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2018 바이오 디지털 시티 워크숍 참가
우리 대학 건설및환경공학과 장성주 교수가 인솔하고 문화기술대학원 이지현 교수가 공동으로 참여한 연구팀이 지난 7월 10일부터 7월 20일까지 프랑스 파리에서 열린 ‘2018 바이오 디지털 시티 워크숍’에 참가했다.
파리 라 빌레트 과학산업관(La Cite des Sciences et de L'lndustrie)이 주최하는 ‘바이오 디지털 워크숍’은 스마트 시티를 포함한 미래 도시에 대한 비전을 추구하는 국제 워크숍으로 지난 2012년부터 매년 행사를 개최해왔다.
‘Biomimicry(생체모방), 디지털 도시 및 빅 데이터’를 주제로 열린 이번 워크숍에는 건설및환경공학과 조형민(박사과정), 정민우, 차승환, 박상준(학부과정), 신소재공학과 서경근(학부과정), 산업및시스템공학과 정지환(석사과정), 문화기술 대학원 장보윤(박사과정) 학생이 참가했다. 디자인/과학 복수전공, 시각 디자인, 지리학, 컴퓨터 사이언스, 인문사회학 전공 등 다양한 배경을 가진 5명의 프랑스 학생들과 팀을 이뤄 아이디어를 개발했다.
［프랑스 학생들과 함께 과제 수행을 하고 있는 참가자들1］
［프랑스 학생들과 함께 과제 수행을 하고 있는 참가자들2］
참가자들은 바이오 시스템과 디지털 기술을 결합한 새로운 도시의 솔루션을 도출하는 과제를 수행했다. 사구(沙丘), 해파리 군집, 맹그로브 숲이라는 특수한 자연 생태계를 분석하고 그 결과를 기반으로 지속 가능한 도시 내 건물과 단지를 구성하기 위한 알고리즘을 추출하는 연구를 진행했다. 추출한 알고리즘은 실제 파리 시내를 모델로 만들어진 가상 사이트에 적용해 지속 가능한 건물과 도시 환경을 설계하는 방안을 제시하는 데 사용됐다.
이번 워크숍은 KAIST와 파리 라 빌레트 과학산업관의 첫 국제협력 활동으로 향후 유럽과 학술적, 인적 교류가 확대되는 시작점이 될 것으로 전망된다.
연구팀을 총괄한 건설및환경공학과 장성주 교수는 “앞으로도 KAIST와 유럽과학계 간의 지속적인 협력 관계를 정립해 나갈 계획이다”라며 “이번 워크숍이 KAIST 학생들의 총체적 역량과 과학기술적 수월성을 국제무대에서 입증하는 좋은 계기가 되었다”고 말했다.
［보충설명］
* 라 빌레트 과학산업관(La Cite des Sciences et de L'lndustrie)
프랑스 과학․기술 문화 분야 전문기관인 '유니버사이언스'(Universcience)가 운영하는 유럽 최대의 과학박물관이다. 파리시 북동부에 위치하고 있으며 과학 기술에 대한 대중들의 이해를 높이고 첨단산업육성을 고무하자는 취지에서 만들어졌다. 연간 5백만 명이 방문하고 전 세계 순회 전시를 비롯한 다양한 자체 프로그램들을 운영하고 있다.
2018.08.01 조회수 8140 -
이건재 교수, 유연 수직형 마이크로 LED 개발
〈 이 건 재 교수 〉
우리 대학 신소재공학과 이건재 교수팀과 생명과학과 김대수 교수팀이 유연한 수직형 마이크로 LED 기술을 개발했으며, 이를 동물의 뇌에 삽입하여 빛으로 행동을 제어하는 데 성공하였다고 밝혔다.
마이크로 LED는 기존 LED 칩 크기를 크게 축소시켜 적, 녹, 청색의 발광소재로 사용하는 기술로서, 저전력과 빠른 응답속도, 뛰어난 유연성을 가져 차세대 디스플레이로 각광받고 있다.
현재 산업계에서는 200마이크로미터(μm) 이상의 크기를 갖는 두꺼운 미니 LED 칩을 소형화해 개별 전사하는 방식을 채택하고 있어 대량 생산이 어렵고 생산단가가 높으며, 소요 시간이 오래 걸리는 등의 한계를 갖고 있다.
이번 연구에서 이 교수 연구팀은 수직 LED용 양산 장비를 자체적으로 설계하여 5마이크로미터의 두께, 80마이크로미터 이하의 크기를 갖는 2500여 개의 박막 LED를 이방성 도전 필름을 활용하여 한 번에 플라스틱 기판으로 전사함과 동시에 상호 연결된 유연한 수직형 마이크로 LED를 구현하였다.
이러한 수직형 마이크로 LED는 기존 수평형 마이크로 LED와 비교해 3배 이상 향상된 광 효율을 갖으며, 박막 LED의 발열로 인한 수명, 낮은 해상도 및 신뢰성 문제를 해결할 수 있다.
이 교수는 2009년부터 마이크로 LED 연구를 진행해 왔으며, 20여 개의 국내외 원천 특허를 등록하였을 뿐만 아니라, 지난 4년 간 교신저자로서 총 임팩트 팩터 600에 달하는 40여 편의 논문을 발표하였다.
한편, 뇌과학 분야에서는 빛을 이용한 인간 뇌의 신경회로를 밝히는 광유전학이 주목받고 있다. 이번에 개발한 기술은 뇌의 모든 신경세포를 자극하는 전기자극과 달리 흥분 및 억제 신경세포만을 선택적으로 자극할 수 있기 때문에 정밀한 뇌 분석, 고해상도의 뇌 지도 제작 및 신경세포 제어가 가능하다.
이번 연구에서는 30 밀리와트/제곱밀리미터(mW/mm2) 이상의 강한 빛을 내는 유연 마이크로 LED를 쥐의 뇌에 삽입하여 대뇌 표면으로부터 깊은 곳에 위치한 운동 신경세포를 활성화시켜 쥐의 행동을 제어하였을 뿐만 아니라, 발열이 적어 뇌조직의 손상 없는 생체 삽입형 유연 전자 시스템을 구현하였다.
이건재 교수는 “이번에 개발된 수직 마이크로 LED 및 전사 패키징 기술은 저전력을 필요로 하는 스마트워치, 모바일 디스플레이, 웨어러블 조명 등에 바로 활용될 수 있을 것이며, 인간이 아직 풀지 못한 뇌과학 및 광치료, 바이오센서 분야에서도 큰 기여를 할 수 있을 것이다”라고 이번 연구의 의의를 밝혔다.
이번 연구는 스마트 IT융합시스템 연구단의 지원을 받아 수행되었으며, 세계적 과학 학술지인 ‘나노 에너지(Nano Energy)’에 2월 1일자로 게재되었다.
□ 관련 영상
□ 그림 설명
그림1. 이번 기술을 이용해 제작한 마이크로 LED
그림2. 유연한 수직형 마이크로 LED의 구조
그림3. 유연한 수직형 마이크로 LED를 활용한 광유전학적 쥐의 행동 제어 실험 개략도
그림4. 이방성 도전 필름을 활용한 전사 및 패키징 기술 개략도
2018.01.29 조회수 12968 -
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 10942 -
오상은 박사과정, 2017 구글 PhD 펠로우 선정
〈 오 상 은 박사과정 〉
우리 대학 전산학부 오상은(지도교수 신인식) 박사과정 학생이 2017년도 구글(Google) PhD 펠로우에 선정됐다.
올해 구글 PhD 펠로우십은 전 세계에서 47명이 선발됐고 동아시아에서 6명, 국내에서는 KAIST 오상은 학생과 서울대 김진화 학생이 선정됐다.
구글 PhD 펠로우십은 컴퓨터 과학과 관련된 유망한 연구 분야에서 우수한 활약을 하고 있는 대학원생을 발굴하고 지원하는 프로그램이다.
2009년부터 시작된 이 장학 프로그램은 선정된 학생들에게 1만 달러의 장학금, 구글 각 분야 전문가 멘토들과 일대일 연구 토의 및 피드백 등의 혜택을 제공한다.
오상은 학생은 여러 종류의 스마트 기기가 손쉽게 상호작용할 수 있는 모바일 시스템에 관한 연구 성과를 인정받아 모바일 컴퓨팅 (Mobile Computing) 분야에서 펠로우로 선정됐다.
박사 과정 동안 스마트 기기들 간 로그인, 결제, 센서 등 다양한 기능들을 쉽게 공유할 수 있는 모바일 플랫폼 기술을 개발해 이전 모바일 플랫폼에서는 쉽게 제공할 수 없었던 여러 사용자 경험들을 만들었다.
이러한 기능 공유를 통해 사용자는 다양하고 편리하게 여러 스마트 기기들을 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 지난 6월 21일 미국에서 열린 모바일 컴퓨팅 분야 국제 학술대회인 국제컴퓨터학회(ACM) MobiSys에 발표됐다.
오상은 학생은 “아낌없는 가르침을 주신 지도교수님과 많은 도움을 주신 전산학부 교수님들, 연구실 동료들에게 감사하다”며 “연구에 정진해 사회에 보답하겠다”고 말했다.
신인식 교수는 “오상은 학생의 수상은 개인의 기쁨을 넘어 KAIST의 영예다”며 “좋은 연구를 수행하며 더욱 성장하리라 기대하며 또한 믿고 있다”고 말했다.
2017.09.27 조회수 10313 -
배상민 교수, IDEA 디자인 어워드 4개상 수상
〈 배 상 민 교수 〉
우리 대학 산업디자인학과 배상민 교수 연구팀이 세계 3대 디자인 공모전 중 하나인 IDEA(International Design Excellence Awards) 2017에서 은상 1점, 본상 3점 등 총 네 작품을 수상했다.
IDEA는 미국 산업디자이너협회(IDSA)가 주관하는 국제적 권위의 디자인 공모전으로 독일의 레드닷 디자인 어워드, iF 디자인 어워드와 함께 세계 3대 디자인 공모전으로 꼽힌다. 올해는 전 세계 54개국에서 다양한 제품이 출품됐고 시상식은 지난 8월 19일 미국 애틀랜타에서 진행됐다.
은상 수상작인 ‘휴미코타(Humicotta)’는 3D 프린터로 제작할 수 있는 자연 기화식 가습기로 테라코타로 만들어진 필터와 송풍팬을 포함한 받침대로 구성된다.
사용자가 가습기에 물을 부으면 벌집 모양의 필터 구조와 다공질의 테라코타가 물의 증발을 극대화하는 동시에 하단부의 송풍 팬이 돌면서 증발량을 높인다.
벌집 모양 필터는 모양이 독특해 인테리어 용도로도 적합하고 테라코타 소재이기 때문에 박테리아가 번식하지 않아 위생적이며 반영구적으로 사용이 가능하다. 또한 연구팀은 3D 데이터를 오픈 플랫폼에 공개해 사용자가 자신이 원하는 형태의 다양한 필터를 직접 디자인하고 공유할 수 있다.
본상을 수상한 ‘빛깔대기(Light Funnel)’는 전기가 연결되지 않는 제3세계 등의 지역에서 사용할 수 있는 새로운 형태의 조명기구이다.
흙집 천장에 구멍을 뚫어 빛깔대기를 꽂으면 태양광이 깔대기를 통과하면서 내부의 물과 반사판에 의해 증폭돼 전기 없이도 흙집 내부를 환하게 비춘다. 구조가 단순해 누구나 간편하게 설치할 수 있고 한 번 설치하면 별도의 에너지원 없이 반영구적으로 사용 가능하다.
다른 본상 수상작인 ‘마사이 스마트 지팡이(Maasai Smart Cane)’는 아프리카 마사이 부족이 사자와 싸움을 할 때 사용하는 단단한 나무로 만든 스마트 지팡이다.
지팡이 내부에 GPS 장치가 내장돼 응급상황 발생 시 사용자가 지팡이 중앙의 SOS 버튼을 누르면 사전에 지정된 보호자와 응급구조대에게 신호를 전송하는 방식이다. 이 제품으로 발생한 수익은 마사이 부족에 기부돼 이를 기반으로 부족민이 일자리를 얻는 선순환 구조를 기대할 수 있다.
마지막 본상 수상작인 ‘에스콘(S.Cone)’은 삼성화재와의 산학협력을 통해 개발한 응급 키트 제품 시리즈이다. 트래픽 콘 모양과 유사해 인테리어 제품으로 사용 가능하며 주목도가 높기 때문에 응급 상황에서 빠르게 접근할 수 있다.
화재용, 차량사고용, 해상안전사고용 등 용도에 따라 구성이 다르다. 예를 들어 화재용 에스콘에는 소형 소화기, 방연 마스크, 방염포가 담겨 있다.
특히 화재용 에스콘의 뚜껑은 사물인터넷의 스테이션 역할도 가능해 집안의 화재 감지기, 가스 탐지기와 더불어 스마트폰을 연동시켜 항상 안전 상황을 확인할 수 있다.
배 교수는 “은상 수상작인 휴미코타는 3D 프린터로 출력 가능한 가습기로 데이터를 모두 공개했기 때문에 3D 프린터만 있으면 누구나 가습기를 디자인할 수 있는 대중과 호흡할 수 있는 디자인이다”고 말했다.
또한 “본상 수상작인 빛깔대기와 마사이 스마트 지팡이는 경제적으로 가난한 사람들과 노인을 위해 디자인한 제품이다. 앞으로도 세계 90%의 소외받는 사람들이 세계 최고의 디자인을 누릴 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
배 교수 연구팀인 ID+IM 디자인 연구실은 2005년부터 사회공헌 디자인(Philanthropy Design)을 주제로 혁신적인 디자인을 통해 사회 전반의 다양한 문제 해결을 위한 노력을 지속하고 있으며, 세계적 권위의 디자인 상을 50여 차례 이상 수상했다.
□ 사진 설명
사진1. 은상 수상작 '휴미코타'
사진2. 본상 수상작 '빛깔대기'
사진3. 본상 수상작 '마사이 스마트 지팡이'
사진4. 본상 수상작 '에스콘'
2017.09.14 조회수 15043 -
스마트 수중터널 시스템 연구센터, 7일 개소식 가져
KAIST는 7일 오전 대전 본교 응용공학동 1층에서 신성철 총장(우측 줄 맨 안쪽)과 홍기훈 한국해양과학기술원장 등 주요 내·외빈 인사들이 참석한 가운데 ‘스마트 수중터널 시스템 연구센터’개소식을 가졌다.
우리대학은 7일 오전 대전 본교 응용공학동 1층에서 ‘스마트 수중터널 시스템 연구센터(센터장 이행기 교수·건설및환경공학과)’ 개소식을 가졌다. 개소식에는 신성철 총장을 비롯해 홍기훈 한국해양과학기술원장, 박중곤 한국연구재단 공학단장(경북대 교수·화학공학과), 이행기 센터장 등 내·외빈 100여명이 참석했다.
선도연구센터(ERC, Engineering Research Center) 지원사업은 한국연구재단이 이공계 분야에서 우수연구 집단을 발굴·육성을 통해 세계적 수준의 경쟁력을 갖추도록 하는 한편 국가기초연구역량을 향상시키고자 지원하는 사업이다. 2017년 선도연구센터(ERC) 지원사업에 선정된 ‘스마트 수중터널 시스템 연구센터’는 향후 7년간 수심 100m 이상 적용이 가능한 수중터널 시스템 개발을 목표로 삼고 있다.
이를 달성하기 위해 주요 연구주제로 △수중터널 시스템전용 구조해석프로그램 및 통합설계기술 개발 △수중 고 내구성 건설재료 및 수중 시공통합시스템 개발 △지능형 수중터널 안전·유지 관리통합시스템 원천·응용기술 등을 핵심기술로 정했다. ‘스마트 수중터널 시스템 연구센터’는 또 향후 세계 해양건설 분야를 선도할 다양한 원천·응용기술 개발은 물론 해당 분야 석·박사급 전문연구인력 양성에도 주력할 방침이다.
이행기 센터장은 개소식에서 “구조·재료·시공·해양 등 여러 분야에서 전문성을 갖춘 교내 연구진과의 협력을 기반으로 수중터널 시스템과 관련한 다양한 원천·응용기술을 개발해 기술 자립화 달성에 기여함은 물론 이를 통해 수중터널 및 차세대 수중 건설기술 분야의 세계적인 연구 허브 역할을 담당할 것”이라고 밝혔다.
2017.09.07 조회수 8134 -
최경철 교수, 초고유연성 의류형 디스플레이 개발
〈 최 승 엽 박사과정 〉
우리 대학 전기및전자공학부 최경철 교수 연구팀이 직물과 유기발광다이오드(OLED)를 융합해 높은 유연성을 갖는 최고 효율의 의류형 디스플레이 기술을 개발했다.
최승엽 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 7월 21자 온라인 판에 게재됐다.
디스플레이는 차세대 스마트 제품 외형의 대부분을 차지할 정도로 그 중요성이 커지고 있다. 더불어 사물인터넷과 웨어러블 기술의 비중이 늘어나면서 의류 형태의 웨어러블 디스플레이 기술도 주목받고 있다.
2011년 직물 위에 발광체를 형성한 연구 이후 실제 옷감 위에 디스플레이를 구현하기 위한 노력이 계속됐다. 하지만 직물 특유의 거친 표면과 유연한 특성 때문에 상용화 수준의 성능을 보여주지 못했다.
최 교수 연구팀은 의류 형태의 웨어러블 디스플레이 구현을 위해 직물(fabric)형과 섬유(fiber)형 두 가지 방식으로 연구를 진행했다.
연구팀은 2015년에 열접착 평탄화 기술을 통해 거친 직물 위에서 수백 나노미터 두께의 유기발광소자를 동작하는 데 성공했다. 2016년에는 용액 속 실을 균일한 속도로 뽑는 딥 코팅(dip-coating) 기술을 통해 얇은 섬유 위에서도 높은 휘도를 갖는 고분자발광소자를 개발했다.
위와 같은 연구를 바탕으로 최 교수 연구팀은 옷감의 유연성을 유지하면서 높은 휘도와 효율 특성을 갖는 직물형 유기발광소자를 구현했다.
최고 수준의 전기 광학적 특성을 갖는 이 소자는 자체 개발한 유무기 복합 봉지(encapsulation) 기술을 통해 장기적 수명이 검증됐고, 굴곡 반경 2mm의 접히는 환경에서도 유기발광소자가 동작한다.
연구팀은 최고 수준의 휘도와 효율을 갖는 의류 형태의 유기발광 다이오드를 구현했다는 의의가 있으며 보고된 직물 기반의 발광소자 중 가장 유연하다고 밝혔다.
이번 연구를 통해 의류형 발광소자의 기계적 특성에 대한 심층적 분석이 더해져 직물 기반 전자산업 발전에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.
최승엽 박사과정은 “직물 특유의 엮이는 구조와 빈 공간은 유기발광소자에 가해지는 기계적 스트레스를 크게 낮추는 역할을 한다”며 “직물을 기판으로 사용해 디스플레이를 구현하면 유연하며 구겨지는 화면을 볼 수 있다”고 말했다.
최경철 교수는 “우리가 매일 입는 옷 위에서 디스플레이를 보는 것이 먼 미래가 아니다”며 “앞으로 빛이 나는 옷은 패션, 이-텍스타일(E-textile) 뿐 아니라 자동차 산업, 광치료와 같은 헬스케어 산업에도 큰 영향을 끼칠 것이다”고 말했다.
이번 연구는 ㈜코오롱글로텍과의 공동 연구로 진행됐고 산업통상자원부 산업기술혁신사업의 지원으로 수행됐다.
□ 사진 설명
사진1. 옷감 위에서 구동 되고 있는 유기발광다이오드 사진
사진2. 유기발광다이오드
사진3.고유연성 직물 기반 유기발광다이오드의 전류-전압-휘도 및 효율 특성
2017.08.24 조회수 12224 -
신인식 교수, 스마트기기 간 어플기능 공유 기술 개발
〈 신인식 교수 연구팀 〉
사례 1. 직장인 김씨는 해외 출장 중 공항에 비치된 태블릿 PC를 이용해 본인의 SNS 계정에 접속해 남는 시간을 활용했다. 하지만 그 태블릿 PC에는 해킹 바이러스가 설치돼 있었고 김씨의 SNS 속 사진들이 다른 누군가에 의해 삭제되는 사고가 발생했다.
사례 2. 중학생 아들을 둔 이씨 부부는 카드사와 게임 회사에 분주하게 연락을 취하고 있다. 게임을 좋아하는 아들이 스마트폰을 이용해 백만 원 상당의 게임 아이템을 결제했기 때문이다.
사례 3. 평소 게임을 좋아하는 박씨는 스마트폰을 통해 고가의 레이싱 게임을 구매했다. 하지만 화면이 너무 작아 생동감이 떨어졌고, TV에 연결해 조이스틱을 사용해봤지만 조이스틱의 반응이 느려 게임을 제대로 즐길 수 없었다.
위의 사례는 스마트폰 및 다양한 스마트기기가 존재하는 현대 사회에서 기기로 인해 발생할 수 있는 다양한 문제점 중 일부이다. 위와 같은 문제들을 손쉽게 해결할 수 있는 기술이 개발됐다.
우리 대학 전산학부 신인식 교수 연구팀이 스마트 기기 간 어플리케이션의 기능을 공유할 수 있는 모바일 플랫폼 기술 ‘모바일 플러스(Mobile Plus)’를 개발했다.
이는 다른 모바일 기기에 설치된 앱끼리 별도의 수정 없이 자유롭게 기능을 공유할 수 있는 기술이다.
오상은 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 지난 6월 21일 미국에서 열린 모바일 컴퓨팅 분야 최고 권위 학술대회 ACM(국제컴퓨터학회) MobiSys에서 논문으로 출간됐다.
스마트폰 사용자들은 카카오톡이나 페이스북을 통해 다른 SNS 계정에 로그인을 하거나 사진 앱에 저장된 사진을 다른 SNS로 전송하는 작업 등을 빈번하게 활용한다. 이와 같은 기술은 앱 끼리 로그인 기능, 사진 관리 기능 등을 공유하고 있기 때문에 가능하다.
이러한 기능 공유를 통해 사용자는 다양하고 편리하게 스마트폰을 활용할 수 있고, 개발자는 간편하게 앱을 개발할 수 있다.
하지만 현재의 안드로이드나 iOS 플랫폼에서는 앱 기능 공유의 범위가 같은 모바일 기기 안에서만 작동한다. 기기 간 서비스 공유를 위해서는 특정 앱의 개발이 필요하고 기기마다 설치, 구매를 해야 하기 때문에 개발자와 사용자 모두에게 번거로운 일이다.
연구팀은 문제 해결을 위해 기기 간 서비스 공유 기능을 지원하는 플랫폼 기술을 개발했다. 이는 여러 모바일 기기에서 각각 실행되는 앱들이 마치 하나의 모바일 기기에서 실행되는 것과 같은 효과를 주는 가상화 기술이 핵심이다.
연구팀은 단일 기기에서 동작하던 원격 함수 호출(Remote Procedure Call) 원리를 멀티 디바이스 환경에 맞게 확장시키면서 가상화에 성공했다.
이 가상화 기술은 기존 앱들의 코드를 수정하지 않아도 기능 공유가 가능하다. 사용자 입장에서는 추가 구매 혹은 업데이트 없이도 사용할 수 있다. 또한 앱 종류에 구애받지 않는 기능 공유가 가능하다.
모바일 플러스 기술은 카메라, 마이크, GPS 등 하드웨어 뿐 아니라 앱이 제공하는 로그인, 결제, 사진 공유 등의 기능도 공유할 수 있다. 적용할 수 있는 기술의 범위가 매우 넓다는 큰 장점을 갖는다.
신 교수는 “모바일 플러스 기술은 스마트홈, 스마트카 기술 등과 함께 시너지 효과가 클 것으로 예상된다”며 “스마트폰을 허브로 스마트 가전제품이나 차량 인포테인먼트 시스템에서 다양한 앱들을 보다 더 편리하고 안전하게 사용하는 새로운 사용자 경험(UX)을 제공할 수 있다.”고 말했다.
□ 사용 예시 및 그림 설명
다른 모바일 기기 간 앱 기능 공유는 여러 가지 새로운 사용 예시를 만들 것이며 당장 실현 가능한 기술도 존재한다.
1. 보안성 향상: 로그인(login), 온라인 결제(payment) 등
사용자가 공공 도서관에서 빌린 태블릿이나 호텔방에 비치된 스마트TV 등에서 인스타그램과 같은SNS 앱에 로그인하고 싶은 경우가 있다. 그러나 이와 같은 공공(public) 태블릿이나 스마트TV는 보안상으로 매우 취약할 가능성이 높다. 이러한 공공 기기에(패스워드를 입력하며) 직접 로그인을 한다는 것은 매우 꺼려질 수 있다. 이때 이러한 공공 태블릿에서 직접 패스워드를 입력하는 대신 사용자 개인(personal) 스마트폰의 페이스북/카카오톡 로그인 기능을 사용해 공공 태블릿에 로그인함으로써 이와 같은 보안 위험을 회피할 수 있다. (그림2 참조)
그림2. 자신의 스마트폰을 이용해 공용 기기에서도 안심하고 로그인할 수 있다.
또한 공공장소에 있는 스마트TV 등에 나오는 인터넷 쇼핑 사이트에서 보고 있는 특정 제품을 구매할 경우, 이와 같은 공공 스마트TV에서의 결제는 역시 보안 위험에 노출될 수 있다. 이 경우 결제시에 사용자 개인 스마트폰의 결제 기능을 사용하여, 사용자 개인 스마트폰에서 결제가 수행되도록 함으로써 역시 이와 같은 보안 위험을 회피할 수 있다.
또한, 청소년이 게임중 우발적으로 혹은 중독적으로 게임 아이템등을 쇼핑할 경우, 결제 서비스가 부모 스마트폰에서만 이루어지도록 강제함으로써, 청소년들의 우발적/중독적 쇼핑을 제한할 수 있다. (그림3 참조)
그림3. 자녀의in-app 구매를 부모가 자신의 스마트폰을 통해 제어할 수 있다.
2. 컨텐츠 분배(contents sharing)
예를 들어 사용자가 스마트폰에서 이메일을 읽던 중 첨부파일을PDF로 열어보고 싶은 경우(스크린이 더 큰) 다른 태블릿에서 이PDF 파일을 열고자 할 경우가 있다. 이 때 기존 모바일 환경에서 사용자는PDF 파일을 먼저 스마트폰에 저장한 후 카카오톡 등 메신저 앱으로 직접 태블릿으로 옮기거나PDF 파일을 클라우드 스토리지에 업로드한 후 태블릿에서 다시 다운로드하는 번거로운 방식을 통해 다른 태블릿에서PDF 파일을 열어 볼 수 있다. 이에 반해, Mobile Plus에서는 사용자가 스마트폰에서PDF 파일을 태블릿에서 열겠다고 지정하면, 이 기능이 자동으로 수행된다. 이 때, 기존의 이메일 앱(i,e., Gmail)과PDF Viewer를 전혀 수정하지 않아도, 이러한 기능 수행이 가능하다. 또한 태블릿에서PDF 문서 중 일부를copy한 후, 스마트폰의 이메일 앱에 붙여넣기(paste)할 수도 있다.
3. I/O 분배(I/O sharing)
스마트TV에서 카레이싱 게임을 생각해보자. 카레이싱 게임은 가속도 센서를 이용하는 게임인데, 스마트TV에서는 가속도 센서가 없다. 이 경우 사용자는 다른 모바일 기기의 가속도 센서 기능을 사용하며(모바일 기기를 자동차 핸들처럼 움직이며) TV 영상에 나오는 차량을 운전하며 카레이싱 게임을 할 수 있다. 즉, 가속도 센서가 없는 스마트TV에서도 사용자는 스마트폰의 센서 기능을 공유하여, 스마트폰을 마치 콘솔 기기의 컨트롤러처럼 사용하며 카레이싱 게임을 즐길 수 있다. (그림4 참조) 비슷한 예로 카메라가 없는 스마트TV에서 스마트폰의 카메라를 이용하여 영상 통화를 하거나, 유심카드가 없는 태블릿에서 스마트폰의 유심카드를 이용하여 전화 통화를 하거나LTE 데이터 통신을 할 수 있다.
그림4. 스마트폰을 컨트롤러로 사용해서 게임을 더욱 더 신나게 즐길 수 있다.
2017.07.26 조회수 11243 -
순천시와 4차 산업혁명 플랫폼 구축을 위한 업무협약 체결
순천시와 우리대학이 국내 중소기업의 4차 산업혁명 대응을 돕기 위해 서로 손을 잡았다. 순천시(시장 조충훈)와 우리대학은 10일 오전 대전 KAIST 본관 2층 총장실에서 ‘중소기업 4차 산업혁명 플랫폼 구축을 위한 업무협약’을 맺고 플랫폼 구축과 실행, 관련 연구 진행 등을 공동 추진하기로 했다.
순천시와 우리대학이 공동 추진키로 한 ‘중소기업 4차 산업혁명 플랫폼’은 노후화된 기존 산업단지에 입주한 중소기업이 4차 산업혁명에 적응할 수 있도록 우리대학이 보유하고 있는 4차 산업혁명 관련 각종 첨단기술과 노하우를 보급하는 사업이다. 협약체결에 따라 우리대학은 우선 순천시의 산업단지에 4차 산업혁명 플랫폼을 구축하고 단지 내 입주기업 가운데 4차 산업혁명 기술적용이 가능한 중소·중견기업을 선정할 계획이다. 우리대학은 이후 이들 기업에 연구원을 파견해 기업별 스마트화(化) 모델 발굴과 함께 4차 산업관련 전문 인력양성도 공동 추진할 계획이다.
순천시와 우리대학은 본격적인 플랫폼 구축에 앞서 일자리 창출을 위해 일선 기업들이 필요로 하는 기술에 대한 사전조사와 분석, 교육 프로그램 개발 등 기술교류는 물론 공동사업 개발·추진 등을 통해 지역협력을 강화하기로 했다. 우리대학은 또 전통산업이 집중돼 있는 순천시 산업단지 내 입주기업 가운데 4차 산업혁명 관련기술 적용이 가능한 기업을 선정해 집중 지원·육성함으로써 성공모델을 조기구축하고, 이를 점차 전국으로 확대하는 등 한국형 4차 산업혁명의 성공적인 정착과 확산을 위해서도 상호 긴밀히 협력하기로 했다.
한편 이날 업무협약 체결식에는 우리대학에서는 신성철 총장을 비롯, 김수현 대외부총장·김정호 연구처장이, 그리고 순천시에서는 조충훈 시장과 강영선 경제관광국장·이기정 투자유치과장 등 10여명이 참석했다.
(사진설명) 조충훈 순천시장(사진 왼쪽)과 신성철 KAIST 총장이 10일 오전 대전 KAIST 본관 2층 총장실에서 ‘중소기업 4차 산업혁명 플랫폼 구축을 위한 업무협약’을 체결한 후 기념촬영을 하고 있다.
2017.07.10 조회수 7793 -
이의진 교수, 스마트폰으로 문서 촬영 시 발생하는 회전 오류 문제 해결
〈 이의진 교수(좌)와 오정민 박사과정(우) 〉
우리 대학 산업및시스템공학과 이의진 교수 연구팀이 스마트폰 카메라로 문서를 촬영할 때 자동으로 발생하는 불규칙적인 회전 오류 현상의 원인을 밝히고 해결책을 개발했다.
연구팀은 스마트폰의 방위 추적 알고리즘의 한계가 회전 오류의 원인임을 규명했다.
이번 연구 결과는 인간-컴퓨터 상호작용 학회의 국제 학술지인 ‘인터내셔널 저널 오브 휴먼 컴퓨터 스터디(International Journal of Human-Computer Studies)’ 4월 4일자 온라인 판에 게재됐고 8월호 저널에 게재될 예정이다.
스마트폰을 통해 책자, 문서 등을 촬영해 업무에 활용하는 것은 자연스러운 일상이 됐다. 하지만 촬영한 문서가 자동으로 90도 회전하는 현상으로 인해 불편을 겪는 사람들이 많다.
특히 여러 장의 사진을 찍었을 때 각기 다른 방향으로 회전돼 일일이 스마트폰을 돌리거나 파일을 편집해야 하는 현상이 발생한다.
스마트폰으로 문서를 촬영할 때는 대부분 스마트폰과 책상 위 문서가 평행 상태이다.
이 때 스마트폰을 회전시키면 스마트폰의 방위 추적 알고리즘이 작동하지 않는다. 방위 추적 알고리즘은 기본적으로 사용자가 스마트폰을 세워서 사용한다는 가정 하에 한 방향으로 가해지는 중력가속도를 측정해 현재 방위를 추정하는 방식으로 설계됐기 때문이다.
연구팀은 실험을 통해 오류 발생 수치를 측정했다. 실험 결과 문서를 가로로 촬영 시 방위 추적 오류가 93%의 높은 확률로 발생함을 확인했다.
일반 사용자는 오류의 원인을 파악하기 어렵다. 대부분의 카메라 앱은 셔터 버튼에 있는 카메라 모양의 아이콘 방향을 통해 실시간 방위를 표시하고 있지만 이러한 기능에 대해서도 사용자들은 인지하지 못한 것으로 파악됐다.
연구팀은 스마트폰의 모션센서 데이터를 활용해 문서 촬영 중에 방위를 정확하게 추적해 문제를 해결했다.
모션센서 데이터의 핵심 기술은 두 가지로 구분할 수 있다. 일반적으로 스마트폰으로 문서를 촬영할 때는 스마트폰이 지면과 평행을 이루기 때문에 스마트폰에 장착된 중력 가속도 센서를 관측해 이러한 문서 촬영 의도를 쉽게 알 수 있다.
두 번째로 문서 촬영 중에 발생하는 스마트폰 회전은 회전 각속도를 측정하는 센서를 활용해 추적할 수 있다. 카메라 앱 실행 후에 문서 촬영을 위해 스마트폰을 회전시키기 때문에 이를 측정해 회전각이 일정 임계치를 넘으면 방위를 변경하는 것으로 파악할 수 있고 이를 통해 방향을 알 수 있는 것이다.
또한 연구팀은 문서 촬영 시 촬영자 쪽으로 스마트폰이 미세하게 기울어지는 마이크로 틸트(micro-tilt) 현상을 발견했다.
이 현상으로 인해 스마트폰으로 가해지는 중력가속도가 스마트폰 측면으로 분산된다. 눈에는 잘 보이지 않을 정도로 작은 기울기지만 모션센서 데이터를 활용해 마이크로 틸트 행동 패턴의 기계학습 알고리즘을 훈련시킬 수 있다. 이를 통해 정확한 방위 추적이 가능하다.
연구 팀의 실험 결과에 따르면 모션센서 데이터를 활용한 방위 추적 방식의 정확도는 93%로 매우 높아 안드로이드 및 iOS등 상용 스마트폰에도 적용 가능하다.
이 기술들은 기존 방위 추적 알고리즘의 사각지대였던 수평 촬영 상황에서 작동하기 때문에 기존 방위 추적 알고리즘과 겹치는 부분 없이 상호 보완적으로 작동할 수 있다.
이 교수는 “스마트폰을 활용한 문서 촬영은 필수가 됐지만 회전 오류의 원인 규명과 해결책이 어려워 불편함이 많았다”며 “모션센서 데이터를 통해 촬영의 의도를 파악하고 자동으로 오류를 바로잡는 기술은 사용자의 불편을 해결하고 문서 촬영에 특화된 다양한 응용서비스 개발의 기초가 될 것이다”고 말했다.
미래창조과학부의 지원을 통해 수행된 이번 기술 중 국내 특허 2건이 등록이 완료됐고 미국 특허가 3월 1일에 수락됐다.
□ 그림 설명
그림1. 방위 오류 발생으로 인해 생기는 불편함
그림2. 평면촬영시 발생하는 방위 오류 상태
그림3. 자이로스코프를 활용한 스마트폰 회전 추적 모식도
그림4. 마이크로틸트현상
2017.06.27 조회수 8961 -
기술경영전문대학원 출간 도서, 우수학술도서 선정
우리 대학 기술경영전문대학원에서 출간한 ‘스마트 테크놀로지의 미래’가 2017년 대한민국학술원 우수학술도서에 선정됐다.
스마트 테크놀로지의 미래는 기술경영전문대학원 권영선 원장을 필두로 재학생 및 졸업생 18명이 모여 연구회를 통해 1여 년 간 집필한 서적이다.
이 책은 자연과학분야 우수학술도서 73권중 한권에 포함돼 400여 개 대학도서관에 보급될 예정이다.
스마트 테크놀로지의 미래는 학생들이 재학기간 배운 기술 기반 혁신에 대한 지식과 직장생활을 통해 쌓은 실무지식과 경험을 토대로 정보통신 기술 기반 혁신의 원천과 대표적 사례 및 양상, 분야별 이슈에 대한 심도 깊은 논의와 정책제언을 담은 책이다.
대한민국학술원은 기초학문분야의 연구 및 저술활동 활성화를 도모하기 위해 매년 인문학, 사회과학, 한국학, 자연과학 등 4개 분야에서 우수 학술도서를 선정해 전국의 대학 및 연구소 등 주요기관에 보급하고 있다.
올해는 인문학 분야 79종, 사회과학분야 95종, 한국학 40종, 자연과학 73종 등 총 287종이 선정됐다.
권영선 원장은 “제4차 산업혁명의 시작인 현재 시점에서 각 산업 분야에서 진행되는 혁명적 변화를 목격하고 몸으로 느끼고 불확실성 속에서 참여해 만들어 가고 있는 우리 인재들이 저술한 책이다”고 말했다.
또한 “다양한 구조적 변화현상을 소개하면서도 그 원천을 잘 설명하고 있다. 그 어느 때보다 높은 불확실성을 안고 살아가는 독자들에게 이 책은 미래를 내다볼 수 있는 지혜의 창문 역할을 할 것이다” 고 말했다.
2017.06.08 조회수 8154 -
외국인 동아리 KATT, 적정기술 대회 금상, 동상 수상
우리대학 외국인 학생들로 구성된 적정기술 동아리 ‘KATT(KAIST Appropriate Techology Team)’팀이 제9회 ‘소외된 90%를 위한 창의설계 경진대회’에서 금상과 동상을 수상했다.
미래창조과학부에서 주최해 지난 5월 26일 서울대학교 글로벌컨벤션프라자에서 열린 이번 대회는 전국의 대학생 및 대학원생으로 구성된 65개 팀이 참가했다.
과학기술로부터 소외되고 구매력도 없는 국내외 이웃의 삶의 질을 높이기 위한 적정기술 설계 및 지속가능한 디자인 아이템 등을 발굴하는 것을 목적으로 한다.
전국 65개 팀이 참가한 올해 대회는 IT, 물·에너지, 농업·위생·안전·주거, 교육으로 세션을 구분해 프리젠테이션 발표와 현장 시제품 평가 등의 과정을 거쳐 진행됐다.
KATT 팀은 개발도상국 소외계층을 위한 알람 경고팔찌와 농산물건조용 스마트 하이브리드 건조기를 제작했다.
알람 경고팔찌는 쓰나미 위험 지역 거주민들을 위한 것으로 무선통신 기술을 활용해 경고신호 수신 뿐 아니라 다른 장비로 송신하는 기능을 갖고 있으며 최저 4달러 이하로 제작이 가능하다.
스마트 하이브리드 건조기는 기후가 불안정한 저위도 아열대 지방 저소득 계층이 농산물을 햇볕에 직접 노출시키는 방법 외에는 마땅한 건조 방법이 없는 문제를 해결하기 위해 태양광 발전 개념을 도입했다. 이를 통해 날씨와 상관없이 건조가 가능하도록 해 농산품 저장 및 물류 유통 효율을 높였다.
알람 경고팔찌에 참여한 아샤르 알람(Ashar Alam, 인도) 학생은 “적정기술 동아리 활동을 통해 인도의 문제가 곧 이웃 나라인 인도네시아, 방글라데시의 문제임을 인식했고, KAIST에서 배운 과학기술 지식들을 적극적으로 소외된 계층을 위해 활용하고 싶었다”며 “다른 나라에서 온 학생들끼리 각자의 재능을 적정기술 정신을 바탕으로 구현할 수 있어 보람을 느꼈다”고 말했다.
□ 사진 설명
사진1. 금상을 수상한 알람 경고팔찌 제작 팀
사진2. 동상을 수상한 하이브리드 건조기 수상팀
2017.06.07 조회수 10852