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핵산중합효소의 비정상적인 활성 유도 규명
- 금속이온의 고감도 검출 및 새로운 유전자 분석기술로 적용 가능- 화학분야 세계적 학술지 ‘앙게반테 케미誌’12월호 표지논문 선정
우리학교 생명화학공학과 박현규 교수가 핵산중합효소의 비정상적인 활성을 금속이온을 통해 조절하고 이를 이용해 바이오 컴퓨터를 포함하는 미래 바이오 전자 분야의 핵심기술인 로직 게이트를 구현하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
DNA를 새롭게 생성해 증폭시키는 효소인 핵산중합효소는 증폭 대상인 목적 DNA와 프라이머(primer)의 염기쌍이 서로 상보적인 짝(A와 T, C와 G)을 이룰 경우에만 가능하다고 알려져 왔었다.
박 교수는 이러한 기존의 개념을 뛰어넘어 특정 금속이 있을 경우에는 상보적인 염기쌍이 아닌 T-T 및 C-C 염기쌍으로부터도 핵산중합효소의 활성을 유도해 핵산을 증폭할 수 있다는 사실을 규명해냈다.
이는 수은 및 은 이온과의 결합을 통해 안정화 된 비 상보적인 T-T와 C-C 염기쌍을 상보적인 염기쌍으로 인식하는 핵산중합효소의 착각 현상에 기인한 것으로, 박 교수는 이를 ‘중합효소 활성 착오(Illusionary polymerase activity)’로 묘사했다.
연구팀은 이 현상을 기반으로 바이오 컴퓨터 등 초고성능 메모리를 가능하게 하는 미래 바이오전자 구현을 위한 핵심기술인 로직게이트를 구현했다.
박현규 교수는 “이번 연구는 기존에 연구되어온 금속 이온과 핵산의 상호작용연구에서 한 걸음 더 나아가 이를 효소활성 유도와 연관시킨 최초의 시도로써, 금속이온의 초고감도 검출 및 새로운 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism) 유전자 분석 기술로 적용될 수 있다”고 말했다.
특히, “기존 핵산 기반 기술들과 비교해 비용이 저렴하고 간단한 시스템 디자인을 통해 정확한 로직 게이트 구현이 가능함으로써 분자 수준의 전자소자 연구에 큰 진보를 가져왔다”고 덧붙였다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단(이사장 박찬모)이 시행하는 ‘중견연구자지원사업(도약연구)’의 지원을 받아 수행됐으며, 연구의 중요성을 인정받아 화학 분야의 세계적인 학술지인 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’ 12월호(12월 10일자) 표지논문으로 선정됐다.
2010.12.23
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제15대 KAIST 감사 선임
- 제15대 감사에 고기석 前 대통령실장실 부속실장(선임행정관) 선임
우리학교는 지난 8일 서울 웨스틴조선호텔에서 제205회 KAIST 임시이사회를 개최하고 제15대 감사로 고기석(高基錫, 52) 前 대통령실장실 부속실장(선임행정관)을 선임했다.
지난 13일 교과부 장관의 승인을 거쳤으며 임기는 10월 16일부터 시작해 3년간이다.
고 신임 감사는 서울대학교 법과대학을 졸업하고, 서울대학교 행정학 석사학위 및 하버드대학교 정책학 석사학위를 취득했으며 하버드대학교 정책학 박사과정을 수료했다.
고 감사는 외교통상부 외신대변인 겸 정책홍보팀장으로 관직에 입문한 뒤 국무조정실 특정평가국장, 국무총리실 정책분석국장을 거쳐 대통령실장실 부속실장(선임행정관) 등을 역임했다.
고 감사는 2005년 9월부터 외교통상부 외신대변인으로 근무하면서 당시 반기문 장관의 UN 사무총장 선거대책 홍보반장, APEC, ASEAN, ASEM, 독도문제, 북핵 6자회담, 한미 FTA 등과 관련한 다양한 공공외교(public diplomacy) 업무를 수행했다.
이어 2007년 1월부터 국무조정실 특정평가국장, 국무총리실 정책분석국장으로 재직하면서 20여개 부처의 중앙행정기관 업무평가를 총괄하고 공공기관 및 지방자치단체평가 등의 제도적 발전에 기여했으며, 다양한 정책현안 및 문제정책의 분석․평가를 주도해 구체적 정책대안 및 개선방안을 마련하고 정책화했다.
특히, 국무총리실 재직 중 최초로 ‘저탄소녹색성장평가‘ 제도를 직접 설계했으며, 정책 분석․평가의 전문성, 까다로운 정책현안의 조율 및 대안도출 능력, 정무적 판단력 등을 인정받아 2009년 9월부터 대통령실장실 업무를 총괄하면서 최근까지 대통령실의 주요업무 및 국정운영을 원활하게 뒷받침해왔다.(끝)
2010.10.15
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김승우교수, 정밀거리측정기술 개발
- 네이처 포토닉스誌 발표, “미래우주핵심기술 개발을 통한 우주선진국 도약 가능성 열어”-
수 백 km의 거리에서 1nm*의 차이까지 정확히 측정할 수 있는 정밀거리 측정기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
* 1nm(나노미터) : 10억분의 1m
우리학교 기계공학과 김승우 교수가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 중견연구자지원사업 (도약연구)과 우주원천기초기술개발사업의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 광학 분야 최고 권위지인 ‘네이처 포토닉스(Nature photonics)’ 온라인 속보(8월 8일자)에 게재되었다.
김 교수팀은 지금까지 장거리 측정의 한계점이던 1mm 분해능*을 1nm 분해능으로 측정할 수 있는 획기적인 정밀거리 측정기술 개발에 성공하였다.
* 분해능(分解能, resolving) : 측정기가 검출할 수 있는 가장 작은 단위의 물리량을 의미하며, 1mm 분해능은 수백 km의 거리에서 1mm의 차이를 측정할 수 있음.
특히 이 기술은 일반적으로 장거리를 측정할 때 나타나는 모호성(ambiguity)도 극복하여, 이론적으로 100만km를 모호성 없이 측정할 수 있다.
김 교수팀은 실제 700m의 거리에서 150nm의 분해능 구현에 성공하였고, 우주와 같은 진공상태에서는 1nm의 분해능 구현도 가능하다는 사실을 실험을 통해 검증하였다.
이번 연구결과로 향후 지구와 유사한 행성을 찾기 위한 편대위성군 운용* 및 위성 또는 행성 간의 거리측정을 통한 상대성 이론 검증과 같은 미래우주기술개발에 한 발 다가서게 되었다.
* 편대위성군운용(formation flying of multiple satellites) : 여러 대의 소형위성을 동시에 쏘아 올려 위성간의 거리를 측정함으로써, 지구와 유사한 행성을 찾거나 상대성이론 검증에 활용
위성 또는 행성 간의 정밀거리측정은 지구와 유사한 행성을 찾거나 상대성 이론을 검증하는 핵심기술로, 우주 선진국에서는 이 기술을 개발‧보유하기 위해 경쟁적으로 연구하고 있다.
김승우 교수는 “장거리를 1nm 분해능으로 측정할 수 있는 기술개발로, 우리나라도 편대위성군운용과 같은 미래우주핵심기술인 정밀거리측정 기술을 보유하게 되어, 명실 공히 우주 선진국으로 도약할 수 있는 기반을 마련하게 되었다”라고 연구의의를 밝혔다.
2010.08.17
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생명화학공학과 박현규교수, 생명공학분야 국제학술지 생명공학저널(Biotechnology Journal)편집자로 위촉
생명화학공학과 박현규교수가 유럽 최대 규모의 출판사인 독일 와일리(Wiley-VCH)社에서 발간하는 국제 학술지인 생명공학저널(Biotechnology Journal) 편집자(Editorial Board Member)로 최근 선임됐다.
박 교수는 그간 DNA 칩(chip)과 핵산 분석 바이오센서(Biosensor) 등 DNA 생명공학 연구를 집중적으로 수행해 많은 탁월한 연구 성과를 내 왔다. 박 교수는 2012년까지 이 저널의 편집업무를 수행하며 논문의 게재여부를 결정하는 의견을 제시하게 된다.
생명공학저널(Biotechnology Journal)은 지난 2006년 1월에 창간됐으며 Systems & Synthetic Biology, Nanobiotechnology, Microarray Technology, Metabolic Engineering 등의 생명공학분야에서 매우 유망한 국제 생명공학 학술지이다.
2010.02.08
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권동수교수, 사람과 통하는 로봇시대 앞당긴다
전자신문이 특집연재 중인 [新 지방시대, R&D 허브를 꿈꾼다] 제 26편으로 우리학교 인간로봇상호작용핵심연구센터(HRI센터, 소장 권동수 기계공학과 교수)가 소개됐다. 기사는 전자신문 2009년 12월 23일 수요일자 19면을 모두 할애하여 연구센터 소개와 권동수 소장 인터뷰 기사를 실었다.
HRI센터는 인간복지 증진을 위한 서비스로봇 개발의 핵심기술인 인간-로봇 상호작용 기술개발활동을 활발하게 펼치고 있으며, 지난 2004년 10월 정부에서 프런티어 사업 연구센터로 선정돼 현재 3단계(7차년도) 연구를 진행 중이다.
연재: [新 지방시대, R&D 허브를 꿈꾼다] 26. KAIST 인간로봇상호작용핵심연구센터
제목: "사람과 통하는 로봇시대 앞당긴다"
부제: 음성을 통한 감정인식, 생성, 표현기술 개발... 로봇이용 원어민 영어수업 상용화 "초읽기"
매체: 전자신문 19면(NewsPLUS면)
취재: 신선미 대덕특구 출입기자
일시: 2009년 12월 23일 수요일
링크1. 연구센터 소개 http://www.etnews.co.kr/news/detail.html?id=200912220069
링크2. 권동수 소장 인터뷰 http://www.etnews.co.kr/news/detail.html?id=200912220070
2009.12.23
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저탄소 녹색성장 아니면 살아남을 수 없다
[저탄소 녹색성장 아니면 살아남을 수 없다] 란 제목의 기사가 인터넷 매체 NewDaily 2009년 12월 7일자에 게재됐다. 기사는 뉴데일리 창간4주년 기념인터뷰 형식으로 KAIST 장순흥 교학부총장을 인터뷰했다. 기사에서 장순흥 교학부총장은 “KAIST는 저탄소 에너지에 기반한 핵심 연구과제로 온라인 전기자동차와 모바일 하버(이동 부두) 개발에 매진하고 있다. 두 과제는 KAIST 내에서 뿐 아니라 국가적인 핵심 연구 프로젝트로 올라있기도 하다”라고 말했다.
제목: 저탄소 녹색성장 아니면 살아남을 수 없다
- 장순흥 KAIST 부총장 뉴데일리 창간 4주년 기념인터뷰
- "한국엔 기회…카이스트는 이미 핵심과제 선정,연구·실용화"
게재일: 2009년 12월 7일
매체: 인터넷매체 "NewDaily" (www.newdaily.co.kr)
기사보기
http://www.newdaily.co.kr/html/article/2009/12/01/ARTnhn37040.html
2009.12.09
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원자력및양자공학과 조남진 교수, 美 원자력학회 최우수논문상 수상
원자력양자공학과 조남진(趙南振, 59) 교수가 지난 11월 9-13일 미국 리노에서 열린 美 원자력학회(ANS) 동계학술대회에서 원자로물리분야 최우수논문상 수상자로 선정됐다.
趙 교수의 지도하에 유휘(박사과정)양, 김종운(박사후연수연구원) 박사가 공동으로 발표한 논문 “두 온도 균질화법에 의거한 페블핵 연료의 열궤환 동특성 해석(Thermal Feedback Transient Analysis of a Pebble Fuel Based on the Two-Temperature Homogenized Model)”이 최우수논문으로 선정된 데 따른 것이다.
이 논문에서는 趙 교수 연구실에서 개발한 원자로 노심해석 분야의 최신기법으로서 초고온 가스 냉각로에 사용될 페블핵 연료의 시간에 따른 동특성 변화를 예측하는 새로운 방법을 제시하고 있다. 이 방법은 페블핵 연료의 내부구조가 너무 복잡하여 기존의 방법으로는 예측이 불가능한 우라늄 온도를 매우 정확하고 신속하게 제공할 수 있다. 이 기법을 통해 향후 원자로의 안전성을 향상시키는 데 크게 기여할 것으로 보인다.
한편, 趙 교수는 지난 2001년도에 美 원자력학회 펠로우에 선정된 바 있으며, 1999년도부터는 원자력 분야의 세계 최고권위학술지인 원자력 사이언스앤엔지니어링(Nuclear Science and Engineering)의 부편집인도 맡고 있다. 2002년도에는 국제학술회의인 원자로물리학술회의(PHYSOR)를 한국에 유치하였으며, 기술기획위원장을 맡아 성공적인 학술대회를 개최한 바도 있다.
2008.12.04
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KAIST, 바이오에너지-바이오석유화학 물질 생산 대사공학 심포지움 개최
- 오는 20일 오후1시, 교내 정문술빌딩 드림홀에서- 바이오에너지와 바이오석유화학물질 생산을 위해 필수적 으로 요구되는 대사공학의 최신 전략과 방향 제시우리학교는 오는 20일, BK21 화학공학사업단(단장 박승빈 교수)과 바이오융합연구소(소장 김선창 교수, 공동소장 이상엽 특훈교수)에서 바이오에너지와 바이오석유화학물질의 효율적인 생산을 위한 핵심 대사공학 전략과 실사례 발표행사인 대사공학 심포지움를 개최한다고 밝혔다.
유가가 배럴당 125불을 상회하고, 환경문제, 그리고 바이오연료의 대량생산에 의한 곡물가 폭등 등이 국제적으로 이슈화가 되고 있는 지금 바이오매스로부터 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 프로그램과 바이오에너지를 생산하고자 하는 노력이 전 세계적으로 경주되고 있다.
한국생물공학회 대사공학분과위원회와 교육과학기술부 게놈정보 활용 통합 생물공정개발사업단이 주관하는 이번 심포지움에서는 재생 가능한 바이오매스로부터 에너지와 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 및 바이오에너지 연구 관련 전문가들의 발표가 있을 예정이다. 또한, 이러한 연구와 개발을 가능하게 하는 핵심 기술에 대한 강의도 준비 되었다. 특히, 게놈수준에서의 대사회로의 분석에 관한 세계적 전문가인 버나드 폴슨교수(캘리포니아대학, 샌디애고)의 주제 강연이 있다. 이어서 6명의 관련 국내 전문가들(아주대 박명준 교수, 울산대 홍순호 교수, 부산대 이선구 교수, 한국생명공학연구원 곽상수 박사, 경상대 김선원, 고려대 김경헌 교수)의 강의가 있다. 이번 심포지움은 바이오에너지와 바이오석유화학물질 생산을 위해 필수적으로 요구되는 대사공학의 최신 전략과 방향을 파악할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 보인다.
2008.05.15
조회수 19732
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장충석 교수, 美 물리학회석학회원 선임
- 미국 물리학회 정회원 중 0.5%이내의 인원만 선임되는 영예로운 직임.
- 플라즈마 수송이론, 전자파 가열이론의 선도적, 창의적 기여와 대형전산 시늉 연구분야의 지도자적 역할 인정
물리학과 장충석(張忠錫, 55) 교수가 물리학 분야에서 세계적 권위를 자랑하는 미국 물리학회(APS : American Physics Society)의 석학회원(Fellow)으로 선임됐다.
석학회원은 미국 물리학회 정회원 중 0.5% 이내의 인원만 선임할 정도로 관련 분야 학자들에게는 큰 영예로 받아들이고 있다. 張 교수는 플라즈마 수송이론과 전자파 가열이론 분야에서 선도적이고창의적인 기여와, 대형전산 시늉 연구분야의 지도자적 역할을 인정받아 석학회원으로 선정됐다.
張 교수는 그동안 미국 에너지성의 주요 정책위원회에 여러 차례 초청되어 활약해 왔으며, 미국 주요 국립연구소들의 플라즈마 이론연구활동에 대한 실사위원(On-site Review Committee)으로도 장기간 활동한 바 있다. 그동안 KAIST 학생들과 수행해온 연구결과가 세계적으로 인정되어 대형 국제학회는 물론이고 가장 권위 있는 미국 물리학회 학술대회에서도 수차례 초청 발표를 한 바 있다. 이런 연유로 張 교수 연구실 출신의 KAIST 전산물리 박사들은 핵융합 분야에서 세계적으로 실력을 인정받고 있다.
또한 張 교수는 미국 학계 사상 한국인으로는 보기 드물게 지난해에 미국 에너지성(Department of Energy)이 3년간 600만달러의 연구비를 투입하는 초대형 전산이론 연구단의 총괄책임자로 추대된 바 있으며, 핵융합 플라즈마물성을 대형 병렬컴퓨터를 이용하여 전사모사 하는 복합이론연구단을 미국 쿠랑 수리과학연구소에 본부를 두고 지휘하고 있다. 이 연구단은 프린스턴대, 콜롬비아대, MIT, 캘리포니아 공대, 캘리포니아 주립대, 럿거스대, 뉴욕대 쿠랑수리과학연구소, 오크리지 국립연구소, 버클리국립연구소 등 14개의 연구-교육 기관에 소속된 물리-수학-전산 분야의 미국 최고 석학들로 구성되어 있어 세계적인 관심을 끌고 있다.
2006.10.24
조회수 13755
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KAIST, LG화학과‘맞춤형 석.박사 과정’개설
- 고분자 정보전자소재분야‘맞춤형 핵심 인재’공동 육성
- LG화학에서 등록금, 연구보조금 등 연간 6억원씩 총 6년간 지원
- 취업 준비생에 맞춤형 취업 기회 제공 - 대학 기업간 상생프로그램으로 활성화 기대
KAIST가 이공계 활성화 및 고분자 정보전자소재분야 전문기술인력 양성을 위해 LG화학(대표 盧岐鎬)과 연계하여 "고분자 정보전자소재 맞춤형 석·박사 교육과정"을 개설.운영한다.
KAIST와 LG화학은 6일(화) 장순흥 KAIST 부총장과 유진녕 LG화학기술연구원장 등 관계자 100여명이 참석한 가운데 KAIST에서 "맞춤형 석·박사 교육과정 개설" 협약식을 가졌다.
KAIST는 미래 승부사업으로 육성중인 정보전자소재 사업의 세계적 경쟁력 확보를 위해서는 원천기술 개발에 필요한 인력 양성이 가장 시급하다고 판단, 이번 프로그램을 운영하게 됐다고 밝혔다.
이에 따라 KAIST는 화학과, 생명화학공학과, 신소재공학과의 석사 및 박사과정 학생을 6년간 총 34명(석사 25명, 박사 9명) 선발하게 되며, LG화학은 선발된 학생들에게 등록금 및 학비보조금 외에도 연구보조금 등 매년 6억원 이상을 지원할 계획이다.
이렇게 선발된 학생들은 고분자 정보전자소재 분야의 핵심인력으로 집중 육성되며, 특히 박사 과정 학생에 대해서는 LG화학 기술연구원의 연구원이 겸임교수로 참여, 공동 지도를 하는 등 다양한 지원을 통해 필요한 인재를 양성하는데 적극 참여할 예정이다.
KAIST는 이 같은 맞춤형 전공 및 산학협력 프로그램을 더욱 늘려 우수한 인재를 조기에 선발·육성하는 한편 취업 준비생에게는 맞춤형 취업기회를 제공해 기업과 대학이 상생하는 프로그램으로 확대, 정착시킬 계획이다.
2005.12.08
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인간-로봇 상호작용 핵심연구센터 개소식(10.21, 4시)
"로봇에게 마음을 주자”
KAIST 인간-로봇 상호작용 핵심연구센터(소장 : KAIST 기계공학과 權東秀 교수, 47)가 오는 21일(목) 오후 4시 KAIST 기계공학동 1층 공동강의실에서 개소식을 개최한다.
KAIST 신성철 부총장, 과기부 정윤 연구개발국장, 인간기능생활지원지능로봇 기술개발사업단 김문상 단장 등 100여명의 관계자들이 참석한 가운데 개최되는 이날 개소식에서는 KAIST 휴먼로봇 아미엣을 포함한 지능로봇 5대와 대전시립합창단원 4명의 합동축하공연도 있을 예정이다. 또한 연구센터 현판식을 마친 후에는 센터 연구실로 이동하여 활동분야에 대한 개괄적인 소개도 진행된다.
인간-로봇 상호작용 핵심연구센터(Human-Robot Interaction Research Center : HRI-RC)는 서비스 로봇의 지능향상을 목표로 하고 있다.
로봇의 활동영역이 산업현장에서 우리의 안방으로까지 넓어지면서 로봇과 인간의 상호작용은 필연적인 요소가 됐다. 따라서 로봇의 시각, 음성, 인지, 감정, 제스처 등 로봇의 각종 지능을 향상시키는 일은 인간과의 상호작용을 위한 로봇 연구의 핵심과제가 됐다.
인간과 로봇의 상호작용은 기계, 전자, 컴퓨터, 통신, 의학, 인지 및 정서심리학 분야의 학제간 통합연구로 이뤄진다. 통합적 연구과제 수행을 위해 이 센터에서는 KAIST를 포함한 9개 대학의 교수 45명과 석. 박사과정 연구원 120여명이 참여하고 있으며, 한국과학기술연구원과 한국기계연구원 등 두개의 연구기관과 첨단 기업체 3곳이 공동참여 중에 있다.
지난해 과학기술부의 21C 프론티어 연구개발 사업 중 하나인 인간기능 생활지원 지능로봇 기술개발사업단의 지정연구센터로 확정된 인간-로봇 상호작용 핵심연구센터는 앞으로 10년간 시각, 청각, 음성, 몸짓, 도구 등을 이용한 로봇과 인간의 상호작용연구를 수행하여, 차세대 지능로봇분야의 핵심기술연구를 위한 구심적 역할을 수행할 계획이다.
인간-로봇 상호작용핵심연구센터(HRI-RC)
HRI-RC는 과학기술부의 21C 프론티어사업의 일환으로 계획된 인간기능 생활지원 지능로봇 기술개발사업단의 지정연구센터로 확정되어, 향후 10년간 시각, 청각, 음성, 몸짓, 도구 등을 이용한 로봇과 인간의 상호작용연구를 학교, 기업체, 연구소와 연계하여 합동으로 수행하여, 차세대의 지능로봇분야의 핵심기술연구를 위한 구심적 역할을 수행하며, 연구를 위한 제반 지원활동을 하고 있다.
HRI-RC의 연구인력 구성은 교수 45명, 석. 박사과정 연구원 120여명, 기업체 3곳이 참여하고 있다. 이 센터는 HRI관련인력양성, 산학연 기술공유 및 협력을 위한 학술세미나, 국제공통Workshop, 국내외 MoU체결 및 연구진행에 따른 기술연수 등으로 연구지원활동을 추진 중이다.
여기서 HRI-RC의 HRI의 의미는 “Human-Robot Interaction을 의미하는, 즉 인간과 로봇의 상호작용을 뜻한다. 기존의 로봇연구가 산업로봇에 집중되었던 반면, 최근의 로봇연구는 지능로봇, 즉 로봇이 인간의 활동을 여러 분야에서 보조, 지원해줄 수 있는 서비스기능을 가진 방향으로 연구가 활발히 진행 중이다. 여기서 인간과 로봇의 상호작용연구는 그 지능의 향상을 핵심 지원하는 역할을 하게 된다. 이러한 지능로봇연구의 결과 가사보조, 의료, 완구, 예술, 노인 도우미 등에 다각적인 응용을 시도 중이다. 로봇이 이러한 기능을 수행하기 위해서는 기존 로봇이 그저 인간처럼 단순히 움직이거나, 산업용 로봇이 일정하게 짜여져 있는 프로그램을 따라 생산일선에서 작동을 했던 기능만을 가지고서는 도저히 그 역할을 담당할 수 없다. 이러한 핵심기술 개발을 위해서는 바로 로봇 지능의 개발이 우선적이라는 데 모든 연구의 공통점이 있다. 그리하여 연구개발측면에서 공상과학영화에서 등장하는 터무니없다고 생각되던 액션이나 기능 등이 부분적인 실현가능성을 가지고 접근하고 있다는 것을 의미한다.
이러한 로봇지능의 개발은 곧, 로봇 기능의 괄목할 만한 확대와 더불어 그 활용의 다양한 분야에서 적용할 수 있게 될 것이다. HRI-RC의 로봇은 인구구조학적으로 노년인구의 급증과 더불어 복지문제가 당면한 여러 문제점 등을 해결하는데 한 몫을 담당하게 된다. 이를 위해서는 인간과 로봇의 상호작용 연구가 필연적이다. 로봇의 인간의 감정과 행동을 이해하고 그에 상응하는 역할을 담당하게 하기 위해서는 상호작용을 위한 시각, 청각, 대화음성, 감정 등의 인식을 위한 인터페이스 기술개발이 뒤따르게 된다. 이러한 내용은 인지적 모델 개발, 상호작용 틀의 설계 및 매개 인터페이스 구조 설계를 위한 기술개발이 기본연구 목표로 하고 있다. 이러한 기술적 뒷받침은 그 동안 연구가 활발히 진행되어왔던 인간-로봇 상호작용, 텔레로보틱스, 햅틱 시스템의 설계 및 제어, 햅틱 랜더링, 의료로봇, 엔터테인먼트 로봇, 재활로봇분야가 크게 뒷받침될 것이다.
이 연구의 핵심기술은 로봇의 인간에 대한 시각, 대화음성, 멀티모달 상호작용, 매개 인터페이스, 제스쳐, 표정 및 촉각표현에 범위를 두고 있다.
시각 인터페이스는 로봇과 인간의 상호작용을 위해서 우선적으로 해결되어야 할 부분으로 로봇을 사용하는 사람의 위치와 자세를 인식하게 해야 하는데, 사용자에 대한 상황변화에 무관하게 강한 얼굴인식능력을 가져야 하며, 이러한 얼굴인식이 이루어진 후, 다음 단계로 로봇은 서비스제공을 위해 감정상태에 대한 변화탐지 및 분석능력을 가져야 한다.
대화음성 인터페이스기술은 로봇이 다양한 환경 내에서 노인층의 음성을 인식기술을 의미하는데, 이러한 기술은 감시시스템, 보안시스템, 원거리통신 및 신호처리분야의 발전을 기대할 수 있다.
멀티모달 상호작용기술은 현재까지 집중되어 있던 하드웨어적 또는 소프트웨어적인 기술발전이 로봇의 작동요소에 집중되어 있던 반면, 로봇이 인간의 일상생활지원, 노인간호 및 복지, 공공서비스 등의 적용면에서 상호 협력하는 체계적 기술을 의미한다. 이러한 기술은 컴퓨터공학, 인지공학, 로봇 공학의 기술적 결합을 통해서 만이 이루어질 수 있으므로 각 기술간의 협동공동연구가 불가피하다.
로봇의 감정표현기술연구는 로봇이 친숙한 외관은 물론 오감기능(시각.청각.후각.미각.촉각), 안면근육운동을 이용한 감정표현기능 및 음성기능을 가질 수 있는 기술개발에 초점을 맞추고 있다. 이러한 안면 근육 운동기능은 기존의 기능으로는 어려웠으나, 현재는 EAP (Electroactive Polymer)와 같은 기능성 재료 및 응용기술연구의 활발한 진행으로 근육운동기능의 구현이 가능해지고 있다. 이러한 로봇이 감정표현이 가능해지면 인간과 공존할 수 있는 가치가 상승되므로 매우 중요한 기술이라 할 수 있다.
매개 인터페이스기술은 인간과 로봇이 상호작용을 하는 즉, 이동형 인간 공생형 로봇부문에서 향후 수년 내에 발전이 진전되는 부분이다. 로봇과 인간간의 휴먼 인터페이스 뿐 아니라 휴대TV, 전화 등의 기존 유비쿼터스 환경간의 결합을 통한 사용자와 로봇이 간편히 통신하는 기술적 실현도 이루어지게 된다. 또한 로봇과 지능형 플랫폼, 각종 센서 정보처리를 기존의 IT산업과 결합, 발전되는 것도 기대된다. 각종 지능화된 단말이 내장된 사이버주택, 로봇하우스도 진전될 전망이며, 홈 오토메이션 환경에서 로봇은 이동성, 정보전달성에 있어서 음성통신, 데이터통신, 화상전송 등이 로봇을 통해서 가능해질 수 있는 통신분야의 이동단말 요소기능융합의 견인차 역할을 담당하게 될 것이다.
표정표현기술은 로봇이 인간과 상호작용하면서 인간에게 보다 친밀한 느낌이 전달될 수 있도록 인간이 선호하는 형태로 자신의 의사를 표현하도록 하는 기술이다. 로봇 기술이 아무리 발달된다 할 지라도 로봇의 표정이 인간에게 거부감이 나지 않도록 자연스럽고 친밀하게 동작하도록 해야 할 것이다. 이를 위해서는 표현에 대한 데이터베이스구축, 인공피부개발, 안구구동기술, 얼굴근육구동기술 및 인공근육 구동기의 개발이 이루어질 전망이다.
촉각표현기술은 지능로봇에서 자연스러운 사용자 인터페이스 기술을 위해 인간의 피부가 가진 촉각을 감지할 수 있도록 하는 모든 기술을 총칭한다. 이 촉각의 범위는 위부로부터의 힘, 압력, 온도, 질감 등이 포함되며 이러한 기능을 로봇이 갖게 되면 자연스러운 휴먼 인터페이스가 가능하여 폭넓은 분야로의 적용이 가능해질 것이다.
이렇게 국내외 연구센터들이 연구에 집중하고 있는 인간형 로봇에 대한 시각, 대화음성, 멀티모달상호작용, 매개 인터페이스, 제스쳐, 표정 및 촉각표현기술의 개발은 지금까지는 초기 단계라 할 수 있다. 국내외에서도 학계와 연구소를 중심으로 연구가 진행 중이며, 이와 더불어 핵심요소기술과 전문인력부족의 문제점, 산업계의 단기성 투자성향, 선진국의 장벽 등 넘어야 할 장애가 산재하지만, 연구에 대한 강한 의지와 정부차원에서의 지원 등으로 전망이 그리 어둡지 만은 않다. 정보통신부, 산업자원부, 과학기술부 및 교육부의 이러한 21C 국가 주력 산업인 반도체, 로봇 등의 산업기반을 구축하여 관련 산업의 관련 시너지 효과로 성장 잠재력을 가지고 있어 다각적인 투자와 지원을 아끼지 않고 있다. 이는 단순히 그 기술의 축적 뿐 아니라, 연계 산업의 성장은 물론 궁극적인 목표인 인간의 복지실현에도 크나큰 기여를 할 것으로 전망된다. HRI의 산업체 응용분야로는 로봇생산업체, PDA, Mobile phone, 가정용, 의료용, 완구 분야로써 전체 혹은 부분적인 기술이전도 가능하다고 보여진다.
2004.10.20
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