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4차산업혁명지능정보센터(FIRIC), EU JRC와 공동 워크숍 개최
우리 대학 4차산업혁명지능정보센터(센터장 이상엽)가 유럽연합 공동연구센터(EU Joint Research Center, 이하 EU-JRC)와 지난 7월 25일(목)부터 26일(금)까지 스페인 세비야에서 공동 워크숍을 주최했다.
1958년 설립된 EU-JRC는 벨기에 브뤼셀에 본부를 두고 있으며 유럽공동체 내부의 지역 간 격차 해소 정책(Cohesion Policy)을 개발하는 조직이다.
개최된 워크숍은 4차 산업혁명을 기반으로 지역혁신 전략을 개발 중인 EU-JRC가 KAIST 4차산업혁명지능정보센터(이하 FIRIC)를 초청해 성사되었으며, `4차 산업혁명 시대 지역혁신 및 경제 성장을 위한 스마트 전문화(smart specialization) 전략'을 주제로 기술과 정책에 관한 이슈가 논의됐다.
EU-JRC의 총괄책임자인 마크 보든(Mark Boden) 박사는 스마트 전문화 프로세스·거버넌스 디자인·비전 공유·우선순위 설정 등 스마트 전문화 정착을 위한 EU의 다양한 노력을 소개하고 특히, 낙후 지역의 스마트 전문화를 위한 전략적 지원 정책에 대해 논의했다.
이어, 센터 실무책임자인 마리나 랑가(Marina Ranga) 박사는 스마트 전문화 사업 초창기에 적용할 지역혁신 시스템의 지식 기반과 학습 체계 구축·연구 역량 강화·핵심적인 혁신 실행가들과 협업해 지역의 특화 산업을 전문화하는 통합 네트워크 구성 등의 중요성을 강조했다.
아울러, 4차 산업혁명 시대 디지털화·자동화·로봇 활용의 증대가 가져올 산업 생태계 변화에 영향을 받게 될 글로벌 가치사슬·산업 클러스터 정책 개발 및 실행에 관해 EU와 아시아의 관점에서 조명하는 `4차 산업혁명 시대 지역혁신·민관 파트너십·혁신클러스터'에 대한 논의도 함께 진행됐다.
또한, 4차 산업혁명과 스마트 전문화 전략에 따른 포용적 성장과 직업 세계의 변화에 대한 세션에서는 4차 산업혁명이 몰고 온 EU 내부의 직업 및 기술 역량의 변화, 고용과 일자리 변화 등에 대한 논의가 이뤄졌다. 특히, 인공지능 기술의 잠재적 위험과 윤리적 이슈에 관한 실제 사례와 관련 정책 및 규제 동향이 소개됐다.
최근 커다란 이슈로 부상한 블록체인을 활용한 서비스 사례 소개와 디지털 혁신을 위한 공공분야 거버넌스 구축 등을 다룬 디지털 경제 분야 주제에서는 지역 경제에서 블록체인 기반 지역 화폐나 공공 서비스가 활발히 출시될 것으로 전망했다. 이에 따른 디지털 혁신과 투명한 거버넌스 구축을 위해 공공 정보 자산을 정교한 분석할 프레임워크의 필요성도 강조됐다.
KAIST 4차산업혁명지능정보센터는 세계경제포럼과 공동으로 과학 기술 기반의 포용적 성장과 혁신을 도모하는 정책연구 수행 및 글로벌 어젠다 발굴을 전담하는 조직으로 지난 2017년 7월 설립됐다.
향후, EU-JRC와 4차 산업혁명 시대의 지역혁신 정책에 관한 국제 공동연구를 보다 체계적으로 추진하기 위해 MOU를 체결할 계획이다.
김소영 KAIST 4차산업혁명지능정보센터 부센터장은 "EU-JRC와 공동연구를 통해 4차 산업혁명을 기반으로 하는 기술-정책 거버넌스 혁신모델을 탐색하고 개발하는 과정에서 4차 산업혁명과 관련한 KAIST의 글로벌 역할이 확대될 것으로 기대된다ˮ고 밝혔다.
2019.08.02 조회수 9779 -
KAIST-KU 공동연구센터 개소
〈5일 대전 KAIST 본원 캠퍼스내 KI빌딩에서 열린 ‘KAIST-KU 공동연구센터’ 개소식에서 아랍에미리트(UAE) 칼리파대학(KU)과 KAIST 관계자들이 테이프 커팅식을 하고 있다.신성철 총장과 (좌측에서 다섯 번째) 아리프 술탄 알 하마디(Arif Al Hammadi) 총장대행〉
우리 대학이 올 4월 아랍에미리트(이하 UAE) 칼리파대학(KU)에 ‘KU-KAIST 공동연구센터(KU-KAIST Joint Research Center)’를 설치한 데 이어 대전 KAIST 본원에도 ‘KAIST-KU 공동연구센터’를 설치하고 5일 오후 개소식을 개최했다.
KAIST는 양교에 각각 공동연구센터를 설치한 배경에 대해 지난 2018년 3월 KAIST와 칼리파대학 간에 체결한 ‘4차 산업혁명 관련 공동연구 협약’에 따라 2010년부터 지속해 온 교육․연구 협력 사업을 올해부터 제2단계 협력 사업으로 격상시켜 과학기술개발 관련 R&D 협력을 더욱 강화하고 체계화하기 위해서라고 설명했다.
본원 캠퍼스 KAI-NEET 교육연구원 산하에 설치된 ‘KAIST-KU 공동연구센터’는 양교의 스마트 헬스케어 및 스마트 교통플랫폼 분야 공동연구 프로젝트에 대한 제반 지원은 물론 4차 산업혁명 핵심기술 개발을 위한 공동 프로젝트 확대 등에 관한 업무를 맡게 된다.
이날 열린 ‘KAIST-KU 공동연구센터’ 개소식에는 아리프 술탄 알 하마디(Arif Al Hammadi) 총장대행·스티브 그리피스(Steve Griffiths) 연구부총장, 대니얼 최(Daniel Choi) KU-KAIST 공동연구센터장 등 칼리파대학 관계자가, 그리고 KAIST에서는 신성철 총장·박현욱 연구부총장·채수찬 대외부총장·임만성 국제협력처장·장창희 KAI-NEET 교육연구원장·김종현 KAIST-KU 공동연구센터장 등이 참석했다.
2019.07.05 조회수 10463 -
윤동기 , 김형수 교수, DNA 마이크로패치 제작 기술 개발
〈 윤동기 교수, 김형수 교수, 박순모 연구원 〉
우리 대학 화학과/나노과학기술대학원 윤동기, 기계공학과 김형수 교수 공동 연구팀이 마이크로 크기의 DNA 2차원 마이크로패치 구조체를 제작하고 이를 제어, 응용하는 기술을 개발했다.
윤 교수 연구팀은 커피가 종이에 떨어지고 물이 마르면 동그랗게 환 모양이 생기는 이른바 ‘커피링 효과’라 불리는 현상을 DNA 수용액에 적용해 세계 최초로 DNA 기반의 마이크로패치를 제작했다.
차윤정 박사, 박순모 박사과정 학생이 공동 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 6월 7일 자 온라인판에 게재됐다. (논문명 : Microstructure arrays of DNA using topographic control)
유전 정보를 저장하는 기능을 하는 DNA는 이중나선 구조와 나노미터 주기의 규칙적인 모양을 가져 소재 분야에서 일반적인 합성방법으로는 구현하기 힘든 정밀한 구조재료이다. 정밀한 DNA 합성과 오리가미(Origami) 기술을 이용해 스마일 패치(smile patch) 등의 재미있는 모양을 구현해 왔지만, 재료의 가격이 높아 실제 응용에 어려움을 겪었다.
윤 교수 연구팀은 이를 극복하기 위해 연어에서 추출한 DNA 물질을 이용해 기존보다 1천 배 이상 저렴한 비용으로 잘 정렬된 뜨개질(knit) 혹은 아이스크림콘 모양의 기존에 없던 마이크로패치 구조체를 대면적에서 구현했다.
연구팀은 DNA가 물에 녹으면 마치 물풀과 끈적끈적해지면서 서로 적당한 힘으로 끌어당기며 일정한 방향으로 정렬하는 액정상(liquid crystal phase)을 보인다는 점에 주목했다.
액정 표시장치(LC display 혹은 LCD)에서 액정분자들이 전기장을 통해 방향성이 제어되는 것처럼 수용액 상태의 DNA 액정상이 두 기판 사이에서 문질러지며 물의 증발이 이뤄질 때 DNA 나노 구조체들이 원하는 방향으로 정렬하게 된다. 과일 잼을 식빵에 바르면 과일 알맹이(pulp)가 한 방향으로 잘 펴 발라지면서 마르는 현상과 유사하다.
연구팀은 DNA가 한 방향으로 문질러져서 마를 때 바닥에 평평한 기판 대신 일정한 모양을 갖는 수 마이크론 크기의 기둥(혹은 요철)들이 있는 기판을 사용하면 2차원의 뜨개질 모양, 아이스크림콘 모양 등 좀 더 흥미로운 들을 제작할 수 있음을 확인했다.
또한, 금 나노막대와 같은 플라즈몬 공명(plasmon resonance)을 나타내는 소재와 결합해 디스플레이 소자에 응용을 시도했다. 플라스몬 공명은 금속으로 만들어진 기판에 빛을 쪼일 때 그 표면 위에서 전자가 일정하게 진동하면서 자신의 에너지와 일치하는 빛에만 반응하는 현상으로 특정한 색만 반사하여 선명도와 표현력을 높이는 데 사용된다.
이 방식에서 가장 중요한 점은 어떤 방향으로 금 나노막대가 정렬하는지를 나타내는 배향(orientation)이다. 즉 막대들이 한 방향으로 나란히 정렬될 때 광학·전기 특성이 극대화된다. 윤 교수 연구팀은 이러한 점에 착안해 DNA 마이크로패치를 일종의 틀로 삼아 금 나노막대들을 독특한 형태로 배향하고 플라즈몬 컬러 기판을 제작하는 데 성공했다.
연구팀이 개발한 DNA 2차원 마이크로패치 제작 기술은 DNA를 구조재료 및 전자소재로써 활용할 수 있는 단서를 마련했을 뿐 아니라 증발 현상과 DNA 액정물질이 접목될 때 나타나는 독특한 형태의 복잡한 분자 거동 해석에 대한 단서를 제공할 것으로 기대된다.
윤 교수는 “연구를 통해 밝힌 것처럼 DNA가 금 나노막대와 같은 광학 소재와 복합체를 쉽게 만들 수 있는 만큼, 자연계에 무한히 존재하는 DNA를 디스플레이 관련 분야의 신소재로서 응용할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부-한국연구재단의 전략과제, 멀티스케일 카이랄 구조체 연구센터, 미래유망 융합기술 파이오니아사업과 신진연구 과제의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. DNA 분자 배향 모식도
그림2. DNA-금 막대 입자 복합체의 배향 양상과 나타나는 플라즈모닉 광학 현상
2019.06.18 조회수 23540 -
김원준 교수, KAIST-NUS 공동 〈국제 혁신 및 기업가정신 학회〉 주최
〈 김원준 교수 〉
우리 대학 기술경영학부 김원준 교수가 공동 학회장으로 활동하고 있는 '국제 혁신 및 기업가정신 컨퍼런스 (AIEA-NBER Conference on Innovation and Entrepreneurship)' 와 '아시아 혁신 및 기업가정신 학회 (Asia Innovation and Entrepreneurship Association, AIEA)는 8월 싱가포르국립대학(NUS)에서 KAIST-NUS 공동 국제학술대회인 'The 7th AIEA-NBER conference on Innovation and Entrepreneurship'를 주최(hosting)한다.
8월 16일부터 3일간 열리는 이번 국제 학회는 혁신 및 기업가정신 (Innovation and Entrepreneurship), 과학기술혁신정책 (Science, Technology, and Innovation Policy) 분야를 대표하는 국제학회 중 하나로 김원준 교수가 MIT 슬로안 경영대학원(Sloan School of Management)의 스칸 스턴(Scott Stern) 교수, 하버드 경영대학원(Harvard Business School)의 조시 러너(Josh Lerner) 교수와 공동으로 학회장을 맡고 있다.
이번 학회는 ‘전미경제연구소(NBER)’에 소속된 미국 주요대학 연구자들과 동경대, 칭화대, 홍콩대, 싱가포르국립대 등으로 구성된 ‘아시아 혁신 및 기업가정신협회 (Asia Innovation and Entrepreneurship Association, 김원준 교수 회장)’ 간의 협력으로 진행이 된다.
전미경제연구소(National Bureau of Economic Research, NBER)는 노벨경제학상 수상자 31명을 포함해 미국 대통령 경제자문위원회 위원장 등 다수의 경영 및 경제 분야 석학들이 소속된 미국의 대표 경제 및 경영 분야 연구기관이며, 매년 미국 소수의 석학들만 선정돼 구성된다.
이번 학회는 4차 산업혁명을 포함한 새로운 기술혁신 패러다임과 기업가정신의 사회경제적 변화에 대한 경영, 경제, 데이터 사이언스 분야 연구를 중심으로 진행되며, 듀크 경영대학 애시시 아로라(Ashish Arora), 하버드 경영대학원의 아리엘 도라 스턴(Ariel Dora Stern) 교수, 동경대 카즈유키 모토하시(Kazuyuki Motohashi) 교수, 칭화대 가오 슈동(Gao Xudong) 교수, 보스턴 대학(Boston University) 경영대 제프 퍼먼(Jeff Furman) 교수, 싱가프로국립대학 경영대의 얀보 왕(Yanbo Wang) 교수 등이 조직위원회를 맡는다.
김원준 교수가 센터장으로 있는 산업미래전략연구센터 (KAIST Center for Industrial Future Strategy)와 싱가폴 국립대(NUS)가 공동 협력 및 후원으로 진행되는 이번 국제 학회를 통해서 혁신 및 기업가정신, 과학기술정책 분야 우리 대학의 위상을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
관련 정보는 링크( http://www.aiea-nber.org )에서 확인할 수 있다.
2019.05.07 조회수 19408 -
KAIST-한국테크놀로지그룹 미래기술 연구 협약식 개최
〈신성철 총장(왼쪽)과 조현식 한국테크놀로지그룹 부회장이 ‘한국테크놀로지그룹-KAIST 미래기술 연구 협약'을 맺었다. 〉
우리 대학이 한국 테크놀로지그룹과 15일 ‘한국테크놀로지그룹-KAIST 미래기술 연구 협약식’을 개최했다.
양 기관은 지난해 11월 '한국타이어-KAIST 디지털 미래혁신 연구센터' 설립 후 ▲공장 물류자동화시스템 최적화 ▲고정 스케줄링 고도화 ▲인공지능(AI) 활용 불량검수 자동화 ▲빅데이터 기술활용 품질향상을 위한 설비 최적화 ▲딥러닝 활용 소재 특성 예측 ▲사물인터넷(IoT)과 AI 기반 모니터링 등의 연구 협력을 진행해왔다.
이번 협약을 통해 디지털 기술 역량 확보를 위해 혁신적 공동연구를 지속하고 기술 협약 및 성공적인 산학협력으로 미래 디지털 산업을 선도할 혁신 기술을 발굴해 나갈 계획이다.
2019.04.16 조회수 9179 -
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 19930 -
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 25062 -
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 21146 -
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 10806 -
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 11588 -
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 15883 -
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 10571