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최시영 교수, 물리적 힘을 이용해 안정화된 에멀전 개발
우리 대학 생명화학공학과 최시영 교수 연구팀이 디플리션 힘이라고 불리는 물리적인 힘을 이용해 새로운 방식의 안정적인 에멀젼을 제작하는 데 성공했다.
생명화학공학과 연구조교수인 김규한 박사가 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 2월 1일자 온라인 판에 게재됐다.
특히 이 연구는 우리 대학 의 ‘학부생 연구 참여 프로그램(URP : Undergraduate research program)’을 통해 학부생인 김수빈 학생이 2저자로 참여해 의미를 더했다.
우리가 흔히 화장품 종류로 알고 있는 에멀전은 물속에 기름방울들이(또는 기름 속에 물방울이) 안정적으로 분산된 구조를 뜻한다. 그리고 피커링 에멀전은 계면활성제 대신 고체 입자를 사용해 안정화된 에멀전을 뜻한다.
일반적으로 물과 기름은 섞이지 않는다고 알려져 있지만 지금까지는 적정량의 계면활성제를 넣고 물과 기름을 섞어 적절히 분산시켰다. 이를 통해 에멀전을 제작했고 이는 마요네즈, 선크림, 로션 등 산업 전반에 유용하게 사용되고 있다.
그러나 지금까지 피커링 에멀전은 고체 입자 표면에 화학적인 처리를 통해 흡착력을 증대시켜 안정화하는 방식을 택했다. 이는 처리과정이 복잡하고 적용 범위가 매우 좁아 유용하게 사용되지 못했다.
연구팀은 피커링 에멀전의 표면을 화학적으로 처리하는 대신 수나노미터 크기의 작은 고분자 입자를 더 큰 고체 입자(수십 나노미터에서 수 마이크로미터 수준)와 함께 섞었다. 이를 통해 디플리션 힘(depletion force)을 유발했고 물리적인 힘을 통해 에멀전을 안정화시키는 데 성공했다.
디플리션 힘이란 많은 수의 작은 입자들이 자신들의 자유로운 공간을 많이 확보하기 위해 다른 큰 입자들을 뭉치게 만드는 힘을 뜻한다. 크기가 큰 입자끼리 서로 끌림을 유도하는 것이다.
그동안 디플리션 힘은 고체와 고체 입자끼리만 적용됐다. 그러나 연구팀은 작은 입자로 고분자, 큰 입자로 고체 입자와 기름방울을 사용해 고체와 액체 사이에서도 디플리션 힘이 적용됨을 증명했다.
작은 입자 크기 역할을 하는 고분자를 삽입함으로써 친수성을 갖는 고체 입자가 기름방울 표면에 흡착되는 것을 향상시켰고, 입자 표면으로부터 분리되는 것을 방지해 안정적인 상태를 유지할 수 있었다.
연구팀은 안정적인 고내부상 피커링 에멀전을 통해 다양한 종류의 다공성 고분자 물질을 쉽게 제작할 수 있음을 확인했다. 이 다공성 고분자는 넓은 표면적을 이용해 분리막이나 조직공학, 약물 전달체 및 센서 등에 적용 가능할 것으로 기대된다.
1저자인 김규한 연구교수는 “그동안 고체 콜로이드 입자들 사이에서만 이용되던 디플리션 힘을 고체 입자와 액체 방울 사이에서 구현한 첫 번째 예로서 그 학술적인 의미가 있다”고 말했다.
최 교수는 “학술적 의미를 넘어 산업 및 국가 경쟁력에 기여할 수 있는 기술이다”며 “화학적인 힘이 아닌 물리적 힘을 이용해 안정적인 에멀젼을 형성하기 때문에 고체 입자와 고분자 종류에 관계없이 사용 가능하고, 특수 목적에 맞는 맞춤형 다공성 물질 제작이 가능하다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 이공분야 기초연구사업 (대통령 post-doc. 펠로우십, 리서치 펠로우십, 중견연구자 지원사업)의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 이번 기술을 통해 제작한 다공성 고분자 구조체의 내부 사진들
그림2. 고내부상 피커링 에멀젼의 유변학적 특성 측정 및 시스템의 가공성을 보여주는 사진
그림3. 안정한 피커링 에멀젼 시스템을 나타내는 사진들
2017.02.07
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박용근 교수, 성능 수천배 향상된 3차원 홀로그래픽 디스플레이 기술 개발
우리 대학 물리학과 박용근 교수 연구팀(KI 헬스사이언스 연구소)이 성능이 2천 배 이상 향상된 3차원 홀로그래픽 디스플레이 기술을 개발했다.
이번 연구를 통해 기존 무 안경 홀로그래픽 기술의 큰 문제점이었던 제한적인 영상 크기와 시야각을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
유현승 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 광학 분야 국제 학술지인 ‘네이처 포토닉스(Nature Photonics)’ 1월 24일자 온라인 판에 게재됐다.
공상과학 영화에 자주 등장하는 3차원 홀로그램은 대중에게 친숙한 기술이지만, 영화 속 홀로그램은 컴퓨터 그래픽 효과로 만들어낸 것이다. 실제 기술로 구현하기에는 한계가 많기 때문이다.
이 때문에 디스플레이 산업계는 2차원 영상 두 개로 착시 효과를 활용하는 가상현실(VR)과 증강현실(AR)에 집중하고 있다. 이 기술들은 3차원 이미지 대신 두 개의 서로 다른 2차원 이미지를 눈에 투사하는 방식을 채택한다.
3D안경 등 특수 장비 없이도 볼 수 있는 3차원 홀로그램을 만들기 위해선 공간광파면 조절기(빛이 퍼져나가는 방향을 정밀하게 조절할 수 있는 광학제어장치)를 이용해 빛의 방향을 변경해야 한다.
그러나 이와 같은 공간광파면 조절기를 3차원 디스플레이로 사용하지 못하는 가장 큰 걸림돌은 픽셀의 개수이다. 최근 각광받는 고해상도 모니터의 많은 픽셀 개수조차도 2차원 이미지에만 적합할 뿐 3차원 이미지를 만들기에는 정보량이 매우 부족하다.
이 때문에 기존의 기술로 만들 수 있는 3차원 영상은 크기 1센티미터, 시청 가능 각도 3도 이내 수준으로서 실용성과는 거리가 멀다.
연구팀은 문제 해결을 위해 공간광파면 조절기만 사용하는 대신 간유리를 추가적으로 활용해 빛을 무작위로 산란시켰다. 무작위로 산란된 빛은 여러 방향으로 퍼지기 때문에 넓은 각도에서 시청 가능하고 영상 크기도 확대된다.
하지만 무작위한 패턴을 갖기 때문에 특별한 제어 없이는 3차원 이미지를 볼 수 없다. 연구팀은 빛의 결맞음(파동이 간섭 현상을 보이는 성질) 정도에 대한 수학적인 상관관계를 활용해 빛을 적절히 제어해 문제를 해결했다.
연구팀은 실험을 통해 가로, 세로, 높이 2센티미터 영역에 약 35도의 시청각을 갖는 3차원 이미지를 제작하는 데 성공했다. 이는 기존의 공간대역폭보다 약 2천 600배 이상 향상된 결과이다.
연구팀의 홀로그래픽 디스플레이는 기존의 공간광파면 조절기에 간유리를 추가하는 것만으로 제작이 가능해 일반적인 디스플레이 장치와 결합해 상용화가 가능할 것으로 기대된다.
1저자인 유현승 학생은 “물체의 인식을 방해한다고 여겨진 빛의 산란을 적절히 이용해 기존 3차원 디스플레이보다 향상된 이미지를 만들 수 있음을 선보였다”며 “특수 안경 없이 볼 수 있는 실용적인 디스플레이의 기반이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 시간역행반사 창의연구단 사업과 미래유망융합기술파이오니어사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 3차원 홀로그래픽 디스플레이의 모식도
그림2. 2 cm × 2 cm × 2 cm 영역에 만들어진 3차원 이미지
그림3. 3차원 홀로그래픽 디스플레이의 원리
2017.01.24
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국내대학 유일 세계경제포럼 공식 초청
<강성모 총장(왼쪽)과 이상엽 특훈교수>
우리 대학 강성모 총장과 이상엽 특훈교수가 17일부터 4일 동안 스위스 다보스에서 열리는 제47회 세계경제포럼(World Economic Forum, 일명 다보스포럼) 연차총회에 공식 초청받아 참석한다.
강성모 KAIST 총장은 국내 대학 중 유일한 ‘글로벌 대학리더 포럼(Global University Leaders Forum, GULF)’ 멤버로 참석하며, ‘글로벌 사이언스 아웃룩Global Science Outlook)’ 세션에서는 미국 국립과학재단(NSF) 총재, 유럽원자핵공동연구소(CERN) 소장 등과 함께 전 세계 과학 의제에서 가장 중요한 쟁점들은 무엇이며 어떻게 대처할 것인지에 대해 논의할 예정이다.
세계경제포럼의 글로벌미래위원회(Global Future Council) 생명공학분야 의장인 생명화학공학과 이상엽 특훈교수는 전 세계 리더들을 대상으로 ‘세계를 바꾸는 기술 : 생명공학과 뇌공학기술(World Changing Technology: Biotech and Neurotech)’ 세션에서 강연한다.
현지 시간 20일 오전에 있을 이 세션에서는 제4차 산업혁명의 필수 핵심 기술 중 하나인 바이오테크놀로지가 어떻게 발전하고 있는지, 미래를 위해 무엇을 어떻게 준비해야 하는지를 조명하게 된다.
또한, 글로벌미래위원회(Global Future Council) 제4차 산업혁명분야 위원이기도 한 이 교수는 제4차 산업혁명 관련 세션에도 참석할 예정이다.
강 총장은 “올해 다보스 포럼에서는 국가와 지역을 넘어선 협력 속에서 지속가능한 성장, 사회적 통합 및 인재개발 등 인류가 직면한 주요 사안들을 책임감 있는 자세로 해결하는데 필요한 소통과 책임의 리더십에 대해 집중적으로 논의할 것” 이라며 “KAIST는 매년 다보스 포럼에 초청되어 과학기술을 선도해온 우리의 지식과 경험을 글로벌 리더와 공유하는 기회를 가져왔으며 이번에도 좋은 성과를 거둘 것으로 기대한다” 고 밝혔다.
한편, 다보스포럼은 클라우스 슈밥 회장이 1971년 창립한 행사로 세계 각국의 정상, 장관, 국제기구 수장, 재계 및 금융계 최고 경영자들이 모여 정보를 교환하고 세계 경제 발전방안 등에 대해 논의한다. 47회째를 맞는 올해는 중국 시진핑 국가주석이 기조연설을 하며 전 세계 100개국 3,000여 명의 글로벌 리더가 참석할 예정이다.
<2016 다보스 포럼 Ideas Lab>
2017.01.18
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2017년 총장 신년사
친애하는 KAIST 가족 여러분,
2017년 정유년(丁酉年) 새해가 밝았습니다. 새해 복 많이 받으시고, 댁내 건강과 행복이 가득하기를 기원합니다. 새해에도 여러분의 꿈이 이루어지고, 국민들로부터 큰 사랑과 믿음을 받고 있는 우리 KAIST가 그 성원에 보답할 수 있는 한해가 되기를 바랍니다.
2013년 총장으로 부임하며 Quantum Jump 전략을 수립하고, 전반기(2013~14)에는 ‘하나된 KAIST’를 만들어 구성원의 역량을 결집하고 후반기(2015~16)에는 ‘질적성장을 통해 혁신하는 KAIST’를 만들어 크게 도약하고자 노력했습니다. 지난 4년간 우리는 성장통을 지혜롭게 극복하며 눈부신 발전을 거듭했고, 명실상부한 ‘Students-Centered, Faculty-Driven, World’s Most Innovative Research University’로 발돋움 했습니다.
우리학교의 수월성을 달성하기 위한 ‘창의’와 ‘도전’은 국가발전의 원동력이 되어 왔습니다. 교육·연구·시스템의 지속적인 혁신, 창업문화의 확산, 대학의 사회적 책무를 다하고자 하는 노력들은 학교의 질적성장을 이끌어 왔습니다.
KAIST의 교육은 끊임없이 발전하고 있습니다. 세계적인 대학의 위상에 걸맞는 교육시스템을 마련하고자 세차례에 걸친 고강도 학사조직개편 끝에 미래지향적인 교육 플랫폼이 완성되었습니다. KAIST의 교육은 넓은 학문단위의 학사교육과 융합전공의 대학원교육이 효율적으로 운영될 수 있는 체제에 더하여 학문적 수월성과 창의성이 조화를 이루는 융합형 교육시스템입니다. 우리 학생들은 이러한 π(파이)형 교육시스템 속에서 학사과정간 학문적 기반의 공통점을 바탕으로 기초를 튼튼히 하고, 석‧박사 교육과정간 융합 전공교육과 연구를 통해 지혜와 지식을 체득하고 졸업 후 사회에 진출했을 때 대체불가능한 우수한 인재로 성장하고 있습니다.
새로 도입된 융합 Capstone Design 교과과정은 국내 공학교육의 패러다임을 현장중심형 교육으로 새롭게 바꾸는 계기를 마련했습니다. 본 과정을 통해 우리 학생들은 사회가 필요로 하는 과제를 직접 기획하고 도출된 문제를 해결해 봄으로써 창의성, 실무능력, 팀워크 및 리더십을 갖추게 될 것입니다.
우리학교는 Education 3.0을 통해 수요자 중심의 교육시스템을 선도하고 있습니다. 학생들은 강의 전에 제공받은 온라인 콘텐츠로 자기주도 사전학습을 수행하고, 수업시간에는 지식전달식 강의 대신 배움의 주체가 되어 팀원들과 협력학습을 하며 전공지식과 문제해결 및 소통능력 등을 체득하게 됩니다. 우리학교는 자체적으로 개발한 온라인 공개강좌 서비스인 KOOC(KAIST MOOC)을 개방함으로써 KAIST의 우수한 교육을 국내‧외에 무상으로 제공하며 대학의 사회적 책무를 다하고 있습니다.
KAIST의 연구역량은 세계적인 대학들과 어깨를 나란히 하고 있습니다. 우리학교의 혁신적인 교육 및 연구역량은 이미 QS, THE 등 세계 유수의 기관들로부터 널리 인정받고 있으며, 로이터통신은 매년 세계가 놀랄만한 연구성과를 발표하고 있는 우리학교를 ‘세계 혁신대학 6위’로 선정한바 있습니다. KAIST가 지금과 같이 지속적으로 발전하기 위해서는 단기적인 소나기 정책에 의한 연구보다는 늘 한 곳에서 샘솟는 샘물같이 지속가능한 연구를 수행할 수 있어야 합니다. 특히, 인류발전에 공헌할 수 있는 아이디어가 지속적으로 창출되고, 그 연구를 안정적으로 뒷받침 할 수 있는 재원이 마련되어야 하며, 누구나 꿈을 가지고 도전하며 도전의 성공여부 보다는 그 도전의 성실성이 평가되는 연구문화가 구축되어야 할 것입니다. KAIST 그랜드챌린지30 프로젝트와 같이 선도적인 연구지원제도를 신설한 것도 우리 KAIST가 앞장서서 인류가 당면한 거대한 문제들을 해결하고, 혁신적인 연구문화를 확산시키기 위함입니다.
생명과학분야의 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해 그동안 KAIST 융합의과학대학원(세종)을 설립하기 위해 노력해왔습니다. 수년간 추진하였던 「KAIST 융합의과학대학원(세종) 설립사업」 예비타당성조사가 많은 분들의 노력으로 조만간 긍정적인 결과를 얻어 2018년부터 정부예산이 반영될 것으로 기대합니다. 우리학교는 융합의과학대학원을 시작으로 세종시에 KAIST의 혁신적인 교육·연구시스템을 구축하게 될 것이고, 융합생명과학분야의 경쟁력있는 교육‧연구역량을 갖추게 될 것입니다.
우리학교는 그동안 우리나라 대학사회의 창업문화를 선도하고 확산하는데 최선을 다해왔습니다. 학생들이 기업가정신을 함양할 수 있는 기회를 널리 제공하고 교원들의 창업활동을 장려함으로써 KAIST의 우수한 교육과 혁신적인 연구성과가 경제적‧사회적 가치로 연결될 수 있도록 노력했습니다. 과학기술 분야의 우수한 인재들이 창업인재로 성장할 수 있도록 지원하는 전담조직인 KAIST 창업원(Institute for Startup KAIST)을 설치하여 창의적인 아이디어가 사업화에 이르는 전 과정을 지원하고 있습니다. 또한 K-School을 설립하여 다양한 학과가 공동으로 운영하는 창업맞춤형 교육프로그램인 창업융합전문석사 과정을 운영하고 있습니다. 그 외에도 창업원 판교센터, KAIST 사회적기업가 MBA(SEMBA) 등 우리학교는 창업과 관련한 다양한 프로그램을 설치‧운영하며 캠퍼스 내 창업분위기를 조성하는 것은 물론 KAIST가 주축이 되어 전국적으로 창업문화가 확산될 수 있도록 노력한 결과 국내대학 창업지수 1위로 선정되는 등 가시적인 성과를 거두고 있습니다.
KAIST의 시스템 혁신은 항상 국내외의 여러 기관으로부터 주목을 받았습니다. 국내 대학 최초로 도입된 테뉴어제도는 세부적인 보완을 통해 정착단계에 접어들었으며, 영어강의와 성적연계 등록금 제도 등은 구성원들의 적극적인 의견수렴과 전문가그룹의 심도있는 검토를 통해 보완‧발전되었습니다.
2013년 심도있는 경영진단을 바탕으로 행정조직의 대대적인 개편이 있었습니다. 기능통합과 의사결정 체계의 간소화를 목표로 단행된 행정조직개편은 KAIST 행정을 ‘변화에 유연히 대응하는 전략적 조직’, ‘핵심기능 중심의 효율적인 조직’, ‘적절하고 명확하게 역할이 부여된 합리적인 조직’, ‘고객지향적인 고객친화적 조직’으로 변화시켰습니다. 또한, 행정발전교육센터를 신설하여 적극투자함으로써 행정분야에서 근무하는 직원들이 지속적으로 자기계발을 할 수 있도록 장려하고, 행정업무에 실질적으로 도움을 줄 수 있는 강좌를 개설하여 행정역량을 제고함으로써 행정서비스의 질을 향상할 수 있도록 했습니다.
구성원들간 원활한 소통이 이루어질 수 있도록 다양한 채널을 설치하고 의견을 청취하는데 많은 노력을 기울였습니다. 우리나라 대학 최초로 총장자문기구로 옴부즈퍼슨 제도를 도입하여 학내에서 발생하는 다양한 고충을 청취하고 중재하였고, 고객만족센터를 설치하여 구성원에게 제공되는 학교서비스의 질을 제고하였으며, 인권윤리센터를 신설하여 인권‧윤리 침해 예방 및 신속한 피해구제를 통해 구성원의 인권을 보호하고 평등하고 다양성이 존중되는 캠퍼스 문화를 조성하였습니다. 총장과 학교 구성원간의 소통은 특정한 시간이나 특별한 기회를 만들어 하는 것이 아니라 상시 자연스럽게 이루어져야 합니다. 총장실 개방, 찾아가는 커피아워, 학부 및 대학원생 초청 간담회, 구성원과의 이메일 교환 등을 통해 여러분의 작은 목소리에도 귀를 기울이려고 적극적으로 노력했고, 교내를 오가며 우연히 만나 나눈 대화들 또한 학교를 운영하는데 큰 도움이 되었습니다.
우리학교는 대전시민들로부터 큰 사랑과 관심을 받고 있습니다. 대전광역시청, 유성구청, 충남대학교 등 지역의 여러 기관들과 긴밀히 소통하며 더불어 사는 길을 마련하고자 노력했습니다. 그 결과, 충남대학교와 우리학교 사이에 위치한 담을 허물고 열린길을 만들었고, 카이스트교를 개통하여 대전시민들에게 한발짝 더 다가가는 계기를 마련하였습니다. 한마음봉사단, 학생들의 김장봉사, 지역의 소외계층을 위한 교육봉사 등을 통해 KAIST가 먼저 지역사회에 다가가는 활동을 장려하고 지원하였으며 이러한 활동은 앞으로도 적극적으로 활성화되어야 할 것입니다.
지난 4년간 지속적인 인프라 개선사업을 추진하여 세계적인 대학의 명성에 걸맞는 교육과 연구를 지원하고 양질의 생활환경을 제공할 수 있는 인프라가 구축되었습니다. 현재 정문술 2관 신축공사가 마무리 되었고, 학술문화창의관 신축과 중앙도서관 리모델링 사업이 진행 중입니다. 우리 캠퍼스는 Startup KAIST Studio 2 신축, 의학연구동(약국) 신축, International Village C동 리모델링, 반도체동(새늘동) 리모델링, 대강당 리모델링, 기계공학동 리모델링, Startup Village 리모델링, 서울캠퍼스 해정사와 8‧9호관 리모델링, 노천극장 리모델링, 화암기숙사 리모델링(예정), 에코 캠퍼스 구축(소나무 이식 등), 안전한 캠퍼스 구축(도로 및 보행자도로 개선 등) 등 신축공사와 노후건물 및 시설의 보수공사 등으로 빠르게 변화하였습니다. 인프라 확충사업 외에도, 문지캠퍼스에 IBS 사업단, 녹색교통대학원 등을 이전하여 기존 스페이스를 효율적으로 사용할 수 있는 방안에 대해 다양한 논의가 진행되고 있습니다.
국제화를 추구하고 다양성을 존중하는 문화는 앞으로 우리학교가 지속적으로 발전하는 원동력이 될 것입니다. 그동안 외국인 교원 10%, 외국인 학생 10%, 여성 교원 10%를 목표로 삼고 우수한 인재를 유치하기 위해 최선을 다한 결과 이제는 10:10:10 이니셔티브(Initiative)를 20:20:20 이니셔티브(Initiative)로 그 목표를 수정할 단계에 이르렀습니다. 나눔관 공동 Kitchen 환경개선, 교내 PODCAST를 통한 외국인 구성원들과의 소통, 할랄푸드 카페테리아(Hallal Food Cafeteria) 오픈, Bilingual 캠퍼스 구축사업, 해외 유수대학들과의 공동학위 프로그램 개설, 해외 인턴십 프로그램 확충, 젠더평등을 위한 제도개선, 여성휴게실 및 육아시설 개선 등 지금까지 우리가 기울였던 노력은 앞으로도 반드시 지속되어야 할 것입니다.
KAIST에 대한 국내외적 관심은 앞으로 더욱 커질 것으로 생각됩니다. 최근 4년간의 학부 지원자 경쟁률 추이가 가파르게 상승하고 있으며, 매우 우수한 학생들이 매년 입학하고 있습니다. 새내기는 물론 재학생들의 학교생활 만족도 또한 지속적으로 향상되면서 학생들의 학교에 대한 관심과 사랑으로 이어지고 있습니다. 최근 재학생, 동문, 학부모 등 우리학교와 직접적으로 관계된 분들의 기부가 급격히 늘어나는 새로운 기부문화가 형성되었고, 지난 4년간 기부건수는 2만 6천여건에 이르며 기부금 총액은 708억여원에 달합니다.국내외의 유수 기관에서 KAIST를 벤치마킹하기 위해 많은 분들이 찾아오고 있고, 몇몇 국가에서는 KAIST 분교를 자국에 설치해 달라는 요청을 한바 있습니다. 이러한 변화는 Happy Campus를 만들기 위한 우리 구성원들의 부단한 노력의 결과라고 생각합니다.
사랑하는 KAIST 가족 여러분,
2017년 신년사는 제가 KAIST 총장으로서 여러분께 드리는 마지막 신년사 입니다. 이사회에서 신임 총장 선임절차가 진행중이며, 2017년 2월 23일 이취임식을 끝으로 저는 여러분과 함께 했던 4년간의 KAIST 생활을 마치고 정들었던 교정을 떠납니다.
KAIST 총장으로서 제게 허락하는 시간까지 단 한 명의 구성원이라도 소외되지 않고 Happy Campus에서 꿈을 펼칠 수 있도록 최선을 다해 노력하겠습니다. 여러분과 함께 했던 지난 4년은 제게 큰 행복이자 영광이었습니다. KAIST를 세계 최고의 대학으로 성장시키고 해피 캠퍼스를 구축하기 위해 각자의 분야에서 헌신해 준 KAIST 전체 가족 여러분께 진심으로 감사드립니다.
여러분은 KAIST의 미래이자 대한민국을 이끌어가는 원동력입니다. 그동안 일구어낸 성과를 바탕으로 각자의 위치에서 인류와 국가의 발전에 공헌 할 수 있는 더욱 큰 꿈을 꾸고 그 꿈을 이루기 위해 최선을 다해주시길 바랍니다.
2017년은 우리 KAIST 가족 여러분의 모든 꿈이 실현되는 희망찬 한 해가 되기를 기원합니다. ‘제4차 산업혁명의 허브(hub)’이자 ‘Students-Centered, Faculty-Driven World’s Best Research University’를 향한 여러분의 도전을 응원합니다.
감사합니다.
2017년 1월 1일
KAIST 총장 강성모
2017.01.02
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기계공학과 학부팀, 휠체어 전동장치로 혁신설계경연대회 우승
〈 수상자 이현주 권도훈 정종호 도학기 학생 〉
우리 대학 기계공학과 학부생 팀이 지난 12일부터 이틀간 일본 오사카에서 열린 아시아 디자인 엔지니어링 워크숍(Asia Design Engineering Workshop : A-DEWS)의 혁신설계경연대회(IDC)에서 우승을 차지했다.
혁신설계경연대회는 혁신적인 제품 및 서비스를 창조하는 엔지니어와 학생들을 응원하기 위해 진행된 행사이다.
한국, 일본, 대만, 말레이시아 등 학부생 또는 대학원생으로 구성된 총 10팀이 참가했고 KAIST 기계공학과 학부생 팀은 우승에 해당하는 혁신설계디자인상을 수상했다.
우리 대학은 ‘창의적 시스템 구현’이라는 과목을 수강하는 학부생 권도훈, 김태현, 도학기, 이현주, 정종호(지도교수 최세범, 조교 정호진) 학생으로 구성됐다.
우리 대학 팀은 수동 휠체어를 위한 탈부착 전동 주행 보조기(Safe Attachable Wheelchair Assistive Device in Capstone Design : SAWADiCap)’를 제작했다. 수동 휠체어에 탈부착이 가능한 동력 전달장치를 설치하는 기술로 전동 휠체어에 비해 훨씬 저렴하고 기존의 탈부착 장치보다 작동 및 설치가 쉽다.
연구팀은 자기 강화효과를 이용한 구동력 향상과 장착 과정 시 사용자의 안전을 고려한 설계를 강점으로 내세워 발표를 진행했다.
권도훈 학생은 “규모가 큰 대회는 아니었지만 처음으로 국제학회에 참석해 다양한 분야의 사람들과 연구를 만나는 귀중한 경험이었고 우승까지 하게 돼 매우 기쁘다”고 말했다.
최세범 지도교수는 “학생들이 견문을 넓히고 자신감을 갖게 돼 기쁘다”며 “경제적으로 힘든 장애인들에게 초저가의 휠체어 전동 장치를 보급해 활동성을 높이는 데 실질적인 도움이 되고 싶다”고 말했다.
2000년에 시작돼 올해로 16회를 맞는 아시아 디자인 엔지니어링 워크숍은 국제설계협회 아시아 지부가 주최한다. 올해는 일본 기계학회(JSME)와 오사카 대학의 주관으로 개최됐다. 최근의 연구 결과 및 경향을 공유할 수 있으며 설계 엔지니어링 분야의 연구원과 실무자를 위한 국제 포럼이다.
2016.12.27
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김주성 박사과정, 차세대공학리더상 리더십부문 수상
〈 김 주 성 박사과정 〉
우리 대학 EEWS 대학원 김주성 박사과정(지도교수 최장욱)이 12월 14일 한국공학한림원에서 주관하는 제 1회 한국공학한림원 차세대공학리더상을 수상했다.
김주성 박사과정은 학위과정 중 수행한 웨어러블 이차전지 분야 기초연구를 토대로 차세대 고성능 웨어러블 이차전지의 양산화에 기여한 공을 인정받아 리더십 부문 우수상을 수상했다.
한국공학한림원은 창의적이고 도전적인 공학도를 발굴해 공학기술 인재의 새로운 모델을 정립하고 사회문제 해결에 적극적인 엔지니어로 성장할 수 있도록 격려하기 위해 이 상을 제정했다.
한국공학한림원의 회원 및 각 공과대학 교수로부터 추천받은 국내 공과대학 학생을 대상으로 기업가 정신 부문, 리더십 부문으로 나눠 최종 7명을 선정했다.
웨어러블 이차전지란 웨어러블 모바일 전자제품에 안정적인 전원을 공급할 수 있도록 고안된, 형태가 자유로운 고성능 웨어러블 전원장치이다.
기존 전지 성능의 한계로 적용이 불가능했던 신체의 굴곡에 알맞게 변형할 수 있는 웨어러블 이차전지를 통해 스마트 워치, 헬스 밴드, 스마트 아이웨어 등에 적용될 수 있는 차세대 이차전지를 일컫는다.
김주성 박사과정은 학생창업을 통해 지난 10월 ㈜ LiBEST(Lithium ion Battery Energy Science and Technology)를 설립했다.
내년부터 KAIST 창업보육센터에 입주해 체계적인 보육과정을 토대로 본격적인 웨어러블 이차전지 양산체계를 구축한다는 계획을 갖고 투자자를 물색 중이다.
김 박사과정은 “평소 창의적 사고와 끊임없는 도전을 통한 관심분야의 돌파구 개척은 공학도의 책임과 의무라 생각하고 연구 및 개발에 매진하였는데, 이를 인정받고 수상을 하게 되어 매우 기쁘다.”며, “앨런 머스크, 손 마사요시, 마윈처럼 한국에서도 연구자 못지않게 기업가도 존경받을 수 있는 모델을 만드는데 기여해 저처럼 공학을 전공한 연구자에게 연구자의 길만이 꼭 정답이 아니라는 동기부여를 할 수 있도록 최선을 다하겠다.”고 말했다.
2016.12.23
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기계공학과 이정권 교수, 국제음향연합회(ICA) 부회장 재선
〈 이 정 권 교수 〉
우리 대학 기계공학과 이정권 교수가 국제음향연합회(International Commission for Acoustics) 부회장에 재선됐다.
이 교수는 지난 2015년 전임 부회장의 유고로 인해 한국인 최초로 부회장에 선출됐다. 이후 잔여 임기를 안정적으로 마치고 재선에 성공해 2019년까지 향후 3년 간 역할을 이어가게 됐다.
또한 이 교수는 3년에 한 번씩 개최되는 국제음향연합회 학술대회(ICA Congress)의 2022년 개최지를 경상북도 경주에 유치하는 데 성공했고, 이 학술대회의 회장으로 선출됐다.
음향분야 최대 규모의 국제 학술대회가 국내에서 개최됨으로써 정보화 사회에서 자동화, 기계학습, 가상현실화 등에 매우 중요한 요소인 음향에 대한 국내 연구진의 사기 진작 및 국제적 위상 향상에 기여할 것으로 기대된다.
1951년 설립된 국제음향연합회는 전 세계 모든 국가에 존재하는 음향학회의 연합회로 현재 46개 국가가 정회원, 4개국이 옵저버 회원으로 등록돼 있다.
그 외에도 오디오공학회(Audio Engineering Society), 국제초음파학술대회(International Congress on Ultrasonics), 국제소음제어공학회(International Institute of Noise Control Engineering) 등 8개의 대규모 국제학회 및 국제학술대회조직이 가입돼 있다.
이 교수는 “국제조직에서의 학술활동은 전 세계의 음향연구 및 적절한 이용을 활성화하는데 더욱 적극적으로 기여하는 의미가 있다”며 “우리나라 젊은 연구자들의 국제적 위상을 높이고 이끄는 역할을 하는 데 도움이 될 것이다”고 말했다.
2016.12.14
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나석주 교수, 훔볼트 연구상 수상
〈 나 석 주 교수 〉
우리 대학 기계공학과 나석주 교수가 독일 알렉산더 폰 훔볼트(Alexander von Humboldt) 재단에서 수여하는 2016년도 훔볼트연구상(Humboldt research award)을 수상했다.
훔볼트연구상은 근본적인 발견이나 새로운 이론, 통찰력을 통해 관련 연구 분야에 중요한 영향을 주고, 앞으로도 최첨단의 연구를 할 것으로 기대되는 연구자에게 주어진다.
독일을 제외하면 국적과 연구 분야에 관계없이 누구나 추천받을 수 있고 독일 내 우수한 연구자에 의해 100명 내외로 추천이 가능하며, 수상자 수는 대략 1년에 65명 내외이다.
상금은 6만 유로이고 수상자는 본인이 선택하는 독일내의 연구기관에서 1년까지 머무르며 공동연구를 수행할 수 있다.
나석주 교수는 2017년 7월부터 2018년 2월 28일까지 독일 베를린에 소재한 독일연방재료시험연구소(BAM)에서 M. Rethmeier 교수의 연구그룹과 함께 레이저 용접 및 SLM(Selective Laser Melting)공정의 수치해석에 관한 연구를 수행할 예정이다.
2016.12.14
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정현 교수, 엘머 한(Elmer L. Hann) 상 수상
〈 정현 교수와 미국조선학회 회장 조셉 코머(Joseph Comer) 〉
우리 대학 기계공학과 정현 교수가 2016 미국조선학회 해양학술대회(SMC : SNAME Maritime Convention)에서 엘머 한(Elmer L. Hann) 상을 수상했다.
이 해양학술대회는 전 세계 조선해양분야 연구자들이 참여하는 세계적 학술대회이며 美 조선학회(SNAME : Society of Naval Architects and Marine Engineers)의 주최로 지난 11월 4일 시애틀에서 열렸다.
미국조선학회는 매년 학회가 운영하는 저널에 실린 논문, 학술대회에 발표된 모든 논문을 대상으로 총 3개의 상을 수여한다. 그 중 엘머 한 상은 생산공학 분야의 최우수 논문에게 주어진다.
정 교수 연구팀은 2015년 미국조선학회가 주최한 세계 해양기술학회(WMTC : World Maritime Technology Conference)에서 발표한 논문이 수상 논문으로 선정됐다.
2015년 발표된 이 논문은 조선해양 생산공정에서 용접변형이 여러 단계의 조립 공정을 통해 누적돼 전파되는 과정을 상태방정식으로 모델링해 최종단계에서 중간 과정 오류의 원인을 진단할 수 있도록 한 기술에 대한 논문이다. (논문명 : Tolerance Analysis and Diagnosis Model of Compliant Block Assembly considering Welding Deformation)
정 교수는 “우리 연구실의 주 연구분야에 대한 논문이 세계적인 학회에서 인정받아 기쁘고, 의미 있는 상으로 기억될 것 같다. 올해 초부터 미국 해군연구성의 지원으로 미시간 대학 , MIT, 오하이오주립대학, 에디슨 용접 연구소 등이 협력해 이번 연구와 동일한 주제의 연구를 시작했다. 우리의 연구가 약 3년 정도 앞서있으니 따라잡히지 않기 위해 더욱 분발하겠다”고 말했다.
2016.12.08
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이건재, 최성율 교수, 고체 상분리 현상에 의한 그래핀 생성원리 발견
우리 대학 신소재공학과 이건재 교수와 전기및전자공학부 최성율 교수 연구팀이 초단시간의 레이저를 조사해 단결정 탄화규소(SiC)의 고체 상분리 현상을 발견하고 이를 활용한 그래핀 생성원리를 밝혔다.
기존에 활용되고 있는 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 기반의 그래핀 합성법이 상당시간의 고온 공정을 필요로 하는 것과 달리 새로운 레이저 열처리법은 상온환경에서 단시간의 공정으로 그래핀을 합성할 수 있어 향후 그래핀 활용의 폭을 넓힐 수 있을 전망이다.
연구진은 단결정 탄화규소 소재 표면에 나노초(10억분의 1초) 단위의 극히 짧은 시간 동안 레이저를 쪼여 표면을 순간적으로 녹였다가 다시 응고시켰다. 그러자 탄화규소 표면이 두께 2.5나노미터의 탄소(C) 초박막층과 그 아래 두께 5나노미터의 규소(Si, 실리콘)층으로 분리되는 상분리 현상이 나타났다. 여기에 레이저를 다시 쪼이자 안쪽 실리콘층은 증발하고, 탄소층은 그래핀이 됨을 확인했다.
특히 탄화규소와 같은 이종원소 화합물과 레이저의 상호작용에 대한 연구는 아주 짧은 시간에 일어나는 복잡한 상전이 현상으로 지금까지 그 규명이 쉽지 않았다. 그러나 연구진은 레이저에 의해 순간적으로 유도된 탄소 및 실리콘의 초박막층을 고해상도 전자현미경으로 촬영하고, 실리콘과 같은 반도체 물질이 고체와 액체 상태일 때 나타나는 광학 반사율이 다르다는 점에 착안해 탄화규소의 고체 상분리 현상을 성공적으로 규명해낼 수 있었다.
연구에 활용된 레이저 열처리기술은 AMOLED(능동형 유기발광다이오드) 등 상용 디스플레이 생산공정에 널리 활용되고 있는 방법으로, CVD 공정과 달리 레이저로 소재 표면만 순간적으로 가열하기 때문에 열에 약한 플라스틱 기판 등에도 활용이 가능하여, 향후 플렉시블 전자 분야로 응용의 폭을 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.
이 교수는 "이번 연구 결과를 통해 레이저 기술이 그래핀과 같은 2차원 나노소재에 보다 폭넓게 응용될 수 있을 것이다”고 말했다.
최 교수는 "앞으로 다양한 고체 화합물과 레이저의 상호작용을 규명해 이들의 상분리 현상을 활용하면 새로운 나노소재 개발을 기대할 수 있을 것이다”고 말했다.
이번 연구결과는 자연과학 및 응용과학 분야 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 최신호에 게재됐다.
□ 그림 설명
그림1. 단결정 탄화규소의 용융을 통한 상분리 현상의 원리를 밝혀내는 분자동역학 시뮬레이션의 모식도
그림2. 레이저에 의해 순간적으로 유도된 단결정 탄화규소의 용융 및 응고 현상을 증명하는 실시간 시간 분해능 반사율 (In-situ time-resolved reflectance) 측정 스펙트럼
그림3. 레이저가 조사된 탄화규소 표면의 전체적인 전자현미경 사진(a) 및 이로 의한 탄소와 실리콘으로의 상분리 현상을 촬영한 고해상도 전자현미경 사진(b)
2016.12.05
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권동수 교수, IEEE 로봇자동화 분과 아-태지역 대표 운영위원 재선
〈 권 동 수 교수 〉
우리 대학 기계공학과 권동수 교수가 국제전기전자학회(IEEE) 로봇자동화 분과(Robotics Automation Society : RAS) 아시아태평양지역 대표 운영위원으로 재선됐다.
지난 2014년 한국인 최초로 국제전기전자학회 로봇자동화 분과 아시아태평양지역 대표 운영위원으로 선임돼 2년간 활동한 권 교수는 이번 재선으로 2019년까지 역할을 이어나간다.
IEEE RAS는 로봇 및 자동화기기의 기술 발전을 위한 세계 최대의 전문 학회이다. 이 학회는 로보틱스와 자동화 분야의 혁신과 교육, 기술의 기초 및 응용 연구를 발전시킨다.
특히 로보틱스 분야에서는 비구조적 환경에서 인간과 함께 자동 및 반자동적으로 상호작용하는 센서와 구동기 시스템에 초점을 두고 있다. 자동화 분야에서는 구조적인 환경에서 효율, 생산성, 품질, 신뢰성 등을 중시한다.
18명으로 구성된 IEEE RAS 운영위원회는 로봇 분야에서 가장 권위 있는 학술 대회인 국제로봇 및 자동화 학회(International Conference on Robotics and Automation : ICRA)의 개최지를 정하고, IEEE RAS의 회장 및 부회장을 선출하며 학회 개최, RAS 저널 운영 등의 예산 사용을 승인하는 역할을 한다.
권 교수는 “많은 격려와 기회를 주셔서 감사함과 동시에 아시아 태평양 지역 대표로써 막중한 책임감을 느낀다”며, “로봇 공학 분야에서의 한국의 위상을 높이고 해당 분야의 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
2016.12.02
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글로벌기술사업화센터(GCC), 몽골에 스마트 팜 농장 열어
(좌로부터 ETRI 배문식 본부장, KAIST GCC 최문기 명예교수, 익틴그룹 바짜한 회장, MeGO 간바트 위원장)
우리 대학 글로벌기술사업화센터(GCC)는 지난 11월 23일 몽골 울란바토르에서 한국전자통신연구원(ETRI)과 몽골 전자정부센터(MeGo, Mongolian e-Government Center), 익틴그룹(Ikh Tiin Group)간 스마트 팜 협력사업 MOU를 체결했다.
한-몽골 스마트 팜 협력 사업은 2015년 5월부터 KAIST 글로벌기술사업화센터(GCC)가 몽골 현지거점기관인 몽골 전자정부센터(MeGO)와의 협력을 통해 현지 기술수요를 발굴하고 국내의 기술을 매칭 하여 기술사업화 모델을 제시했다.
한국전자통신연구원(ETRI) 대경권연구센터는 그린하우스 온실 제어 시스템 기술을 개발하고 인포벨리코리아가 함께 참여했다.
그 결과 지난 10월 말 울란바토르 인근 바춤버(Batsumber) 지역에 몽골 익틴그룹(Ikh Tiin Group)이 투자한 120제곱미터(㎡) 규모의 그린하우스가 완공됐다.
몽골은 육식 위주의 오래된 전통 식습관으로 인한 영양 불균형 해소를 위해 최근 채소 수요가 급증하고 있으나, 5월부터 9월까지를 제외한 혹한기에는 노지재배가 불가능해 대부분의 채소를 수입에 의존하고 있는 실정이다.
이번 한-몽골 스마트 팜 협력 프로젝트는 정보통신기술(ICT)을 농업 분야에 활용하여 겨울철 영하 40도에 육박하는 혹독한 몽골의 기후 조건에서도 신선한 야채와 과일의 재배를 가능하게 해, 몽골 내 채소 공급의 자급자족 능력을 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.
KAIST 글로벌기술사업화센터 최문기 명예교수는 “스마트 팜에 대한 한국과 몽골간의 기술협력이 지속되어 몽골의 드넓은 지역에 스마트 팜이 확산되길 희망하며, 본 사업이 몽골 경제성장의 원동력이 되기를 바란다”고 말했다.
2016.12.01
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