Predicting Opportune Moments for In-vehicle Proactive Auditory-verbal Tasks)
차량 대화형서비스는 편의와 안전을 동시에 제공해야 한다. 운전 중에 대화형서비스에만 집중하면 전방 주시에 소홀하거나 주변 상황에 주의를 기울이지 못하는 문제가 발생한다. 이는 운전뿐만 아니라 대화형서비스 사용 전반에도 부정적인 영향을 줄 수도 있다.
연구진은 말 걸기 적절한 시점 판단을 위해 ▲현재 운전상황의 안전도 ▲대화 서비스 수행의 성공률 ▲운전 중 대화 수행 중 운전자가 느끼는 주관적 어려움을 통합적으로 고려한 인지 모델을 제시했다.
연구팀의 인지 모델은 개별 척도를 다양하게 조합해 인공지능 에이전트가 제공하는 대화형서비스의 유형에 따른 개입 시점의 판단 기준을 설정할 수 있다.
일기예보 같은 단순 정보만을 전달하는 경우 현재 운전상황의 안전도만 고려해 개입 시점을 판단할 수 있고, ‘그래’, ‘아니’ 같은 간단한 대답을 해야 하는 질문에는 현재 운전상황의 안전도와 대화 서비스 수행의 성공률을 함께 고려한다. 매우 보수적으로 세 가지 척도를 모두 함께 고려해 판단할 수 있다. 이 방식은 에이전트와 운전자가 여러 차례의 상호작용을 통해 의사결정을 할 때 사용한다.
정확도 높은 자동판단 인공지능 기술 개발을 위해서는 실제 도로 운전 중 에이전트와의 상호작용 데이터가 필요하기 때문에 연구팀은 반복적인 시제품 제작 및 테스트를 수행해 실제 차량 주행환경에서 사용 가능한 내비게이션 앱 기반 모의 대화형서비스를 개발했다.
자동판단을 위해 대화형서비스 시스템과 차량을 연동해 운전대 조작, 브레이크 페달 조작 상태 등 차량 내 센서 데이터와 차간거리, 차량흐름 등 주변 환경 정보를 통합 수집했다.
연구팀은 모의 대화형서비스를 사용해 29명의 운전자가 실제 운전 중에 음성 에이전트와 수행한 1천 3백 88회의 상호작용 및 센서 데이터를 구축했고, 이를 활용해 기계학습 훈련 및 테스트를 수행한 결과 적절 시점 검출 정확도가 최대 87%에 달하는 것을 확인했다.
연구팀의 이번 기술 개발로 대화형서비스로 인한 운전자 주의분산 문제를 해결할 수 있을 것으로 전망된다. 이 기술은 대화형서비스를 제공하는 차량 인포테인먼트 시스템에 바로 적용할 수 있다. 운전 부주의 실시간 진단 및 중재에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이의진 교수는 “앞으로의 차량 서비스는 더욱더 능동적으로 서비스를 제공하는 형태로 거듭나게 될 것이다”라며 “자동차에서 생성되는 기본 센서 데이터만을 활용해 최적 개입 시점을 정확히 찾을 수가 있어 앞으로는 안전한 대화 서비스 제공이 가능할 것이다”라고 밝혔다.
이번 연구는 한국연구재단 차세대정보컴퓨팅기술개발사업과 현대NGV의 지원을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 실차 데이터 수집장비 및 실제 실험 모습
그림2. 모의 대화형서비스 개념도
그림3. 차량 대화형서비스의 안전성 증진 기술 개념도
2019.11.12
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산업디자인학과 디자인 3.0 포럼 개최
우리대학 산업디자인학과(학과장 남택진)는 11월 15일 대전 본원 학술문화관에서 전 세계 디자인 커뮤니티가 참여하는 `2019 디자인 3.0' 포럼을 개최한다.
4차 산업혁명 시대를 대비한 새로운 디자인 패러다임 확산을 위해 개최되는 이 행사는 산업디자인학과와 한국4차산업혁명정책센터가 공동으로 주최한다.
4차 산업혁명 시대가 열리면서 디자인의 역할, 대상, 방법, 도구 등이 급격히 변화하고 있다. 산업디자인학과는 지난 2016년 학과 설립 30주년을 맞아 미래의 혁신적 디자인 연구와 새로운 교육 패러다임을 담은 `KAIST Design 3.0: Big, Deep, Open Design'을 선포했다.
산업디자인학과는 KAIST발 디자인 패러다임을 확산하기 위해 매년 Design 3.0 포럼 및 기타 국제 컨퍼런스에서 특별 세션을 진행하고 있으며 작년 포럼에서는 중국 칭화대와 공동 주최하여 새로운 디자인 패러다임에 따른 도전적 과제들을 살펴보았다.
또한, 지난 9월 영국 맨체스터에서 개최된 세계디자인학회(IASDR 2019)에서는 특별세션을 열어 공공 및 사회 혁신분야의 새로운 디자인 패러다임에 대해 논의한 바 있다.
올해 4회째를 맞는 이 포럼은 기술 지배 시대에서 디자인의 경쟁력을 재고(再考)해 시장에서 실행가능하고 지속가능한 제품으로 구현할 수 있는 새 시대의 디자인에 대해 논의하기 위해 국내외 산업계 전문가 및 동문들이 참여한다.
이 중 마이크로소프트 사용자 경험 스케칭과 HCI 분야의 대가인 빌 벅스턴(Bill Buxton) 박사가 기조 강연자로 나설 예정이다. 또한, 이건표 홍콩이공대 디자인 학부장, 윤주현 한국디자인진흥원 원장, 정지홍 칭화대 교수, 성정기 데일라이트디자인 디자이너, 이정훈 독일 BMW 디자인웍스 디자이너, 이주연 게이즈샵 대표, 김주환 삼성전자 박사, 안드리아 비앙키(Andrea Bianchi) KAIST 산업디자인학과 교수가 발표자로 나선다.
세션 종료 후에는 학술문화관 비전관에서 졸업 디자인 전시회를 개최해 포럼 참석자들을 초청하고 학과를 홍보하는 자리를 마련한다.
남택진 학과장은 "이번 포럼을 통해 디자인 분야에서 세계 최고 수준의 연구기관으로 도약하는 것은 물론 새로운 가치를 창출할 수 있는 연구 계획을 수립하고 추진하는 계기가 되기를 바란다ˮ고 말했다.
이어, "KAIST 디자인 실무 및 연구 수준의 국제적 위상을 제고하고 마이크로소프트 등의 세계적 기업에 알려 해외 인턴십 및 취업 등과 연계되길 희망한다ˮ고 밝혔다.
한편, 디자인 3.0 포럼 관련 정보는 http://design3-0.org 에서 찾을 수 있으며 웹사이트를 통해 사전 신청이 가능하다.
2019.11.08
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스마트과학관 전시연구단 성과 발표
우리 대학은 스마트과학관 전시연구단(단장 전산학부 한동수) 사업의 일환으로 동영상이 연계된 AR 사진 제작 기법·과학 청진기·로봇 안내 시스템 등의 기술을 11월 7일과 8일 대전 국립중앙과학관(관장 정병선)에서 전시했다.
KAIST 지능형서비스 연구실(전산학부 한동수 교수), 원더랩(산업디자인학과 이우훈 교수), HCI 연구실(전산학부 이기혁 교수), 컴퓨터 그래픽스 및 가시화 연구실(전산학부 박진아 교수) 등이 참여하는 이번 행사에는 전시콘텐츠·전시운영기술·전시기반기술 분야에서 15개의 연구팀이 성과물을 선보였다.
`VR/AR/홀로그램 과학문화 콘텐츠', `O2O 기반 실감형 버츄얼 과학관', `동영상이 연계된 AR 사진 제작 기법', `과학문화전시 큐레이션 기술과 오감자극 전시 디자인 기술' 등이 출품되어 8일에 각 연구팀의 발표가 진행됐다.
한국연구재단에서 지원하는 과학문화전시서비스 역량강화지원사업은 전국 과학관·박물관·미술관 등에 실내 위치 인식 기술·증강현실(AR)·가상현실(VR)·사물인터넷(IoT)·인공지능(AI) 등의 최신 IT 기술을 접목한 서비스를 도입해 관람객을 위한 새로운 전시 체계를 개발하는 연구를 수행하고 있다.
참여 연구팀은 각 지역의 과학관과의 협업을 바탕으로 일상생활이 곧 실험실이 되는 `리빙랩(Living Lab, 생활실험실)을 운영하며 연구와 개발을 진행 중이다.
한동수 스마트과학관 전시연구단장은 "국제과학심포지움과 함께 진행되는이번 전시는 체험하는 과학·실감하는 과학·상상을 현실로 만드는 과학을 목표로 진행하고 있다ˮ고 강조했다.
이어, 한 단장은 "실내 위치인식·로봇·인간/컴퓨터 상호작용(Human-computer interaction)·AR/VR과 같은 최신 IT 기술을 접목시킨 연구팀의 땀과 노력이 관람객들의 공감을 얻을 수 있기를 기대한다.”고 밝혔다.
2019.11.08
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신인식 교수 연구팀, ACM MobiCom 최우수논문상
우리 대학 전산학부 신인식 교수 연구팀 10월 21부터 25일까지 멕시코 로스카보스에서 열린 ‘ACM 모비콤 2019(The 25th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking)’ 국제 학회에서 최우수 논문상(Best Paper Award)’을 수상했다. (논문명 FLUID: Flexible User Interface Distribution for Ubiquitous Multi-device Interaction)
모바일 통신 및 컴퓨팅 분야에서 최고 권위의 학회인 ACM 모비콤에서 우리나라 주관기관에서 최우수 논문상을 받은 것은 25년 만에 최초이다.
미국 버팔로 대학교 스티브 고(Steve Ko) 교수와 공동으로 진행한 이 연구는 10월 22일 ACM 모비콤 2019 국제 학회에서 발표됐으며, 현장 기술 시연을 통해 다양한 다중 기기 사용 시나리오들을 선보이며 여러 글로벌 회사 및 학계의 주목을 받았다.
최근 모바일 및 IoT 추세는 다양한 스마트 기기의 등장이다. 듀얼스크린폰 및 폴더블폰 등 새로운 스마트폰 디스플레이가 속속 출시되고 있으며, 이미 우리 주위에서 다양한 스마트 기기들을 쉽게 접하고 있다. 그러나 현재의 모바일 앱 개발 및 사용 개념은 단일 기기 모델에 국한돼 새로운 추세인 다중 기기 활용의 잠재성을 활용하지 못하고 있다.
신 교수 연구팀은 이러한 고정 관념 및 기술적 한계를 뛰어넘어 새로운 다중 기기 개념을 제시하는 모바일 소프트웨어 플랫폼 기술 ‘플루이드(FLUID’를 개발했다.
논문의 제1 저자인 오상은 박사과정은 단일 기기 가상화(virtualization) 기술을 핵심 기반 기술로 소개하며, 플루이드를 통해 개별 앱의 사용자 인터페이스(UI) 요소들을 사용자가 원하는 대로 여러 기기에 배치할 수 있다고 전했다. 시중의 기존 모바일 앱을 수정하거나 재개발하지 않아도 다중 기기 환경에서 새로운 형태로 앱을 사용할 수 있다고 덧붙였다.
신인식 교수는 "제안하는 플루이드 플랫폼이 가지는 높은 유연성과 범용성은 단일 기기 패러다임에서 새로운 다중 기기 패러다임으로의 전환을 가속할 것으로 기대하며, 지금껏 생각할 수 없던 새 형태의 앱 활용을 가능하게 할 것이다"라며, “5G, 듀얼스크린폰, 폴더블폰 등 차세대 제품에 적용 가능하며 시장 선점 효과를 통한 기업의 국제 경쟁력을 높일 것으로 기대한다”라고 말했다.
2019.11.01
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소재 부품 장비 분야 글로벌 경쟁력 강화 토론회 개최
우리대학이 오는 14일 국회에서 `소재·부품·장비 분야 글로벌 경쟁력 강화 토론회'를 개최한다. 소재·부품·장비 분야의 핵심 원천기술 경쟁력 강화 방안을 논의하는 자리로 이종걸(더불어민주당) 의원과 노웅래 과학기술정보방송통신위원장(더불어민주당)이 공동으로 주최하고, KAIST가 주관한다.
소재·부품·장비는 우리나라 주력 산업의 뿌리이자 4차 산업혁명 시대의 기술 경쟁력 핵심요소이자 최고의 제품만이 시장에서 살아남는 독과점 구조로 운영되고 있다. 일본이 장기간에 걸쳐 관련 분야의 기술을 축적하는 동안 국내 기업들은 글로벌 가치사슬 확장의 여파 및 경영 효율화 관점에서 대다수의 전략 품목 재료를 해외 수입에 의존해왔다. 그러나 일본의 화이트리스트 제외 사태를 계기로 이를 근본적으로 해결할 수 있는 국가적 전략을 경제 안보 차원에서 마련해야 한다는 필요성이 대두되고 있다.
14일 열릴 토론회에서는 산업계, 학계, 정부 등 각 분야의 전문가들이 소재·부품·장비 분야의 기술 현황 및 문제점과 그에 따른 대응 방안을 논의하고 원천 핵심기술 경쟁력 확보를 위한 정책을 제안할 예정이다.
신성철 KAIST 총장은 `대한민국, 과학기술 기반 경제 강국 전략'을 주제로 기조 발표에 나선다. 한국이 4차 산업혁명 시대의 기술 패권 경쟁에서 살아남으려면 기술 기반의 경제 강국을 실현해야 한다는 점을 강조하고 특히, 소재·부품·장비 산업의 글로벌 경쟁력을 제고할 수 있는 전략을 중점적으로 제시할 예정이다.
소재 분과에서는 정연식 KAIST 신소재공학과 교수가 `혁신소재: 인류사의 게임 체인저'를 주제로 인류사에서 소재의 의미와 발전사를 설명한다. 이와 함께 대학의 소재 연구 사례 및 정부 출연연구기관의 소명을 언급하고 산·학·연 간의 상생 방안 등 소재 분야 R&D 정책 방향을 제언할 예정이다.
부품 분과에서는 장재형 GIST 전기전자컴퓨터공학부 교수가 `우리나라 부품산업 위기와 기회'를 주제로 소재·부품·장비 분야의 당면 과제를 역설한다. 또한, 부품사업 기술 경쟁력 확보 방안 및 과학기술특성화대학의 역할에 대해서 논할 예정이다.
장비 분과에서는 황철주 주성엔지니어링(주) 회장이 `4차 산업혁명 시대에서의 대한민국의 경쟁력'을 주제로 발표한다. 반도체·디스플레이 산업의 세계적인 경쟁력을 구축하기 위한 기업의 전략을 소개하고 국가 전략기술 보유 기업의 육성과 지원책을 제언할 예정이다.
분과별 발제자 외에도 최성율 KAIST 소재부품장비기술자문단 단장, 권기석 과학기술정보통신부 성장동력기획과 과장, 김명운 ㈜디엔에프 대표가 토론 패널로 참석한다. 소재·부품·장비 분야 기술력 확보 방안의 타당성을 비롯해 R&D 투자의 시의적정성, 정부 정책의 실효성 등 산업과 기술을 활성화 시킬 수 있는 전반적인 방안에 관하여 심도 있게 논의할 예정이다.
토론회 좌장을 맡은 박현욱 KAIST 연구부총장은 "이번 토론회를 통해 소재·부품·장비 분야 핵심원천기술 경쟁력을 확보할 수 있는 구체적인 전략을 마련하고 이를 성공적으로 실행하기 위한 산·학·연·관의 협력 방안을 찾아나갈 좋은 기회가 될 것으로 기대한다ˮ고 밝혔다.
2019.10.11
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이성주 교수, 스마트폰으로 사물 두드려 인식하는 노커(Knocker) 기술 개발
〈 왼쪽부터 공태식 박사과정, 조현성 석사과정, 이성주 교수 〉
우리 대학 전산학부 이성주 교수 연구팀이 스마트폰을 사물에 두드리는 것만으로 사물을 인식할 수 있는 ‘노커(Knocker)’ 기술을 개발했다.
이번 연구 결과는 기존 방식과 달리 카메라나 외부 장치를 사용하지 않아 어두운 곳에서도 식별에 전혀 지장이 없고, 추가 장비 없이 스마트폰만으로 사물 인식을 할 수 있어 기존 사물 인식 기술의 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
공태식 박사과정, 조현성 석사과정, 인하대학교 이보원 교수가 참여한 이번 연구 결과는 9월 13일 유비쿼터스 컴퓨팅 분야 국제 최우수학회 ‘ACM 유비콤(ACM UbiComp)’에서 발표됐다. (논문명 : Knocker: Vibroacoustic-based Object Recognition with Smartphones)
기존의 사물 인식 기법은 일반적으로 두 종류로 나뉜다. 첫째는 촬영된 사진을 이용하는 방법으로 카메라를 이용해 사진을 찍어야 한다는 번거로움과 어두운 환경에서는 사용하지 못한다는 단점이 있다. 둘째는 RFID 등의 전자 태그를 부착해 전자신호로 구분하는 방법으로 태그의 가격 부담과 인식하고자 하는 모든 사물에 태그를 부착해야 한다는 비현실성 때문에 상용화에 어려움을 겪었다.
연구팀이 개발한 노커 기술은 카메라와 별도의 기기를 쓰지 않아도 사물을 인식할 수 있다. 노커 기술은 물체에 ‘노크’를 해서 생긴 반응을 스마트폰의 마이크, 가속도계, 자이로스코프로 감지하고, 이 데이터를 기계학습 기술을 통해 분석해 사물을 인식한다.
연구팀은 책, 노트북, 물병, 자전거 등 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 23종의 사물로 실험한 결과 혼잡한 도로, 식당 등 잡음이 많은 공간에서는 83%의 사물 인식 정확도를 보였고, 가정 등 실내 공간에서의 사물 인식 정확도는 98%에 달하는 것을 확인했다.
연구팀의 노커 기술은 스마트폰 사용의 새로운 패러다임을 제시했다. 예를 들어 빈 물통을 스마트폰으로 노크하면 자동으로 물을 주문할 수 있고, IoT 기기를 활용하여 취침 전 침대를 노크하면 불을 끄고 알람을 자동 설정하는 등 총 15개의 구체적인 활용 방안을 선보였다.
이성주 교수는 “특별한 센서나 하드웨어 개발 없이 기존 스마트폰의 센서 조합과 기계학습을 활용해 개발한 소프트웨어 기술로, 스마트폰 사용자라면 보편적으로 사용할 수 있어 의미가 있다”라며 “사용자가 자주 이용하는 사물과의 상호 작용을 보다 쉽고 편하게 만들어 주는 기술이다”라고 말했다.
이 연구는 한국연구재단 차세대정보컴퓨팅기술개발사업과 정보통신기획평가원 정보통신․방송 기술개발사업 및 표준화 사업의 지원을 통해 수행됐다.
연구에 대한 설명과 시연은 링크에서 확인할 수 있고, ( https://www.youtube.com/watch?v=SyQn1vr_HeQ&feature=youtu.be ) 자세한 정보는 프로젝트 웹사이트에서 볼 수 있다. ( https://nmsl.kaist.ac.kr/projects/knocker/ )
□ 그림 설명
그림1. 물병에 노크 했을 때의 '노커' 기술 예시
그림2. 23개 사물에 대해 스마트폰 센서로 추출한 노크 고유 반응 시각화
2019.10.01
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2019 KAIST 핵심 기술이전 설명회 개최
우리 대학은 오는 9월 17일 서울 코엑스에서 `2019 화이트리스트 배제 대응 기술을 중심으로 한 KAIST 핵심 기술이전 설명회'를 개최한다.
올해로 3회째를 맞는 KAIST 핵심 기술이전 설명회는 한일 무역 분쟁과 관련한 현 시국을 반영해 화이트리스트 배제 대상 품목들에 대응할 수 있는 첨단 소재부품장비 기술 4개를 특별히 선정했다.
또한, AI 및 소재부품 특허기술 5개를 공개해 KAIST 연구진이 보유한 우수 기술을 기업에 이전하고 일자리 창출과 기업의 경쟁력을 높이는 산학 협력 모델 구축에 일조할 예정이다.
KAIST 산학협력단 기술사업화센터(단장 최경철)는 대일 의존도가 높은 품목을 대체할 수 있는 ①저열팽창 불소화 투명폴리이미드(화학과 김상율 교수), ②비파괴 및 전자기적 성능 평가 시스템(항공우주공학과 이정률 교수), ③나노기술을 활용한 차세대 이차전지용 전극소재기술(신소재공학과 김도경 교수), ④고해상도 포토레지스트 기술(화학과 김진백 명예교수) 등 화이트리스트 배제에 대응하는 기술 4개를 선보인다.
특히, 이정률 교수의 비파괴 검사장비 기술은 외산 대비 50% 이상의 원가 절감이 가능하며 이 장비에 기반한 시스템을 도입할 경우 기존 기술로는 불가능했던 검사도 가능해진다.
김도경 교수의 차세대 이차전지 전극소재 기술은 전기자동차 등의 주행거리를 향상할 수 있으며, 상대적으로 원가 절감이 가능한 나트륨 이온 전지를 사용해 리튬 원자재 비용 상승에 대비할 수 있는 장점이 있다.
이밖에, KAIST가 엄선한 AI 및 소재부품 특허기술도 소개된다. ①네트워크와 단말기 리소스를 고려한 딥러닝 기반 콘텐츠 비디오 전송 기술(전기및전자공학과 한동수 교수) ②신경과학-인공지능 융합형 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술(바이오및뇌공학과 이상완 교수) ③친환경 상온 나노입자 제조기술 및 전자빔 조사를 이용한 무독성 자외선 차단제 제조기술(원자력및양자공학과 조성오 교수) ④나노섬유 얀 기반 유해가스 검출 및 질병 진단용 초고감도 색변화 센서 플랫폼 개발(신소재공학과 김일두 교수) ⑤에너지 밀도가 높은 실리콘-포켓 이차 전지 전극 및 전극 제조 기술(EEWS대학원 강정구 교수) 등 총 5개다.
김일두 교수의 나노섬유 기반 색변화 센서는 사람의 호흡만으로 간편하게 질병을 진단할 수 있는 기술이다. 생산성과 가공성도 높아 현재 성장 중인 질병 진단용 센서 시장에서 모바일 기기·웨어러블 센서 등 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 기대되고 있다.
또한, 한동수 교수의 비디오 전송 기술은 비디오 스트리밍의 화질을 크게 향상하고 제공자의 비용도 절감할 수 있어 OTT 및 VOD 서비스 시장의 지속 성장과 함께 주목받고 있다.
KAIST 기술사업화센터 관계자는 "직접 연구·개발해 특허를 보유한 교내 우수 기술을 대상으로 지난 6월부터 발굴 작업을 수행했다ˮ고 전했다. 이 관계자는 이어 "향후 다양한 분야에 적용할 수 있는 응용 가능성과 시장규모·기술혁신성 등을 주요 평가 지표로 삼아 핵심 특허기술을 선정했으며 8월 2일 이후 일본 화이트리스트 제외에 따른 대응 기술을 발굴해 추가로 선정했다.ˮ고 밝혔다.
이를 위해, 교수 및 변리사·벤처 투자자·사업화 전문가 등 20명 내외로 구성된 심사단이 평가를 진행했으며 선정된 기술은 비즈니스 모델 개발, 특허-R&D 연계 전략 분석 및 국내·외 마케팅 우선 추진 등 KAIST로부터 다양한 지원을 받게 된다.
17일 열리는 설명회에는 기술 개발 및 기술이전을 포함한 상호 협력 방안을 논의하기 위해 기업 관계자 및 투자자 등 200여 명을 초청할 예정이며 연구자인 KAIST 교수 9인도 직접 참석한다. AI 및 소재부품 핵심 기술 및 화이트리스트 대응 기술에 대한 자세한 설명과 함께 현장에서 기술 이전에 관한 상담 등도 진행된다. 또한, KAIST 연구부총장 등 내·외빈이 참석해 혁신성장 시대를 맞은 대학의 첨단 기술사업화 중요성을 강조할 계획이다.
최경철 산학협력단장은 "2017년부터 매년 개최하고 있는 KAIST 핵심 특허 기술 이전 설명회는 기업이 4차 산업 혁명에 대비할 수 있도록 KAIST의 기술을 적극적으로 이전하고 기업의 일자리 창출 및 글로벌화 등 발전을 모색할 수 있는 새로운 산학협력의 모델이 될 것”이라고 말했다.
또한, 최 단장은 "KAIST는 일본의 화이트리스트 제외와 관련하여 KAIST 소재부품장비 기술자문단(KAIST Advisors on Materials and Parts, KAMP) 지원과 함께 산학협력단 차원에서 배제 조치에 대응할 수 있는 관련 기술을 적극적으로 발굴하고 있다ˮ고 언급했다. 이어, 최 단장은 "KAIST의 기술로 어려움을 겪고 있는 기업들의 소재부품 국산화 및 국가적 위기 상황을 극복하는 일에 힘을 보태고자 한다ˮ고 강조했다.
※ 참가신청 사이트 바로가기: http://tech4.kaist.ac.kr/
2019.09.04
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