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이의진 교수, 차량 대화형서비스 안전성 향상 기술 개발
〈 이의진 교수, 김아욱 박사과정 〉
우리 대학 산업및시스템공학과 이의진 교수 연구팀이 차량용 인공지능이 능동적으로 운전자에게 대화 서비스를 어느 시점에 제공해야 하는지 자동으로 판단할 수 있는 기술을 개발했다.
연구팀은 차량에서 수집되는 다양한 센서 데이터와 주변 환경 정보를 통합 분석해 언제 운전자에게 말을 걸어야 하는지 자동 판단하는 인공지능 기술을 개발했다.
차량 대화형서비스가 가진 문제를 해결하는 데 중점을 둔 이번 연구는 인공지능의 자동판단 기술을 통해 대화형서비스로 인한 운전자 주의분산 문제를 해결함으로써, 부적절한 시점에 운전자에게 대화를 시도하다가 발생할 수 있는 교통사고 등을 방지하는 기반기술이 될 것으로 기대된다.
이번 연구결과는 유비쿼터스 컴퓨팅 분야 국제 최우수학회인 ACM 유비콤(UbiComp)에서 9월 13일 발표됐다. 김아욱 박사과정이 1저자로 참여하고 최우혁 박사과정, 삼성리서치 박정미 연구원, 현대자동차 김계윤 연구원과의 공동 연구로 이뤄졌다. (논문명: Interrupting Drivers for Interactions: Predicting Opportune Moments for In-vehicle Proactive Auditory-verbal Tasks)
차량 대화형서비스는 편의와 안전을 동시에 제공해야 한다. 운전 중에 대화형서비스에만 집중하면 전방 주시에 소홀하거나 주변 상황에 주의를 기울이지 못하는 문제가 발생한다. 이는 운전뿐만 아니라 대화형서비스 사용 전반에도 부정적인 영향을 줄 수도 있다.
연구진은 말 걸기 적절한 시점 판단을 위해 ▲현재 운전상황의 안전도 ▲대화 서비스 수행의 성공률 ▲운전 중 대화 수행 중 운전자가 느끼는 주관적 어려움을 통합적으로 고려한 인지 모델을 제시했다.
연구팀의 인지 모델은 개별 척도를 다양하게 조합해 인공지능 에이전트가 제공하는 대화형서비스의 유형에 따른 개입 시점의 판단 기준을 설정할 수 있다.
일기예보 같은 단순 정보만을 전달하는 경우 현재 운전상황의 안전도만 고려해 개입 시점을 판단할 수 있고, ‘그래’, ‘아니’ 같은 간단한 대답을 해야 하는 질문에는 현재 운전상황의 안전도와 대화 서비스 수행의 성공률을 함께 고려한다. 매우 보수적으로 세 가지 척도를 모두 함께 고려해 판단할 수 있다. 이 방식은 에이전트와 운전자가 여러 차례의 상호작용을 통해 의사결정을 할 때 사용한다.
정확도 높은 자동판단 인공지능 기술 개발을 위해서는 실제 도로 운전 중 에이전트와의 상호작용 데이터가 필요하기 때문에 연구팀은 반복적인 시제품 제작 및 테스트를 수행해 실제 차량 주행환경에서 사용 가능한 내비게이션 앱 기반 모의 대화형서비스를 개발했다.
자동판단을 위해 대화형서비스 시스템과 차량을 연동해 운전대 조작, 브레이크 페달 조작 상태 등 차량 내 센서 데이터와 차간거리, 차량흐름 등 주변 환경 정보를 통합 수집했다.
연구팀은 모의 대화형서비스를 사용해 29명의 운전자가 실제 운전 중에 음성 에이전트와 수행한 1천 3백 88회의 상호작용 및 센서 데이터를 구축했고, 이를 활용해 기계학습 훈련 및 테스트를 수행한 결과 적절 시점 검출 정확도가 최대 87%에 달하는 것을 확인했다.
연구팀의 이번 기술 개발로 대화형서비스로 인한 운전자 주의분산 문제를 해결할 수 있을 것으로 전망된다. 이 기술은 대화형서비스를 제공하는 차량 인포테인먼트 시스템에 바로 적용할 수 있다. 운전 부주의 실시간 진단 및 중재에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이의진 교수는 “앞으로의 차량 서비스는 더욱더 능동적으로 서비스를 제공하는 형태로 거듭나게 될 것이다”라며 “자동차에서 생성되는 기본 센서 데이터만을 활용해 최적 개입 시점을 정확히 찾을 수가 있어 앞으로는 안전한 대화 서비스 제공이 가능할 것이다”라고 밝혔다.
이번 연구는 한국연구재단 차세대정보컴퓨팅기술개발사업과 현대NGV의 지원을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 실차 데이터 수집장비 및 실제 실험 모습
그림2. 모의 대화형서비스 개념도
그림3. 차량 대화형서비스의 안전성 증진 기술 개념도
2019.11.12
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김제우 교수, 제6회 국제전기차엑스포서 기조연설
〈 ‘제2차 ASEAN 10개국 EV 포럼’에서 기조 연설 중인 김제우 교수 〉
우리나라에서 전기차를 대상으로 하는 제6회 국제전기차엑스포가 5월 8일부터 11일까지 4일간 제주도 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU)에서 열린다. 국제전기차 엑스포 행사기간 중에는 다양한 포럼도 함께 개최되는데 이 중에서 전기차 정책과 기술개발 현황 및 사업 성공 사례 공유를 통한 전기차 발전 방향에 관해 아세안(ASEAN) 10개국이 참여하는 ‘제2차 ASEAN 10개국 EV 포럼’이 7일 사전행사로 개최된다.
이번 2차 EV 포럼에서는 우리나라의 현대차와 KAIST에서 기조연설을 하고 필리핀, 태국 및 베트남이 각국의 전기차 정책 및 기술개발 현황과 사업 성공사례를 발표한다.
특히 미국 퀄컴사 부사장 출신으로 현재 KAIST 창업원 초빙교수이자 교원창업 회사인 ㈜와이파워원의 CEO인 김제우 교수는 ‘Wireless Charging for Revolutionizing Pubic Transportations’ 라는 주제의 기조연설을 통해 전기차 분야에서 관심이 높아지고 있는 무선충전 방식을 대중교통 분야에 적용하는 방안을 제시할 계획이다.
이날 김제우 교수가 기조연설을 통해 대중교통 분야인 전기버스 보급 현황과 향후 친환경 전기차 확대 시, 대안으로 제시하는 무선충전 기술은 대용량의 전기에너지를 무선으로 안전하게 전달하는 무선충전 SMFIR(자기공진 형상화 기술) 방식의 원천기술인데 전선에서 발생하는 자기장을 무선으로 집전장치를 통해 전기에너지로 변환시켜 전력을 공급하는 신개념의 전력전송 기술이다.
김제우 교수는 KAIST가 개발한 무선충전 상용화 기술은 현행 유선충전 방식에서 문제로 꼽히는 충전 플러그의 호환성 문제와 충전기 설치 공간문제, 충전 대기 시간 등 향후 전기차가 대량보급될 때 발생하는 안전성·편의성·경제성 문제를 한꺼번에 해결이 가능한 미래 스마트교통 분야의 혁신적인 장점을 갖고 있어 현재 유럽·미국·일본 등에서도 연구개발과 상용화를 추진에 있음을 소개할 계획이다.
김 교수는 특히 무선충전 기술이 자율 및 무인 주행 분야·드론 분야·스마트 도로 분야 등 4차 산업혁명 관련 기술 분야에 적용될 경우, 파급효과가 매우 클 것으로 강조할 예정이다.
김 교수는 이밖에 KAIST 무선충전 기술은 자기장 빔형 성 기술로써 기존 표준구조인 circular와 DD 방식보다 좌우 편차의 충전범위를 확장 시킬 수 있고 circular 및 DD 방식과도 호환이 가능하기 때문에 다품종 전기차와 인프라 공유가 가능하다는 점을 들어 현재 대중교통 수단인 내연기관 노선버스를 친환경 전기버스로의 전환을 추진 중인 우리나라에서 친환경 대중교통 시스템 구축에도 크게 기여할 수 있으며 또 관련 분야에서 국내기술의 국제 경쟁력을 증대시킬 수 있다는 점을 무선충전 기술의 장점으로 역설할 예정이다.
한편 KAIST는 지난 2009년 세계 최초로 무선충전 기술을 개발하는데 성공했으며 2012년과 2013년부터 상용화에 성공한 노선버스 2대와 4대를 각각 KAIST 교내와 구미시에서 운영 중이다. 이밖에 대전광역시도 올해 중 테마형 특화단지(대덕특구)인 Re-New 과학마을 등에 3대를 도입, 운영할 계획이다. 이 기술은 작년 창업한 교원 창업기업인 ㈜와이파워원로 기술이 이전됐다.
2019.05.07
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KAIST-서울시-서초구, 4차 산업혁명 관련 MOU 체결
서울시는 12울 5일 오후 2시부터 한국교원총연합회회관(서초구 태봉로 114) 4개층(1·5·6·8층 연면적 2900㎡)에서 인공지능 관련 협회, 양재 혁신지구 내 주요기업 연구소(현대·KT·코트라), 입주기업 등 400여명이 참석한 가운데 양재 R&CD 혁신허브 개관식을 가졌다.
양재 R&CD 혁신허브 개소식이 열린 5일 오후 서울 서초구 양재 R&CD 혁신허브에서 신성철 총장이 박원순 서울시장, 조은희 서초구청장과 '4차 산업혁명 선도도시, 서울'의 성공적 구현을 위한 MOU를 체결했다. 3개 기관은 ▲일자리 창출을 위한 지역 경제활성화 정책 발굴 ▲산·학·연 연계를 통한 기술 개발과 사업화 촉진을 위한 인프라 구축 ▲창의인재 양성, 기술중심 혁신기업 발굴 등 다양한 분야에서 협력해 나갈 계획이다. 양재 R&CD 혁신허브는 4차 산업혁명의 기반이자 핵심기술인 인공지능(AI) 분야에 특화된 공간으로 '양재 R&CD 혁신지구' 안에 개소하는 첫 시설이다.
양재 R&CD 혁신허브는 ▲인공지능 특화기업 입주공간(6·8층) ▲개방형 협업공간과 공유형 사무실, 회의실(5층) ▲개방형 네트워킹 라운지, 전문 인재 양성 공간(1층)으로 구성돼 있다. 입주공간에는 기업(16개 독립형 사무실)과 개인(30인 개방형 공간)이 입주할 수 있으며 추가 입주 기업·개인은 수시모집할 계획이다. 시설 운영은 인공지능 분야 교수진과 연구원을 보유한 우리학교와 최근 인공지능 연구 지원기관으로 두각을 나타내고 있는 '모두의 연구소'가 공동으로 맡는다.앞으로 양재 R&CD 혁신허브는 우리학교 교수진이 참여하는 전문가 양성 교육 과정을 운영해 2020년까지 인공지능 연구개발 분야 전문가 500명을 양성한다. 양재 R&CD 혁신허브는 또 관련 스타트업과 벤처기업에게 저렴한 입주공간(독립형·개방형)을 제공하고 성장전략 상담, 투자금 연계, 벤처캐피탈 자문을 지원한다. 2020년까지 혁신기업 50개사를 발굴·육성한다는 계획이다.
양재 R&CD 혁신허브는 특히 인공지능 분야 새로운 사업모델을 모색·개발하는 협업 과정을 3년간 24회 운영한다. 스타트업과 구직 기술자를 연계해주는 사업(AI JOB담), 인공지능과 경영·사회·인문학과의 융합을 주제로 한 학술회의(KAIST INNO 살롱) 등 행사가 연중 개최된다. 3년간 총 8000명을 참가시키는 게 목표다. 입주기업에는 공용공간 사용 제공, GPU클러스터 서버 무상 제공, 인공지능 기술교육 지원, 인공지능 세미나·포럼, 투자 유치, 해외진출 지원, 1대1 기술 상담 등이 지원된다.양재 R&CD 혁신허브가 들어설 양재 R&CD 혁신지구는 서울시가 4차 산업혁명의 대한민국 대표 전진기지이자 세계적인 본산지로 육성하려는 곳이다. R&CD는 기존 연구개발을 의미하는 R&D(Research & Development)에 기업간 핵심 기술 연계(Connection), 창업과 정착을 위한 기술 개발 생태계(Company) 조성, 지역사회 교류(Community), 상생과 문화(Culture)라는 의미를 더한 개념이다.
서울시는 양재지역 일대 380만㎡를 대기업과 산학연 기술연계가 이뤄지고 지역 인재가 교류하며 창업-정착-성장이라는 기술 생태계가 만들어지는 도심형 혁신거점으로 조성 중이다.
2017.12.05
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항공우주공학과, 제1회 극초음속 국제 심포지엄 개최
우리 대학 항공우주공학과는 오는 27(일)-30일(수) KI빌딩 퓨전홀에서 고속 공기역학/열·유체/추진 분야 전문가들이 한자리에 참석한 가운데 ‘제 1회 극초음속 국제 심포지엄’을 개최한다.
극초음속 기술은 미래의 첨단/지능화된 초고속 비행체 개발에 절대적으로 필요한 기술로, 미국, 러시아, 독일, 프랑스, 호주 등을 중심으로 연구되고 있다. 미국은 현재 다양한 프로그램을 통해 극초음속 추진 기술을 확보하고 스크램제트 비행체의 비행시험을 성공리에 수행한 바 있으며, 호주는 HIFire 등 국제협력 프로그램을 통해 극초음속 핵심기술 연구를 수행하고 있다. 국내에서도 근래에 극초음속 추진기관, 달 탐사선 등 산학연에서 연구를 진행하고 있으나, 우주선진국에 비해 그 경험이 아직은 미약한 실정이다.
이번 심포지엄은 ‘극초음속 연구 현황’, ‘열/화학적 비평형 모델링’, ‘스크램제트 추진기관 및 지상시험’, ‘시험설비, 유동 측정 및 진단 기술’ 이라는 4가지 대주제로, 극초음속 기술과 관련하여 많은 경험을 보유한 세계적 석학(국외 11명, 국내 5명)을 중심으로 최신 기술동향 전파 및 기술 교류의 장을 마련하며, 산학연 기술교류 네트워크를 통해 극초음속 연구인력 확산 및 극초음속 분야의 학문적인 연구 분위기 조성에 기여하고자 한다.
조직위원장인 박기수 KAIST 항공우주공학과 교수는 “극초음속 기술 및 활용에 관한 폭넓은 지식을 얻고자 하는 산업체와 연구소의 연구원 및 대학원생들에게 좋은 기회가 될 것”이라고 말했다.
본 심포지엄은 국방과학연구소(ADD 초고속 공기흡입엔진 특화연구실)와 공동 주최하며 현대로템㈜, ㈜비츠로테크, ㈜데크카본, 한국항공우주연구원, 대전마케팅공사, 한국추진공학회, 서울대학교 우주융합대학원 사업단 및 KAIST 초고속비행체 특화연구센터의 후원을 받아 진행된다.
등록 및 관련 문의는 항공우주공학과(042-350-3726, gisu82@kaist.ac.kr)로 하면 된다.
첨부 : 초대의 글 및 세부일정 안내 1부.
2016.11.21
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인문사회과학연구센터, 21세기 음악을 통한 융합예술 주제로 무료 시민강좌
우리 대학 인문사회과학연구센터(센터장 김정훈)가 인문사회과학부동 국제세미나실에서 11월 2일부터 5회에 걸쳐 제17회 시민인문강좌를 개최한다.
인문사회과학부가 매년 4회 실시하는 시민 인문강좌는 지역 시민들을 대상으로 인문학적 소양에 대한 관심을 높이는 자리이다.
‘21세기 음악을 통한 융합예술’을 주제로 열리는 이번 강좌에서는 클래식 음악에서부터 재즈, 영화음악, 현대음악에 이르기까지 다양한 장르의 음악에 대한 강의를 진행한다. 이를 통해 이 시대의 음악이 과학 기술 및 타 분야 예술과의 만남을 통해 제시하고 있는 융합예술의 가능성에 대해 논의한다.
첫 연사인 정은주 교수(한양대학교)는 예술과 미래 기술 (Arts for Emerging Chanllenges)를 주제로 예술과 과학기술이 인간에게 선물하는 즐거움과 편이성, 효용성에 대해 살펴보고, 다양한 공생 사례를 제시한다. 또한 미래 사회 도래할 다양한 난제 해결을 위한 솔루션으로서의 예술과 테크놀로지의 융합 방향을 강연한다.
양승렬 지휘자(서울필로체임버오케스트라)는 낭만에 대하여(부제: 낭만주의 음악에서 무엇을 들을까를 주제로 낭만주의가 태동한 철학적 배경과 낭만주의 예술의 특징을 살펴보고 음악에 어떠한 영향을 주었는지 강연한다.
박성선 예술감독(한국예술종합학교)은 창의융합적 사고의 용광로 현대음악 산책이라는 주제로 20세기 현대음악이 새로움을 모색한 과정에 대한 강의를 통해 창의적 생각이 음악의 지평을 넓힌 방법과 음악이 다른 예술과의 융합을 통해 표현을 확장해온 과정을 돌아본다.
박지용 재즈 피아니스트 (한양대학교)는 재즈, 즉흥과 자유의 음악을 주제로 재즈의 발생과 유행했던 시대에 대해 살펴보고 즉흥연주가 재즈에서 어떤 역할을 하는지 등을 설명한다.
오수진 교수(백석예술대학교)는 영화 음악, 최면을 거는 목소리라는 주제로 우리가 잘 모르고 있는 음악의 역할 대해 강의하고 영화감상을 비밀스럽게 안내하는 영화음악의 세계에 대해 설명한다.
강좌를 주관한 김정훈 인문사회과학부 학부장은 “이번 강좌는 융합이 화두로 등장하고 있는 오늘날 음악이 제시하는 융합 예술의 가능성을 재즈, 현대음악, 영화음악 등 다양한 장르를 통해 알아보는 흥미로운 시간이 될 것이다”고 말했다.
참가신청은 홈페이지(http://hss.kaist.ac.kr)에서 가능하며 수강료는 무료이다.
2016.11.01
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세계연구대학총장포럼 개최 … 연구 대학의 새 미래 모색
4차 산업혁명 도래에 따른 연구대학의 새로운 역할과 발전을 모색하기 위해 전 세계 연구대학 총장들이 서울에 모인다.
우리대학은 4월 11-12일 서울 그랜드 하얏트 호텔에서 ‘세계연구대학총장포럼 (2016 International Presidential Forum on Global Research Universities)’을 연다.
이번 포럼에는 전 세계 65개 대학 120여 명의 총장‧부총장급 인사가 참여한다. 졸업생들이 2000여 개의 벤처기업을 창업해 이스라엘을 창업국가로 만드는 데 기여한 테크니온 공대, 프랑스 국방부 지원 하에 최고의 기술 관료를 양성하는 에꼴 폴리테크니크, 현장 중심의 산학협력 교육모델로 관심을 받고 있는 캐나다 워털루 대학 등이 참여한다.
대륙별로는 유럽 28개 대학, 아시아 20개 대학, 아메리카 8개 대학, 아프리카 3개 대학, 오세아니아 3개 대학이며, 국내에서도 3개 대학이 참여한다.
이번 회의는 지난 대회에 비해 총장의 참여자 수가 23명에서 36명으로 증가하고 유럽 대학의 참여가 두드러지는데, 이는 대학의 국제적 인지도가 상승한 것 때문이라고 KAIST는 분석하고 있다.
한국에서는 대구경북과학기술원, 광주과학기술원, 포스텍 등 연구대학의 총장과 함께 KT 융합기술원장, 현대자동차 중앙연구소장 등 기업체 관계자들도 참석한다.
올해로 7회째를 맞이하는 이번 포럼은‘대학의 사회적 책임과 글로벌 협력을 통한 교육 혁신’을 주제로 이틀 간 열린다.
모두 5개의 세션으로 나눠 진행되는 이번 포럼에서는 △ KAIST 공학교육 혁신 방향 △ 산학연 협력 전략 △ 세계 대학이 당면한 도전과 과제 △ 지속 발전 가능한 글로벌 협력관계 △ 세계 대학의 혁신 발전 방향 등이 논의될 전망이다.
12일 본회의에는 차기 한국과학기술단체총연합회장으로 내정된 김명자 전 환경부장관과 최양희 미래창조과학부 장관이 참여해 축사를 한다.
이어 첫 기조연설자로 나선 페레츠 라비(Peretz Lavie) 테크니온 공대 총장은 ‘혁신과 창업 생태계 육성을 위한 제언’을 주제로 이스라엘이 창업국가로 성공한 배경을 소개한다.
그는 △ 사업 위험성이 높아 민간분야가 꺼리는 분야에 이스라엘 정부가 적극 지원하는 창업 생태계 구축 △ 위험이 크지만 수익이 높은 연구에 대한 전폭적인 지원 △ 학제 간 협력과 기술이전에 대한 제도적 지원 등이 이스라엘을 창업국가로 이끈 요인이라는 점을 설명할 예정이다.
이어 자크 비오(Jacque Biot) 에꼴 폴리테크니크 총장이 ‘4차 산업시대 연구대학의 새로운 역할’을 주제로 4차 산업혁명에 대응하기 위해서는 대학부터 4.0이 되어야 한다는 점을 역설할 예정이다.
그는 인터넷 사용이 체화된 Z세대의 개성을 최대한 끌어올리고, 과학적 지식을 바탕으로 융합적 문제해결 능력을 갖춘 인재로 키우기 위해 대학조직이 선제적으로 변화돼야 한다는 점을 강조할 예정이다.
※ Z세대 : 1995년 이후 출생해 디지털 기술에 능숙해 이를 소비활동에 적극 활용하는 세대
이번 포럼은 전 세계 대학들이 공학교육의 혁신전략을 세우고 학생창업과 기업가정신 교육에 모든 역량을 모으고 있는 시점에서 열려 전 세계 연구대학의 교육과 연구 방향에 새로운 길을 제시할 것으로 기대된다.
강성모 KAIST 총장은 “4차 산업혁명 도래에 따른 연구대학의 사명은 융합형 인재 양성”이라며 “KAIST는 학습자 중심의 교육을 통해 학생 스스로 문제를 찾아 정의하고 그 해결책을 제시하는 융합형 인재를 양성하고 있다”라고 말했다.
이어 “이번 포럼은 세계 유수대학과 기관들이 모여 연구대학의 새로운 미래를 모색하는 자리로 산업계 ‧ 정부 ‧ 대학의 협력모델이 무엇인지를 찾는 소중한 기회가 될 것”이라고 말했다. 끝.
포럼 상세정보는 누리집(https://forum.kaist.ac.kr)에서 확인 할 수 있다. 끝.
2016.03.31
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전기자동차용 차세대 전지의 성능 극대화
〈 김 일 두 교수〉
우리 대학 신소재공학과 김일두 연구팀이 리튬-공기전지의 핵심 구성요소인 촉매를 대량생산할 수 있는 기술을 개발했다.
리튬-공기전지는 전기자동차에 쓰이는 리튬-이온전지를 대체할 차세대 전지로 주목받고 있으며, 이번에 연구팀이 개발한 원천기술을 통해 리튬-공기전지의 상용화에 한 발짝 다가갈 것으로 기대된다.
연구팀은 촉매활성이 뛰어난 두 소재인 루테늄산화물(RuO2)과 망간산화물(Mn2O3)이 균일하게 분포된 이중 나노튜브 구조를 손쉽게 대량 제조하는 원천기술을 확보했고, 이를 리튬-공기전지에 적용하는데 성공했다.
이번 연구는 나노재료 분야의 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 3일자 온라인 판에 게재됐다. (논문명: One-Dimensional RuO2/Mn2O3 Hollow Architectures as Efficient Bifunctional Catalysts for Lithium-Oxygen Batteries)
리튬-공기전지는 리튬-이온전지에 비해 용량이 10배 이상 높고 대기 중의 산소를 연료로 활용하기 때문에 전기자동차를 위한 에너지 저장장치로 큰 주목을 받고 있다.
그러나 방전 시 생성되는 고체 리튬산화물(Li2O2)이 충전 과정에서 원활히 분해되지 않아 전지의 효율 및 수명특성이 저하돼 상용화에 어려움을 겪었다. 따라서 탄소재 양극 내의 리튬산화물의 형성 및 분해를 안정적으로 도와주는 촉매 개발이 필수적으로 요구됐다.
리튬-공기전지용 촉매는 가벼우면서 내구성이 우수하고 촉매의 표면적을 최대한 넓히는 것이 중요하다. 현재 상용화 수준으로 대량생산이 가능하고 우수한 촉매 활성을 갖는 소재는 아직 개발되지 않았었다.
연구팀은 위의 문제 해결을 위해 루테늄과 망간 전구체가 녹아 있는 고분자 용액을 전기 방사했다. 이는 누에가 실을 뽑듯이 고분자 용액을 재료로 삼은 실을 뽑아내 루테늄-망간 전구체를 기반으로 한 고분자 복합 섬유를 합성해내는 기술이다.
이후 이 섬유를 고온 열처리하면 거푸집 역할을 하는 고분자 템플릿(Template)이 타서 없어지고, 루테늄산화물 및 망간산화물의 이종 물질이 함께 복합체를 이루는 이중튜브 구조의 촉매가 완성된다.
연구팀이 개발한 이중 튜브는 직경 220 나노미터의 외부튜브와 80 나노미터의 내부튜브로 이뤄져 안쪽 및 바깥쪽 벽이 동시에 촉매 반응에 참여 가능하고, 비어있는 공간이 많아 가볍다는 장점을 갖는다.
연구팀은 초기 충전, 방전 시의 과전압 차이가 약 0.8V 이내로 감소하는 효과를 얻었다. 기존 탄소재 사용시 과전압은 약 2.0V 이상이다. 또한 용량제한 1000 mAh/g 하에서 100사이클 이상의 안정적인 리튬-공기전지 특성을 확인했다.
위의 기술 향상이 가능한 이유는 리튬산화물의 생성반응(산소환원 반응)을 도와주는 망간산화물 촉매와 분해반응(산소발생 반응)을 돕는 루테늄산화물 촉매가 내, 외부 튜브에서 나노단위로 균일하게 존재하기 때문이다.
김 교수 연구팀의 핵심 기술인 전기방사 기술은 고분자, 금속 전구체가 포함된 용액을 전기적 인력으로 연신시켜 수십에서 수백 나노 직경의 나노섬유를 얻을 수 있는 기술이다.
이 기술은 쉽게 기능성 나노섬유를 대량생산할 수 있어 수처리용 필터, 황사 마스크, 마스크팩 소재, 바이오 필터 등에 활발히 사용되고 있다.
연구팀은 “휘발점이 다른 두 용매의 온도 상승 속도를 조절하는 간단한 공정을 통해 리튬-공기전지의 충전 및 방전에 이상적인 촉매구조 디자인에 성공했다”고 밝혔다.
김 교수는 “생산 공정이 매우 손쉽고 대량생산이 가능한 기술이다”며 “촉매의 성능이 우수해 차세대 전지로 각광받는 리튬-공기전지의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것이다”고 말했다.
신소재공학과 김상욱 교수와 공동 연구로 진행된 이번 연구는 윤기로 박사과정이 제1저자로 참여했고, ‘한국 이산화탄소 포집 및 처리 연구개발센터(Korea CCS R&D Center)’ 및 현대자동차의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 루테늄산화물-망간산화물 코어-쉘 나노튜브 및 이중 나노튜브 미세구조 사진
그림2. 나노튜브 촉매가 사용된 리튬-공기전지의 구성
그림3. 리튬-공기전지의 구동 원리
그림4. 루테늄산화물-망간산화물 코어-쉘 나노튜브 및 이중 나노튜브 형성원리
2016.02.16
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KAIST에 꽃핀 로봇 예술 … 인공의 뇌, 로봇은 진화 한다 전시회
진화론 : 인간에서 휴머노이드로 _ 손승현 作
자신과 닮은 또 하나의 신인류를 만들고자 하는 욕망은 과거의 역사에서 어렵지 않게 찾을 수 있다. 인간은 스스로 만든 연장물(Extension)을 통해 진화하며 결국 스스로 그들에게 길들이며 살아간다. 인간이 만든 휴머노이드 로봇이 미래의 삶을 어떻게 변화시킬 것인가를 고민해 보자는 작가의 설명이다.
KAIST 교내 KI빌딩에서 21일부터 2015년 2월 8일까지 열리는 ‘인공의 뇌, 로봇은 진화 한다’ 전시회에 참가한 손승현(43) 작가의 ‘진화론 : 인간에서 휴머노이드로’가 담은 의미다.
KAIST 예술 및 디자인위원회(위원장 김명석)가 과학과 예술의 융합을 통한 실험적 예술 전시회를 3년째 이어가고 있다.
이번 전시회는 2012년 기후 대기환경을 주제로 열린 <하늘을 보다>전과 2013년 생명의 다양성과 공생 네트워크를 주제로 열린 <생명은 아름답다>전에 이은 세 번째 기획전이다.
전시회는 ▲움직이다▲느끼다▲생각하다▲표현하다▲상상속의 실험 등 5개의 소주제로 나눠 전시된다. 백남준, 낸시랭, KAIST 김명석 교수 등 17명의 작가가 참여해 19점의 작품을 출품했다.
주요 작품으로는 컴퓨터 시각은 오류이지만 인간의 눈에는 얼굴 모습으로 보이는 ‘클라우드 페이스’(Cloud Face, 신승백 김용훈 作), KAIST 로봇 랩들의 재료와 모티브를 바탕으로 한 ‘통속의 뇌’(Brains in vat, 이부록․김명철 作)가 있다.
또 로봇의 일생을 다룬 ‘내 인생의 오월’(The May of My Life, 김명석 교수 Lab 作)은 인간과 로봇 간의 피드백을 통해 양 자 간의 새로운 관계를 다시 한 번 생각하게 하는 작품이다.
김명석 KAIST 예술 및 디자인위원장은 “문화예술의 다양한 콘텐츠는 학생들에게 풍부한 상상력을 제공할 것” 이라며 “이번 전시회가 과학적 아이디어와 함께 예술적 감각도 일깨우는 계기가 되기를 바란다”라고 말했다.
전시회 개막식은 21일 오후 2시 KI 빌딩 로비에서 출품작가, 내부구성원 등 100여 명이 참석한 가운데 열린다.
‘인공의 뇌, 로봇은 진화한다’展은 KAIST와 대전시립미술관이 주최하며 국립현대미술관과 소마미술관이 후원했다.끝.
2014.11.21
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亞 최대 대학생 국제회의‘ICISTS-KAIST 2013’개막
- 5일~9일 22개국 335명 대전 KAIST에 모여 현대사회 문제 해법 토론 -
과학기술과 사회의 통합을 위한 아시아 최대 대학생 국제회의 ‘ICISTS-KAIST 2013(조직위원장 이용희)’이 국내외 22개국 103개 대학 335여명이 참석한 가운데 5일(월) 10시 30분 대전 컨벤션센터 그랜드볼룸에서 성황리에 개막됐다.
9일(금)까지 4박 5일 동안 진행되는 이 행사는 ‘완전한 조화-인간 사회를 위한 공존’이라는 주제로 서로 다른 분야, 국적, 배경의 석학들과 대학생들이 모여 전공의 벽을 허물고 현대사회 문제의 해법을 토론한다.
이날 개막식에는 강성모 KAIST 총장과 채훈 대전 마케팅 공사 사장이 환영사와 축사를 진행했다. 이어서 미국 하버드대 쉴라 재서너프(Sheila Jasanoff) 교수가 기조연설자로 나섰다.
강성모 총장은 이날 축사에서 “개방된 생각을 갖고 다양한 관점에서 세계 각국의 다양한 참가자들과 토론하면 독특한 깨우침을 경험할 것”이라며 “생각의 깊이가 한 단계 도약하는 계기가 될 것”이라고 참가자들을 격려했다.
올해 행사에는 월터 벤더(Walter Bender) 전 MIT 미디어랩 소장, 데이비드 크리스천(David Christian) 호주 매쿼리대 교수 등 25명의 세계적 연사들이 강단에 선다.
참가자들은 그룹토의를 통해 석학들과 마주보며 의견을 교환한다. 또 조별로 주제에 대한 프로젝트를 수행한 뒤 결과물을 제출해 성과를 공유하기도 한다.
저녁에는 "맥주파티(Beer Party)"와 "컬쳐 나잇(Culture Night)"이 마련돼 있어 참가자들끼리 친목을 도모하면서 창작무용과 사물놀이 등 우리나라 문화를 소개할 예정이다.
특히, 셋째날인 7일 오후 4시 KAIST 대강당에서 ‘3D 프린터와 뇌파인식 기술’이라는 주제로 최신 과학기술에 대해 설명을 듣고 직접 체험할 수 있는 대중강연이 개최되는데 관심 있는 일반인들은 누구나 참석 가능하다.
‘3D 프린터’는 삼차원 물체를 인쇄하는 기술로 제3차 산업혁명을 이끌어낼 만한 주요 기술로 각광받고 있으며, ‘뇌파 인식기술’은 뇌파를 측정해 사람의 생각을 읽는 기술이다.
과학기술과 사회의 통합을 위한 국제학생컨퍼런스인 ICISTS(International Conference for the Integration of Science, Technology, and Society)는 KAIST 학부생들만의 힘으로 기획, 재정, 홍보, 운영 등 모든 과정을 직접 맡아 진행하는 아시아 최대 규모 국제 대학생 행사다.
행사에 대한 보다 자세한 사항은 홈페이지(www.icists.org)를 참고하면 된다.
2013.08.05
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KAIST-현대중공업, 미래 신사업 발굴 위해 연구센터 설립
- 미래 신사업 발굴과 EEWS 기술 공동연구 위해 연구센터 설립 -
- 5년간 연구개발 비용과 센터 운영경비 지원 -
세계 1위 조선업체인 현대중공업이 자사의 미래 신사업 발굴과 유망기술 공동 연구를 위해 KAIST와 손을 잡았다.
우리대학과 현대중공업은 21일 오전 11시 본관 제1회의실에서 강성모 총장, 이재성 사장, 연구센터 관계자 등 20여명이 참석한 가운데 『현대중공업–KAIST EEWS 연구센터(이하 ‘HK 연구센터’)』설립을 위한 협약을 체결했다.
‘HK 연구센터’는 양 기관이 EEWS 분야의 원천기술을 공동으로 개발하고 해당기술의 사업화 모델을 만들어 현대중공업의 미래 신사업을 창출할 수 있는 기반을 구축하는 업무를 수행하게 된다.
이를 위해 현대중공업은 HK 연구센터에 향후 5년간 연구개발 비용과 연구센터 운영경비를 지원할 계획이다.
앞서 현대중공업 황시영 부사장 등 관계자들은 EEWS 기획단을 방문해 공동개발 연구과제 선정을 위한 워크숍을 진행했는데, ▲LNG 추진선박 ▲태양광 발전 ▲에너지 저장 ▲연료전지 ▲탄산가스 포집 등 다양한 분야에서 공동연구를 진행하기로 KAIST와 합의했다.
현대중공업이 이와 같이 자사의 미래 유망기술 발굴 파트너로 KAIST EEWS 기획단을 꼽은 데는 ▲ 세계 최고 기준을 넘어선 최첨단 연구 성과물을 다수 확보한 점 ▲ 관련 분야 석․박사급 고급인력을 배출한 점을 높이 샀다라고 KAIST측은 설명했다.
2009년 정부의 지원을 받아 연구를 시작한 KAIST EEWS 기획단은 인류가 당면한 문제인 에너지(Energy), 환경(Environment), 물(Water), 지속가능한 성장(Sustainability)에 관한 문제를 해결할 첨단연구를 수행해 왔는데, 최근 5년 동안 세계 최고 기준보다 높은 수준의 연구 성과물을 24건 확보하였고 매년 200여명의 관련분야 석․박사급 연구 인력을 배출해 왔다.
특히 원천기술의 사업화를 위해 사업기획경진대회와 투자설명회를 매년 개최해 왔는데 최근 5년 동안 교수와 졸업생이 총 8건의 창업을 진행했다.
이번‘HK 연구센터’설립과 산학협력을 계기로, KAIST EEWS 기획단은 EEWS의첨단기술이 사업화 될 수 있도록 기업들과 지속적으로 협력을 강화할 방침이다.
HK연구센터 소장 겸 EEWS 기획단장인 이재규 교수는“현대중공업과 이번 협력은 기업이 대학 연구성과의 우수성에 공감하고 적극적으로 산학협력에 나선 대표적 사례”라고 말했다.
이 단장은 이어“EEWS 연구성과는 정부가 지속적으로 투자해 줘서 결실을 볼 수 있었다”며“원천기술 연구와 미래 신기술 개척을 위해서는 정부의 관심과 투자가 필수”라며 정부의 역할을 강조했다.
2013.06.22
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휴대용 음향카메라 개발
- 세계 3대 디자인 공모전 ‘레드 닷 디자인 어워드’ 수상 -
우리 학교 산업디자인학과 배석형 교수가 ㈜에스엠인스트루먼트 및 ㈜현대자동차와 공동으로 개발한 세계 최초의 ‘휴대용 음향카메라’가 세계 3대 디자인 공모전 중 하나인 레드 닷 디자인 어워드(Red Dot Design Award)의 제품디자인 부문 수상작으로 선정됐다.
자동차 운전자라면 한번쯤 원인을 알 수 없는 소음 때문에 골머리를 앓은 경험이 있을 것이다. 자동차를 비롯한 공업제품에서 비정상적인 소음이 발생하면 설계의 오류나 부품의 마모, 파손 등 다양한 문제가 있을 수 있는데 소음이 발생하는 위치를 사람의 청각으로 정확하게 찾아내기는 쉽지 않다.
이러한 상황에서 유용하게 쓰일 수 있는 장치가 음향카메라다. 열 감지 카메라가 온도의 분포를 색으로 표현하듯이 음향카메라는 마이크로폰 배열을 이용해 측정한 소리의 분포를 색으로 표현해 소음원의 위치를 보여준다.
하지만 기존의 음향카메라는 크고 무거울 뿐만 아니라 조립 및 설치 방법이 복잡하고 삼각대 위에 고정된 상태로만 사용할 수 있어 설치가 어려운 좁은 공간이나 자동차의 바닥면 등은 측정이 불가능한 경우가 많았다.
이번에 개발된 휴대용 음향카메라는 가로 39cm × 세로 38cm, 무게 1.78kg으로 크기와 무게가 기존 제품에 비해 각각 40%, 30%에 불과해 사용자가 자유롭게 들고 움직이면서 측정대상을 탐색할 수 있다.
다섯 가닥의 나선형으로 배치된 30개의 마이크로폰과 고해상도 카메라는 공업제품의 개발 및 수리 과정에서 중요한 350Hz~12kHz 주파수 대역의 소음의 분포를 이미지와 합성해 사용자에게 직관적으로 보여주며 동영상으로 저장할 수도 있다.
새로 개발된 제품은 기존의 제품과는 달리 일체형으로 측정에 앞서 마이크로폰을 조립하는 불편을 해소했다.
가운데 손잡이는 인체공학적으로 설계되어 사용자가 한 손으로도 음향카메라의 무게를 안정적으로 지탱할 수 있다. 또 받침대 역할을 하기도 하는 양 옆의 손잡이는 두 손을 이용해 다양한 방식으로 음향카메라를 잡을 수 있도록 설계되어 좁은 공간이나 바닥면 등도 사용자가 무리한 자세를 취하지 않고 측정할 수 있다.
현대자동차 남양연구소 이강덕 NVH 연구위원은 “지난 2월부터 휴대용 음향카메라를 신차 개발단계에서 다양하게 활용하고 있다”며 “한 손으로 들 수 있을 만큼 작고 가볍기 때문에 기존의 음향카메라로는 비추기 어려웠던 부분도 자유롭게 탐색할 수 있고 혼자서도 사용할 수 있어 작업 과정이 크게 향상됐다”고 말했다.
배석형 교수는 국제 디자인 공모전 수상과 관련해 “첨단 기술에 디자인 요소를 효과적으로 결합한 점을 인정받았다”며 “과학기술에 대한 수준 높은 이해가 가능한 KAIST 산업디자인학과의 역량을 보여준 좋은 사례”라고 말했다.
한편, 소음진동 전문기업 ㈜에스엠인스트루먼트는 지난 2006년 KAIST 창업보육센터에서 시작, 2년 만에 독자적인 기술력을 확보해 자립했으며 끊임없는 변화와 혁신을 통해 국가 소음진동 기술 발전에 기여하고 있다.
그림1. 레드 닷 디자인 어워드에서 수상한 휴대용 음향카메라 SeeSV-S205
그림2. 휴대용 음향카메라를 이용해 소음이 발생하는 위치를 찾는 모습
그림3. 휴대용 음향카메라를 이용해 자동차의 소음을 측정한 이미지
2013.04.04
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사우디 아람코-KAIST CO2 공동연구센터 출범
- CO2 배출량 줄이기 위해 양 기관이 6년간 6천만 달러 연구비 지원 -
지구온난화 문제해결을 위해 KAIST에 국내 최대 규모의 CO2 연구센터가 설립됐다.
우리 학교는 세계 최대 석유회사인 사우디 아람코(총재 칼리드 에이 알-팔레, Khalid A. Al-Falih)와 함께 대전 본원 KI빌딩 5층에 ‘사우디 아람코-카이스트 CO2 공동연구센터’를 설립하고 20일 오전 11시 개소식을 가졌다.
석유와 가스 매장량 규모에서 각각 세계 1위와 4위를 차지하고 있는 전 세계 최대의 산유국인 사우디아라비아의 국영석유회사인 아람코가 자국이 아닌 해외에 CO2 관련 연구센터를 직접 설립하고 연구에 대한 자율권을 보장하며 연구비까지 지원하는 것은 극히 이례적인 일로 받아 들여 지고 있다.
사우디 아람코는 그동안 외부 연구과제에 대해서는 연구주제를 직접 정해 미국과 프랑스 등 2개국 연구기관들과만 제휴를 통해 위탁형태로 발주해서 진행, 관리해왔기 때문이다.
지난 1월 7일 사우디 아람코 본사에서 양측이 양해각서(MOU)를 체결 한 후 약 한 달 반 만에 전격적으로 문을 연 CO2 공동연구센터는 아람코와 KAIST 연구진들이 지구 온난화의 주범으로 꼽히는 CO2 배출량을 줄이기 위한 혁신기술 개발을 위한 공동 연구를 수행하게 된다.
학교 관계자는 ‘사우디 아람코-카이스트 CO2 공동연구센터’ 개소식을 20일 개최한 배경에 대해 “사우디 아람코측에서 알-팔레 총재와 각별한 사이인 서 총장이 KAIST 재임기간 중에 행사를 열고 싶다는 뜻을 강하게 전해왔기 때문”이라고 설명했다.
이날 개소식에 KAIST에서는 서남표 총장을 비롯, 이용훈 교학부총장, 주대준 대외부총장, 백경욱 연구부총장, 조동호 ICC부총장, 강정구 기획처장 등이, 사우디 아람코 측에서는 사미르 에이 추바옙(Samir A. Tubayyeb) 엔지니어링 서비스부문 부사장과 에쉬레프 알-가자위(Ashraf Al-Ghazzawi) R&D센터 연구소장 등이 내빈으로 참석했다.
이밖에 외빈으로는 민계식 前 현대중공업 회장과 유종하 前 외무부 장관, 나세르 알-마하세르(Nasser Al-Mahasher) 에스오일 대표, 이동우 롯데캐미칼 연구소장, 곽병성 SK이노베이션 글로벌 테크놀로지부문 사장, 김대유 STX 사장 등이 자리를 함께 했다.
이날 문을 연 ‘사우디 아람코-카이스트 CO2 공동연구센터’는 앞으로 CO2 포집은 물론 지구 온난화의 주범인 CO2 배출량을 획기적으로 줄이고 경제성 있는 물질로 전환하는 연구개발을 중점적으로 수행한다.
특히 KAIST와 사우디 아람코는 “각 기관이 보유하고 있는 기술을 상호 공유하는 한편 연구원 교류 및 공동연구, 주요 연구자원 공동 활용, 연구과제 수행 등 전 방위적인 협력을 하게 될 것”이라고 학교 관계자는 설명했다.
이를 위해 양 기관은 공동 연구센터에 각각 500만 달러씩 매년 1천만 달러를 매칭펀드 형식으로 투자하는데 첫 연구기간인 올부터 오는 2018년까지 6년간 모두 6,000만 달러 (한화 약 648억원) 규모의 연구비를 지원키로 했다.
이와 함께 KAIST와 사우디 아람코는 CO2 공동연구센터를 우선 KI빌딩에 설치해 운영하되 곧 양측 관계자들이 참여하는 ‘공동건물위원회’를 구성하고 KAIST 대전 본원 인근에 건평 기준 약 5,000평 규모의 전용 연구센터를 설립할 계획이다.
‘공동연구위원회’는 이밖에 연구방향은 물론 연구 주제와 연구과제 수 결정 등에 대해 완전한 자율권한을 가지고 이를 추진해 나갈 방침이다.
서남표 총장은 이날 축사를 통해 “CO2 공동연구센터 설립은 “사우디 아람코와 KAIST의 돈독한 유대관계를 보여주는 좋은 사례”이라며 의미를 부여했다.
백경욱 연구부총장은 “사우디 아람코와의 CO2 공동연구센터 설립은 KAIST가 인류 삶의 질을 향상시키기 위해 과학기술 분야에서 해결해야 할 난제 중 우선적으로 CO2 문제해결을 위해 노력하는 첫 걸음”이라며 “KAIST는 과학기술계가 풀어야 할 난제에 하나씩 지속적으로 도전해 나갈 것”이라고 강조했다.
2013.02.20
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