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KAIST-UAE 칼리파대학, 4차 산업혁명 공동연구센터 개소
한국과 아랍에미리트(이하 UAE)가 4차 산업혁명 분야에서 협력을 대폭 강화한다.
우리 대학이 UAE 칼리파대학(KU)과 4차 산업혁명 관련 공동연구를 목적으로 KAIST-KU 공동연구센터(KAIST-KU Joint Research Center)를 지난 8일 UAE 현지에 개소했다.
칼리파대학(KU)은 UAE 국왕이 미래 국가 발전을 이끌어 갈 고급 연구개발 인력 양성을 위해 2007년 UAE 아부다비에 설립한 국립대학이다. 지난 2017년 칼리파대학 등 3개 이공계 대학·대학원이 통합해 교명을 KU(Khalifa University of Science and Technology)로 개칭했으며 올 4월 기준으로 학부생 3,500여 명과 대학원생 900여 명, 교원 500여 명 규모로 자리 잡은 연구중심대학이다.
2009년 12월 UAE 원전 수주 시 맺은 한-UAE 양국정부의 협약으로 KAIST가 칼리파대학에 원자력공학과 개설과 교과과정 개발 등의 지원을 통해 시작된 양 대학 간 국제공동연구 협력은 2011년 이후 지금까지 원자력·ICT·전기·기계·재료·바이오·에너지 등 다양한 분야에 걸쳐 200여 과제에 달하고 있다.
특히 지난 2월 방한한 모하메드 빈 자이드 알 나흐얀 UAE 아부다비 왕세제(General H.H. Sheikh Mohammed bin Zayed Al Nahyan)는 KAIST로부터 2010년 5월 명예 과학기술학 박사학위를 받을 정도로 KAIST와는 인연이 깊다.
KAIST-KU 공동연구센터 개소식은 8일 오전 11시(현지 시간) UAE 아부다비 칼리파대학에서 진행됐다.
이에 앞서 신성철 총장은 작년 2월 스위스 다보스에서 열린 WEF 연차총회(다보스 포럼)에서 사라 알 아미리(Sarah Al Amiri) UAE 첨단과학기술부 장관과 만나 양국 간 4차 산업혁명 관련 협력 확대를 원하는 UAE 정부의 의지를 확인하고 같은 해 3월 양 대학 간에 양해각서(MOU)를 체결한 바 있다.
양교는 이날 공동연구센터 개소를 계기로 올해부터 스마트 헬스케어와 스마트 교통플랫폼 등 미래 먹거리 창출을 위한 4차 산업혁명 관련 공동연구와 교육협력을 적극적으로 수행할 방침이다.
임만성 KUSTAR-KAIST 교육연구원장은 “원자력 및 에너지 분야 등 기존 교육·연구 분야에서의 협력을 더욱 공고히 할 방침”이라며 “미래 먹거리 창출을 위한 4차 산업혁명 분야에서도 협력을 대폭 강화해서 한-UAE 양국이 지속 가능한 발전을 이뤄 가는데 가교역할을 충실히 해나갈 것”이라고 밝혔다.
임 원장은 또 “이번 KAIST-KU 공동연구센터 개소식에 관해 현지 언론들의 취재 열기 또한 뜨거워 짧은 방문 기간 중임에도 에미레이츠 뉴스 에이전시(Emirates News Agency)를 비롯해 알 이티하드 신문(Al-Ittihad Newspaper), 알 칼리지 신문(AL Khaleej Newspaper), 바이얀 신문(Bayan Newspaper) 등 주요 매체들의 취재와 함께 신성철 총장에 대한 인터뷰가 이어지기도 했다”고 UAE 방문 일화를 소개했다.
이날 개소식에는 KAIST 신성철 총장과 임만성 KUSTAR-KAIST 교육연구원장, KUSTAR-KAIST 교육연구원 김종현 원자력협력센터장 등이 참석했다. UAE 측에서는 칼리파대학(KU) 아리프 술탄 알 하마디(Arif Al Hammadi) 총장대행을 비롯해 스티브 그리피스(Steve Griffiths) 연구부총장, 아흐메드 알 쇼아비(Ahmed Al Shoaibi) 교학부총장과 KU 한국인 교수 등 학교 관계자와 학생 등 30여 명이 자리를 함께해 축하했다.
이날 행사는 양교 총장의 축사에 이어 KAIST-KU 공동연구센터 소개, 현판식 등의 순서로 진행됐다.
신성철 총장은 “KAIST-KU 공동연구센터 개소는 지난 10년간 KAIST와 칼리파대학이 지속해온 교육·연구 협력의 큰 결실이며 한-UAE 협력의 새로운 이정표”라고 말했다.
신 총장은 이어 “공동연구센터 설립을 바탕으로 혁신적인 연구를 수행해 4차 산업혁명 시대에 양국을 이끌어갈 기술을 개발하고 인재발굴을 위해 최선을 다할 것”이라고 강조했다.
2019.04.09 조회수 14946 -
최경철 교수, 자가발전으로 에너지 절약 및 세탁 가능한 입는 디스플레이 개발
〈 (오른쪽 위부터 시계방향으로) 정은교 연구원, 최경철 교수, 전남대 조석호 교수, 전용민 연구원 〉
우리 대학 전기및전자공학부 최경철 교수와 전남대학교 의류학과 조석호 교수 연구팀이 외부 전원 없이 자가발전 되고 세탁이 가능한 디스플레이 모듈 기술을 개발했다.
이번 연구는 기존 플라스틱 기판 웨어러블 전자소자가 아닌 옷감을 직접 기판으로 사용하는 전자소자의 상용화를 앞당길 수 있다는 점, 일상생활에 입는 전자소자가 외부 전원 없이 자가 발전해 에너지를 절약할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다.
정은교 박사과정과 전용민 연구원이 주도한 이번 연구는 국제 학술지 ‘에너지&인바이런멘탈 사이언스(Energy and Environmental Science, IF : 30.067)’ 1월 18일 자 온라인판에 게재됐고, 우수성을 인정받아 뒤표지 논문으로 선정됐다.
기존의 섬유형 웨어러블 디스플레이는 주로 디스플레이의 소자 구현에 초점을 맞춰 연구가 이뤄졌다. 이로 인해 소자를 구동하기 위한 별도의 외부 전원이 필요할 뿐 아니라 내구성 또한 부족한 특성을 가져 웨어러블 디스플레이로 응용하기에는 한계가 있다.
고분자 태양전지와 유기 발광 디스플레이 소자는 수분, 산소 등 외부 요인에 매우 취약해 소자를 보호하기 위한 봉지막이 필요하다. 그러나 기존에 개발된 봉지막 기술은 상온에서는 역할을 충분히 수행하지만, 습기가 많은 환경에서는 그 특성을 잃게 된다. 따라서 비 오는 날이나 세탁 이후에도 동작할 수 있어야 하는 착용형 디스플레이에서는 사용이 제한된다.
연구팀은 문제해결을 위해 외부 전원 없이도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 고분자 태양전지(PSC)와 수 밀리와트(milliwatt)로도 동작할 수 있는 유기발광다이오드(OLED)를 옷감 위에 직접 형성하고 그 위에 세탁이 가능한 봉지기술을 적용했다. 이를 통해 전기를 절약하면서도 실제 입을 수 있는 디스플레이 모듈 기술을 개발했다.
연구팀은 원자층 증착법(ALD)과 스핀코팅(spin coating)을 통해 세탁 후에도 특성 변화 없이 소자를 보호할 수 있는 봉지막 기술을 자가발전이 가능한 입는 디스플레이 모듈에 적용했다. 이 봉지막 기술을 통해 세탁 이후나 3mm의 낮은 곡률반경에서도 웨어러블 전자소자들의 성능이 유지되는 것을 증명했다.
연구팀은 일주일마다 세탁 및 기계적인 스트레스를 주입한 뒤 결과를 관찰한 결과 30일 이후 PSC는 초기 대비 98%, OLED는 94%의 특성을 유지함을 확인했다.
최경철 교수는 “기존의 플라스틱 기판 기반의 웨어러블 전자소자 및 디스플레이 연구와 달리 일상생활에 입는 옷감을 기판으로 활용해 세탁이 가능하고 외부 전원 없이 고분자 태양전지로 디스플레이를 구동하는 전자소자 모듈을 구현했다”라며 “태양에너지를 이용해 자가 구동 및 세탁이 가능한, 전기 충전이 필요 없는 진정한 의미의 입을 수 있는 디스플레이 기술 시대를 열었다”라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업과 교육부 BK21 지원사업으로 수행됐으며, 이번 연구 성과로 1 저자인 정은교 연구원은 BK21 우수인력으로 사회부총리 겸 교육부장관 표창을 받는다.
□ 그림 설명
그림1. 표지논문 이미지
그림2. 세탁 가능한 입는 디스플레이 모듈 모식도 및 구동 사진
2019.03.21 조회수 17781 -
이현주 교수, 국건 박사과정, 실크 피브로인 박막의 대면적 소자공정 개발
우리 대학 전기및전자공학부 이현주 교수 연구팀과 KIST 최낙원 박사팀이 생분해성 실크피브로인 박막의 대면적 소자 공정을 개발하고 이를 통해 실크피브로인이 미세 공정된 마이크로소자의 제작기술을 개발했다.
이번에 개발된 실크피브로인 박막의 대면적 소자 공정은 포토리소그래피로 제작하는 폴리머나 금속 등의 구조와 동시에 미세공정이 가능해 실크피브로인을 기판으로 하는 생분해성 전자소자나 실크피브로인 패턴을 통한 국소부위 약물전달을 구현하는 데에 중요한 기술이 될 것으로 기대된다.
국건 박사과정과 KIST 정소현 박사과정이 주도한 이번 연구는 국제학술지 ‘에이씨에스 에이엠아이(ACS AMI : ACS Applied Materials & Interfaces)’ 1월 16일자 표지논문에 게재됐다. (논문명 : Wafer-Scale Multilayer Fabrication for Silk Fibroin-Based Microelectronics)
실크피브로인 박막은 투명하고 유연하며 생체에서 분해되기 때문에 생분해성 소자와 약물전달의 기판으로 쓰여왔다. 연구팀은 지난 2년간의 연구로 현재까지 실크피브로인에 적용되지 못했던 미세공정을 적용할 수 있도록 새로운 공정기술을 개발했다.
기존의 미세공정은 실크피브로인과 같은 생고분자의 구조를 변형시키는 강한 식각액과 용매가 동반됐다. 연구팀은 실크피브로인에 영향을 주지 않는 물질을 추려내고 이를 이용해 실크피브로인이 공정 중에 훼손되지 않도록 개선된 미세공정기술을 확보했다.
개발한 공정은 알루미늄 금속 박막을 사용해 실크피브로인을 보호하기 때문에 기존 미세공정의 핵심 기술인 포토리소그래피(Photolithography)로 실크피브로인 박막을 다른 소자 위에 패터닝하거나 실크피브로인 박막 위에 다른 물질을 패터닝하는 것이 모두 가능하다.
연구진은 뇌세포(Primary Neuron)를 공정을 거친 실크피브로인의 미세패턴 위에 성공적으로 배양해 실크피브로인이 공정 전후로 높은 생체적합성을 지녀 생체 임플란트 소자에 적용될 수 있음을 확인했다.
연구진은 개발한 기술을 통해 실크피브로인 기판 위에 여러 층의 금속 박막과 실크피브로인 박막의 미세패턴을 구현해 저항 및 실크피브로인을 유전체로 하는 축전기로 이루어진 생분해성 미세전자회로를 실리콘웨이퍼에서 대면적으로 제작했다.
또한 연구진이 독립적으로 개발한 유연 폴리머 기반 뇌전극 위에 해당 기술을 이용해 실크피브로인 박막의 미세패턴을 전극의 가까이에 위치시켰고 색소분자를 실크피브로인 박막에 탑재해 미세패턴으로부터의 분자전달을 확인했다.
실크피브로인 박막이 미세패턴된 뇌전극을 이용하면 뇌세포의 행동을 촉진하거나 제한하는 분자 약물을 탑재해 뇌회로의 연구에 활용되는 등 다양한 활용이 가능할 것으로 기대된다.
이 교수는 “대면적 공정이 불가능하다고 여겨졌던 민감한 바이오물질도 실리콘처럼 대면적의 미세공정이 가능해졌다”며 “향후 바이오메디컬 소자 분야에 광범위하게 적용될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 선도연구센터 사업 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. ACS AMI 표지
그림2. 연구진이 개발한 실크피브로인 박막의 대면적 미세소자공정
그림3. 공정 이후의 실크피브로인 패턴에 배양된 Primary Neuron의 모습
2019.02.21 조회수 15270 -
LG전자-KAIST 6G 연구센터 개소
〈「LG전자-KAIST 6G 연구센터」개소식에서 박일평 LG전자 CTO˙사장(왼쪽)과 이상엽 KI연구원장이 악수를 하고 있다.〉
우리 대학이 LG전자와 손잡고 차세대 이동통신 개발에 박차를 가한다.
우리 대학은 KAIST INSTITUTE(이하 KI 연구원)에 차세대 이동통신 기술을 연구하는 「LG전자-KAIST 6G 연구센터」를 설립하고, 28일 개소식을 열었다. 이날 행사에는 박일평 LG전자 최고기술책임자(사장), 김병훈 LG전자 차세대표준연구소장(전무), 박희경 연구부총장, 이상엽 KI 연구원장 등이 참석했다.
초대 연구센터장은 KAIST 전기및전자공학부 조동호 교수가 맡는다.
2006년 설립된 KI 연구원은 여러 학문 간의 융복합 연구를 통해 한국 경제를 위한 새로운 성장 엔진 개발에 주력하고 있다. 특히 차세대 이동통신 개발 부분에서 2016년부터 2년 연속으로 국가연구개발 우수성과 100선에 선정되는 등 경쟁력을 인정받고 있다.
LG전자는 KI의 연구 인력과 인프라를 바탕으로 다양한 산학과제들을 공동 수행해 5G에서 6G로 이어지는 차세대 이동통신 기반 기술을 선점한다는 계획이다.
LG전자-KAIST 6G 초대 연구센터장을 맡은 조동호 전기및전자공학부 교수는 “한발 앞서 6세대 이동통신 원천 기술 개발을 시작해 10년 후의 우리나라 이동통신 기술 경쟁력을 높이고 미래 산업을 준비하는데 큰 의미가 있다”고 말했다.
박일평 LG전자 최고기술책임자(사장)은 “6G 연구센터 설립을 계기로 차세대 이동통신 기술 연구를 더욱 강화해 글로벌 표준화를 주도하고 이를 활용한 신규 사업 창출 기회를 확보할 것”이라고 강조했다.
미국 특허분석기관 테크아이피엠(TechIPM)의 분석에 따르면 LG전자는 4G(LTE/LTE-A) 표준특허부문에서 5년(2012년~2016년) 연속으로 세계 1위를 차지한 바 있고, 자율 주행 자동차의 핵심기술인 Cellular-V2X 규격을 세계 최초로 제안하여 표준화하는 등 이동통신 분야에서 글로벌 기술 리더십을 확보하고 있다.
2019.01.28 조회수 8749 -
KAIST 인류세연구센터 개소
우리 대학이 지난 18일 대전 본원 학술문화관 정근모 컨퍼런스 홀에서 ‘KAIST 인류세연구센터’를 개소했다.
‘인류세(Anthropocene)’는 ‘인간의 시대’를 의미하는 개념으로 인간이 지구에 심대한 영향을 끼쳤으며, 그 영향을 지층에서도 발견할 수 있다는 사실을 주장하기 위해 제안된 새로운 지질시대의 이름이다.
이날 개소식에는 안종석 ICT-융합연구단장이 참석해 융합연구 선도연구센터(Convergence Research Center) 지정서를 수여했으며 한국연구재단 이희윤 기초연구본부장의 축사와 우리 대학 김수현 대외부총장의 환영사로 센터의 출발을 기념했다.
또한, 스캇 노울즈(Scott Knowles) 미국 드렉셀 대학 교수가 ‘전지구적 변화와 지역적 지식: 한국에서의 인류세’(Global Change and Local Knowledge: The Anthropocene in Korea)를 주제로 개소 기념 강연을 열었다.
이어, 독일 세계문화의 집(Haus der Kulturen der Welt) 소속 카트린 클링안(Katrin Klingan) 문학 및 인문학 과장과 크리스토프 로솔(Christoph Rosol) 연구원이 인류세 커리큘럼을 선도적으로 운영해 온 국제 협력 사례를 발표하고 경험을 공유했다.
KAIST 인류세연구센터는 지난 6월 한국연구재단의 선도연구센터 지원 사업 ICT-융합분야에 선정됐으며 앞으로 간학제적, 융합적 연구를 수행할 계획이다.
인류세 개념은 인간의 행동으로 촉발되는 인과에 영향을 받기 때문에 자연과학 분야를 넘어 인문학, 사회과학, 예술 분야에서도 활발히 논의되고 있으며 이에 따른 융합적 접근이 필수적인 분야다.
우리 대학 여러 학과 및 인공위성연구소와 한국지질자원연구원이 인류세를 감지(Sensing)하고 정책적으로 관리하며(Governing), 인류세 안에서 삶을 영위하고(Inhabiting) 새로운 상상을 시도하는(Imagining) 총 네 개의 연구그룹을 구성해 활동하게 된다.
인류세연구센터는 융합적 연구의 접점으로 ‘재난과 책임’, ‘로봇과 감성’, ‘예술과 놀이’라는 세 개의 대주제를 설정했다. 한국이 처한 특수한 맥락과 우리 대학이 가진 특·장점을 고려해 ‘인류세 공간으로서의 DMZ(휴전선)'와 ‘인류세의 로봇’을 연구하고 인류세적 예술 생산과 게임 제작을 모색 중이다.
학술 연구 외에도 인류세 개념에 담긴 실천적 가치를 강조하고 광범위한 사회 변화를 끌어내기 위해 여러 프로그램을 기획하고 있다. 오는 2020년과 2024년에 서울시립과학관과 인류세 특별전 기획하고 있으며 2019년 6월 방영을 목표로 EBS와 인류세 3부작 다큐멘터리 제작 중이다.
박범순 인류세연구센터장은 “인간과 자연에 대한 새로운 이해를 추구하는 자연문화의 변혁(Reshaping Natureculture)을 핵심 주제로 삼아 학술 연구와 사회 참여를 동시에 추구하겠다”고 말했다. 이어 “국내 인류세 연구와 교육 촉진, 국제협력을 통한 신생 연구 분야 육성에 기여하고자 한다”고 포부를 밝혔다.
인류세연구센터에 대한 자세한 정보는 센터 홈페이지(anthropocenestudies.com)에서 찾아볼 수 있다. (끝)
2018.12.20 조회수 9416 -
유승협 교수, 초저전력 심박 및 산소포화도 센서 구현
〈 유승협 교수, 이현우 박사과정〉
우리 대학 전기및전자공학부 유승협 교수 연구팀이 유기발광다이오드(OLED)와 유기포토다이오드(OPD)를 이용해 초저전력 심박 및 산소포화도 센서 구현에 성공했다.
전기및전자공학부 유회준 교수 연구팀과의 협력을 통해 이뤄진 것으로 이 기술을 통해 심박 및 산소포화도 센서가 다양한 웨어러블 기기에 적용될 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다.
이현우 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 ‘사이언스 어드밴스 (Science Advances)’11월 9일자 온라인 판에 게재됐다. (논문명 : Toward all-day wearable health monitoring: An ultralow-power, reflective organic pulse oximetry sensing patch)
심박 및 산소포화도 센서는 신체의 건강 상태를 나타내는 가장 중요한 생체 신호의 하나인 심장 박동과 혈액 내 산소와 결합한 헤모글로빈의 농도로서 신체 내 원활한 산소 공급 여부를 가늠할 수 있는 산소포화도를 측정하는 기기이다.
심박 및 산소포화도 센서에는 일반적으로 LED와 포토다이오드로 구성된 광학적 방법이 이용된다. 이 기술은 간단하고 소형화가 용이한 비 침습적 방법이면서 주요 생체신호의 모니터링이 가능하다는 이점이 있어 병원용 기기뿐 아니라 스마트 워치 등 웨어러블 기기에도 탑재되는 경우가 많다.
이러한 센서는 배터리 용량이 매우 제한적인 웨어러블 기기의 특성상 센서의 전력소모를 줄이는 것이 매우 중요하다.
그러나 현재 상용 심박 및 산소포화도 센서는 이산소자들의 배열로 구성돼 피부에서 산란으로 인해 전방위로 전달되는 빛을 효율적으로 감지하기 어렵다. 이러한 이유로 좀 더 강한 빛을 필요로 하기 때문에 장기간 실시간 모니터링에는 한계가 있다.
연구팀은 문제 해결을 위해 광원의 발광 파장에 따른 피부에서의 빛의 전달 형태를 실험과 피부 모델 시뮬레이션을 통해 검토했다. 유기소자의 경우 자유로운 패턴 구현이 용이한 점을 최대한 이용해 유기포토다이오드가 유기발광다이오드를 동심원 형태로 감싸 피부에서 전방위로 분포되는 빛을 효율적으로 감지하는 최적 구조를 갖는 유연 심박 및 산소포화도 센서를 구현했다.
이를 통해 평균소비전력 약 0.03밀리와트(mW)만으로도 심박 및 산소포화도를 측정할 수 있었다. 이는 LED와 PD가 일렬로 배치된 상용 센서가 갖는 통상 전력소모 양의 약 수십 분의 일에 해당하는 매우 작은 값으로 24시간 동작에도 1밀리와트시(mWh)가 채 되지 않는 양이다.
이 기술은 매우 낮은 전력 소모 외에도 유기소자가 갖는 유연 소자의 형태적 자유도도 그대로 갖는다. 따라서 스마트 워치부터 작게는 무선 이어폰, 스마트 반지, 인체 부착형 패치 등의 웨어러블 기기에서 배터리로 인한 제한을 최소화하면서 일상에 지장 없이 지속적인 생체 신호 모니터링을 가능하게 할 것으로 기대된다.
유승협 교수는 “생체 신호의 지속적인 모니터링은 건강의 이상 신호를 상시 검출 할 수 있게 할 뿐 아니라 향후 빅데이터 등과 연계하면 이들 생체신호의 특정 패턴과 질병 간의 상호 관계를 알아내는 등에도 활용될 수 있다.”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단-나노·소재원천기술개발사업 및 선도연구센터 사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 사진 설명
사진1. 연구팀이 개발한 센서
2018.11.12 조회수 11302 -
인공지능양자컴퓨팅 IT 인력양성 연구센터 개소
우리대학이 2일 대전 본원 학술문화관 양승택오디토리움에서 ‘인공지능양자컴퓨팅 IT 인력양성 연구센터’(이하 인공지능양자컴퓨팅 ITRC) 개소식을 가졌다.
KAIST 인공지능양자컴퓨팅 ITRC는 국내 최초로 정부(과학기술정보통신부)의 지원을 받아 설립되는 양자컴퓨팅 특화 연구센터다. 이 센터에는 올해부터 4년간 약 32억 원의 민·관 연구비가 투입되며 서울대·고려대·경희대 등 3개 대학과 KT·호모미미쿠스·액터스네트워크·미래텍 등 4개 기업이 공동으로 참여한다.
KAIST는 지난 4월 ‘비전 2031’의 플래그십 전략연구 분야 중 하나로 양자 기술을 선정했다. 인공지능양자컴퓨팅 ITRC는 4차 산업혁명의 핵심 이슈인 인간 수준의 인공지능에 요구되는 계산능력을 제공하기 위한 양자컴퓨팅 기술을 연구 개발하는 한편 대학원에는 산학연계 교육프로그램을 설치해 관련 산업을 주도할 전문 인력을 양성할 예정이다.
양자컴퓨팅은 현재 디지털 컴퓨터로 가능한 계산능력의 한계를 초월할 수 있을 것으로 기대되는 기술이다. IBM, 구글, 인텔 등 세계적인 초우량 IT 기업과 디웨이브(D-Wave), 리게티(Rigetti), 아이온큐(IonQ) 등 벤처기업들이 관련 분야를 선도하고 있으며 원천기술 확보를 위한 전략적 연구 개발과 투자를 아끼지 않고 있다. 반면, 우리나라는 관련 분야 선진국들에 비해 7년 이상 기술이 뒤져있는 상태다.
KAIST는 인공지능양자컴퓨팅 ITRC 설립을 계기로 이를 극복할 선택과 집중의 전략을 마련할 계획이다. 기존 해외 선도 기업이 확보 중인 1세대 양자컴퓨팅 소자기술을 활용하는 양자 알고리듬 및 소프트웨어 원천기술을 확보하되, 미래 차세대 양자컴퓨팅 소자기술을 선점하는 기초연구에도 중점을 두는 등 2개 트랙의 전략을 동시에 추진할 방침이다.
이준구 KAIST 인공지능양자컴퓨팅 ITRC 센터장은 “양자컴퓨팅은 4차 산업혁명을 실현하기 위해서 반드시 필요한 실행기술(enabling technology)이 될 것으로 기대 한다”며 “인공지능양자컴퓨팅 ITRC를 통해 국내 학계와 산업계에 필요한 미래 양자 ICT 분야 전문 인력을 육성하고 산업계에 기술을 확산하는 기반을 마련하겠다”고 밝혔다.
한편, 이날 개소식에는 박희경 KAIST 연구부총장, 용홍택 과학기술정보통신부 산업정책관, 홍승표 정보통신기술진흥센터 단장, 윤진현 KT 상무 및 참여기업 대표 등 40여 명의 내·외빈이 참석했다.
2018.10.02 조회수 8707 -
김원준 교수, 산업미래전략 연구센터 유치
〈 김 원 준 교수 〉
우리 대학 기술경영학부 김원준 교수가 MIT, 스탠퍼드 대학, 듀크 대학, 노스웨스턴 대학 교수들과 공동으로 4차 산업혁명 관련 대형연구센터인 산업미래전략 연구센터를 유치했다.
‘산업미래전략 연구센터(CIFS, Center for Industrial Future Strategy)’는 한국연구재단이 시행하는 인문사회분야 SSK (Social Science Korea) 대형연구센터 지원 사업에 선정돼 4년에 걸쳐 22.5억을 진행받으며 사업을 진행할 예정이다.
김원준 교수가 책임교수를 맡고 물리학과 정하웅 교수, MIT의 Scott Stern 교수, 듀크 대학의 Aaron Chatterji 교수, 스탠퍼드 대학의 이영석 박사, 노스웨스턴 대학의 윤혜진 교수 등 국내외 우수 연구자들 10명과 전임연구원 4명으로 구성된다.
‘산업미래전략 연구센터(CIFS)’는 특히 4차 산업혁명을 포함한 새로운 기술혁신 패러다임에 의한 기술·사회·경제적 변화를 연구해 새 기술혁신 패러다임으로 인해 변화할 미래 산업사회를 연구한다.
또한 새로운 기술혁신 패러다임 하에서 지속가능한 경제 성장을 이루기 위한 정부와 기업의 혁신 관련 정책과 전략을 연구하며, 나아가 새로운 기술혁신 패러다임 하에서 지속 가능한 글로벌 혁신생태계를 위한 다양한 산업 및 경제 전략적, 정책적 방안을 제시한다.
이를 위해서 ‘산업미래전략 연구센터(CIFS)’는 노벨 경제학상 수상자가 다수 소속되어 있는 미국 대표 경제연구소인 NBER (National Burau of Economic Research)과 매년 주제 관련 국제학회(AIEA-NBER Conference)를 확대 운영하고, MIT, 스탠퍼드 대학, 듀크 대학, 노스웨스턴 대학 등과 주제별 연구팀을 구성해 보다 긴밀한 연구협력을 진행할 예정이다.
그 밖에도 ADB (Asian Development Bank), AIDB (Inter-American Development Bank) 등을 비롯한 국제기구와도 긴밀한 협력을 확대하여 새로운 기술혁신 패러다임 하에서 지속가능한 글로벌 혁신생태계 구축의 중추적인 역할을 구축해 나갈 계획이다.
구체적인 연구 내용의 예로는 ▲ 새로운 기술혁신 패러다임으로 인한 글로벌 가치사슬의 변화와 대응방안 연구 ▲ 4차 산업혁명으로 인한 노동시장의 변화와 대응방안 연구 ▲ 공유경제의 확산과 사회적 이해관계의 변화 및 대응방안 연구 ▲ 빅데이터와 인공지능, 그리고 개인정보보호 제도 및 대응방안 연구 ▲ 인공지능기술의 혁신과 윤리 및 제도적 대응방안 연구 등이 있다.
연구책임자인 기술경영학부 김원준 교수는 “4차 산업혁명을 포함한 새로운 기술혁신 패러다임은 연구개발, 산업, 기술, 노동, 금융, 제도 등 우리 사회의 사회, 경제, 산업 구조를 크게 변화시키고 있다”며 “산업미래전략 연구센터(CIFS)를 통해서 이러한 커다란 변화에 대응해 한국과 글로벌 사회가 나아가야 할 정책적, 전략적 방향을 제시하는데 기여하겠다”고 말했다.
2018.09.06 조회수 11868 -
김성용 교수, 빅 데이터 통해 아중규모 난류의 고유특성 규명
〈 김 성 용 교수 〉
우리 대학 기계공학과/인공지능연구소 김성용 교수 연구팀이 빅 데이터 분석을 통해 아중규모 난류의 고유한 특성과 원동력을 발견하는 데 성공했다.
이번 연구는 원격탐사장비인 연안레이더와 해색위성을 통해 관측된 해양 표층 대형자료의 빅 데이터 분석을 통해 수 킬로미터 및 수 시간 규모의 해양유체를 이해함으로써 전지구 및 지역 기후변화 예측모델의 개선에 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구는 환경유체 및 지구물리분야 국제 학술지인 ‘저널 오브 지오피지컬 리서치-오션스(Journal of Geophysical Research-Oceans)’ 8월 6일자에 두 편의 연계논문으로 게재됐다.
김 교수 연구팀의 유장곤, 이은애 석사가 각 논문의 1저자로 참여했고, 석사 연구 주제의 일부가 관련분야 최상위 학술지에 출간되는 성과를 달성했다.
2012년 美 항공우주국(NASA)은 ‘영원한 바다(Perpetual Ocean)’라는 위성을 이용한 해양관측 자료를 시각화한 프로젝트를 공개했다. 이는 2년 반에 걸친 바다 표면 흐름의 움직임에 대한 자료를 모아 제작된 것으로 그 모습이 마치 화가 빈센트 반 고흐의 ‘별이 빛나는 밤(The Starry Night)’속 하늘의 배경과 유사해 대중의 흥미를 끌었다.
이 ‘영원한 바다’는 중규모(100km 이상의 공간 규모) 수준의 난류운동을 기반으로 한 것으로 김 교수 연구팀은 중규모보다 더 작고 짧은 시공간 규모인 아중규모(1~100km 및 매 시간 규모)에서 해양 난류를 연구했다.
아중규모 난류는 지구물리유체 및 환경유체 분야에서 큰 관심을 받는 분야로 열과 밀도를 포함한 물리적 혼합 및 난류특성에 대한 연구 뿐 아니라 해양 영양분의 표층으로의 전달 및 적조와 엽록소의 번성 등 해양생물, 생태 및 환경 보존의 주요한 물리적 원인으로 주목받고 있다.
전 세계적으로 아중규모 해양 난류는 주로 컴퓨터를 이용한 수치 모델링 연구로 진행되고 있으나, 시공간으로 급격히 변하는 아중규모의 해양유체를 기존 장비 및 기술로 관측하기에는 어려움이 있어 제한적이고 간헐적인 현장 관측만 가능한 상황이다.
연구팀은 원격탐사장비인 연안레이더와 해색위성을 이용해 관측한 1년간의 해수유동장 및 5년간의 엽록소 농도장을 빅 데이터 분석해 해양난류의 고유한 특성을 입증했다.
연구팀은 해양난류 파수영역(wavenumber) 에서의 에너지 스펙트럼의 기울기 변화를 계절과 공간에 따른 변화 관점에서 분석했다.
이를 통해 아중규모 난류의 순방향과 역방향의 에너지 캐스케이드(energy cascade, 난류운동에서 큰 규모에서 작은 규모 또는 작은 규모에서 큰 규모로 에너지가 이동하는 현상)가 일어나고, 에너지가 투입되는 공간규모가 약 10 km이며 이는 경압불안정성(baroclinic instability, 수평방향으로 밀도 변화가 심할 때 중력장에서 불안정해져 이를 복원하기 위해 난류 현상이 발생하는 상태)에 의한 것임을 입증했다.
김 교수 연구팀의 연구결과는 해양물리, 대기 및 기후변화의 전 지구 고해상도 모델링 분야의 아중규모 물리현상의 모수화(参数化, parameterization)에 대한 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. 아중규모의 원리를 이해함으로써 방사능, 기름유출과 같은 해양 오염물 추적 등 실제적이고 다양한 응용이 가능할 것으로 보인다.
또한 이번 연구는 우리나라 동해안 극전선의 가장자리에서 활발하게 생성되는 아중규모 소용돌이와 전선의 장기 관측자료를 이용한 것으로, 국내 연안 레이더 및 해색위성을 이용한 대형자료의 분석과 해양물리 및 물리생물의 상호작용 연구의 활성화에 기여할 것으로 예상된다.
이번 연구는 한국연구재단, 한국해양과학기술원 해양위성센터, 해양경찰청 연구센터의 지원을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 고흐의 별이 빛나는 밤과 NASA 가 제작한 영원한 바다 사진
그림2. 에너지 스펙트럼의 기울기 변화에 따른 에너지의 순방향 및 역방향 캐스케이드와 에너지가 투입되는 공간 규모를 보여주는 예
그림3. 동해에서 해색위성을 이용해 관측된 표층 엽록소 농도장에서 표현된 아중규모 난류 유동의 예
그림4. 임원지역 표층 해수유동장과 울릉도 남부지역 표층 클로로필 농도장
2018.08.13 조회수 12338 -
김준 교수, 난치성 유전질환인 섬모병증 치료제 후보 발굴
〈 김준 교수, 김용준 박사과정 〉
우리 대학 의과학대학원 김준 교수가 연세대학교 생명공학과 권호정 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 난치성 유전질환인 섬모병증의 치료제 후보를 개발했다.
이번 연구 결과는 섬모병증 치료제 개발을 위한 기반이 될 것으로 기대되며 유사한 난치성 유전질환에 대한 저분자 화합물 약물 개발 플랫폼으로도 활용 가능할 것으로 예상된다.
김용준 박사과정이 1저자로 참여하고 정인지, 김성수, 정유주 연구원이 공동 저자로 참여한 이번 연구는 의, 과학 분야 국제 학술지 ‘저널 오브 클리니컬 인베스티게이션(Journal of Clinical Investigation)’ 7월 23일자 온라인 판에 게재됐다.(논문명 Eupatilin rescues ciliary transition zone defects to ameliorate ciliopathy-related phenotypes)
세포 소기관인 일차섬모는 배아가 발생하는 과정에서 세포 간 신호전달에 관여하고 망막 광수용체 세포가 기능하는 역할을 하는 등 인체에 중요한 기관이다.
섬모병증은 이러한 섬모의 형성에 필수적인 유전자들의 돌연변이로 인해 발생되며 소뇌발달 및 신장 이상, 망막 퇴행 등의 증상을 보인다.
현재 섬모병증을 치료하는 약물은 개발되지 않았다. 섬모병증 뿐 아니라 기능손실 유전자 돌연변이가 원인이 되는 대부분의 희귀유전질환은 유전자 치료를 제외하고는 치료 약물의 개발이 이뤄지지 않았다.
연구팀은 문제 해결을 위해 섬모병증 원인의 하나인 CEP290 유전자 돌연변이를 유전자 편집기법으로 모사한 세포를 구축한 뒤 화합물 라이브러리 스크리닝 기법을 통해 섬모병증에서 나타나는 섬모형성 부진 현상을 극복할 수 있는 천연 저분자 화합물을 발굴했다.
발굴된 화합물은 CEP290 단백질과 복합체를 이뤄 섬모형성과 기능에 관여하는 단백질(NPHP5)에 작용하는 것으로 밝혀졌다. CEP290 단백질이 유전자 돌연변이로 인해 만들어지지 않는 경우 NPHP5 단백질도 정상적으로 작용하지 못하는데 이 화합물은 NPHP5의 기능을 정상화시켜 복합체가 담당하던 기능의 일부를 회복함을 확인했다.
또한 연구팀은 발굴한 화합물을 섬모병증 증상을 갖는 동물 모델에 주입했고 망막 퇴행 현상을 지연시키는 효과를 입증했다.
1저자인 김용준 박사과정은 “이번 연구는 기능손실 유전자 돌연변이로 인해 발생하는 유전질환도 저분자 화합물 약물로 치료가 가능함을 규명했다는 의미를 갖는다”고 말했다.
김준 교수는 “발굴된 후보약물의 효과를 동물실험을 통해 확인했기 때문에 인체에서의 효과 또한 증명하는 후속 연구를 진행할 예정이다”고 말했다.
이번 연구는 보건복지부 희귀질환연구센터지원사업, 한국연구재단 바이오의료기술개발사업, 글로벌연구실 사업의 지원으로 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1.섬모형성 이상을 회복시키는 약물 발굴
그림2. 발굴된 약물에 의해 섬모병증 모델 생쥐의 망막퇴행이 지연되는 효과 확인
2018.07.30 조회수 11923 -
이현주 교수, 배기가스 정화용 로듐 앙상블 촉매 개발
〈 정호진 박사과정, 이현주 교수 〉
우리 대학 생명화학공학과 이현주 교수가 포항공대 한정우 교수와의 공동 연구를 통해 자동차 배기가스 정화에 사용할 수 있는 분산도 100%의 로듐 앙상블 촉매를 개발했다.
연구팀의 촉매는 자동차 배기가스 정화 반응에서 시중의 디젤 산화 촉매에 비해 50도 낮은 온도에서 100%의 전환율을 달성하는 성능을 보였다. 연구팀의 앙상블 촉매는 기존의 단일원자 촉매, 나노입자 촉매와는 다른 개념으로 금속 앙상블 자리(ensemble site)가 필요한 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.
정호진 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘미국 화학회지(JACS, Journal of the American Chemical Society)’ 7월 5일자 온라인 판에 게재됐다. (논문명 : Fully Dispersed Rh Ensemble Catalyst to Enhance Low-Temperature Activity, 저온 활성 향상을 위한 완전히 분산된 로듐 앙상블 촉매)
다양한 불균일계 촉매 중 귀금속 촉매는 높은 활성을 보이기 때문에 널리 사용된다. 하지만 귀금속의 희소가치 때문에 귀금속 사용 효율을 극대화하는 것이 매우 중요하다.
단일원자 촉매는 모든 금속 원자가 촉매 반응에 참여할 수 있기 때문에 널리 사용되지만, 금속 원자가 독립적으로 존재하기 때문에 앙상블 자리가 필요한 촉매 반응에서 촉매 성능을 발휘하지 못한다.
한편 프로필렌(C3H6)과 프로판(C3H8) 등의 탄화수소는 대표적인 자동차 배기가스 오염물질로 반드시 촉매 산화 반응을 통해 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 전환한 뒤 배출돼야 한다. 탄소-탄소, 탄소-수소 결합을 깨뜨려야만 탄화수소 산화반응이 진행되기 때문에 촉매 반응을 위해서는 금속 앙상블 자리를 확보하는 것이 필수적이다.
연구팀은 문제 해결을 위해 100%의 분산도를 갖는 로듐 앙상블 촉매를 개발해 자동차 배기가스 정화반응에 적용했다. 100%의 분산도를 갖는다는 것은 모든 금속 원자가 표면에 드러나 있기 때문에 모든 원자가 반응에 참여할 수 있다는 의미이다.
이는 단일원자 촉매도 동일하게 갖는 특징이지만, 앙상블 촉매는 100% 분산도와 더불어 두 개 이상의 원자가 붙어있는 앙상블 자리가 존재한다는 장점 또한 갖고 있다.
그 결과 일산화탄소(CO), 일산화질소(NO), 프로필렌, 프로판 산화 반응에서 모두 우수한 저온 촉매 성능을 보였다. 이는 탄화수소 산화 반응 성능이 없는 단일원자 촉매나 낮은 금속 분산도로 인해 저온 촉매 성능이 떨어지는 나노입자 촉매의 단점을 보완한 것이다.
특히 연구팀이 개발한 분산도 100%의 로듐 앙상블 촉매는 상용화된 디젤 산화 촉매(DOC, diesel oxidation catalysts)보다 높은 활성과 내구성을 가져 실제 자동차 배기가스 정화에 적용 가능할 것으로 기대된다.
이현주 교수는 “이번에 개발한 촉매는 기존의 단일원자, 나노입자 촉매와는 다른 새로운 금속 촉매 개념으로 학술적으로 기여하는 바가 크다”며 “자동차 배기가스 정화 촉매 분야에도 산업적으로 적용 가능해 가치가 큰 연구이다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 선도연구센터사업 초저에너지 자동차 초저배출 사업단의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 분산도 100% 로듐 앙상블 촉매를 이용한 자동차 배기가스 정화 반응 개념도
그림2. 단일 원자 촉매와 앙상블 촉매의 촉매 구조와 성능 비교 모식도
그림3. EDS-mapping 분석법을 통해 관찰한 단일 원자 촉매, 앙상블 촉매, 나노입자 촉매 구조 사진
2018.07.23 조회수 12759 -
성남-KAIST 차세대 ICT 연구센터 및 산학협력단 브랜치 오피스 개소식, 2일 가져
우리대학과 성남시가 4차 산업 기술혁신 생태계 기반 강화를 위해 협력추진하고 있는 ‘성남-KAIST 차세대 ICT 연구센터 및 KAIST 산학협력단 브랜치 오피스(Branch Office)’ 개소식이 지난 2일 성남산업진흥원(분당구 정자동 킨스타워 정글온 19층)에서 개최됐다.
이 날 개소식에는 신성철 총장을 비롯해 은수미 성남시장, 김병관 국회의원, 김병욱 국회의원, 진대제 성남FWC 위원장 등 내외빈과 함께 유관기관, 기업, 시민 등 약 80명이 참석했다. 우리대학은 성남시를 거점으로
하는 4차 산업혁명 선도도시 구현을 위해 작년 8월 성남시와 MOU를 체결하고, 같은 해 11월 업무협약 체결을 계기로 우리대학 산학협력단과 전기및전자공학부가 성남산업진흥원과의 협력을 통해 성남시 소재 중소‧벤처기업을 대상으로 인공지능 집중교육, EE Co-op 프로그램, K-Global 사업 등 다양한 산학협력 프로그램을 지원하고 있다.
우리대학은 또 이번 '성남-KAIST 차세대 ICT 연구센터 및 산학협력단 Branch Office' 개소를 계기로 교수 및 연구원 등 전문인력이 성남시에 상주를 통해 미래자동차, 의료 및 헬스케어 연구 플랫폼을 구축하는 한편 성남시 중소‧벤처기업을 대상으로 △인공지능 집중교육 △ICT 리더 포럼 △현장지원 프로그램 △글로벌 마케팅 프로그램 등을 본격적으로 운영할 계획이다.
이와 함께 성남시는 2020년 7월경 준공되는 (가칭)성남글로벌 ICT 플래닛 500평 규모의 공간으로 현 센터를 이전하는 한편 우리대학 석‧박사급 상주 연구인력 50여명과 지도교수 25명을 유치, 입주시켜 성남시 소재 기업들과의 효율적인 협업을 통해 기술혁신 거점을 구축할 계획이다.
2018.07.03 조회수 9237