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공과대학 올해의 동문상, 김한곤 한국수력원자력(주) 중앙연구원장 선정
우리 대학 공과대학이 '올해의 자랑스러운 공과대학 동문'으로 김한곤 한국수력원자력㈜ 중앙연구원장을 선정했다.김한곤 한국수력원자력㈜ 중앙연구원장은 원자력및양자공학과(석사 90, 박사 93)를 졸업했다. 1997년 한국수력원자력㈜ 중앙연구원에서 재직하면서 한국형 신형원자로인 APR1400의 핵심 기술인 핵증기공급계통(Nuclear Steam Supply System) 및 안전 계통 개발 책임을 맡았다. 김 원장은 원자로용기 직접 주입 방식의 안전계통 및 피동 유량조절 기술 등 고유한 기술을 개발했으며, 국내 최초로 표준설계인가를 획득해 신형원자로의 국내 건설 및 수출에 발판을 마련했다.
이후, 순수 국내 기술로 개발된 3세대+ 원전인 APR+의 주요 핵심기술 개발 총괄 책임자를 역임했다. 세계 최초로 피동보조급수계통(Passive Aux. Feedwater System)을 신형원전에 적용하고, 국내 허가를 받아 미국에 이어 세계 두 번째로 피동계통을 상용화하는 데 기여했다.
특히, APR1400의 경우 김 원장의 총괄 책임 아래 세계 시장 진출을 위한 미국 US-NRC의 설계인증 및 유럽의 EUR 인증을 모두 획득했다. 이 두 대륙의 인증을 획득한 신형원자로는 미국의 AP1000, ESBWR에 이어 세계에서 세 번째다. 미국의 2개 노형이 자국에서 인증받은 점을 감안한다면, 미국 이외 국가 중 유일하게 미국과 유럽의 인증을 모두 획득한 원전이다.
또한, 김 원장은 2005년부터 정부 주도로 추진된 원전기술자립계획(Nu-Tech2012)의 핵심 기획위원으로 참여해 우리나라의 원전 기술 자립을 위한 장기 계획을 수립했다. 3대 미자립 기술 중 가장 어렵다고 평가받는 원전설계핵심코드개발사업의 총괄 책임자를 역임하며 미국 정부가 사용을 제한하는 12종 설계 코드의 국산화를 성공시켰다. 이를 통해 우리나라는 미국, 러시아, 프랑스에 이어 세계 4번째로 독자적인 설계 코드를 보유하게 되었다.
이동만 공과대학장은 "김 원장은 한국형 신형원자로 개발 및 수출, 미국과 유럽의 인증 등을 주도적으로 추진해 우리나라 원전 기술을 세계 최고의 반열에 올려놓는 데 절대적인 기여를 했다"라고 전했다. 이어, "해외 수출에 문제가 없는 원천기술을 확보하기 위해 기술자립 계획 및 기술 개발을 진두지휘해 1984년에 미국의 원전 기술을 도입한 지 약 30여 년 만에 진정한 의미의 원자력 기술자립을 달성하는 등 학교 명예를 높였다"라고 선정 배경을 밝혔다.
2014년에 제정돼 올해로 6회 째를 맞은 공과대학 '올해의 동문상'은 산업 기술 발전에 공헌하거나, 학문적으로 뛰어난 업적을 달성해 학교의 명예를 높인 동문에게 수여하는 상이다.2014년 제1회 동문상은 유태경 ㈜루멘스 대표에게 수여됐다. 2015년 제2회 수상자로는 넥슨 창업자인 故 김정주 ㈜NXC 대표, 2017년 제3회에는 이우종 전 LG전자 VC사업본부 사장이 수상했다. 2019년 제4회에는 임병연 롯데케미칼㈜ 대표이사, 2021년 제5회에는 김형준 한국항공우주산업㈜ 부사장이 선정됐다. 1일 오후 4시 30분 학술문화관(E9) 양승택 오디토리움에서에서 열린 시상식에는 이동만 공과대학장, 김상욱 공과대학 부학장, 윤종일 원자력및양자공학과 학과장 등이 참석했다. 시상식 후에는 ‘원전 기술자립의 여정’이란 주제로 김 원장의 수상 기념 강연이 진행됐다.
2022.12.02 조회수 1900 -
스마트폰으로 전시물을 투시한다, 매직렌즈 증강현실 '원더스코프' 개발
우리 대학 산업디자인학과 이우훈 교수 연구팀과 전산학부 이기혁 교수 연구팀이 사물 표면에서 그 내부를 투시하게 하는 새로운 증강현실 장치 원더스코프(WonderScope)를 개발했다고 13일 밝혔다. 스마트폰에 원더스코프를 장착하고 블루투스로 연결한 다음 앱을 켜면 매직 렌즈처럼 전시물 내부를 투시할 수 있다.
요즘 과학관을 방문하면 스마트폰이나 태블릿으로 증강현실 앱을 종종 체험할 수 있다. 앱은 실제 전시물에 디지털 정보를 추가함으로써 색다른 관람 경험을 제공한다. 이때 관람객들은 전시물과 어느 정도 거리를 두고 모바일 화면을 바라보아야 한다. 따라서 전시물 자체보다는 화면 속 디지털 콘텐츠에 집중하는 현상이 벌어지곤 한다. 전시물과 모바일 기기 사이의 거리, 그리고 그사이에서의 주의 분산 때문에 증강현실 앱은 전시물로부터 오히려 관람객을 멀어지게 하는 원인이 되기도 한다. 이 문제를 해결하기 위해 전시물 표면에서 내부를 투시하는 매직 렌즈 증강현실이 필요한 것이다.
이를 위해 스마트폰은 전시물 표면 어디에 위치하는지 파악해야 한다. 통상 스마트폰 위치 파악을 위해 전시물 내부나 외부에 인식 장치를 추가로 설치하거나, 전시물 표면에 특수 패턴을 인쇄해야 한다. 이 경우 전시물 외관이 복잡해지고 공간 구성에 많은 제약이 있어 현실적으로 전시물 표면에서의 매직 렌즈 증강현실 구현은 쉽지 않다.
원더스코프는 전시물 표면에서 스마트폰의 위치를 휠씬 실용적인 방법으로 파악한다. 우선 전시물 표면에 부착된 작은 RFID 태그를 읽어 그 위치를 파악하고, 두 가지 광학적 변위 센서와 가속도 센서를 기반으로 상대적 이동량을 더함으로써 움직이는 스마트폰의 위치를 계산한다. 연구팀은 스마트폰의 높이와 전시물 표면 특성도 감안해 최대한 정확하게 위치를 계산하도록 연구했다. 과학관 전시물에 RFID 태그를 부착하거나 내장시키면 관람객들이 스마트폰으로 매직 렌즈와 같은 증강현실 효과를 쉽게 체험할 수 있도록 한 것이다.
원더스코프의 폭넓은 활용을 위해 다양한 전시물 표면에서 위치 파악이 가능해야 한다. 이를 위하여 원더스코프는 두 가지 상호보완적인 특성의 광학 변위 센서 출력과 가속도 센서 출력을 같이 이용함으로써 종이, 돌, 나무, 플라스틱, 아크릴, 유리 등 다양한 재질은 물론 요철이나 물리적 패턴이 있는 표면에서도 안정적인 위치 파악이 가능하다. 이러한 특성과 함께 원더스코프는 표면에서 4cm 정도 떨어진 범위에서도 위치 파악이 가능해 전시물 표면 근처에서의 간단한 3차원 상호작용 구현도 가능하다.
연구팀은 범용 가상현실(VR) 및 게임 엔진인 유니티(Unity)를 활용해 스마트폰 앱을 쉽게 제작할 수 있도록 다양한 사례 프로젝트 탬플릿과 원더스코프 활용지원도구를 개발했다. 원더스코프는 안드로이드 운영체제를 갖는 스마트워치, 스마트폰, 태블릿과 연동해 사용할 수 있어 전시물에 다양한 형태로 적용 가능하다.
연구팀은 과학기술정보통신부 과학문화전시서비스 역량강화지원사업의 지원을 받아 원더스코프를 개발했다. 원더스코프는 2020년 10월 27일부터 2021년 2월 28일까지 지질박물관에서 개최된 `그곳에 화산이 있었다' 특별전에 지하 화산활동과 화산암 내부를 관찰하는 도구로 활용됐다. 2021년 9월 28일부터 10월 3일까지 국립중앙과학관에서 열린 `청동거울, 과학을 비추다' 특별전에서는 정문경 표면 관찰 도구로 활용됐고, 2022년 8월 2일부터 10월 3일까지 `달 탐사 특별전' 에서는 달착륙선 체험 콘텐츠를 전시했다. 연구팀은 다년간 현장 실증을 통해 원더스코프의 성능과 사용성을 향상했다.
연구팀은 올해 8월 8일부터 11일까지 캐나다 밴쿠버에서 열린 컴퓨터 그래픽 및 상호작용기술 학회인 ACM 시그래프(SIGGRAPH)의 신기술전시회(Emerging Technologies)에서 원더스코프를 데모 전시했다. 전 세계 최신 상호작용기술이 소개되는 이 학회에서 연구팀은 우수전시상(Best in show honorable mention)을 수상했다. 심사위원들은 "원더스코프가 박물관과 같은 전시공간에서 관람객들에게 참여의 즐거움을 제공하는 새로운 기술이 될 것ˮ이라고 평가했다.
원더스코프는 직경 5cm, 높이 4.5cm의 원통형 앱세서리 모듈로서 그 크기가 충분히 작아 스마트폰에 쉽게 부착할 수 있고, 대부분 전시물 안에 문제없이 내장시킬 수 있다. 연구책임자인 산업디자인학과 이우훈 교수는 "원더스코프가 교육은 물론, 상업 전시에서도 다양한 응용이 가능할 것이다ˮ며, "더 나아가 어린이들의 호기심을 자극하는 인터랙티브 교구로도 활용 가능할 것으로 기대한다ˮ라고 설명했다.
원더스코프(WonderScope) 대표 영상 : https://www.youtube.com/watch?v=X2MyAXRt7h4&t=7s
SIGGRAPH E-Tech에서 원더스코프 데모 전시 영상 : https://www.youtube.com/watch?v=c5pRMTIpGf8
국립중앙과학관 달탐사 특별전 (2022.08.02 ~ 2022.10.03) 영상 : https://www.youtube.com/watch?v=cZxwj84TnLM
국립중앙과학관 "청동거울, 과학을 비추다" 특별전 (2021.09.28~2021.10.03) 영상 : https://www.youtube.com/watch?v=T6W19lTt2J8
SIGGRAPH 2022 E-Tech 우수전시상 작품평 : https://s2022.siggraph.org/program/emerging-technologies/
‘디지털 크리에이티비티(Digital Creativity)’ 저널 논문 게재 (2022년, 표지논문) : https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14626268.2022.2039208
2022.09.13 조회수 3254 -
2022년 창의도전연구실 16개 선정 및 현판식 개최
우리 대학 연구처가 ‘2022년 창의도전연구실’ 16개를 선정하고 5월 30일(월) 오후 현판식을 개최했다. ‘창의도전연구사업 C2(Creative & Challenging) 프로젝트’란 학술적·사회적 의미가 크고 미래 사회 이슈로 대두될 가능성이 높은 문제를 선 발굴, 선 해결하는 연구를 지원하는 사업이다.
이는 우리 대학 이광형 총장이 미래 50년을 위해 제시한 ‘QAIST 신문화 전략’ 중 하나로, 연구자들이 실패를 두려워하지 않고 창의적인 아이디어로 과감하게 문제에 도전하는 연구 문화를 조성하고자 기획됐다.
연구처는 지난 3월 공고를 시행하고 창의성과 도전성을 기준으로 총 16개 과제를 선정했다. 5월 30일(월) 5시에 열린 `창의도전연구실(Creative&Challenging)' 현판식은 제안 주제 중 최고점을 받은 바이오및뇌공학과 박성준 교수 연구실에서 대표로 진행했다.
현판식에는 이광형 총장, 이상엽 연구부총장, 조광현 연구처장, 이동만 공과대학장, 정기훈 바이오및뇌공학과장, 성단근 명예교수와 박성준 교수(연구책임자)가 참석했다.
박성준 교수는 “창의도전연구실에 선정 되어 매우 기쁘다. 앞으로 ‘리버스 뇌 오가노이드-기계 인터페이스 개발’ 연구에 책임을 다하겠다. 본 연구 지원 사업을 통해 새로운 문제에 다양한 아이디어로 도전하며 개념검증을 시행할 것”이라고 소감을 전했다.
한편, 2022년 말까지 진행하는 본 사업에 선정된 16개 과제에는 각 5천만 원 이내의 연구비를 지원한다. 연구처는 향후 평가를 통해 선정된 과제에 대해 창의적 기초융합연구 관련하여 보다 중장기적으로 지원하는 ‘도약연구(UP) 사업’으로 연계하여 지속 지원할 예정이다.
또한, 연말 수행평가에서 문제해결과 검증을 탁월하게 제시한 우수 교원에게는 2023년 리서치데이에 ‘QAIST 창의도전 연구상’을 수여할 계획이다.
2022.06.09 조회수 4350 -
꽃향기, 이젠 눈으로 보세요!
우리 대학 기계공학과 유체 및 계면 연구실 김형수 교수와 생명과학과 생태학 연구실 김상규 교수 연구팀이 공동 융합연구를 통해 세계 최초로 꽃향기가 나오는 것을 실시간으로 가시화하여 측정하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.
두 연구팀은 기존 꽃향기 측정 방법과 완전히 다른 레이저 간섭계 기반의 휘발성 유기물 증기(VOCs, Volatile Organic Compounds)의 상대 굴절율 측정을 통해 백합에서 나오는 꽃향기를 시공간으로 직접 측정할 수 있는 결과를 획득했다. 기존 향기 측정 방법은 물질 포집 후 질량분석을 통해 양을 측정했기 때문에 꽃이 어떤 주기로 향기를 뿜어내는지 직접 알 수가 없었다.
꽃향기는 인간의 삶과 밀접한 화장품, 향수, 장식용 꽃 사업 등에서 중요한 요소 중 하나이기도 하지만 동시에 현화 식물이 여러 화분매개곤충과 교류하는 대표적인 수단 중 하나이기 때문에 꽃의 생식 및 진화에 큰 영향을 미친다.
꽃향기 분비 주기를 직접 관찰할 수 있는 이번 기술은 꽃향기 합성 및 분비에 관여하는 유전자를 찾고 화분매개곤충과 상호작용을 통한 꽃향기 물질 진화 연구에 활용될 것이다. 또한 향기 물질 분비를 제어할 수 있다면 원예 및 농작물 생산 증진에 영향을 끼칠 것으로 기대된다.
기계공학과 이길구 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제학술지 `프론티어스 인 플랜트 사이언스(Frontiers in Plant Science)' 2022년 4월호에 출판됐다(논문명 : Real-Time Visualization of Scent Accumulation Reveals the Frequency of Floral Scent Emissions, https://doi.org/10.3389/fpls.2022.835305).
기계공학과 김형수 교수는 "공기 중 증기나 가스를 가시화할 수 있는 기술이 더욱 발전될 수 있다면 위험 유해물질(HNS, Hazardous Noxious Substances)이 한정된 공간에 얼마나 노출됐는지 직접 알 수 있어 산업용이나 군사용으로도 확장이 가능하다ˮ고 말했다. 한편 생명과학과 김상규 교수는 "이번 기술을 활용해 향기 물질 분비에 관여하는 유전자를 찾고 그 메커니즘을 밝혀나갈 것ˮ이라고 언급했다.
이번 연구는 KAIST 글로벌특이점 프렙 연구를 통해서 시작됐고, 연구재단의 중견연구와 농진청의 부분 지원으로 수행됐다.
2022.05.10 조회수 3447 -
이상엽 특훈교수, 덴마크 공대 명예박사학위 수여
우리 대학 이상엽 생명화학공학과 특훈교수(연구부총장)가 지난달 29일 덴마크공과대학(Technical University of Denmark)으로부터 명예기술박사학위(Doctor Technices honoris causa)를 수여했다.
1829년 설립된 덴마크공과대학은 공학과 기술 분야에서 세계적인 명성을 인정받는 북유럽 최고의 공과대학이다. 아너스 비야클리브(Anders Bjarklev) 덴마크공과대학 총장은 "이상엽 특훈교수의 미생물세포공장을 위한 획기적인 시스템대사공학을 창시한 공로를 인정해 명예박사학위를 수여한다"고 밝혔다. 명예박사 수여식은 29일(현지시간) 프레드릭 덴마크 왕세자, 세계 각국 대사들, 덴마크공과대학의 이사진과 총장을 포함한 보직자들, 1,000여 명의 교수와 학생 등이 모인 가운데 개최된 덴마크공과대학 연례기념식에서 진행됐다. 이상엽 특훈교수는 수락 연설에서 "이번 명예박사학위 수여를 큰 영예로 생각하며, 앞으로 KAIST와 덴마크공과대학이 바이오텍을 기반으로 기후위기 대응과 녹색성장 분야에서 더욱 공고하게 협력할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
디나 페트라노빅(Dina Petranovic) 덴마크공과대학 바이오지속가능연구소 최고과학책임자는 수여식에서 방영된 비디오에서 "이상엽 교수는 미생물세포공장들을 다수 개발하여 거의 모든 물질들을 생산하는 기술들을 개발했다"고 설명하며, "이 교수 본인에게도 명예박사학위가 영예이지만 덴마크공과대학입장에서도 영광이다"라고 강조했다.
이 교수는 명예박사학위 수여를 기념해 덴마크 링비(Lyngby) 지역에 위치한 덴마크공과대학 바이오지속가능연구소에서 '천연물 생산을 위한 시스템대사공학' 강연과 코펜하겐 소재 노보노디스크재단의 바이오혁신연구소에서 '지속가능과 건강을 위한 시스템대사공학' 강연을 각각 진행했다. 한편, 덴마크공과대학에서는 1921년부터 매년 명예박사학위를 수여해왔는데, 2018년 노벨화학상 수상자인 프란시스 아놀드(Frances Arnold) 캘리포니아 공대 교수 등이 수여한 바 있으며, 우리나라에서는 이상엽 교수가 처음으로 받았다.
2022.05.04 조회수 3605 -
기후 변화 예측 정확도 개선 기술 개발
우리 대학 문술미래전략대학원(건설및환경공학과 겸임) 김형준 교수가 국제 공동 연구를 통해 21세기 후반의 전 지구 강수량변화에 대한 기후모델의 예측 불확실성을 줄이는 데 처음으로 성공했다고 28일 밝혔다.
전 지구의 평균 기온이 미래에 어느 정도 상승할지에 대한 예측은 보통 복수의 기후모델에 의해 이루어지며 각 기후모델 사이에는 무시할 수 없는 편차가 존재한다. 온도 상승 예측의 불확실성을 줄이기 위한 연구는 성공적으로 수행돼왔으나 강수량 변화 예측의 불확실성을 감소시키는 연구는 아직 보고되지 않고 있다.
KAIST, 일본 국립환경연구소, 일본 동경대학교로 구성된 국제 공동 연구팀은 67개의 기후모델에 의한 기온과 강수량의 시뮬레이션 결과를 과거의 관측자료와 비교함으로써 강수량변화 예측의 불확실성을 줄이는 데 세계 최초로 성공해 그 결과를 국제 학술지 `네이처 (Nature)' 2월 23일 판에 출판됐다. (논문명: Emergent constraints on future precipitation changes; doi.org/10.1038/s41586-021-04310-8)
지금까지 강수량변화 예측의 불확실성 개선이 어려웠던 가장 큰 이유로서 과거의 강수량변화에 온실가스와 대기오염물질인 에어로졸이 함께 작용했음을 들 수 있다. 과거에는 두 요인이 함께 증가했으나 그와 달리 미래에는 적극적인 대기오염 대책에 의한 에어로졸의 급격한 감소에 따라 온실가스의 증가만이 지배적으로 될 것이기 때문이다.
다시 말해 미래의 강수량 변화는 주로 온실가스 농도증가로 설명할 수 있지만, 이는 과거의 메커니즘과 다르므로 관측자료로부터 미래 예측의 불확실성 저감을 위한 정보를 얻는 것이 어려웠다고 할 수 있다.
연구팀은 세계평균 에어로졸 배출량이 거의 변하지 않는 기간(1980~2014년) 동안 모델과 관측의 트렌드를 비교함으로써 온실가스 농도증가에 대한 기후 응답의 신뢰성을 평가할 수 있다고 가정했다. 중간 정도의 온실가스 배출 시나리오(SSP-RCP 245) 에 있어서, 67개의 기후모델이 19세기 후반부터 21세기 후반에 강수량이 1.9-6.2% 증가한다고 예측했으나 각 기후모델의 온실가스에 대한 기후 응답 신뢰성을 고려함으로써 강수량증가의 예측 폭의 상한(6.2%)을 5.2-5.7%까지 감소시킬 수 있었으며 예측의 분산 또한 8-30% 줄이는 것이 가능했다.
공동 저자인 김형준 교수는 "이번 연구를 통해 기온뿐만 아니라 강수량에 대한 기후변화의 예측 정확도를 개선할 수 있게 됐다. 이로써 더욱 신뢰도 높은 기후변화 영향평가와 효율적인 기후변화 대응 및 적응 관련 정책 수립에 이바지할 수 있을 것이라 기대된다ˮ고 말했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단 해외우수과학자유치사업(BP+)의 지원을 받아 수행됐다.
2022.02.28 조회수 3909 -
공과대학, 2021년 올해의 자랑스러운 동문상에 김형준 한국항공우주산업(주) 부사장 선정
우리 대학 공과대학이 2021년 올해의 자랑스러운 공과대학 동문으로 김형준 한국항공우주산업(주) 부사장을 선정했다고 2일(목) 밝혔다. 시상식은 2일(목) 오후 4시 30분 기계공학동(N7) 해동정보홀에서 이동만 공과대학장, 김상욱 공과대학 부학장, 한재흥 항공우주공학과 학과장 등이 참석한 가운데 개최된다. 2014년 제정된 ‘올해의 동문상`은 우리 대학 공과대학에서 산업기술 발전에 공헌하거나 뛰어난 학문 성취를 통해 학교의 명예를 높인 동문을 선정해 수여하는 상이다.
김형준 한국항공우주산업(주) 부사장은 1989년 우리 대학 기계공학과 항공공학전공 석사 출신으로, 순수 국내 기술로 개발된 항공기로서 최초로 실용화되고 수출된 기본훈련기(KT-1), 고등훈련, 전술입문기(T-50/TA-50)의 전 개발단계에 핵심 인물로 참여해 성공적인 개발에 이바지했다. 이후 개량형인 경공격기(FA-50) 사업화를 총괄 담당한 사업담당실장(상무)으로서 개발 및 양산 사업화에 성공해 오늘날 수출형 군 항공기 제품의 라인업을 완성했다.
또한, 국내 최초 초음속 항공기인 T-50 개발 프로그램에 개념설계팀 핵심 연구원으로 참여해 영국 BAe사 등 다양한 해외 파트너사와 협력 개발을 주도했다. 본격적인 기본설계 연구단계에서는 미국 록히드마틴사에 파견된 한국 합동 설계팀 ‘재미황매팀(Golden Eagle Team)`의 일원으로 시스템 기본설계를 수행했다.
아울러 체계 개발 성공 이후에는 해외 수출 담당 실장으로서 수출 현장을 누비며 대한민국이 군용항공기 해외 수출 국가의 반열에 오르는 데 크게 공헌했다.
이동만 공과대학장은 "김형준 부사장은 항공 분야 산업계의 독보적인 경영자로서, 국내 항공산업을 세계적인 수준으로 이끈 것은 물론 학교의 명예를 높였다. 항공 엔지니어이자 경영자로서 본보기가 되는 성공스토리를 보여준 것”이라고 선정이유를 밝혔다.
2일(목) 현장에서는 시상 후 ‘항공산업 특성과 수출 성공 요소’라는 주제로 김 부사장의 수상 기념 강연과 후배 학생들과의 질의응답 시간을 가질 예정이다.
한편, 2014년 제1회 동문상은 유태경 ㈜루멘스 대표가, 2015년 제2회 수상자는 넥슨 창업자인 김정주 ㈜NXC 대표, 2017년 제3회에는 이우종 전 LG전자 VC사업본부 사장, 2019년 제4회에는 임병연 롯데케미칼(주) 대표이사가 각각 선정되어 수상했다.
2021.12.02 조회수 3581 -
칩 스케일 초 저잡음 펄스 신호 발생기술 개발
우리 대학 물리학과 이한석 교수와 기계공학과 김정원 교수 공동연구팀이 실리카 *마이크로공진기를 이용해 매우 낮은 잡음으로 펄스 신호를 주기적으로 발생할 수 있는 신기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
☞ 마이크로공진기(microresonator): 특정 공진 주파수에서 공진을 일으킬 수 있도록 한 마이크로미터~밀리미터 크기의 소자이다. 굴절률 차이에 의한 내부전반사로 공진기 내부에서 광 파워가 공진 형태로 집약되는 특성을 보인다.
이 기술을 이용하면 3 밀리미터(mm) 지름의 칩으로부터 22 기가헤르츠(GHz)의 높은 *반복률과 2.6 펨토초(385조 분의 1초)의 매우 낮은 *펄스 간 시간 오차를 동시에 가지는 광 펄스열(optical pulse train)을 발생할 수 있다. 따라서 초고속 광대역 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC)의 샘플링 클럭이나 5G·6G 통신용 초 저잡음 마이크로파 신호원으로 활용이 기대된다.
☞ 반복률(repetation rate): 단위 시간(1초) 동안 지나가는 펄스의 수로 주기의 역수에 해당한다. 반복률이 22GHz일 경우, 펄스틑 1초 동안 220억 번 지나간다.
☞ 펄스 간 시간 오차(timing jitter): 펄스가 이상적인 주기로부터 얼마나 어긋나는지를 나타내는 값으로 펨토초 펄스 레이저의 중요한 특성 중 하나이며 일반적으로 레퍼런스 신호원과 비교하여 어긋나는 정도를 나타낸다.
펨토초(1펨토초는 1,000조분의 1초) 수준의 펄스 폭을 가지는 광 펄스를 생성하는 모드 잠금 레이저(mode-locked laser)는 광 주파수 빗 분광학(optical frequency comb spectroscopy, 2005년 노벨 물리학상)이나 펄스 확장 증폭 기술(chirped pulse amplification, 2018년 노벨 물리학상)과 같이 기초 과학 분야에서 매우 중요한 광원으로 활용되고 있다.
최근에는 펨토초 펄스를 레이저 장비가 아닌 칩-스케일의 마이크로공진기 소자에서 생성하는 마이크로콤(micro-comb) 기술이 활발하게 연구되고 있다. 특히 기존의 모드 잠금 레이저가 100메가헤르츠(MHz) 정도의 반복률을 가진 것에 반해 마이크로콤은 기존보다 100배 이상인 수십 기가헤르츠(GHz) 이상의 높은 반복률을 가지기 때문에 다양한 ICT 시스템의 개발 및 제작 등에 폭넓게 적용될 것으로 기대되고 있다.
마이크로콤은 이론적으로는 1펨토초 수준의 매우 낮은 시간 오차를 가질 수 있을 것으로 예측됐지만, 기존에는 측정의 한계 때문에 이러한 성능을 정확하게 규명할 수 없었고 잡음 성능을 최적화할 수도 없었다.
공동연구팀의 이번 연구는 이한석 교수팀이 보유한 1억 이상의 매우 높은 *Q 인자를 갖는 온칩 마이크로공진기 제작기술과 김정원 교수팀이 보유한 100아토초(100아토초는 1경분의 1초) 분해능의 펄스 간 타이밍 측정기술의 결합으로 가능했다.
☞ Q 인자(Quality factor): 진동자나 공진기(resonator)가 얼마나 오랫동안 에너지(여기서는 빛)를 담아둘 수 있는지를 나타내며, 중심주파수에 따른 공진기의 대역폭을 특성 짓는 값이다. 공진기는 높은 Q 인자 값을 가질수록 더 오래 진동할 수 있으며, 외부로부터 주입되는 에너지를 내부에 더욱 고밀도로 집중시킬 수 있다. 반도체 미세공정기술을 기반으로 칩 상에 제작된 마이크로공진기는 높은 Q 인자를 갖는다고 하더라도 대략 1000만 정도의 값을 갖는 것이 일반적이다.
공동연구팀은 기존 연구보다 100배 이상 정밀한 타이밍 측정기술을 이용해 펄스 간 시간 오차를 정확하게 측정할 수 있었고, 그 결과를 이용해 마이크로공진기의 최적 동작 조건을 찾아냄으로써 마이크로콤의 잡음 성능을 획기적으로 높일 수 있었다.
공동연구팀 관계자는 이 신기술을 활용할 경우 다양한 온-칩 광신호처리 시스템의 구현이 가능하다고 내다봤다. 그는 특히 아날로그-디지털 변환기의 경우 샘플링 클럭의 지터 성능에 의해 제한되고 있는데, 이번 연구의 타이밍 성능은 22 기가헤르츠(GHz)의 샘플링 속도에서 12비트의 유효 비트 수(effective number of bits, ENOB)를 달성할 수 있어 기존 장비의 성능을 뛰어넘을 것으로 예상했다.
이한석 교수는 "펄스 발생효율과 잡음 성능을 더욱 개선하기 위한 새로운 광소자 구성기법을 연구 중ˮ이라고 말했다. 아울러 김정원 교수도 "개발된 기술을 매우 낮은 위상잡음의 K-밴드 마이크로파 신호원과 초고속 아날로그-디지털 변환기용 샘플링 클럭으로 활용하는 후속연구를 진행 중ˮ이라고 밝혔다.
우리 대학 나노과학기술대학원 정동인 박사과정 학생과 기계공학과 권도현 박사과정 학생이 공동 제1 저자로 참여한 공동연구팀의 이번 논문은 국제학술지 `옵티카(Optica)' 8월 28일 字에 게재됐다. (논문명: Ultralow jitter silica microcomb)
한편 이번 연구는 정보통신기획평가원 양자센서핵심원천사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2020.09.17 조회수 20682 -
공과대학 올해의 동문상에 임병연 롯데케미칼 대표이사 부사장
공과대학이 ‘올해의 자랑스러운 공과대학 동문’으로 임병연 롯데케미칼 대표이사 부사장을 선정했다.
시상식은 오는 12월 2일 오후 4시 30분 응용공학동(W1) 영상강의실에서 배충식 공과대학장, 최성율 공과대학 부학장, 이재우 생명화학공학과 학과장과 롯데케미칼 강경보 연구소장, 김규종 상무, 김휘찬 상무 등이 참석한 가운데 열린다.
제4회 KAIST 공과대학 올해의 동문상 수상자로 선정된 임병연 롯데케미칼(주) 대표이사는 생명화학공학과 박사 출신으로 롯데케미칼 신규사업과 롯데그룹 전반의 비전과 전략 밑그림을 그려 온 핵심인물로 꼽히고 있다.
임 대표이사는 특히 2019년 롯데케미칼 대표이사로 취임해 5월 국내 석유화학기업 최초로 미국 루이지애나에 셰일가스 기반 에탄크래커 공장을 준공해 석유화학 산업계에서 성공적으로 해외사업에 진출했다.
공과대학은 임 대표이사가 소재 국산화를 통한 뛰어난 기술력으로 국제 시장에서 입지를 확실히 하는 등 창의적인 엔지니어이자 선도적인 경영자로 국내 석유화학산업을 세계적인 수준으로 견인해 학교 명예를 높였다고 선정이유를 밝혔다.
임 대표이사에게 수여되는 상금 3백만 원은 수상자의 기부 의사에 따라 학과 발전기금으로 활용될 예정이다. 시상식을 마친 후에는‘석유화학산업동향과 롯데케미칼의 사업전략방향’이란 주제로 수상기념 강연과 함께 질의응답 등 후배 재학생들과의 대화 등이 예정돼 있다.
공과대학의 ‘올해의 동문상’은 산업기술 발전에 공헌하거나 뛰어난 학문 성취를 통해 학교의 명예를 높인 동문을 선정해 수여하는 상으로 2014년 제정됐다.
2014년 제1회 동문상은 유태경 ㈜루멘스 대표가, 2015년 제2회 수상자로는 넥슨 창업자인 김정주 ㈜NXC 대표, 2017년 제3회에는 이우종 전 LG전자 VC사업본부 사장이 각각 선정됐다.
2019.12.02 조회수 6339 -
OPEN KAIST 2019 개최
우리대학은 교내 연구·실험실 및 연구센터 등의 연구 현장을 공개하는 `OPEN KAIST 2019' 행사를 10월 31일과 11월 1일 이틀간 대전 본원 캠퍼스에서 개최한다.
2001년에 시작돼 올해로 10회째를 맞는 OPEN KAIST는 학교가 개최하는 가장 큰 규모의 과학문화 확산 행사로 공과대학(학장 배충식)의 주관으로 열린다.
2년마다 개최되는 OPEN KAIST는 세계적인 성과를 창출하는 KAIST 연구 현장을 개방하는 것은 물론 방문객이 다채롭게 체험할 수 있는 프로그램을 마련해 과학에 대한 궁금증을 풀어주고 있다. 또한, 이를 통해 미래의 과학기술을 이끌어 갈 청소년들에게 꿈과 희망을 심어주는 계기를 마련하고 있다.
올해 행사에는 기계공학과·항공우주공학과·전기및전자공학부·전산학부·건설및환경공학과·원자력및양자공학과·문화기술대학원 등 16개 학과와 인공위성연구소·헬스사이언스연구소·IT융합연구소 등 3개 연구센터 등이 참여한다.
이들 학과 및 연구센터는 행사 기간 동안 ▲연구실 투어 ▲체험 및 시연 ▲연구 성과 전시 ▲학과소개 ▲특별 강연 ▲동아리 등 6개 분야에서 총 56개의 프로그램을 운영한다.
그중에서도 김정·박형순·박수경·구승범 기계공학과 교수 연구실이 참여하는 `모션캡처 카메라 시스템을 이용한 인체 운동 측정' 프로그램에서는 인체 관절의 위치를 3차원으로 측정해 재활공학·재활로봇 등에 활용하는 연구를 소개한다. 또한, 방문객이 몸에 직접 마커를 붙인 뒤 20여 대의 모션캡처 카메라로 즉석에서 움직임을 촬영한 뒤 이를 통해 인체의 운동을 측정하는 체험을 해볼 수 있다.
문화기술대학원에서는 노준용 교수 연구실이 전면 스크린을 넘어 양쪽 벽면까지 총 3면을 스크린으로 활용하는 몰입형 다면 극장 상영 시스템인 ScreenX를 소개하고 전용관에서 콘텐츠를 상영한다. 남주한 교수 연구실에서는 악보를 입력하면 템포·세기·페달 등을 조절해 사람처럼 피아노를 연주하는 AI 피아니스트가 관람객을 맞이한다.
또한, 최성율 전기및전자공학부 교수 연구실에서는 3D 안경을 착용하지 않고도 화면을 입체적으로 볼 수 있는 디스플레이를 시연한다.
최한림 항공우주공학과 교수 연구실에서는 조종사들이 가상의 공간에서 훈련할 때 사용하는 Virtual-Constructive(VC) 연동 시뮬레이터를 공개하고 방문객이 간단한 비행 조종을 체험할 수 있는 프로그램을 마련했다.
한종인 건설및환경공학과 교수 연구실에서는 최근 사회 문제가 부각되고 있는 미세먼지에 관한 해법을 소개한다. 빗방울이 공기 중의 미세 먼지를 감소시키는 현상에서 착안한 공기청정기를 소개한다. 기존의 필터 교체식 방법과는 다르게 물을 이용해 유지보수가 쉬우면서도 비용이 많이 들지 않는 기술이다.
이와 함께, KAIST 교수들의 특별강연도 진행된다. 원자력및양자공학과에서는 `원자력과 방사선에 관한 오해와 진실'이라는 주제로 대중과 소통한다. 원자력과 방사선에 관해 막연하게 퍼져있는 두려움을 학술적인 근거를 통해 해소하고 원자력의 역할과 필요성에 대해 함께 생각해볼 수 있는 시간을 마련할 예정이다.
배충식 공과대학장은 "KAIST의 실제 연구가 이루어지는 현장을 개방해 국민의 눈높이에서 직접 보고 체험할 수 있는 기회를 제공하기 위해 OPEN KAIST를 마련했다ˮ고 밝혔다.
배 학장은 이어 "KAIST는 차세대를 이끌어갈 글로벌 리더를 양성하는 교육과 더불어 4차 산업혁명 시대를 선도하는 창의적이고 도전적인 연구를 통해 인류의 삶에 기여하는 대학으로 국민에게 더 가까이 다가설 것”이라고 강조했다.
한편 `OPEN KAIST 2019'는 별도의 사전 신청 없이 행사 당일 안내소에서 배포하는 책자를 이용해 본인이 희망하는 프로그램을 자율적으로 관람할 수 있다. 세부적인 프로그램과 일정은 홈페이지(openkaist.ac.kr)를 통해 확인이 가능하다. 행사문의: 공과대학 교학팀(042-350-2493).
2019.10.28 조회수 7360 -
제18회 POSTECH-KAIST 학생대제전 개최
대한민국을 대표하는 이공계 대학 간의 종합 교류전인 `POSTECH-KAIST 학생대제전'이 오는 20일~21일 이틀간 우리 대학에서 개최된다.
양교가 매년 9월 대전과 포항을 번갈아 오가며 개최하는 학생대제전은 원정 대학의 명칭을 앞에 표기하는 원칙에 따라 올해는 '포·카전(戰)'으로 불린다.
KAIST(총장 신성철)와 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 학생들이 활발한 교류로 친목을 도모하고 개인의 소질과 능력을 발산하는 축제의 장으로 마련된 이 대회는 지난 2002년에 시작됐다.
국내 최고의 이공계 두뇌들이 참가하는 행사답게 `사이언스 워(Science War)'라는 별칭으로도 불리며 해킹·인공지능(AI) 경연대회·과학퀴즈 등 과학경기와 야구·축구·농구 등 3개 구기 종목, 그리고 e-Sports(League of Legends)까지 더해 총 7개 종목에서 대결을 펼친다.
특히, 해킹 대회는 9월 20일 오전 9시부터 오후 9시까지 12시간에 걸쳐 치러지며 인공지능 경연대회와 함께 모바일 게임 업체인 넷마블에서 대회를 후원한다.
종합 우승은 4개 이상의 종목에서 승리한 대학이 차지하며, 대회 개최 이래 KAIST 67승 POSTECH 55승 무승부 1의 게임별 전적을 기록했으며 종합 우승 전적은 KAIST가 9승 7패로 앞서고 있다.
또한, 지난 17일부터 18일까지 온라인 게임을 겨루는 사이버 카포전이 번외 경기로 개최되어 스타크래프트1·카트라이더·하스스톤 종목에서 3승을 거둔 KAIST가 롤토체스·오버워치를 승리해 2승을 거둔 POSTECH에 앞섰다.
두 학교의 선수단과 서포터즈를 합쳐 약 4천 7백여 명의 학생이 참여할 예정인 이번 학생대제전은 건전한 경쟁을 통해 소속감과 자부심을 느끼고 공학도 간의 유대감을 다지는 계기가 될 것으로 기대된다.
POSTECH 포카전준비위원회 박희원 학생(신소재공학과)은 "포카전의 승리를 위하여 땀 흘린 선수단과 행사를 위해 힘쓴 응원단, 준비위원회에 감사의 말씀을 전한다ˮ고 말했다. 또 "우리 모두의 붉은 함성으로 푸른 물결을 잠재우길 기원한다ˮ며 각오를 밝혔다.
KAIST 카포전 기획단장 김규리 학생(생명과학과)은 "POSTECH-KAIST 학생대제전의 성공적인 개최를 위해 힘써 노력해주신 기획단과 모든 분께 감사드린다ˮ며 "올해도 KAIST의 승리를 위해 많은 관심과 응원 부탁드린다ˮ라고 대회 준비 소감을 전했다.
2019.09.19 조회수 6279 -
기계공학과 출신 정철호 교수(덴마크공대), 올해의 강의 상 수상
〈 정철호 교수(왼쪽) 〉
우리 대학 기계공학과 박사 출신의 덴마크공과대학(Technical University of Denmark) 전기공학과 정철호 교수가 ‘올해의 강의 상(Lecturer of the Year)’을 수상했다.
이번 수상은 지난 3일 덴마크공과대학 기념행사에서 덴마크 왕세자와 왕세자비의 시상을 통해 이뤄졌다.
정철호 교수는 우리 대학에서 이정권 교수의 지도하에 학, 석 박사학위를 취득 후 전기과 음향그룹의 교수로 임용돼 실내음향, 음향재료, 소음제어, 음향전파 모델링 등 음향학에 관련한 교육과 연구를 수행하고 있다.
1829년에 개교한 덴마크공과대학은 덴마크 과학기술 분야에서 가장 중요한 교육 및 연구 기관 중 하나로 올해의 강의 상은 덴마크공과대학에서 학, 석사 전 과목을 통틀어 1~2명에게만 주어지고 학생의 강의 평가와 추천에 따라 정해져 더욱 의미가 있다.
2019.05.27 조회수 5522