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전산학부 김현준 학부생, AI 보안분야 최고 권위 학술대회 ACL 2025 논문채택
우리 대학 전산학부 김현준 학부생이 자연어처리(NLP) 분야 세계 최고 권위 학술대회인 'ACL 2025' 메인 컨퍼런스에 제1저자 논문이 채택되는 쾌거를 달성했다고 26일 밝혔다.
ACL(Association for Computational Linguistics)은 자연어처리 및 전산언어학 분야에서 가장 권위 있는 국제 학술대회로, 전 세계 AI 연구자들이 가장 주목하는 학술 행사 중 하나다. 학부생이 메인 컨퍼런스에서 제1 저자로 논문을 발표하는 것은 매우 이례적인 성과로 평가된다.
혁신적인 'M2S 프레임워크'로 AI 보안의 새로운 지평을 열다
김현준 학부생이 에임인텔리전스(대표 유상윤)에서 연구 인턴으로 활동하며 개발한 연구 성과는 'One-Shot is Enough: Consolidating Multi-Turn Attacks into Efficient Single-Turn Prompts for LLMs(한 번이면 충분하다: 다중 턴 공격을 효율적인 단일 턴 프롬프트로 통합하기)'라는 제목의 논문이다.
이 연구에서 제시한 핵심 기술인 'M2S(Multi-turn-to-Single-turn) 프레임워크'는 기존에 여러 번의 대화를 통해 수행되던 AI 공격을 단 한 번의 입력으로 압축하는 혁신적인 방법론이다. 마치 복잡한 요리 레시피를 간단한 원스톱 조리법으로 바꾸는 것처럼, 번거로운 다단계 과정을 효율적인 단일 과정으로 변환한 것이다.
복잡한 다중 턴 대화를 하이픈화, 숫자화, 파이썬화 전략을 통해 효율적인 단일 턴 프롬프트로 변환하는 과정을 보여준다.
95.9% 성공률 달성, 기존 방식보다 토큰 사용량 80% 절약
연구팀이 개발한 M2S 프레임워크는 '하이픈화(Hyphenize)', '숫자화(Numberize)', '파이썬화(Pythonize)'라는 세 가지 전략을 활용한다. 이는 복잡한 대화 형태의 공격을 체계적으로 정리된 단일 입력으로 변환하는 방법론이다.
실험 결과는 놀라웠다. 미스트랄-7B 모델에서 최대 95.9%의 공격 성공률을 달성했으며, GPT-4o에서는 기존 다중 턴 공격 방식보다 17.5% 더 높은 효과를 보였다. 특히 주목할 점은 토큰 사용량을 70-80% 절약하면서도 더 높은 성능을 기록했다는 것이다.
이는 마치 동일한 목적지에 도달하면서도 연료 소비는 5분의 1로 줄인 것과 같은 효과다. 연구팀은 "이번 발견을 통해 현재 대화형 AI의 보안 시스템이 예상보다 취약할 수 있음을 확인했다"고 설명했다.
6개월 만에 AI 안전성 분야 전문가로 성장
김현준 학부생은 "6개월 전만 해도 AI 안전성 분야에 대해 전혀 몰랐지만, 에임인텔리전스에서의 연구 인턴십을 통해 세계적 수준의 연구 성과를 달성할 수 있었다"며 소감을 밝혔다.
그는 또한 "주 5-6시간의 대전-강남 통학에도 불구하고 실제 연구에 기여할 수 있는 기회를 놓칠 수 없었다"며 "아이디어 구상부터 실험, 논문 심사 과정에서의 추가 실험과 반박까지 전 과정을 공동 제1 저자인 하준우와 함께 수행했다"고 연구 과정을 설명했다.
AI 안전성 강화를 위한 중요한 이정표
이번 연구는 현재 대화형 AI 시스템의 보안 취약점을 명확히 드러내며, 더 안전한 AI 개발을 위한 중요한 기초 자료를 제공한다. 연구 결과는 AI 개발자들이 보안 시스템을 강화하고, 안전장치를 더욱 정교하게 설계하는 데 중요한 지침이 될 것으로 기대된다.
에임인텔리전스의 하준우 연구원은 "이번 연구는 현재 LLM 방어 시스템의 취약점을 명확히 보여주며, 레드팀과 안전장치 설계에 중요한 시사점을 제공한다"고 연구의 의의를 평가했다.
국제적 연구 역량 인정받으며 KAIST 위상 제고
이번 성과는 KAIST 전산학부의 세계적 수준의 교육과 연구 환경을 보여주는 사례로 평가된다. 학부생이 국제 최고 권위 학술대회에서 제1 저자로 논문을 발표하는 것은 KAIST의 우수한 인재 양성 시스템과 연구 역량을 국제적으로 인정받는 계기가 되고 있다.
김현준 학부생은 현재 우리 대학 AI 대학원에서도 연구 인턴으로 활동하며 RAG(Retrieval-Augmented Generation) 기반 AI 신약 개발 연구를 진행하고 있어, 향후 AI 안전성과 응용 분야에서의 지속적인 연구 성과가 기대된다.
paper: https://arxiv.org/abs/2503.04856
GitHub：https://github.com/Junuha/M2S_DATA
2025.05.27
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엔비디아 쿠다 통합메모리 없이 세계 최고 그래프 연산 혁신
인공지능 분야에서 지식 체계나 데이터베이스를 그래프로 저장하고 활용하는 사례가 급증하지만, 일반적으로 복잡도가 높은 그래프 연산은 GPU 메모리의 제한으로 인해 매우 작은 규모의 그래프 등 비교적 단순한 연산만 처리할 수 있다는 한계가 있다. 우리 연구진이 25대의 컴퓨터로 2,000초가 걸리던 연산을 한 대의 GPU 컴퓨터로 처리할 수 있는 세계 최고 성능의 연산 프레임워크를 개발하는데 성공했다.
우리 대학 전산학부 김민수 교수 연구팀이 한정된 크기의 메모리를 지닌 GPU를 이용해 1조 간선 규모의 초대규모 그래프에 대해 다양한 연산을 고속으로 처리할 수 있는 스케줄러 및 메모리 관리 기술들을 갖춘 일반 연산 프레임워크(일명 GFlux, 지플럭스)를 개발했다고 27일 밝혔다.
연구팀이 개발한 지플럭스 프레임워크는 그래프 연산을 GPU에 최적화된 단위 작업인 ‘지테스크(GTask)’로 나누고, 이를 효율적으로 GPU에 배분 및 처리하는 특수한 스케줄링 기법을 핵심 기술로 한다. 그래프를 GPU 처리에 최적화된 자체 개발 압축 포맷인 HGF로 변환해 SSD와 같은 저장장치에 저장 및 관리한다.
기존 표준 포맷인 CSR로 저장할 경우, 1조 간선 규모의 그래프 크기가 9테라바이트(TB)에 이르지만, HGF 포맷을 활용하면 이 크기를 4.6테라바이트(TB)로 절반 가까이 줄일 수 있다. 또한 GPU에서는 메모리 정렬 문제로 그간 사용되지 않았던 3바이트의 주소 체계를 최초로 활용, GPU 메모리 사용량을 약 25% 절감했다.
또한, 엔비디아(NVIDIA) 쿠다(CUDA)의 통합 메모리(Unified Memory)에 전혀 의존하지 않고, 메모리 부족으로 인한 연산 실패를 방지할 수 있도록 메인 메모리와 GPU 메모리를 통합적으로 관리하는 GTask 전용 메모리 관리 기술을 주요 핵심 기술로 포함하고 있다.
김민수 교수 연구팀은 삼각형 개수 세기*와 같은 고난도 그래프 연산을 통해 지플럭스 기술의 성능을 검증했다.
*삼각형 개수 세기: 그래프에서 서로 연결된 세 개의 정점이 이루는 삼각형 형태의 관계를 모두 찾고 개수를 세는 연산으로 데이터 분석 및 인공지능에서 널리 활용됨
약 700억 간선 규모의 그래프를 대상으로 한 실험에서, 기존의 최고 성능 기술은 고속 네트워크로 연결된 컴퓨터 25대를 이용해 약 2,000초가 걸리던 삼각형 개수 세기 연산을 지플럭스는 GPU가 장착된 단일 컴퓨터만으로 약 두배 빠른 1,184초 만에 처리하는 데 성공했다.
이는 단일 컴퓨터로 삼각형 개수 세기 연산을 성공적으로 처리한 현재까지 알려진 최대 규모의 그래프다.
김민수 교수는 “최근 그래프 RAG(검색증강생성), 지식 그래프, 그래프 벡터 색인 등 대규모 그래프에 대한 고속 연산 처리 기술의 중요성이 점점 커지고 있다”며, “지플럭스 기술이 이러한 문제를 효과적으로 해결할 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구에는 전산학부 오세연, 윤희용 박사과정이 각각 제 1, 2 저자로, 김 교수가 창업한 그래프 딥테크 기업인 (주)그래파이 소속 한동형 연구원이 제3 저자로, 김 교수가 교신저자로 참여했고. 연구 결과는 IEEE 주최 국제데이터공학학술대회(ICDE, International Conference on Data Engineering)에서 지난 5월 22일에 발표됐다.
※ 논문제목: GFlux: A fast GPU-based out-of-memory multi-hop query processing framework for trillion-edge graphs
※ DOI: https://doi.ieeecomputersociety.org/10.1109/ICDE65448.2025.00075
한편, 이번 연구는 과기정통부 IITP SW스타랩과 한국연구재단 중견과제의 지원을 받아 수행됐다.
2025.05.27
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녹색성장지속가능대학원 ‘넷제로 인텔리전스 포럼’ 성료
우리 대학 녹색성장지속가능대학원은 23일 서울 종로에 위치한 BKL법무법인(유한)태평양에서 탄소중립 문제의 시급성과 복잡성에 대한 대응하기 위한 ‘넷제로 인텔리전스(Net-Zero Intelligence) 포럼’을 성공적으로 개최했다.
이번 포럼은 탄소중립이 단일 기술만으로 해결될 수 없다는 인식 아래, 과학기술뿐 아니라 정책, 통상, 녹색금융 등 다양한 영역의 유기적인 연계와 데이터 기반 인사이트의 중요성을 강조하기 위해 마련됐다. 행사 주최 측은 ‘넷제로 인텔리전스’를 데이터와 AI를 바탕으로 국가와 기업의 탄소중립 및 녹색성장 목표 달성을 지원하는 최적의 전략과 분석 기술체계로 정의하고, 이를 중심으로 다양한 논의가 이어졌다.
포럼은 김상협 글로벌녹색성장기구(GGGI) 사무총장의 축사를 시작으로, 조영준 대한상공회의소 지속가능경영원 원장의 환영사, 엄지용 녹색성장지속가능대학원 원장의 기조 발표가 이어졌다.
엄 원장은 "탄소중립과 녹색성장을 위한 넷제로 인텔리전스"를 주제로 “기후 위기의 심각성을 고려할 때, 데이터과 AI 기술로 기후 리스크에 대한 정량적 평가와 함께 넷제로를 촉진해야, 지속 가능한 투자와 의욕적인 정책 추진이 가능하다”며, “이를 선도할 융합형 인재 양성과 산학관 이해관계자들의 공감과 협력이 필수적”이라고 강조했다.
이어진 패널 토론은 KAIST 김지효 교수의 사회로 진행됐으며, ▲이효섭 박사(인코어드테크놀러지스), ▲이태의 선임연구위원(에너지경제연구원), ▲손정락 교수(KAIST), ▲이윤빈 박사 (중앙대학교)가 참여해, 넷제로 인텔리전스의 국내외 적용사례와 정책· 산업 현장에서의 실효적 활용 방안에 대해 열띤 논의를 펼쳤다.
이번 포럼은 지난해 9월 개최된 ‘국제기후·에너지 컨퍼런스’에서 KAIST와 국내 8개 탄소중립 관심 기업이 체결한 ‘넷제로 인텔리전스 파트너십(NZIP)’의 일환으로 기획되었으며, BKL 논의 성과를 공유하고, 이후 원격·대면 협의를 통해 도출된 주요 현안을 중심으로 구성됐다.
GGGI 김상협 사무총장은 이날, “전 세계가 고심하는 기후변화 대응 방안을 마련하기 위해 협력해 온 NZIP 회원사와 관계자들의 노고에 깊이 감사드린다.”며, “GGGI 또한 AI의 잠재력을 주목하며 AI기반 MRV(측정, 보고, 검증)시스템을 통해 탄소 배출량과 감축 성과를 투명하게 관리할 계획”이라고 밝혀 글로벌 협력의 중요성과 향후 공동 대응의 방향성을 제시했다.
녹색성장지속가능대학원은 이번 포럼을 시작으로, 탄소중립 사회 전환을 위한 데이터 기반 의사결정 체계 구축과 학계·산업계 간 협력의 구체화를 지속적으로 추진해 나갈 계획이다.
2025.05.26
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암 조직 ‘3D·가상염색’ 혁신기술로 절개 없이 관찰 가능
기존에 암 조직을 얇게 절단하여 염색한 뒤 관찰하던 전통 방식에서 벗어나, 우리 대학과 국제공동연구진이 첨단 광학 기술을 활용해 절개없이 암 조직의 3차원 구조를 인공지능 기반 딥러닝 알고리즘을 접목시켜 실제처럼 가상 염색 영상으로 구현하는 기술을 성공하여 향후 차세대 비침습 병리 진단의 혁신을 기대할 수 있게 됐다.
물리학과 박용근 교수 연구팀이 연세대 강남세브란스병원 신수진 교수팀, 미국 메이오클리닉(Mayo Clinic) 황태현 교수팀, 토모큐브 인공지능 연구팀과의 공동연구를 통해, 별도의 염색 없이도 암 조직의 3차원 구조를 생생하게 보여줄 수 있는 혁신적인 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
200여년간 사용되어 온 기존 병리학에서는 암 조직을 현미경으로 관찰하던 방식은 3차원으로 이루어진 암 조직의 특정 단면만을 보여주기 때문에, 세포간의 입체적 연결 구조나 공간적 배치를 파악하는데 한계가 있었다.
이에 연구팀은‘홀로토모그래피(Holotomography, HT)’라는 첨단 광학 기술을 활용해 조직의 3차원 굴절률 정보를 측정하고, 여기에 인공지능 기반 딥러닝 알고리즘을 접목시켜 마치 가상의 염색(H&E)* 이미지 생성하는데 성공했다.
* H&E(Hematoxylin & Eosin): 병리 조직을 관찰할 때 가장 널리 사용되는 염색법으로, 세포의 핵은 헤마톡실린(Hematoxylin)으로 파란색, 세포질은 에오신(Eosin)으로 분홍색으로 염색된다.
연구팀은 이 기술이 생성한 영상이 실제 염색된 조직 영상과 매우 유사하다는 점을 정량적으로 입증했으며, 다양한 장기와 조직에서도 일관된 성능을 보여줌으로써 차세대 병리 분석 도구로서의 범용성과 신뢰성을 입증했다.
또한, 토모큐브사의 홀로토모그래피 장비를 활용해 한국과 미국의 병원 및 연구기관과 공동으로 기술 실현 가능성을 검증함으로써, 이 기술이 실제 병리 연구 현장에 본격적으로 도입될 수 있음을 보여주었다.
박용근 교수는 “이번 연구는 병리학의 분석 단위를 2차원에서 3차원으로 확장한 매우 의미 있는 성과”라며, “앞으로 미세 종양 환경 내에서 암 종양의 경계나 주변 변역 세포들의 공간 분포를 분석할 수 있는 등 다양한 생의학 연구와 임상 진단에 널리 활용될 수 있을 것”이라고 전했다.
이번 연구는 박주연 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 참여했으며, 세계적 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 5월 22일자로 온라인 게재되었다.
(논문명: Revealing 3D microanatomical structures of unlabeled thick cancer tissues using holotomography and virtual H&E staining. https://doi.org/10.1038/s41467-025-59820-0)
본 연구는 한국연구재단 리더연구사업, 한국산업기술진흥원의 글로벌산업기술협력센터사업, 보건산업진흥원의 지원을 받았다.
2025.05.26
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2025년 KAIST DCM 개최
우리 대학이 교원들의 창업과 기술사업화 역량강화를 위한 벤처캐피탈(이하 VC) 대표들과의 미팅을 5월 22일 KI 빌딩에서 진행했다.
기술가치창출원이 주관하는 이번 행사는 우리 대학 교수진과 VC 대표들이 정기적인 만남(Department Capital Meeting, 이하, DCM)을 통해 상호 네트워크를 구축하는 자리다. 창업과 기술사업화에 관심 있는 교원들의 도전 정신을 장려하고 역량을 강화하자는 취지로 21년 11월부터 이어오는 행사다.
7회째를 맞은 올해 행사에는 미래과학기술지주, 베이스벤처스, 블루포인트파트너스, 카이스트청년창업투자지주, 카이스트홀딩스, 카이트창업가재단, 카카오벤처스, 한국산업은행 총 8개의 투자 회사 및 기관의 대표이사 및 담당직원이 참여했다.
우리 대학에서는 강지훈 교수(전산학부), 김범준 교수(AI 대학원), 김세종 교수(경영공학부), 김우연 교수(화학과), 김주호 교수(전산학부), 박진규 교수(산업및시스템공학과), 박현준 교수(산업디자인학과), 손창호 교수(의과학대학원), 손훈 교수(건설및환경공학과), 오병하 교수(생명과학과), 이광록 교수(생명과학과), 한동수 교수(전산학부)까지 총 12명의 교원이 자리를 함께했다.
참석 교원 중 이미 교원창업을 한 5명의 교원은 주로 기술사업화 방안과 투자 방안에 대해 참석 VC 대표와 논의했으며, 창업을 앞두거나 창업에 관심 있는 교원 7명은 사업화 아이디어에 대한 검증과 조언을 듣는 시간을 가졌다. 이뿐만 아니라 참여 교원들은 기술창업·신산업 발굴·기술이전·전략투자 파트너십·비즈니스 시뮬레이션 등에 대한 기술사업화 방안과 투자 방안도 함께 논의하는 시간을 가졌다.
행사를 총괄한 이건재 기술가치창출원장은 "DCM 행사가 계기가 되어 VC로부터 직접 투자를 받게 된 교원창업기업들이 있고, VC와 교원 모두에게 도움이 되는 사례들이 많이 있으니 앞으로도 많은 교수님들이 DCM 프로그램을 활용하시기를 기대한다며 앞으로도 VC 대표들과 교원들이 네트워크를 형성하고, 나아가 카이스트의 많은 교원창업기업이 우수한 기술사업화성과를 거두길 바란다"라고 전했다.
2025.05.23
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KAIST 임형규 동문, ‘I am a KAIST’잇는 챌린지에 1억원 기부
우리 대학 임형규 前 KAIST 동문회장이 교가·애국가 챌린지 경연대회의 시상금으로 1억 원을 기부했다. 이 기부금은 2026년 대회부터 시상금으로 사용될 예정으로, KAIST 교육문화 확산과 공동체 의식 함양에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.
교가·애국가 챌린지는 KAIST의 가치와 교육이념에 대한 공감대를 높이고, 애국심과 애교심을 고취하기 위해 2024년 이광형 총장의 제안으로 처음 기획된 행사다. 참가자들은 KAIST 교가, 애국가, 혹은 조수미 문화기술대학원 초빙석학교수가 새롭게 헌정한 ‘I’m a KAIST’를 부르며, KAIST에 대한 소속감과 자긍심을 표현하게 된다. 특히, 올해부터는 참가자가 직접 작곡한 ‘내가 만든 교가’를 가창하는 항목이 신설되어 무대 구성이 더욱 다채로워졌다.
대상 수상팀에는 총장상과 함께 상금 100만 원이 수여되며, 최우수상과 참가팀에게도 총 200만 원 규모의 상금과 부상이 주어진다.
임형규 전 동문회장은 "국가 공동체에 대한 사랑은 건전한 세계시민 의식의 기초가 된다”며 “저에게는 가족 사랑과 함께 이 국가 공동체에 대한 사랑이 성장의 큰 에너지원이었다”라고 밝혔다.
이어 "애국가와 교가를 부르는 이 챌린지가 KAIST인들에게 뿌리 있는 세계시민으로 성장하는 좋은 자양분이 되었으면 한다"고 기부 소감을 밝혔다.
이광형 총장은 “학교에 대한 자긍심을 고취하고 애국가를 통해 나라 사랑에 대한 관심을 높이는 의미있는 프로그램에 아낌없는 후원을 해주신 임형규 전 동문회장님께 감사드린다”며 “이번 기부는 KAIST 구성원들이 학교에 대한 소속감과 국가 공동체에 대한 책임감을 함께 키워나가는 계기가 될 것”이라고 전했다.
임 전 회장은 2018년부터 매년 ‘링크제니시스 베스트티처 어워드’ 포상기금을 기부하며 창의·도전·배려의 가치를 실천한 교원을 격려해 왔다. 또한, 전기및전자공학부 장학기금, 동문학술장학재단 장학금 등 총 10억원에 달하는 기금을 이어오며 KAIST의 인재 양성과 발전에 지속적으로 기여하고 있다.
한편, ‘제2회 교가·애국가 챌린지’는 5월 21일 KAIST 본원 대강당에서 개최되어 150여 명의 관객이 참여한 가운데 성황리에 마무리되었다. 본선에는 8개팀이 무대에 올라 관객 평가(10%), 심사위원단 점수(90%)를 합산해 최종 우승팀이 선정됐다.
대상은 애국가를 락 버전으로 편곡하여 밴드형태로 연주한 ‘애국락’팀이 수상했고, 최우수상은 아카펠라로 교가를 부른 ‘지휘자의 형태’팀, 우수상은 AI를 활용해 자작 교가 ‘빛나는 너는 KAIST’를 연주한 문화기술대학원 최은진 학생이 수상했다. ‘애국락’팀은 관객 인기상까지 함께 수상했으며, 이외에도 5팀이 참가상을 받았다.
2025.05.23
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질병 판단·신약 발굴까지‘한국형 챗GPT 플랫폼’개발한다
우리 대학 디지털바이오헬스AI연구센터(센터장: KAIST 김재철AI대학원 예종철 교수)에서 과학기술정보통신부의 ‘AI 최고급 신진연구자 지원사업(AI 스타펠로우십)’에 선정되어, 2025년 5월부터 2030년 12월까지 총 115억 원을 투입해 질병을 스스로 추론하고 판단하고 신약을 발굴하는 AI 기술과 플랫폼을 본격적으로 개발한다.
본 과제는 신진 연구자 중심의 혁신적 AI 연구 생태계를 조성하고 바이오·의료 분야의 전문 지식체계를 활용하고 이를 자동으로 확장할 수 있는 추론형 AI 에이전트 개발을 목표로 한다.
김재철 AI대학원 예종철 교수를 책임연구자로 하여, KAIST의 최윤재, 이기민, 안성수, 박찬영 교수 등 신진연구자들과, 주재걸, 김우연 교수 등 중견 연구자들이 공동으로 프로젝트를 수행한다. 이들은 KAIST 내 다양한 연구실과 협력해 AI 추론의 이론적 기초부터 실용화까지 아우르는 전 주기적 연구를 수행할 예정이다.
구체적으로는 ▲다양한 의료 지식체계를 통합해 진단 및 치료의 정밀성과 신뢰성을 높이는 고성능 추론 모델 구축, ▲기호 기반 추론과 신경망 모델을 효율적으로 결합한 융합형 추론 플랫폼 개발, ▲‘셀 온톨로지(cell ontology)’ 기반의 신약 개발 및 바이오마커 발굴 AI 기술 확보 등을 주요 목표로 삼고 있다.
또한, 삼성서울병원, 네이버클라우드, ㈜히츠 등 산업계와 의료기관과의 긴밀한 협력을 통해, ▲의료 지식체계를 활용한 임상 진단 AI, ▲신약 개발을 위한 AI 기반 분자 타겟 탐색, ▲지식 확장이 가능한 AI 추론 플랫폼의 상용화까지 실현하는 것을 목표로 한다.
KAIST 디지털바이오헬스AI연구센터장 예종철 교수는 “AI 추론 모델 개발 경쟁이 본격화되는 시점에서, KAIST가 세계 최고 수준의 신진 연구자들과 함께 바이오·의료 분야에 특화된 AI 기술 개발을 이끌게 되어 매우 영광스럽게 생각한다”며 “2025년부터 6년간 진행될 과제 종료 이후에는 참여 신진연구자들이 연구 성과 면에서 세계 1위 수준에 도달할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 포부를 밝혔다.
한편, AI 스타펠로우십은 박사후연구자 및 임용 7년 이내 교원이 프로젝트 리더(PL)로 참여해 주도적으로 연구를 이끄는 신설 사업으로, 대학내의 다수의 연구실과 수요기업이 컨소시엄을 구성해 운영된다.
KAIST는 이번 사업을 통해 삼성서울병원, 네이버클라우드, 히츠 등과 함께 바이오·의료 융합형 AI 인재를 육성하고, 핵심 기술의 상용화를 동시에 추진해 나갈 계획이다.
2025.05.23
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마그논 3차원 제어 세계 첫 규명- 뉴로모픽·양자기술 게임체인저로
전류없이 자석으로 정보 전달이 가능한 마그논(스핀파)으로 처리하는 마그논 홀 효과는 지금까지 2차원 평면에서만 가능하다고 알려져 있는데 그 한계를 뛰어넘는다면 어떨까? 마그논이 3차원 공간에서 활용가능하다면 입체적 회로 등 자유로운 설계부터 인간의 뇌 정보와 같이 차세대 뉴로모픽(뇌 모사형) 연산 구조 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. KAIST와 국제공동연구진은 기존에 마그논 개념을 뛰어넘어, 3차원 공간에서도 자유롭고 복잡하게 움직일 수 있다는 3차원 마그논 홀 효과를 세계 최초로 예측했다.
우리 대학 물리학과 김세권 교수가 독일 마인츠 대학의 리카르도 자르주엘라 박사와 공동연구를 통해, 복잡한 자석 구조(쩔쩔맴 자성체, topologically textured frustrated magnets) 내에서 마그논(스핀파)과 솔리톤(스핀들의 소용돌이)의 상호작용이 단순하지 않고 복잡하게 설명된다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.
전자의 움직임처럼 정보를 전달할 수 있는 마그논(스핀 파동)은 전류를 쓰지 않고 정보를 전달해 열이 나지 않는 차세대 정보 처리 기술로 주목받고 있다. 지금까지의 마그논 연구는 스핀들이 한 방향으로 가지런히 정렬된 단순한 자석에서만 이루어졌고 이를 설명하는 수학도 비교적 단순한 ‘가환(Abelian) 게이지 이론’이었다.
연구팀은 쩔쩔맴 자성체와 같은 복잡한 스핀 구조에서는 마그논이 여러 방향에서 복잡하게 상호작용하고 얽히며 이 움직임은 기존보다 한 차원 높은 수학인 ‘비가환(non-Abelian) 게이지 이론’을 적용했고, 이를 세계 최초로 입증했다.
이번 연구는 향후 마그논을 이용한 저전력 논리소자, 토폴로지 기반 양자 정보 처리 기술 등에 응용될 수 있는 가능성을 제시함으로써 미래 정보기술의 판도를 바꿀 가능성을 보여주고 있다.
기존 선형 자성체에서는 자기 상태를 나타내는 값(질서 변수)이 벡터로 주어지며, 이에 기반한 마그노닉스 연구에서는 마그논이 스커미온과 같은 솔리톤 구조에서 이동할 때, U(1) 가환 게이지장이 유도된다고 해석되어 왔다. 이는 솔리톤과 마그논의 상호작용은 양자전기역학(QED)과 유사한 구조를 가지며, 이를 통해 2차원 자성체에서의 마그논 홀 효과와 같은 여러 실험적 결과를 잘 설명해 왔다.
하지만 연구팀은 이번 연구를 통해, 쩔쩔맴 자성체에서는 질서 변수가 단순한 벡터가 아닌 쿼터니언(quaternion)으로 표현되어야 하고, 그 결과 마그논이 느끼는 게이지장도 단순한 U(1) 가환 게이지장이 아닌 SU(3) 비가환 게이지장이 된다는 점을 이론적으로 최초 규명했다.
이는 곧 쩔쩔맴 자성체 안에는, 기존의 자성체에서 보이던 한두 가지 종류의 마그논이 아닌, 세 가지 종류의 마그논이 존재하며, 이들 각각이 솔리톤과 복잡하게 얿혀 상호작용하게 된다는 뜻이다. 이러한 구조는 전자기 힘을 설명하는 양자전기역학(QED)보다는, 양자색역학(QCD)과 유사한 구조를 갖는다는 점에서 큰 의미를 지닌다.
김세권 교수는 “이번 연구는 쩔쩔맴 자성체의 복잡한 질서 속에서 발생하는 마그논의 동역학을 설명할 수 있는 강력한 이론적 틀을 제시했다”며, “비가환 마그노닉스를 최초로 제시함으로 양자 자성 연구 전반에 영향을 줄 수 있는 개념적 전환점이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 독일 마인츠대학 리카르도 자르주엘라(Ricardo Zarzuela) 박사가 제 1저자로 물리 분야 세계적인 학술지 `피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)‘에 5월 6일 자로 게재됐다.
※ 논문명 : Non-Abelian Gauge Theory for Magnons in Topologically Textured Frustrated Magnets, Phys. Rev. Lett. 134, 186701 (2025)
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.186701
이번 연구는 한국연구재단 해외우수과학자 유치사업 플러스(브레인 풀 플러스)의 지원을 받아 수행됐다.
2025.05.22
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제조AI빅데이터센터, ‘한국산업단지공단 제조기업 CEO AX 세미나’ 개최
우리 대학 제조AI빅데이터센터(센터장 김일중 책임교수)는 2025년 5월 21일, 한국산업단지공단(이사장 이상훈) 소속 제조기업 CEO를 대상으로 ‘한국산업단지공단 제조기업 CEO AX 세미나’를 개최했다.
이번 세미나는 지난 2월 20일 개최된 ‘한국산업단지공단 제조기업 AX 세미나’에서 참가자들로부터 긍정적인 반응과 지속적인 개최 요청을 받은 데 따라, 정기 세미나로 편성되어 첫 번째 공식 세션으로 진행됐다.
이날 세미나에는 산업단지 입주기업의 대표 및 임직원 등 총 21명이 참석했으며, ▲제조데이터 및 AX 기술·활용 사례 소개 ▲제조AI 분석 알고리즘 교육 ▲인공지능 제조 플랫폼(KAMP, Korea AI Manufacturing Platform)을 활용한 SaaS 기반의 제조AI 개발 및 분석 실습 등으로 구성된 프로그램이 운영됐다.
한국산업단지공단은 향후에도 스마트 산업단지 구현과 입주기업의 AX(AI Transformation) 전환을 촉진하기 위해 KAIST 제조AI빅데이터센터와의 협력을 통해 정기적인 AX 세미나를 지속 개최할 계획이다.
우리 대학 제조AI빅데이터센터장 김일중 교수는 “앞으로는 제조현장에 AI 기술을 적극적으로 빠르게 도입하는 기업과 그렇지 않은 기업간 생산격차 및 지속 가능한 혁신성 차이가 발생할 것이다”며 “이번 세미나가 산업단지 입주 제조기업에게 제조AI 기술이 미래성장 동력을 위한 전략적 도구로 인식되고, 인공지능 제조 플랫폼(KAMP)이 많이 활용되는 계기가 되길 바란다.”라고 밝혔다.
2025.05.22
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스승의 날에 찾아온 생명의 선물, KAIST 연못가에 태어난 아기 거위들
스승의 날, KAIST 캠퍼스에 뜻깊은 생명의 기적이 찾아왔습니다. 오리 연못가에서 거위 한 쌍이 두 마리의 새끼를 낳았습니다.
노란 솜털을 뒤덮은 새끼 거위들은 연못가를 종종거리며 탐험을 시작했고, 곁에서는 이모 거위들이 든든하게 자리를 지키고 있었습니다. 두리번거리며 주변을 살피는 모습, 물가의 돌 위에서 깡충대는 발걸음, 물속을 유영하며 뒤따르는 아기들의 행렬은 보는 이들의 마음을 저절로 녹입니다.
스승의 날에 태어난 이 특별한 새 생명은 마치 ‘보살핌’과 ‘성장’이라는 날의 의미를 상징하는 듯합니다. 생명의 경이로움이 깃든 이 장면은 KAIST 구성원들에게 따뜻한 위로와 기쁨을 선사하며, 연구와 배움의 공간인 캠퍼스에 자연의 감동을 더했습니다.
이 귀여운 가족은 벌써부터 연못의 주인처럼 여유로운 모습으로 주변을 누비고 있습니다. 봄빛 가득한 연못가에 생명의 기쁨이 더해지며, KAIST 캠퍼스에는 따뜻한 미소가 번지고 있습니다.
연못은 이제 학생들과 교직원들에게 작지만 특별한 쉼터가 되었습니다. 스승의 날에 찾아온 이 거위 가족은, 자연이 전하는 돌봄과 배움의 의미를 조용히 일깨워줍니다.
2025.05.21
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그린수소 생산 촉매 수명 예측 세계 첫 성공
태양광, 풍력 등 재생에너지를 활용한 수소 생산 시스템에서는 에너지원의 특성상 전력 공급이 일정하지 않아, 수전해 장치*의 부하가 지속적으로 변화한다. KAIST 연구진이 이런 전력 부하의 변동이 불가피한 그린 수소 생산 환경에서, 전기 에너지 효율을 높이고 낮은 전압에서도 수소 생산 효율을 높이는 촉매의 열화(성능 저하)를 정량적으로 진단할 수 있는 세계 최초의 방법론을 제시했다.
*수전해 정치(Water Electrolyzer): 물을 전기 분해하여 수소와 산소를 생산하는 장치로 탄소 배출 없이 수소를 생산할 수 있어 그린 수소 생산의 핵심 기술로 주목받고 있음
우리 대학 생명화학공학과 정동영 교수 연구팀이 수전해 시스템에서 촉매의 실질적인 수명을 예측할 수 있는 새로운 평가 지표인 ‘운영 안정성 지수’를 개발했다.
연구팀은 수전해 시스템이 꺼지거나 낮은 부하로 운전될 때 발생할 수 있는 촉매 및 지지체의 열화 현상 촉매의 손상이나 성능 저하 현상을 규명하고, 이를 정량화할 수 있는 새로운 평가 지표인 ‘운영 안정성 지수(Operational Stability Factor, OSF)’를 제안했다.
운영 안정성 지수는 수전해 장비가 반복적으로 작동 및 정지(on/off)하는 과정에서 발생하는 촉매 열화 정도를 수치로 반영함으로써, 실제 운전 조건에서의 내구수명을 보다 정확하게 예측할 수 있도록 설계되었다.
예를 들어, 운영 안정성 지수가 100%이면 부하 변동 중에도 촉매가 전혀 손상되지 않는다는 뜻이고, 99%이면 매번 시스템이 꺼질 때마다 1%씩 촉매가 손상된다는 의미다.
향후 이 지표를 통해 내구성을 고려한 운전 조건의 최적화를 가능해지며, 장수명 수전해 시스템 운영 전략 수립에 중요한 기준으로 활용될 수 있다.
정동영 교수는 “운영 안정성 지수(OSF)는 수전해 촉매의 장기 수명을 수치로 예측할 수 있는 강력한 평가 기준으로, 향후 내구성 진단을 위한 국제 표준으로 발전할 가능성이 크다”고 밝혔다.
해당 논문은 생명화학공학과 박사과정 김진엽 연구원이 제1 저자로 에너지 분야 최고 권위지 중 하나인 ‘에이시에스 에너지 레터스(ACS Energy Letters, IF=19.3)’지에 5월 2일 자로 게재됐다.
※ 논문명: Operational Stability Factor: A Comprehensive Metric for Assessing Catalyst Durability in Dynamic Water Electrolyzer Conditions DOI: https://doi.org/10.1021/acsenergylett.5c00406
※ 저자정보:김진엽(KAIST 생명화학공학과 박사과정, 제1 저자), 노종수(KAIST 생명화학공학과 박사과정, 공저자), 정동영(KAIST 생명화학공학과, 교신저자)
한편, 이번 연구는 한국연구재단 소재 글로벌 영커넥트 사업, KAIST 도약과제의 지원을 받아 수행됐다.
2025.05.21
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작은 공이 쏘아올린 전산학부 ‘크래프톤 빌딩’ 준공
우리 대학이 동문의 큰 기부를 받아 시작한 전산학부 증축 건물을 건립했다. 5월 20일 오후 3시 본원 크래프톤 에스오씨(KRAFTON SoC, School of Computing) 빌딩 앞에서 진행된 준공식에는 장병규 크래프톤 이사회 의장을 포함한 기부자와 이광형 총장, 류석영 전산학부장 등 100여 명이 참석했다.
건립의 시작은 2021년 6월, 게임 회사 크래프톤과 크래프톤의 전·현직 구성원이 미래의 소프트웨어 인력 양성을 위해 KAIST에 전달한 110억의 기부였다. 장병규 크래프톤 의장을 비롯한 KAIST 전산학부를 졸업한 4명의 동문이 먼저 기부 의사를 밝혔고, 점차 참여 인원이 늘어나 총 11명의 개인 기부금 55억 원이 조성되었으며, 이에 (주)크래프톤은 동일한 액수의 출연금을 매칭하는 방식으로 총 110억 원의 기부가 이루어졌다.
㈜크래프톤은 2021년부터 구성원 주도의 기부 문화 프로그램 ‘매칭그랜트’를 운영하고 있다. 이는 구성원들이 자발적으로 조성한 기금에 회사가 매칭 기금을 더해 함께 기부하는 제도로, 구성원들의 적극적인 사회 참여 및 사회적 가치를 창출해 나가고자 하는 취지다.
이후, 쿠키런 시리즈로 유명한 (주)데브시스터즈 소속의 또 다른 11명의 KAIST 동문들이 기부에 동참하며, 졸업생, 동문 교수, 재학생 포함 총 204명이 기부 행렬에 참여하였고 이는 캠퍼스 내 기부 문화 확산의 촉매제 역할을 했다. 전산학부 건물 증축을 위한 기금은 현재까지 약 117억 원이 모금되었다. 한편, 동문을 포함 일반인까지 확대된 소액기부가 2021년부터 2025년 5월 현재까지 5만여 건으로, 지속적으로 확대되고 있다.
기부로 마련한 재원은 장병규 의장과 같이 가능성을 펼치고 전세계를 이끄는 인재로 성장할 이들을 위해 2000평 규모의 건물을 증축하는 데 사용했다. 건물의 이름은 ‘크래프톤 에스오씨(KRAFTON SoC)’로 정하게 되었고 (주)크래프톤에서는 향후 10년 간 건물의 유지보수를 위해 추가 기부를 약정하였다.
준공된 크래프톤 빌딩은 총 6층 규모로, 2층부터는 20명의 교수와 대학원생들이 마음껏 연구할 수 있는 연구실과 대형 강의실이 설계됐다. 1층은 재학생·동문·선배들의 만남의 광장이자 앞서간 선배를 기억하는 공간으로 꾸며졌다.
1층에 위치한 4개의 강의실은 ‘몰입캠프 강의실’로, 계절학기에 한 달여 동안 몰입하여 집중적으로 코딩 및 협업 역량을 향상하는 과목에 활용하며, 정규학기에는 다른 강의를 위해 사용할 예정이다.
또한, 학업과 연구에 지친 구성원이 심신의 건강을 챙길 수 있도록, 1층에는 작은 카페, 2층에는 체력단련실, 5층에는 필라테스실, 지하 1층에는 방음 시설을 갖춘 밴드연습실을 마련하였다.
류석영 전산학부장은 “이 기부 물결의 동기는 훌륭한 교수님과 멋진 학생들의 자유롭고 개방적인 소통, 다양한 구성원의 서로 다름이 편안하게 받아들여지는 공간, 거침없이 꿈을 꿀 수 있었던 시간에 대한 감사함으로부터 시작되었다. 우리에게 그런 귀한 시간과 공간을 제공해 주신 분들께 그 감사함을 모두 갚을 수는 없지만, 그 대신 우리 후배들에게 이 감사함을 나누는 페이잇포워드(Pay It Forward), 연결의 공간이 될 것이다”라고 설명했다.
장병규 동문은 “KAIST는 제게 단순한 학문의 터전을 넘어, 인생의 방향을 설정하게 해준 의미 있는 곳이다. 저와 크래프톤 구성원들은 과거 우리가 받은 기회와 배움을 이제는 다음 세대에게 돌려주고 싶다는 마음에서 비롯된 이 공간이 오늘 준공되어서 매우 기쁘다. 이 공간이 자유롭게 소통하고 도전하며 성장하는 KAIST 구성원들에게 작지만 따뜻한 울림이 되기를 바란다”라고 전했다.
이광형 총장은 “이번 전산학부 증축 건물인 크래프톤 에스오씨(KRAFTON SoC)는 단순한 공간이 아니라, 동문과 재학생, 교수진이 함께 만들어낸 KAIST 공동체 정신의 결정체이다. 나눔과 연결의 힘을 보여준 이 뜻깊은 기부에 참여해 주신 모든 분들께 진심으로 감사드린다”라고 말했다.
한편, 우리 대학 발전재단은 더 많은 KAIST 키다리 아저씨를 만나기 위해 일반인이나 KAIST 동문들을 위한 팀카이스트(TeamKAIST) 캠페인을 적극적으로 추진하고 있다. 관련 웹사이트: https://giving.kaist.ac.kr/ko/sub01/sub0103_1.php
2025.05.20
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