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2023 디지털인문학 겨울학교 및 디지털인문학 융합전략심포지엄 개최
우리대학이 9일부터 12일까지 KAIST-KT 공동연구센터에서 '2023 디지털인문학 겨울학교'를 개최한다.
2023 디지털인문학(Digital Humanities) 겨울학교는 인문학 연구자들이 역사나 문학 등의 연구 분야에 디지털 기술을 접목해 새로운 관점으로 인문학을 볼 수 있도록 기획된 프로그램이다. 디지털과 인문학의 융합연구를 기획하고 수행하는 데 활용할 수 있는 방법론을 나흘간의 전일제 강의와 실습을 바탕으로 교육한다. 학습 성과를 높이기 위해 석사급 이상의 연구 조교 7명이 실습 교육을 돕는다.
KAIST 디지털 인문사회과학센터가 주최하고 고려대 디지털인문센터, 서울대 인문대학이 협력하며, 디지털인문학 분야 석학들이 강연하고 대담회를 갖는 심포지엄을 연계해 개최한다.
9일부터 시작되는 교육은 역사와 문학 분야로 나눠 진행한다. 역사 분야에는 허수 서울대 국사학과 교수가 '토픽 연결망 분석으로 개벽'의 논조 변화를 다시 보기'를 교육하고, 김광림 고대문명연구소 문명연구팀 연구원이 '헤드 퍼스트(Head First) 디지털 역사학'을 맡는다.
문학 분야에서는 최운호 목포대 국어국문학과 교수가 '거리재기와 정렬로 고전문헌 분석하기'를, 정서현 KAIST 디지털인문사회과학부 교수와 김병준 디지털 인문사회과학센터 연구교수가 '데이터로서의 문학: 텍스트 정량분석의 잠재력'을 맡아 교육한다.
또한, 공통 과정으로 디지털 인문학과 관련된 '공공데이터 활용', '메타데이터', '리뷰 논문 작성하기' 등의 과목도 개설된다. KAIST 디지털 인문사회과학센터 관계자는 "당초 30명 내외의 인원을 모집할 계획이었으나, 예상보다 많은 지원자가 몰려 교육 인원을 2배 가까이 늘려 선발했다"라고 전했다. 또한, "선발된 59명의 수강생 중 42%는 전임교원 및 박사학위자로 디지털인문학 연구에 대한 학계의 높은 관심을 확인할 수 있었다"라고 덧붙였다.
13일에는 '디지털인문학: 포스트 AI 시대를 위한 융합전략'을 주제로 서울시 강남구 역삼동 한국고등교육재단에서 심포지엄을 개최한다. 겨울학교에서 수행된 대표 프로젝트를 첫 번째 세션에서 발표해 역사학과 문학 연구를 위한 디지털 기술의 융합 사례를 공유할 계획이다. 두 번째 세션에서는 디지털인문학에 특별한 관심을 가지고 각 대학에 관련 센터를 설립한 이광형 KAIST 총장, 장윤금 숙명여대 총장과 「가장 인간적인 미래」를 발간해 인공지능과 인문학 간의 융합 연구와 교육을 강조한 윤송이 엔씨소프트(NCSoft) 사장의 발제가 이어진다. 강창우 서울대 인문대학장, 정병호 고려대 문과대학장이 토론자로 참여하는 종합 대담회를 가진다.
세 번째 세션에서는 디지털인문학의 사례 및 새로운 관점을 짚어 보기 위해 아이-스쿨(Information School, i-School)의 세계 컨소시엄 의장을 역임한 성균관대 오삼균 명예교수가 '아이-스쿨의 융합 전략과 디지털인문학 전략'을 강의하고 유럽 디지털인문학을 선도하는 헬싱키 대학의 'HELDIG 연구센터'를 함께 소개한다.
또한, 서울대 이은수 교수가 우리나라 디지털인문학이 나아갈 길에 대한 주관 대학의 공동 메시지를 발표한다. 마지막으로 맹성현 KAIST 디지털인문사회과학 센터장이 폐회사를 통해 포스트 인공지능(AI) 시대를 위한 융합전략을 정리할 예정이다.
맹성현 센터장은 "디지털인문학 겨울학교 및 연계 심포지엄은 이번 첫 회를 시작으로 국내 디지털인문학을 선도하는 대학들과 연합해 매년 개최할 예정"이라고 밝혔다. 이어, 맹 센터장은 "앞으로 우리나라의 대표적인 디지털인문학 교육 및 네트워킹 허브가 되어 국내 관련 융합연구와 교육을 활성화하여 산업과 연계시키고 국제 학계와의 협력 관계를 조성하는 일에 이바지할 것"이라고 강조했다.13일 열리는 심포지엄은 디지털인문학에 관심 있는 모든 사람이라면 누구나 무료로 참가할 수 있다. 사전 신청을 통해 등록할 수 있으며, 자세한 내용은 KAIST 디지털 인문사회과학센터 홈페이지(https://dhcss.kaist.ac.kr)에서 확인할 수 있다. 한편, 2021년 설립된 KAIST 디지털인문사회과학센터는 지난해 6월 전 세계 14개의 대학 소속의 연구자 및 학생들이 참여한 계산사회과학(CSS) 여름학교를 개최한 바 있으며, 디지털과 인문사회의 융합 연구와 교육 방향 정립을 선도하고 있다.
2023.01.06 조회수 8906 -
5개 AI 대학원, 국내 첫 공동 설명회 15일 개최
우리대학을 포함해 고려대·성균관대·포스텍(POSTECH), 광주과기원(GIST) 등 과학기술정보통신부가 선정한 국내 5개 AI 대학원이 오는 15일 처음으로 공동 설명회를 개최한다.
과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 AI 핵심 지식과 융합 역량을 갖춘 선도 연구자 양성을 위해 지난 3월 KAIST와 고려대·성균관대 등 3개 대학을 국내 최초의 AI 대학원으로 선정한 데 이어 9월에는 포스텍(POSTECH)과 광주과기원(GIST) 등 2곳을 추가로 선정했다.
1차 선정된 3개 대학은 첫 신입생을 모집한 결과, 80명 정원에 모두 497명이 지원했는데 대학별 경쟁률은 KAIST가 9대 1의 경쟁률을, 성균관대와 고려대가 각각 8대 1과 7대 1에 육박한 경쟁률을 보인 것으로 알려졌다.
2차로 선정된 포스텍과 광주과기원 등 2개 대학은 올 하반기에 신입생을 모집하고 내년 3월부터 교육과정을 본격 운영할 예정이다.
(사)한국인공지능학회(회장 유창동, KAIST 전기및전자공학부 교수)는 인공지능 분야에 대한 학생들의 관심에 갈수록 높아지자 오는 15일 더케이호텔 서울에서 열리는 추계학술대회에서 KAIST·고려대·성균관대·포스텍·GIST 등 5개 AI대학원이 모두 참여하는 설명회를 갖기로 했다.
14일부터 16일까지 3일간 서울 양재동 더케이호텔에서 열리는 이번 추계학술대회는 과기정통부·한국연구재단·브레인코리아21플러스가 후원하고 한국인공지능학회·한국블록체인학회·소프트웨어정책연구소가 주최한다.
이 학술대회에서는 5개 AI 대학원 공동 설명회 외에 KAIST 김준모·김광수·문일철, 성균관대의 문태섭, 중앙대 권준석 교수 등이 발표자로 나서 딥러닝·확률적 그래픽 모델(PGM)·뉴럴네트워크 기반 연속학습(Continual learning)·적대적 생성망(GAN) 등에 관한 다양한 학술 주제를 다룰 예정이다.
특히 올 12월 8일부터 14일까지 캐나다 벤쿠버에서 열리는 NeurIPS 2019의 Spotlight 부분에 발표될 유창동 KAIST 전기및전자공학부 교수의 논문 등 인공지능 분야의 최신 연구 성과들도 함께 공개될 예정이다.
차별화된 특성을 앞세워 인재 양성을 계획하고 있는 KAIST 등 5개 AI 대학원은 이번 행사를 통해 각각의 비전, 운영방식 그리고 지향하는 인재상을 공유할 예정이다. AI대학원 진학을 희망하는 학생들에게는 대학원 선택에 도움을 주고 기업에는 사업 방향을 설정에 도움이 되는 정보를 제공하려는 취지다.
우선 KAIST에서는 정송 대학원장이 나서 독보적인 연구 역량을 강조한다. 최근 6년간 AI 분야의 최고 학회에서 101편의 논문을 발표한 평균 연령 41세의 젊은 교수진을 앞세워 AI와 머신러닝 분야를 심층적으로 다루는 핵심 연구와 헬스케어·자율주행·제조·보안·이머징 등 5대 연구 분야를 중심으로 하는 융합 연구 등을 소개할 계획이다.
특히, 경기도 판교에 AI 대학원 산학협력센터를 설치해 판교를 아시아 최고 인공지능 밸리로 육성하는 정책 등을 추진하고 2023년 이후에는 학부를 포함한 교육과 연구의 역량을 고루 갖춘 단과대 수준의 인공지능대학(College of AI)으로의 발전 계획도 함께 설명한다.
이성환 고려대 AI 대학원 주임교수는 산업체와 현장에서 투입될 고급인력을 키우는 데 중점을 둔 교과 과정을 중점 소개한다. 기초전공-기반전공-심화전공-산학 및 창업 연계 수업 등으로 구성된 체계적인 AI 핵심 교육을 시행하고 우수 AI 박사들의 기술창업 활성화를 독려해 오는 2028년까지 10건의 기술창업 계획도 공유할 예정이다.
성균관대에서는 이지형 AI 학과장이 나서 현장 중심의 AI 혁신 연구를 앞세운 특·장점을 소개한다. 삼성전자 등 39개 기업과 협업해 산업 중심의 산학협력 체계를 갖추고 제조업·헬스케어·비즈니스 분야에 집중한 연구 역량을 강조한다. 이밖에 이공계가 아닌 인문·사회학 계열 학생에게도 입학의 기회를 열어 다양한 전공 분야로 AI 연구를 이식하겠다는 포부도 밝힌다.
내년 교과 과정 운영을 앞둔 포스텍은 서영주 주임교수가 미디어 AI·데이터 AI·AI 이론을 중심으로 한 핵심 3개 분야 및 9대 융합(AI+X) 연구를 통한 AI 핵심인재 양성 과정을 소개한다.
또 현재 11명인 전임 교원 수를 2023년까지 26명으로 확충하고 포항에 조성되는 포스코-지곡 벤처밸리 및 판교 소재 포스텍 정보통신연구소와 연계해 창업을 지원하는 AI 벤처 생태계 구축을 통해 세계 최고 수준의 교육·연구·산학협력 기관으로 성장한다는 계획을 설명한다.
광주과기원(GIST)은 김종원 AI 대학원장이 헬스케어·자동차·에너지 등 지역 3대 분야에 특화된 AI 인재육성 정책을 공유한다. 산업밀착형 글로벌 AI 혁신인재 양성을 위해 실증 데이터와 인프라에 바탕을 둔 AI 소프트웨어/하드웨어 핵심 교육과 기술실증-창업지향에 중점을 둔 현장 연구 등을 수행하는 전주기형 5년 석박사 통합과정을 중점 소개한다.
김 대학원장은 이밖에 대학 산하 AI 연구소·SW 교육센터·과학기술응용연구단 등과의 협력을 통해 대학 내 AI 연구 문화 확산을 위한 정책들도 소개할 계획이다.
각 대학 AI 대학원 책임자들은 발표 후에 청중들과의 Q&A 시간을 마련해 AI 핵심 지식 및 각 분야의 융합 역량을 갖춘 선도 연구자를 양성하기 위한 공감대를 조성할 예정이다.
AI 대학원 설명회는 인공지능 분야에 관심 있는 사람이라면 누구나 참여 가능하다. 한국인공지능학회 홈페이지( http://aiassociation.kr/ )를 통해 추계학술대회 사전 신청이 가능하며, 행사 당일 현장에서도 참여 접수를 받는다.
다만 학술대회 기간 중 AI 대학원 설명회만 참여하고자 하는 경우에는 이메일( kaia@aiassociation.kr )로 접수하면 된다.
2019.11.04 조회수 20168 -
박오옥 교수, 포도당 기반의 그래핀 양자점 합성 기술 개발
우리 대학 생명화학공학과 박오옥 교수 연구팀이 포도당을 기반으로 한 그래핀 양자점의 합성 기술을 개발해, 이를 이용해 안정적인 청색 빛을 내는 그래핀 양자점 발광소자를 제작하는 데 성공했다.
연구팀은 위 그래핀 양자점을 발광체로 응용해 디스플레이를 제작했고, 현 디스플레이 분야의 난제인 청색 발광을 구현하면서 안정적인 전압 범위에서 발광하는 것을 확인했다.
이석환 박사과정이 1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 7월 5일 자 온라인판에 게재됐다. (논문명 : Synthesis of Single-Crystalline Hexagonal Graphene Quantum Dots from Solution Chemistry)
그래핀은 우수한 열, 전기 전도도와 투명도를 가져 차세대 전자재료로 주목받고 있지만, 단층 및 다층 그래핀은 도체의 특성을 가져 반도체로 적용하기 어려운 단점이 있다. 그러나 그래핀을 작은 나노 크기로 줄이게 되면 반도체의 특성인 밴드갭을 가져 발광특성을 보이게 돼 활용할 수 있게 된다. 이를 그래핀 양자점이라 한다.
기존 단결정 그래핀은 구리-니켈 기반 금속 박막 위에 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하거나 흑연을 물리·화학적 방법으로 벗겨내는 기술로 만들었다. 물리·화학적 방법으로 제작한 그래핀은 결함이 매우 많아 순수한 단결정의 특성을 가지지 못하는 단점이 있었다.
연구팀이 개발한 그래핀 양자점은 기존과는 매우 다른 우수한 합성 과정을 보였다. 포도당 수용액에 아민과 초산을 일정 비율로 혼합해 반응 중간체를 형성하고 이를 안정적인 용액으로 구현했다.
이후 형성된 중간체의 자가조립을 유도해 단결정의 그래핀 양자점을 용액상으로 합성하는 데 성공했다. 연구팀은 이 과정에서 기존의 복잡한 분리 정제법을 개선한 저온 침전 분리법을 개발했다.
연구팀의 이번 합성 기술은 단일상(single phase) 반응을 통해 균일한 핵 성장(homogeneous nucleation)반응을 최초로 유도했다는 의의가 있다.
박 교수 연구팀은 이번 연구를 통해서 수 나노미터에서 100 나노미터 수준의 단결정 크기를 원하는 대로 조절 가능한 용액상 합성 기술을 개발했다.
박오옥 교수는 “최초로 개발된 단결정 그래핀 양자점 용액 합성법은 그래핀의 다양한 분야 접목에 크게 기여할 것이다”라며 “이를 잘 응용하면 유연 디스플레이 또는 베리스터와 같은 반도체 성질을 갖는 그래핀의 역할이 제시될 것이다”라고 말했다.
이번 연구는 고려대학교 화공생명공학과 임상혁 교수 연구팀과 공동으로 진행됐으며, 한국과학연구재단의 나노원천 과제, 한국전자통신연구원의 나노물질 기술 연구 과제, KAIST EEWS 과제, 대한민국 정부 BK21+ 사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 용액 화학으로 합성된 잘 정렬된 다양한 크기의 단결정 그래핀 양자점
2019.07.30 조회수 19342 -
제14회 KAIST 조정훈 학술상에 ADD 홍윤기 박사
〈 홍 윤 기 박사 〉
우리 대학이 ‘제14회 KAIST 조정훈 학술상’ 수상자로 국방과학연구소(ADD) 홍윤기 박사를 선정했다.
‘KAIST 조정훈 학술상’은 2003년 5월 로켓실험실에서 연구를 수행하던 중 불의의 사고로 숨진 故 조정훈 명예박사를 기리기 위한 상이다.
故 조 박사의 부친인 조동길 교수(공주대학교)가 유족보상금과 사재를 합쳐 우리 대학에 학술기금으로 기부한 4억 7천 800만원을 기반으로 제정됐으며, 2005년부터 매년 항공우주공학분야에서 뛰어난 연구업적을 이룬 젊은 과학자를 발굴해 시상하고 있다.
우리 대학은 이 기금으로 조 박사가 재학했던 KAIST와 고려대, 공주사대부고에서 매년 각 1명씩 장학생을 선발해 장학금을 수여하고 있다. 학술상 수상자에게는 2천 500만원, 대학(원)생은 400만원, 고등학생에게는 300만원의 장학금이 지급된다.
국방과학연구소 홍윤기 박사는 기술 수입이 불가능한 극초음속 비행체의 내열 구조 및 추진기관 시험평가를 위한 지상시험장치 핵심구성품인 공기가열장치의 독자적인 설계 및 해석 연구를 수행했다.
동료들과의 협업을 통해 기술 선진국들만이 보유한 공기가열장치의 개발과 그 운용성능을 입증하는 성과를 통해 그 공로를 인정받았다.
또한 한국과학기술단체총연합회가 주는 과학기술 우수논문상과 방위사업청장 표창 등을 수상한 바 있다.
우리 대학은 홍윤기 박사 외에 항공우주공학과 백승관 박사과정, 고려대 기계공학과 조원희 석박사통합과정, 공주사대부고 이재헌 학생 등 3명을 장학생으로 선발했다. 장학금 수여식 행사는 11일(금) 오전 본원에서 진행될 예정이다.
2018.05.09 조회수 14011 -
박병국, 김갑진 교수, 고효율 스핀 신소재 개발
〈 박 병 국 교수, 김 갑 진 교수 〉
우리 대학 신소재공학과 박병국 교수와 물리학과 김갑진 교수 연구팀이 자성메모리(Magnetic Random Access Memory, MRAM) 구동의 핵심인 스핀전류를 효율적으로 생성하는 새로운 소재를 개발했다.
이번 연구는 ‘네이처 머티리얼즈(Nature Materials)’ 3월 19일자 온라인 판에 게재됐다.
이 연구는 고려대 이경진 교수, 미국국립표준연구소(NIST)의 Mark Stiles 박사 연구팀 등과 공동으로 수행됐다.
자성메모리는 외부 전원 공급이 없는 상태에서 정보를 유지할 수 있고 집적도가 높으며 고속 동작이 가능해 차세대 메모리로 주목받고 있다.
자성메모리의 동작은 스핀전류를 자성소재에 주입해 발생하는 스핀토크로 이뤄지기 때문에 스핀전류의 생성 효율이 자성메모리의 소모 전력을 결정하는 핵심 기술이다.
이번 연구에서는 강자성-전이금속 이중층이라는 새로운 소재 구조에서 스핀전류를 효과적으로 생성할 수 있음을 이론 및 실험을 통해 규명했다. 특히 이 구조는 기존 기술과 달리 생성된 스핀전류의 스핀 방향을 임의로 제어할 수 있다.
이 소재를 차세대 메모리로 주목받는 스핀궤도토크 기반 자성메모리에 적용하면 스핀토크 효율이 높아지고 외부자기장 없이 동작이 가능해 스핀궤도토크 자성메모리의 실용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
스핀궤도토크 자성메모리는 고속 동작 및 비휘발성 특성으로 S램(D램에 대응하는 반도체 기억소자로 전원만 공급하면 기억된 정보가 계속 소멸하지 않는 램) 대비 대기전력을 획기적으로 감소시켜 모바일, 웨어러블, 사물인터넷용 메모리로 활용 가능하다.
이번 연구성과는 과학기술정보통신부 미래소재디스커버리사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 강자성-전이금속 이중층에서 스핀전류 생성 개략도
2018.04.13 조회수 18631 -
박병국 교수, 열로 스핀전류를 얻는 소재기술 개발
〈 박병국 교수, 김동준 박사 〉
우리 대학 신소재공학과 박병국 교수 연구팀이 자성메모리(MRAM)의 새로운 동작 원리인 열로 스핀전류를 생성하는 소재기술을 개발했다.
이 연구는 고려대 이경진 교수, 충남대 정종율 교수와 공동으로 수행했고 ‘네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 11월 9일자에 게재됐다.
- 논문명: Observation of transverse spin Nernst magnetoresistance induced by thermal spin current in ferromagnet/non-magnet bilayers - 저자 정보 : 김동준(제1저자, 한국과학기술원 박사과정), 전철연, 최종국, 이재욱(한국과학기술원), Srivathsava Surabhi, 정종율 교수(충남대학교), 이경진 교수(고려대학교), 박병국 교수(교신저자, 한국과학기술원) 포함 총 8명
자성메모리는 실리콘 기반의 기존 반도체 메모리와 달리 얇은 자성 박막으로 만들어진 비휘발성 메모리 소자다.
외부 전원 공급이 없는 상태에서 정보를 유지할 수 있으며 집적도가 높고 고속동작이 가능한 장점이 있어 차세대 메모리 기술로 경쟁적으로 개발되고 있다.
자성메모리의 동작은 자성소재에 스핀전류를 주어 자성의 방향을 제어하는 방식으로 이루어진다. 기존 자성메모리에서는 스핀전류를 전기로 생성하는데, 본 연구에서 열로 스핀전류를 발생시키는 소재기술을 개발했다.
그동안 열에 의해 스핀전류가 생성되는 현상, 즉 스핀너런스트 효과(spin Nernst effect)가 이론적으로 발표됐으나 최근까지 기술적 한계로 실험적으로 증명되지 못하였다.
하지만 이번 연구에서 스핀궤도결합이 큰 텅스텐(W)과 백금(Pt) 소재를 활용하고 스핀너른스트 자기저항 측정방식을 도입해 스핀너른스트 효과를 실험적으로 규명했고 열에 의한 스핀전류의 생성효율이 기존의 전기에 의한 스핀전류의 생성효율과 유사함을 밝혔다.
박병국 교수는 “본 연구는 열에 의한 스핀전류 생성이라는 새로운 물리현상을 실험적으로 규명한 것에 의미가 크고, 추가 연구를 통하여 자성메모리의 새로운 동작방식으로 개발할 예정이다.” 라고 밝혔다.
열에 의해 동작하는 자성메모리의 개발은 전력소모를 획기적으로 낮출 수 있어 웨어러블, 모바일 및 사물인터넷 등 저전력 동작이 요구되는 전자기기의 발전에 기여할 것으로 기대된다.
이 연구성과는 과기정통부 미래소재디스커버리사업과 중견연구자사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 스핀너른스트 현상을 이용한 열인가 자성메모리의 개념도
그림2. 스핀너른스트 기반 열인가 스핀전류 생성에 관한 주요 연구 결과
2017.11.27 조회수 19961 -
제13회 KAIST 조정훈 학술상에 미국 버클리대 웡 지징 박사
〈 웡 지징 박사 〉
‘제13회 KAIST 조정훈 학술상’ 수상자로 미국 UC 버클리大 웡 지징(Wong, Zi Jing) 박사가 선정됐다. 웡 박사는 광학 메타물질 분야에서 Zero 굴절율 구현, 굴절율의 조작, 3D 투명 망토 구현 등 국제적으로 인정받는 우수한 연구업적과 함께 세계 최고의 권위를 자랑하는 과학저널인 사이언스(Science)와 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 각각 3편과 2편의 연구논문을 발표한 공로를 인정받았다.
웡 박사는 이와 함께 미국 재료연구학회가 주는 최우수 대학원생 연구상(MRS Graduate Student Award-Gold medal) 등 국제적으로 저명한 다수의 학회로부터 베스트 논문상을 수상했다. 우리대학은 웡 박사 외에 항공우주공학과 박사과정 김현탁씨를 비롯, 고려대 기계공학과 석·박사 통합과정 박호성, 공주사대부고 최형진 등 학생 3명을 장학생으로 선발하고 이들에게 12일 오전 본관 1층 대회의실에서 신성철 총장이 직접 장학금을 전달했다.
'KAIST 조정훈 학술상’은 2003년 5월 로켓실험실에서 연구를 수행하던 중 불의의 사고로 숨진 故 조정훈 명예박사를 기리기 위해 제정됐다. 이 상은 故 조 박사의 부친인 조동길 공주대 교수(국어교육학과·2015년 정년 퇴임)가 유족보상금 및 사재를 합쳐 우리대학에 학술기금으로 기부한 4억7,800만원을 재원으로 만들어졌으며 학교는 2005년부터 매년 항공우주공학분야에서 뛰어난 연구업적을 이룬 젊은 과학자를 발굴해 시상하고 있다.
학교는 또 이 기금으로 故 조 박사가 재학했던 우리대학과 고려대, 공주사대부고에서 매년 각 1명씩 장학생을 선발해서 장학금을 수여하고 있는데 학술상 수상자에게는 2,000만원의 상금이, 그리고 대학(원)생은 400만원, 고등학생은 250만원의 장학금이 지급된다.
2017.05.12 조회수 16080 -
유회준 교수, 무선으로 마취 심도 측정할 수 있는 기술 개발
〈 유 회 준 교수 〉
우리 대학 전기및전자공학과 유회준 교수 연구팀이 고려대학교 구로병원 최상식 교수, ㈜케이헬쓰웨어(대표 노태환)와의 공동 연구를 통해 무선으로 마취의 심도를 정확하게 파악할 수 있는 측정기를 개발했다.
하언수 박사과정 학생이 주도한 이번 연구는 9일 미국 샌프란시스코에서 열린 반도체 학술대회인 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표됐다.
마취의 심도가 적정하게 유지되는 것은 환자에게 매우 중요하다. 마취가 얕으면 수술 도중 깨어나 큰 고통을 겪기도 하고, 반대로 마취가 너무 깊게 되면 심장발작, 합병증, 사망에 이르기도 한다.
프로포폴도 호흡을 억압하기 때문에 마취 심도가 깊어지면 사망 사고를 유발하기도 한다. 이런 사고 방지를 위해 마취 심도를 정량적으로 측정하려는 시도가 국내외로 활발하게 진행 중이다.
이러한 노력으로 개발된 마취심도계측기로 인해 마취 사고 발생률은 크게 낮아졌다. 그러나 기존의 제품들은 모니터링 장치에 연결하기 위해 긴 전선이 사용돼 번거로움을 유발한다. 또한 마취 약물 종류에 따라 심도를 측정할 수 없다는 한계가 있다.
연구팀이 개발한 마취 심도 모니터링 측정기는 마취 중인 환자의 이마에 접착된 패치를 통해 뇌파 신호 및 혈중 헤모글로빈 농도를 추출한다. 이를 정확히 제어하는 반도체 칩이 패치에 집적돼 무선으로 뇌파와 근적외선 분광 신호를 동시에 측정할 수 있다.
측정된 다중 신호들은 디지털 신호로 바뀌어 전달된 후 딥 러닝(Deep Learning) 기술을 이용해 환자의 마취 심도를 정확히 판단한다.
수술 시간이 길어지면 전극의 젤이 마르게 돼 뇌파 측정신호가 나빠지지만 연구팀은 이런 상황에서도 정확한 신호를 측정할 수 있는 회로 기법을 도입했다.
또한 실제 수술실에서 사용할 수 있는 초소형 근적외선 분광 센서가 붙어 있어 성별, 나이, 인종에 상관없이 유효한 신호 측정이 가능하다. 나아가 다중 신호를 이용하기 때문에 수술 중 전기 잡음을 유발하는 전기 소작기나 삽관 사용 중에도 신호 왜곡 없이 마취심도의 측정이 가능하다.
연구팀의 측정기는 기존 기기로는 측정이 불가능했던 케타민 등의 약물도 마취 심도를 측정할 수 있어 의료 분야에서 응용 가능할 것으로 기대된다.
유 교수는 “그동안 마취 심도 센서는 비싼 가격의 특정 외국회사 제품이 독점하는 형태였다”며 “환자들의 부담을 줄이면서 안전한 마취를 제공할 수 있어 새 제품을 개발할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다”고 말했다.
□ 그림 설명
그림1. 센서의 구성을 나타낸 모식도
그림2. 마취 심도의 측정 비교
2017.02.10 조회수 15959 -
호흡 분석해 질병 진단한다!
- 나노섬유 형상 120ppb급 당뇨병 진단센서 개발 -- 음주 측정하듯 후~ 불면 질병 진단할 수 있어 -
우리 학교 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 인간이 호흡하면서 배출하는 아세톤 가스를 분석해 당뇨병 여부를 파악할 수 있는 날숨진단센서를 개발했다.
연구 결과는 신소재 응용분야 세계적 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)’ 5월 20일자 표지논문으로 게재됐다.
인간이 숨을 쉬면서 내뿜는 아세톤, 톨루엔, 일산화질소 및 암모니아와 같은 휘발성 유기화합물 가스는 각각 당뇨병, 폐암, 천식 및 신장병의 생체표식인자(바이오마커)로 알려져 있다.
당뇨병의 경우 일반적으로 정상인은 900ppb(parts per billion), 당뇨환자는 1800ppb의 아세톤 가스를 날숨으로 내뿜는다. 따라서 날숨 속 아세톤 가스의 농도 차이를 정밀하게 분석하면 당뇨병을 조기에 진단할 수 있고 발병 후 관리를 쉽게 할 수 있다.
연구팀은 얇은 껍질이 겹겹이 둘러싸인 다공성 산화주석(SnO2) 센서소재에 백금 나노입자 촉매가 균일하게 도포된 1차원 나노섬유를 대량 제조하는 기술을 개발했다. 이 소재의 표면에 아세톤 가스가 흡착될 때 전기저항 값이 변화하는 120ppb급 아세톤 농도 검출용 센서에 적용해 날숨진단센서를 개발했다. 개발한 나노섬유 센서는 1000ppb급 아세톤 농도에서 소재의 저항 값이 최대 6배 증가해 당뇨병을 진단할 수 있음이 입증됐다.
이와 함께 7.6초의 매우 빠른 아세톤 센서 반응속도를 나타내 실시간 모니터링이 가능해져 상용화에 대한 기대를 높였으며, 전기방사 기술로 제조해 나노섬유형상을 쉽게 빠르게 대량생산할 수 있는 게 큰 장점이다.
연구팀이 개발한 날숨진단센서는 사람의 호흡가스 속에 포함된 다양한 휘발성 유기화합물의 농도를 정밀하게 분석할 수 있다. 따라서 당뇨병은 물론 향후 폐암, 신장병 등의 질병을 조기에 진단하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
김일두 교수는 이번 연구에 대해 “ppb급 농도의 날숨 휘발성 유기화합물 가스를 실시간으로 정밀하게 진단하는 나노섬유 센서를 당뇨병 또는 폐암 진단용 감지소재로 이용하면 다양한 질병을 조기에 검출하고 관리하는 일이 가능해질 것”이라고 말했다.
김 교수는 향후 다양한 촉매와 금속산화물 나노섬유의 조합을 통해 많은 종류의 날숨가스를 동시에 정확하게 진단하는 센서 어레이(array)를 개발해 상용화를 앞당길 계획이다.
미래창조과학부 글로벌프린티어사업 스마트 IT 융합시스템 연구단의 지원을 받은 이번 연구는 KAIST 신소재공학과 신정우 학부생(2월 졸업), 최선진 박사과정 학생, 박종욱 교수, 고려대학교 신소재공학과 이종흔 교수가 참여했다.
그림1. 날숨진단센서 어레이(우측)와 날숨진단센서 크기 비교(좌측 상단)
그림2. 나노섬유 센서들이 어레이로 구성된 당뇨진단 센서 이미지
그림3. 날숨 가스들을 분석하는 질병진단 분석기의 소형화 및 실시간 분석
그림4. 주석산화물 나노섬유를 이용한 당뇨진단 센서 이미지
2013.05.30 조회수 23284 -
플라즈몬 디스플레이 상용화기술 개발
- 나노 표면 플라즈몬 기술 이용해 투과율 향상 기대 -
- 대면적 OLED, LCD에 상용화 가능한 컬러필터 기술 -
플라즈몬 효과를 이용해 디스플레이 컬러필터를 상용화 할 수 있는 공정기술이 KAIST와 고려대학교 연구진에 의해 개발됐다.
우리 학교 전기및전자공학과 최경철 교수와 고려대학교(총장 김병철) 전기전자전파공학부 주병권 교수 공동 연구팀이 나노 표면에서 발생하는 플라즈몬 효과를 이용한 디스플레이 컬러필터를 상용화할 수 있는 설계 및 공정기술을 개발했다.
컬러필터는 LCD나 OLED와 같은 디스플레이와 디지털 카메라에 사용되는 CMOS 이미지 센서 등에서 색상을 표현하는 핵심부품이다. 현재 상용화중인 컬러필터는 투과율이 20~30%대로 알려져 있는데, 플라즈몬 효과를 이용하면 투과율을 기존보다 40%이상까지 끌어올려 전력효율을 약 2배 향상시킬 수 있다는 연구 성과들이 최근 보고됐다.
최근 발표된 플라즈몬 필터는 마이크로미터(㎛) 크기의 극소 면적에만 구현할 수 있었던 한계가 있었다. 그러나 이번 연구에서는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 2.5㎝크기까지 구현해냈다. 기존에 상용화중인 레이저 기술을 적용한 공정기술로 플라즈몬 컬러필터를 이용한 디스플레이를 양산할 수 있는 단계까지 올라왔다는 게 학계와 산업계의 평가다.
향후 이 기술을 이용해 투과율을 40%이상 끌어올려 저전력 플라즈몬 디스플레이를 양산하는게 연구팀의 목표다.
이와 함께 레이저 광의 간섭현상을 통해 나노 구조를 형성하는 기술인 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 나노 패턴을 대면적에 구현함과 동시에 컬러필터의 특성을 최적화하면서 공정에서 발생하는 에러를 보완할 수 있는 설계방법을 제시했다.
레이저 간섭 리소그래피 기술을 적용해 연구팀이 제시한 공정은 기존 컬러필터 양산기술의 공정이 복잡한 단점을 극복해 저렴하게 만들 수 있을 것으로 기대된다.
도윤선 박사과정 학생은 이번 연구에 대해 “그동안 공정 비용, 시간, 수율 측면에서 플라즈몬 현상을 산업적으로 이용하는데 한계가 있었다”며 “연구팀이 제시한 컬러 필터 기술은 설계 및 공정의 간소화를 통해 시간이 단축되고 비용이 적게 들어 염료 및 안료기반 컬러필터 기술을 대체할 수 있을 것”이라고 말했다.
고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생은 “이번 연구는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 TV화면 등 대면적에 적용이 가능하다”며 “기판의 종류에 구애받지 않아 차세대 나노 공정 기술에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.
KAIST 전기및전자공학과 도윤선 박사과정 학생과, 고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생이 주도한 이번 연구 성과는 나노 기술 분야 저명 학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머터리얼스(Advanced Optical Materials)’ 2013년 2월호 표지논문으로 게재됐고, 6건의 관련 특허를 출원했다.
2013.03.06 조회수 17486 -
모든 빛에 작동하는 무지갯빛 나노안테나 개발
- Nano Letters지 발표, “태양광 발전에 활용할 수 있는 핵심 기술 개발 ”-
완전결정* 은(銀) 나노선을 이용해 모든 파장의 빛에 작동하는 광학 나노 안테나가 순수 국내 연구진에 의해 개발되었다. 이번 연구 결과는 태양광 발전 등에 핵심적으로 활용할 수 있는 효율 높은 안테나 개발에 새로운 가능성을 열었다는 평가를 받고 있다.
※ 완전결정(perfect crystal) : 원자배열이 전체 결정체에 완전히 조직적으로 된 결정으로 이상결정(ideal crystal)이라고도 부름. 실제 자연환경에서는 거의 존재하지 않는 상태임
우리 학교 김봉수 교수(52세), 서민교 교수 및 고려대 박규환 교수가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구), 21세기 프론티어연구개발사업 및 선도연구센터지원사업 등의 지원으로 수행되었고, 나노과학 및 기술 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Nano Letters’지에 4월 17일자로 게재되었다.
(논문명 : Rainbow Radiating Single-Crystal Ag Nanowire Nanoantenna)
특히 이번 연구결과는 강태준 박사(제1저자), 최원준 박사 및 윤일선 박사와 같은 30대 초반의 젊은 국내 토종 박사들이 주축이 되어 일궈낸 성과라는 점에서 의미가 있다.
김봉수 교수 연구팀은 한 가지 파장의 빛에서만 작동하는 기존의 광학 나노 안테나의 한계를 극복하는 모든 파장의 빛에서 반응하는 광학 나노 안테나 개발에 성공하였다.
광학 안테나는 휴대폰의 안테나가 전파를 수신하여 전기신호로 변환하고 반대로 전기신호를 전파로 변환하여 송신하는 것과 같이, 빛을 수신하여 전자기장으로 변환하고 그 반대의 역할도 수행할 수 있는 최근 주목 받고 있는 광학 소자이다.
일반 전파가 아닌 빛을 송․수신하기 위해서는 안테나의 크기를 머리카락의 10만분의 1미터(나노미터) 수준으로 매우 작게 제작해야 하기 때문에, 전 세계 수많은 연구팀들은 나노입자를 이용해 광학 안테나를 개발하고자 노력해왔다.
그러나 기존에 개발된 광학 안테나들은 파장의 범위가 매우 제한적이어서 한 가지 파장의 빛에서만 작동하기 때문에, 다양한 파장에서 송․수신기 역할을 수행할 만큼 효율적이 못했다.
김 교수팀은 지금까지 활용하던 나노입자가 아닌 가시광 전 영역에서 작동하는 은(銀)을 사용해 다양한 파장에서 공명할 수 있는 나노선*으로 광학 안테나를 제작하여 이 문제점을 해결하였고, 모든 파장의 빛에서 은 나노선 안테나가 잘 작동한다는 사실을 실험적․이론적으로 증명하였다.
※ 나노선 : 수십에서 수백 나노미터(10억분의 1미터)의 굵기를 갖는 반도체 물질로 이루어진 머리카락 형태의 나노 구조체
김 교수팀이 합성한 은 나노선 안테나는 완벽한 결정구조를 가지면서도 결함이 없어 표면이 매끈하기 때문에, 모든 파장의 빛을 어떠한 손실 없이 송신하고 동시에 수신하여 효율을 극대화할 수 있다.
모든 파장의 빛을 손실 없이 송․수신하기 위해서는 나노선 안테나의 표면에 아주 작은 결함도 없어야 한다. 연구팀은 우선 섭씨 800도의 고온에서 아무 결함도 없는 완전결정 은 나노선을 만드는데 처음으로 성공하였다.
특히 은 나노선 안테나에 백색광을 비춰주면 빛을 송신하여 안테나 표면에 집중된 전자기장으로 변환시키고, 이 전자기장을 다시 여러 가지 파장의 빛으로 수신하여 마치 무지개와 같은 화려한 색상을 나타낸다. (사진)
김봉수 교수는 “이번 연구성과인 은 나노선 안테나는 실제로 활용할 수 있는 광학 안테나 개발에 한 걸음 다가섰다는 의미이다. 특히 태양광 발전 및 극미세 나노센서 등에 핵심기술로 사용될 수 있어 향후 나노-광-바이오산업에 선도적인 위치를 차지할 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다.
2012.05.03 조회수 18987 -
이제는 세포 내부도 훤히 들여다본다!
- 실제 내시경보다 10만배 작은 나노와이어기반 세포내시경 개발 -
- 세포내 생물학적 현상을 관찰해 질병을 효과적으로 치료할 수 있게 될 것 -
- 연구 우수성 인정받아 네이처 나노테크놀로지 12월호 온라인 판 게재 -
우리 대학 바이오 및 뇌공학과 박지호 교수 연구팀이 미세한 빛을 주고받을 수 있는 광학 나노와이어를 이용해 세포내에서 나오는 미세한 광학신호를 세계 최초로 검출하는 데 성공했다.
이 기술개발로 사람의 내장 장기를 직접 관찰하는 내시경처럼 세포의 손상 없이 고해상도로 세포 내부를 관찰할 수 있게 됐다. 이에 따라 세포 내에서 일어나는 미세한 생물학적 현상을 연구해 질병을 보다 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 기대된다.
최근에는 광학적 회절한계를 극복하는 초고해상도현미경이 개발돼 배양된 세포를 관찰하는 데 사용되고 있다. 그러나 매우 복잡하고 거대한 시스템이 필요해 생체 내 불투명한 부위에 위치한 세포를 실시간 관찰하기에는 역부족이었다.
연구팀은 나노와이어의 지름은 100나노미터(1나노미터는 10억분의 1m)로 세포에 삽입해도 손상되지 않을 만큼 작게 만들고, 재료는 빛이 잘 통과하는 주석산화물로 구성된 반도체를 사용했다.
개발한 나노와이어를 빛의 송수신에 많이 사용되는 광섬유 끝에 연결해 광섬유로부터 나오는 빛이 나노와이어를 통해 세포 내 특정부위에 전달되고, 또한 세포에서 나오는 광학신호를 검출하는 데 성공했다.
이와 함께 연구팀은 나노와이어에 세포가 손상되지 않는 것에 착안해 나노와이어의 끝에 빛에 반응하는 물질을 입히고 이를 세포에 삽입했다. 그런 다음 빛을 전달하면 그 물질이 빛에 반응해 세포내로 침투하는 것을 확인했다. 따라서 약물을 세포 내 특정부위에 효과적으로 전달해 치료목적으로도 이용할 수 있는 가능성을 제시했다.
박지호 교수는 "이번 연구에서는 생체 외에서 배양된 세포에만 적용했지만 곧 이 기술을 생체 내에 위치하는 특정세포를 아주 미세하게 광학적으로 자극하고 조정할 수 있게 될 것“이라며 ”앞으로 생체 내 특성부위의 세포 안에서 일어나는 생물학적 현상을 연구해 질병을 효과적으로 치료하는 데 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 세계적 권위의 나노기술 학술지인 "네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)" 12월 18일자 온라인 판에 게재됐다.
한편, 이번 연구는 다학제간 협력을 통해 수행됐으며, KAIST 박지호 교수를 비롯해 생명화학공학과 양승만 교수와 허철준 박사, 고려대학교 생체의공학과 최연호 교수, UC 버클리대 화학과 페이동양(Peidong Yang) 교수와 류슈에 얀(Ruoxue Yan) 박사 및 바이오공학과 루크 리(Luke Lee) 교수가 참여했다.
2012.01.10 조회수 13956