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솔-젤 응용기술연, AT&S사와 PCB 제작기술 공동개발 협약
KAIST 솔-젤 응용기술연구센터(센터장 배병수 裵秉水 신소재공학과 교수, 43)는 유럽 최대 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄회로기판) 생산업체인 오스트리아의 AT&S사와 차세대 광배선(光配線) PCB 제작기술을 공동 개발키로 했다.
지난달 말일, 裵 교수는 오스트리아 AT&S사를 방문, AT&S사의 민지트 생산담당 부사장, 라이싱 연구개발담당 부사장이 참석한 가운데 협약 조인식을 가졌다. AT&S사는 현재 세계 3위의 핸드폰 PCB 생산업체로 유럽 핸드폰 PCB의 40%, 전세계 핸드폰 PCB의 15%를 공급하고 있으며, 오스트리아 이외에 인도와 중국에 생산공장을 갖고 있는 세계적인 PCB 전문업체이다.
AT&S사는 KAIST에서 개발된 포토 하이브리머 재료를 사용, 레이저 조사에 의해 직접 광배선 회로를 인쇄하는 기술을 개발하여 광배선 PCB생산에 적용하게 된다.
AT&S사는 지난 2년간 포토 하이브리머를 포함한 전세계의 가능한 여러 재료를 시험하여 포토 하이브리머를 가장 우수한 소재로 인정하여 차세대 광배선 재료로 사용하기로 결정하여 이번 공동개발 협약을 하게 되었다. KAIST는 현재 이와 관련한 원천 특허를 보유하고 있으며, AT&S사는 공동개발에 필요한 연구비를 지원하게 되며, 공동개발 후에 KAIST로부터 기술 실시를 하고, 재료는 국내에서 생산하여 공급할 계획이다.
컴퓨터를 포함한 전자제품들이 처리해야 하는 데이터의 양은 많아지고 연산속도는 점점 증가되고 있다. 이에 따라 기판상에 집적되는 고속 칩의 수도 증가되면서 기존의 전기배선으로는 고속 PCB를 구현하는데 한계가 있다. 차세대 PCB의 회로는 전기를 대신, 고속 및 대용량 전송이 가능하고 손실이 적으며 전자파장애와 열방출이 없는 빛으로 신호가 전송되는 광배선 회로로 전환될 전망이다.
KAIST 솔-젤 응용기술연구센터는 "나노 하이브리드 재료"라는 원천기술을 보유하고 있으며,
이 기술을 하이브리머라고 이름 짓고 이를 광소자와 디스플레이 등에 적용하는 기술들을 개발하고 있다. 하이브리머 재료는 기존에 사용되는 외국 선진회사들의 광소재와 비교한다면, 두꺼운 막 제조가 용이하고, 광특성이 우수하며, 고온에서 잘 견디고, 값싸게 생산공정에 적용될 수 있다. 따라서 광소자와 디스플레이는 물론 전자회로 제작에 실용될 수 있는 우수한 광소재로서 2004년 대한민국 기술대상을 수상한 기술이다.
특히 포토 하이브리머로 명칭된 광민감성 소재는 단순한 광조사만으로 광배선 회로가 저절로 인쇄되는 새로운 기술 소재이다. 이는 기존의 광배선 회로 제작에 필요한 많은 단계의 공정을 생략할 수 있어, 값싸고 쉽게 광배선 회로가 인쇄되는 획기적 신기술로 미국의 대표적인 광기술 잡지인 "포토닉 스펙트라"지 2월호에 소개됐다.
이번 공동개발 협약의 의미에 대해서 裵 교수는 국내 대학에서 개발한 소재를 선진 외국회사가 원천기술로 인정, 직접 자사의 차세대 기술에 사용하게 되었다며, 첨단 제품에 사용되는 주요 소재를 주로 외국에서 수입하는 국내 현실에 비추어 매우 뜻깊은 일이다라고 밝혔다.
2005.04.12
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한국형 휴머노이드 로봇 휴보(HUBO) 개발
기계공학과 오준호(吳俊鎬, 50) 교수팀은 지난 3년여의 연구기간에 걸쳐 국내 최초로 이족보행이 가능한 완전한 외양을 갖춘 2족 보행 로봇을 개발하고 그 사진을 공개했다.
연구책임자: 오준호 교수
연구진 : 김정엽(박사과정 4년), 박일우(박사과정 3년), 이정호(박사과정 3년), 김민수(박사과정 1년), 조백규(박사과정 1년)
새로이 선보인 휴머노이드로봇 휴보는 2003년도에 개발된 KHR-2의 성능을 업그레이드 한 모델로 몸 전체의 기계적 강성을 증가 시켜 보다 안정된 보행을 가능하게 하였고 상체 관절의 구동방식을 개선하여 더욱 부드러운 동작이 가능하게 하였다.
HUBO는 현재 0~32cm보폭으로 최대 시속 1.25km/h 전진보행한다. 좌/우 옆걸음, 뒤걸음, 좌/우 회전 걸음, 다양한 몸동작, 독립적인 5개의 손가락 운동, 독립적인 양 안구 운동, 손목의 힘/모멘트 센서를 통한 외력감지 등이 가능하며 이를 통하여 자유걸음새, 외력에 따라 움직이는 팔동작, 외부 안내에 따라 자유롭게 걷는 걸음, 비젼을 통한 실시간 목표 추적, 음성 인식 및 합성을 통한 대화 등을 수행한다. 아직 달리기(주행)과 층계오르기 등의 걸음새는 구현 되지 않았으나 추후 연구를 실시할 예정이다.
KHR 시리즈를 구현함에 있어 가능한 많은 구동자유도, 가능한 긴 작동시간, 콤팩트하고 미려한 외관(예: 백팩의 제거), 저렴한 개발비 및 최소의 유지비, 최단의 개발기간을 목표로 하였다.
이를 위하여 구동감속부, 힘/모멘트 센서, 관성센서, 서보 드라이버, 분산제어기, 실시간 제어 아키텍쳐 등 요소 기술을 자체 설계하여 구현함으로써 설계를 최적화 하도록 하였다. 또한 간결한 구조물설계를 통하여 기계적 강성을 얻었으며 기구학적 불확실성을 최소화 하였다.
연구개발과정을 표로 보면 아래와 같다.
기간
지원기관
예산
KHR-1
2002.1 - 2002.12
BK21, HWRS ERC
0.8억
KHR-2
2003.1 - 2003. 12
BK21, 기관고유사업
1.7억
KHR-3(HUBO)
2004.1 - 2004. 12
BK21, 산업자원부
5.5억
특징
KHR-1
21축, 중앙집중제어 방식,
머리와 손 부분이 없는 보행 기능위주의 구조 키 130cm, 무게:45Kg
KHR-2
41축, 분산제어방식(CAN 통신)
실시간 window xp - RTX
power 300w, 키:125cm, 무게 55kg, 비젼 기능
부분적 커버를 갖는 외양
보행속도: 25cm, 65회/분 = 0.95km/h 연속작동시간: 45분/1회충전
KHR-3(HUBO)
KHR-2의 업그레이드된 기구 및 기능
- 음성합성 및 인식기능
- 몸체의 기계적 강성 증가
- 상체 관절의 구동 메카니즘 개선
- 완벽한 enclosure 형 와관 구현
- 32cm 보행+ 65회/분 = 1.25Km/h - 연속작동: 90분 /1회충전
향후계획:
- 층계오르기 구현, - 보행속도 향상, - 달리기 구현
- 자유걸음새 구현, - 인간과 상호작용능력 개선 - 다양한 대중 performance 시연
한편, 휴보 개발의 기대 효과를 살펴보면,
- 환상을 현실에서 구현할 수 있다는 비젼을 제시,
- 국내의 기술력으로 휴머노이드 로봇을 개발함으로써 기술력을 대 내외에 과시하여 국민적 자긍심을 고취,
- 관련 첨단기술(구동기, 감속기, 2차전지, 각종센서, 제어기, 시스템기술)의 국산화를 통한 기술 spin off 효과 - 관련기술 최 선진국인 일본과 가시적인 경쟁을 통한 국가 기술위상확립 등을 들 수 있다.
2004.12.27
조회수 21448
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인공지능 패턴인식 연구실 국제 학술행사 최우수 논문상 석권
박사과정 최현일 씨는 최우수 학생논문상졸업생 조성정 박사는 최우수 논문상 수상
KAIST 전산학과 인공지능패턴인식연구실(책임교수 김진형) 박사과정의 최현일 씨(崔玹一, 30)와 졸업생 조성정 박사(趙誠貞, 29)가 최근 일본 도쿄에서 열린 문서 분석과 문자 인식 분야의 세계적 학술 행사인 "제 9차 문자인식 국제 워크샵(IWFHR, International Workshop on Frontiers in Handwriting Recognition)"에서 각각 "최우수 학생논문상"과 "최우수 논문상"을 수상했다.
이들이 수상한 "최우수 논문상(Best Paper Award)"은 필기 인식 관련 분야에서 뛰어난 업적을 인정하여 IAPR(국제 패턴 인식 연합) 산하 관련 분야 전문가들이 수여하는 상이다. 후보자 자격은 학회의 제출된 논문의 제1저자여야 하며, 일반 논문분야와 학생논문 분야로 구분되어 있다.
문자인식 국제 워크샵(IWFHR)은 패턴 인식 분야 국제 패턴 인식 연합의 후원으로 필기 인식 및 관련 분야의 전문가들이 주최하는 행사이며, 이번에 개최된 제 9차 학회는 지난 10월 25일부터 29일까지 4박 5일간의 일정으로 일본의 도쿄 히타치 중앙 연구소에서 개최됐다. 이번 학회에는 미국을 비롯 영국, 프랑스, 독일 등 유럽의 여러 나라와 일본 브라질 등 약 25개국에서 백여명의 관련학자들이 참여한 학술행사였다.
<최현일 씨의 수상 개요>
논문제목 : 베이지안 네트웍 기반의 온라인 개인 필기 생성(Writer Dependent Online Handwriting Generation with Bayesian Network)
논문저자 : 제1저자 : 최현일(KAIST 전산학과 박사과정)
논문내용 : 인터넷의 급속한 보급에 따라 사용자들은 가상공간에서 자신의 존재를 부각시키는데 많은 시간을 할애하고 있다. 개인 홈페이지나 아바타 같은 매개체를 통해 자신의 특성을 표현하는 것이다. 이러한 개인적 특성이 매우 잘 표현되는 것 중 하나가 필기이다. 같은 글자를 필기하더라도 사람마다 그 모양이 서로 다르기 때문이다.그러나 문제는 한 사람이 같은 글자를 필기할 때도 모양이 조금씩 달라진다는 것이다. 이러한 이유는 필기시 손가락 관절이나 근육에서 발생하는 물리적인 힘의 양이 조금씩 달라지거나 필기자의 심리적 상태가 근육 운동에 반영되기 때문이다. 따라서 개인의 필기를 자동으로 생성하기 위해서는 1) 어떻게 컴퓨터로 하여금 개인의 필기 형태를 배우게 하는가 2) 필기 형태의 변이를 어떻게 모델링 하는가의 두 가지 문제를 해결해야 한다. 여기서 최현일 씨의 역할은 이 문제를 풀기 위한 이론적 모델을 제시하고 좀 더 발전된 새로운 모델을 제시하는 것이었다.
최우수 학생논문상 선정 이유 : 필기자 적응 기법을 통해 개인 필기의 변이를 효과적으로 모델링하는 방법을 제시함.
<조성정 박사 수상 개요>
논문제목 : Magic Wand: 관성센서가 장착된 3차원 공간상의 손동작 제스처 입력 장치 Magic Wand: A Hand-Drawn Gesture Input Device in 3-D Space with Inertial Sensors
논문저자 : 제1저자 조성정(KAIST 전산학과 학사, 석사, 박사과정 졸업)
논문내용 : 본 논문에서는 3차원 공간상에서 사용자가 손동작으로 입력한 제스처를 인식하는 신개념의 제스처 입력장치 Magic Wand(마술봉)를 제시한다. 본 입력장치에 채용한 가속도 센서와 각속도 센서는 사용자의 손동작에 따라 발생하는 가속도와 각속도를 일정주기로 측정하여 출력한다. 궤적 복원 알고리즘은 이 가속도와 각속도 신호의 시계열로부터 공간상의 손동작 움직임을 복원하고, 2차원 평면상의 궤적으로 변환한다. 베이지안 네트웍에 기반한 인식 알고리즘은 이 궤적을 입력받아, 최대모델우도(maximum model likelihood)를 갖는 제스처 모델을 탐색한다. 제안한 시스템을 15명의 제스처 데이터로 테스트한 결과 상당히 유망한 인식 결과를 획득하였다. 13개의 제스처 클래스에 대하여 평균 99.2%의 필자 독립 인식률을 달성하였다.
저자의 기여 : 3차원 제스처 인식 알고리즘 개발(제스처 입력시 발생한 가속도 및 각속도 신호를 Bayesian network 모델을 사용하여 인식하는 알고리즘 개발)
최우수논문상 선정 이유 :
기존 2차원 평면에 국한된 필기 인식기술을 3차원으로 확장
궤적 복원과 베이지안 네트웍을 적용한 인식 방법론이 우수함
필기평면의 제약을 없앰
2004.11.08
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