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전기및전자공학부 신태인 박사, DesignCon 2025 국제학회서 ‘최우수논문상’ 선정
우리 대학 반도체 설계 분야에서 세계적인 권위를 지닌 국제학회 ‘디자인콘(DesignCon) 2025’에서 전기및전자공학부 김정호 교수 연구실(KAIST TERA Lab) 신태인 박사(28세)가 ‘최우수 논문상’ 수상자로 선정됐다고 28일 밝혔다.
신태인 박사는 3년 전 ‘DesignCon 2022’에서도 최우수 논문상 수상자로 선정된 바 있다. 당시 김정호 교수 연구실(KAIST TERA Lab)은 전체 논문 제출자 가운데 오직 8명에게만 주어지는 최우수 논문상의 영예를 신태인 박사를 포함해 김성국·최성욱·김혜연 씨 등 4명의 학생이 동시에 수상해 산·학·연 관계자들로부터 많은 관심을 받았다.
‘디자인콘(DesignCon)’은 반도체 및 패키지 설계 분야에서 권위를 인정받는 국제학회다. 인텔, 엔비디아, 구글, 마이크론, 램버스, 텍사스인스트루먼트(TI), AMD, IBM, 앤시스(ANSYS) 등 글로벌 빅테크 기업 소속 연구원과 엔지니어, 전 세계 유명 대학(원) 학생들이 해마다 미국 실리콘밸리에서 열리는 학술대회를 겸한 학회에 참가한다.
‘디자인콘(DesignCon)’은 매년 6월 말 논문 초안을 모집하고 12월 말까지 접수된 전체 논문을 심사한다. ‘디자인콘(DesignCon)’에 접수되는 논문은 대부분 실무와 밀접한 관련이 있거나 곧바로 제품에 적용할 수 있는 실용적인 기술에 관한 내용을 담고 있다.
접수된 전체 논문 가운데 20편 이내 논문이 최우수 논문상 후보로 뽑힌다. 이후 열리는 학술대회에 해당 논문의 저자가 직접 참석해서 45분간의 구두 발표를 포함해, 엄중한 심사 절차를 거친 후 8편의 논문이 최우수 논문상으로 선정된다.
신태인 박사도 최우수 논문상 후보로 뽑힌 같은 연구실 소속 김혜연 박사과정 학생, 안현준 석사과정 학생과 함께 올 1월 28일부터 사흘간 미국 실리콘밸리 산호세에서 열린 ‘DesignCon 2025’ 국제학회에 참석해 구두 발표하는 과정을 거쳤다.
테라랩 관계자는 “신태인 박사는 2024년 말 접수, 채택된 전체 100여 편의 논문 중 해당 분야의 기술혁신에 기여한 점을 인정받아 심사위원들로부터 좋은 평가를 받았다”고 설명했다.
신 박사의 논문 주제는 ‘강화학습을 활용한 전력 잡음 지터 기반 HBM 통합 전력 무결성 설계(PSIJ Based Integrated Power Integrity Design for HBM Using Reinforcement Learning: Beyond the Target Impedance)’.
이 논문에서 신 박사는 고대역폭 메모리(HBM) 패키지의 전력 무결성 설계를 위해 시간 정보가 포함된 전력 잡음 지터(Power supply noise induced jitter)를 기준으로, 지터에 영향을 주는 설계 요소를 인공지능(AI)을 활용, 설계를 최적화할 수 있다는 방법론을 제시해, 주목을 받았다.
특히 신 박사의 논문은 “기존 임피던스 기반의 전력 분배망 설계의 한계를, 인공지능 강화학습과 전력 잡음 지터를 활용해 효과적으로 전력 무결성을 향상, 설계할 수 있음을 검증한 점과 인공지능(AI)을 활용한 연구의 독창성 측면에서 심사위원들로부터 높은 평가를 받았다”고 테라랩 관계자는 강조했다.
신태인 박사는 “대규모 인공지능(AI) 구현을 위해 점점 더 고속화돼 가는 차세대 HBM 기반 패키지 시스템 설계에 있어, 제안한 방법론을 기반으로 반도체 신호 및 전력 무결성 설계의 토대를 마련하겠다”고 포부를 밝혔다.
한편, 김정호 교수 연구실은 올 3월 현재 석사과정 17명, 박사과정 10명 등 모두 27명의 학생이 반도체 전·후공정에 들어가는 다양한 패키지와 인터커넥션 설계를 강화·모방 학습과 같은 인공지능(AI) 머신러닝(ML)을 활용해 최적화하는 연구를 수행 중이다. 이 밖에 대규모 인공지능(AI) 구현을 위한 HBM 기반 컴퓨팅 아키텍트와 관련한 연구도 함께 진행 중이다.
2025.02.28 조회수 2083 -
선천성면역을 조절하는 인공단백질 디자인, 차세대 백신·면역 치료제 개발 가능성 제시
우리 대학 생명과학과 김호민 교수 연구팀과 국제 공동연구팀인 미국 워싱턴대학교 단백질디자인 연구소 (Institute for Protein Design, IPD) 닐 킹 교수 (Prof. Neil King) 연구팀은 컴퓨터기반 단백질디자인 기술을 활용하여 선천성면역을 활성화시키는 새로운 인공단백질을 디자인하고, 그들의 3차원 분자구조를 규명하는데 성공했다고 10일 밝혔다.
김호민 교수 연구팀과 Neil King 교수 연구팀은 컴퓨터 기반 단백질디자인 기술을 활용하여 선천성면역 수용체인 TLR3와 높은 친화도를 갖는 인공단백질을 개발했다. 또한, 초저온 투과전자현미경 (Cryo-EM) 분석을 통해 설계된 인공단백질이 TLR3와 결합하는 분자결합모드를 규명하였다. 특히, 자연계의 TLR3 작용제(dsRNA)와는 전혀 다른 구조를 가진 디자인된 인공단백질에 의해 선천성면역 수용체 TLR3을 효과적으로 활성화시킬 수 있음을 보인 첫 사례이다.
생명과학과 김호민 교수가 교신저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `네이쳐 커뮤니케이션 (Nature Communications)'에 1월 31일 출판됐다. (논문명 : De novo design of protein minibinder agonists of TLR3)
TLR3 (Toll-like Receptor 3)는 이중가닥 RNA (double-stranded RNA, dsRNA)를 인식하여 선천성 면역반응을 활성화하는 패턴 인식 수용체 (pattern recognition receptor)이다. 기존의 TLR3 작용제는 백신면역 증강제 (adjuvant) 및 항암면역치료제로 활용될 가능성이 있었으나, 화학적 불안정성, 면역 과활성화 위험, 균질한 대량제조의 어려움 등으로 인해 임상적 적용이 제한적이었다.
이에 연구팀은 컴퓨터 기반 단백질디자인 (computational protein design) 기술을 활용하여 TLR3과 결합하는 초소형 인공단백질 (minibinder)을 디자인하였다. 해당 인공단백질은 크기가 작고, 높은 안정성을 가지며, 지정한 TLR3의 특정 부위에만 특이적으로 결합할 수 있도록 디자인하였다. 이후 초저온 투과전자현미경 (Cryo-EM) 분석을 통해 설계된 인공단백질이 초기디자인 의도와 잘 부합되게 TLR3의 오목한 표면 (concave surface)에 결합하고 있음을 확인하였고, 이들의 분자상호작용을 규명하였다.
기존 dsRNA기반 작용제보다 더 정밀하게 TLR3 신호를 활성화할 수 있도록 Cryo-EM 구조를 통해 규명된 분자구조를 바탕으로 인공단백질을 이어 붙인 다중 결합(multivalent) 형태의 단백질을 추가적으로 개발하였고, TLR3 하위 신호인 NF-κB 신호를 활성화시킴을 확인하였다. 이를 통해 자연계에 존재하지 않은 디자인된 인공단백질에 의하여 선천성 면역반응을 효과적으로 조절할 수 있음을 확인하였다.
이번 연구는 KAIST 연구진과 미국 워싱턴대학교 단백질디자인 연구소 연구진 간의 긴밀한 국제공동연구를 통해 이루어졌으며, 향후 면역 조절 인공단백질에 기반한 다양한 백신면역 증강제, 항암면역치료제 등의 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
교신저자인 김호민 교수는 “인공지능기반 단백질디자인 연구는 2024년 노벨화학상 (데이비드 베이커교수, 단백질디자인 연구소)을 수상하며 큰 주목을 받고 있으며, 인공지능 기술의 발전에 힘입어 빠르게 성장하고 있는 첨단바이오 연구분야이다. 향후 백신, 신약, 진단키트, 산업용효소 등 다양한 바이오신소재 개발에 크게 기여할 수 있을 것이다. 이번 연구는 긴밀한 국제 공동연구를 통해 우수한 성과를 거둔 성공적 사례”라고 말했다.
한편 이번 연구는 IBS 바이오분자 및 세포구조연구단의 지원을 받아 수행되었다.
2025.02.10 조회수 2093 -
강이연 산업디자인학과 조교수, 외교부 공공외교위원회 민간위원 위촉
우리 대학 산업디자인학과 강이연 조교수가 ‘외교부 공공외교위원회 신임 민간위원’으로 위촉되었다. ‘공공외교위원회’는 대한민국 외교부 장관을 위원장으로 하고 공공외교 정책의 종합적이고 체계적인 추진을 위한 주요 사항을 심의·조정하는 기구이다. 위원회는 매년 공공외교 기본계획에 따라 중앙행정기관과 지방자치단체가 수립한 시행계획을 통합하여 종합시행계획을 수립하고, 대한민국의 공공외교 활동을 체계적으로 추진한다.
이 기관은 정부 부처와 민간 전문가들로 구성되어 있으며, 민간위원은 총 다섯 명의 각 분야 전문인으로 구성된다. 우리 대학 강이연 산업디자인학과 조교수는 올해 11월에 신임 민간 위원으로 위촉되어 2년 임기로 활동하게 됐다. 그 시작으로 최근 개최된 제9차 공공외교위원회에 참석했다.
‘공공외교위원회’ 회의에서는 2025년도 공공외교 종합 시행 계획이 심의·의결되었으며, 우리 국가 위상 제고, 공공 외교의 지역적 다변화, 차세대와의 미래 협력 등 다양한 사업을 충실히 추잔하기 위한 안들이 논의되었다. 강 교수는 앞으로 공공외교위원회 민간위원으로서 대한민국의 국제적 위상 제고와 글로벌 중추 국가로서의 비전 실현에 이바지할 예정이다.
한편, 강이연 산업디자인학과 조교수는 영국 왕립예술학교에서 박사학위를 취득한 후 우리 대학에서 객원교수로 활동하였고 영국왕립예술학회의 펠로우이다. 2022년부터 우리 대학 산업디자인학과에 재직 중이다. 동시에 아티스트로서 국제적으로 활동하며 ‘뉴미디어 아트와 경험디자인’ 분야를 주로 연구하고 있다. 구글, 나사와 협업한 전시를 세계기후협약 COP28 두바이에서 선보였으며, 디자인 최고 권위상인 Reddot award, iF award를 수상한 바 있다. 강 교수의 작품은 영국의 Victoria and Albert 뮤지엄에 소장되어 있다.
2024.12.26 조회수 2642 -
산업디자인학과, 인사동 그라운드서울에서 전시 개최
우리 대학 산업디자인학과가 인사동 최대 규모의 전시 공간인 그라운드서울(전 아라아트센터)에서 ‘Crossing Over: Innovation and Boundaries' (국문명: ‘혁신을 위한 교차의 경계에서')란 주제로 산업의 미래에 대한 다양한 상상력과 이색 아이디어들을 대중에게 12월 18일부터 26일까지 무료로 공개할 예정이라고 15일 밝혔다.
기술의 시대에, 디자인과 기술의 융합은 단순한 도구적 혁신을 넘어 사회적, 문화적 변화를 이끄는 원동력이 되고 있다. 산업디자인학과가 주최하는 이번 전시에서는 산업디자인학과의 교수진과 학부생들이 고안한 산업과 밀접하게 관련된 혁신적 아이디어들을 구경하고 체험할 수 있다.
이번 전시에서는 대중들이 흥미를 느낄 만한 체험형 프로젝트가 다수 준비되어 있는데 이정아 학생이 사회적 약자를 대상으로 한 범죄로부터 영감을 받아 고안한 ‘귀가 안심 장치’, 김대욱 학생의 시각장애인을 위한 새로운 방식의 점자 악보 리더기까지 디자인과 공학의 융합을 통해 탄생한 다양한 미래 산업의 가능성을 엿볼 수 있다.
전시의 시작을 알리는 오프닝 토크(12월 18일, 16:00)에서는 산업디자인학과 정경원 명예교수(전 서울시 부시장)와 산업디자인학과 강이연 교수가 기조 강연을 진행할 예정이다.
본 전시를 총괄 기획한 산업디자인학과 이창희 교수는 “이번 전시는 디자인과 공학의 융합적 접근을 통해 산업의 다양한 미래와 가능성을 대중과 함께 상상하고, 이를 체험할 수 있도록 기획됐다”며, “우리는 단순히 기술적 발전이나 제품의 개발을 넘어 사람들이 미래 산업에 대해 새로운 관점을 가질 수 있도록 영감을 주는 것을 목표로 했고, 특히 대중들이 직접 체험하고 상호작용할 수 있는 콘텐츠를 통해 산업이 우리의 삶과 사회에 어떤 방식으로 의미를 더할 수 있는지에 대한 깊이 있는 대화를 시작하고자 한다”고 밝혔다.
산업디자인학과 이우훈 학과장은 "디자인은 기술에 사회, 경제, 문화적 의미를 부여해 새로운 제품과 서비스로 바꾸는 창의활동”이라고 밝혔다.
이번 전시는 기술의 인간 중심적 발전을 확장하고, 이를 통해 창의적이고 공감할 수 있는 미래를 제안하고자 하는 뜻을 공유한 네이버, 이니션, 파울러스, 그리고 에이슬립의 후원으로 기획됐다.
전시를 통해 관람객들은 디자인이 단순한 조형에서 벗어나고, 기술이 단순한 효율성을 넘어 인간적 가치를 담아낼 수 있는 다양한 가능성을 체험하며, 우리가 기술과 공존하는 방식에 대해 새로운 시각을 얻을 수 있을 것이라 예상된다.
Crossing Over: Innovation and Boundaries' (국문명: 혁신을 위한 교차의 경계에서) 전시 일정
오프닝톡: 12월 18일 (오후 4시 ~ 오후 7시)
전시기간: 12월 19일 ~ 26일 (오전 10시 ~ 오후 7시)
전시장소: 서울특별시 종로구 인사동9길 26, 그라운드 서울 4층 전시실(오프닝 행사는 그라운드 서울 2층 전시실)
*오프닝톡을 포함해 모든 시민들에게 무료로 공개
2024.12.15 조회수 2781 -
‘로봇스케치’ 도쿄 데뷔, 최우수 심사위원상 수상
VR 헤드셋을 쓴 디자이너(산업디자인학과 이준협 박사)가 태블릿과 펜으로 아무 것도 없는 가상 공간 속에서 유려한 입체 형태와 복잡한 관절 구조를 가지는 4족 거미 로봇을 단 몇 분 만에 그려서 완성했다. 디자이너가 컨트롤러를 조작하자 움직이던 거미 로봇이 일어나 2족 휴머노이드 로봇으로 자세를 수정하고 두 발을 짚고 걸음을 내딛기 시작했다. (2024 시그래프 아시아 리얼타임 라이브의 KAIST 로봇스케치 시연 장면)
우리 대학 12월 6일 도쿄 국제 포럼에서 열린 ‘시그래프 아시아 2024’의 하이라이트인 리얼타임 라이브(Real-Time Live!)에서 산업디자인학과 배석형 교수팀이 기계공학과 황보제민 교수팀과 협업하여 개발한 ‘로봇스케치(RobostSketch)’ 기술이 최우수 심사위원상(Jury’s Choice)을 수상했다고 9일 밝혔다.
‘시그래프 리얼타임 라이브’는 컴퓨터 그래픽스 및 상호작용 분야에서 ‘꿈의 무대’로 알려져 있다. 매년 전 세계에서 엄선된 10여 개의 혁신적인 기술만이 무대에 오른다.
모든 시연은 사전 녹화 없이 실시간으로 이루어지며, 6분이라는 제한된 시간 안에 기술의 독창성과 가능성을 선보여야 한다. KAIST의 로봇스케치는 이러한 무대에서 새로운 로봇 디자인 프로세스의 가능성을 보이며 큰 주목을 받았으며, 단 하나의 기술에만 수여되는 최우수 심사위원상을 수상했다.
로봇스케치는 단순히 외형과 구조를 시각적으로 표현하는 설계 도구를 넘어, 3D 스케칭에 생성형 AI와 몰입형 VR을 접목해 로봇 디자인의 개념을 새롭게 정의한 혁신적 기술이다.
디자이너는 VR 환경에서 태블릿과 펜을 사용해 복잡한 관절형 구조를 직관적으로 표현하고, 이를 실제 크기로 확인할 수 있다. 디자이너가 그린 로봇은 강화학습을 통해 현실 세계의 물리 법칙을 따르는 시뮬레이션 속에서 보행법과 움직임을 학습한다.
이를 통해 디자이너는 실제 세계에서 작동 가능한 로봇 디자인을 VR 공간 안에서 만들고, 로봇을 직접 움직이며 로봇이 가질 동작의 자연스러움과 안정성을 실시간으로 확인할 수 있다.
로봇스케치는 3D 스케칭 전문가인 산업디자인학과 배석형 교수 연구팀과 로봇 강화학습 전문가인 기계공학과 황보제민 교수 연구팀의 협업으로 완성됐다.
배석형 교수는 “기존 로봇 디자인의 한계를 극복하고, 로봇 디자이너가 상상하는 모든 것을 실시간으로 표현할 수 있는 도구를 만들고 싶었다”고 밝혔다.
이어 “로봇 디자인은 단순히 외형뿐 아니라 로봇의 움직임과 기능, 더 나아가 사용자와의 상호작용까지 모두 포함하는 과정이며 로봇 디자이너와 로봇 엔지니어의 원활한 소통을 촉진하고 현실 프로토타이핑에 소모되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있는 로봇스케치는 앞으로 로봇 개발과 제품화 과정에서 중요한 도구가 될 것”이라고 덧붙였다.
이 연구는 ‘DRB-KAIST 스케치더퓨처 연구센터’의 지원 아래 이루어진 결과로, 해당 센터는 3D 스케칭, AI, VR 기술을 결합해 전문가의 창의성과 생산성을 극대화하는 도구를 연구하며 첨단 기술과 디자인의 융합 가능성을 탐구하고 있다. 앞으로 로봇 디자인뿐 아니라 미래 산업 전반에서 고도화된 디자인 도구의 발전이 기대된다.
ACM SIGGRAPH Asia 2024 리얼타임 라이브 <로봇 스케치> 시연 영상: https://youtu.be/5wi53Z2_sAk
2024.12.09 조회수 3841 -
한재흥 교수팀, 미국기계학회 최우수논문상 수상
우리 대학 우주연구원장 항공우주공학과 한재흥 교수 연구팀이 미국기계학회(American Society of Mechanical Engineers, ASME)의 기계 디자인 저널(Journal of Mechanical Design)에서 2023년도 최우수 논문상(Best paper award)을 수상했다고 6일 밝혔다.
항공우주공학과 김태현 박사(주 저자)와 박사과정 장건익 학생, 이대영 교수(공동 저자)가 참여한 논문은 2023년도에 출판된 150여 편의 논문 중에서 기계설계(Machine design) 분야의 최고 우수 논문으로 선정됐으며, 국내 기관에서 수행한 연구 결과로 본 상을 받은 것은 이번이 최초다.
(제목: A Thickness-Accommodating Method for Void-Free Design in Uniformly Thick Origami)
연구진은 최근 항공우주 등 다양한 기계설계 분야에서 주목받고 있는 폴더블(Foldable) 구조 설계 시, 균일한 두께의 패널을 적용하면서도 구멍이나 빈 공간 없이 펼쳐진 상태의 유효 면적을 최대화할 수 있는 설계 방법론을 제시했다.
일반적인 구조는 재료가 두꺼워지면 간섭에 의해 구조물을 접는 것이 제한적이며, 조금만 패턴이 복잡해지더라도 빈 공간 없이 균일한 두께로 폴더블 구조를 설계하는 것은 어렵다고 알려져 있었다.
이러한 문제를 해결하고자 연구진은 균일한 두께의 재료가 적용 가능하면서도 빈 공간 없이 접을 수 있는 패턴 설계 방법론을 제시했다.
본 연구에서는 2차원 및 3차원의 패턴 설계 방법론을 체계적으로 제시했으며, 수학적인 분석을 통해 종이접기 패턴의 핵심적인 패턴 요소 중 하나인 D4V(Degree-4-Vertex)* 패턴에 대해 설계 방법론을 일반화했다. 이를 확장해 여러 D4V 요소로 구성된 구조를 두꺼운 패널로 제작하여 검증했다.
* D4V (Degree-4 Vertices): 네 개의 접힘선이 하나의 꼭짓점에서 모이는 패턴 기본 요소를 말하며, 다양한 형태의 오리가미 패턴에 적용되는 요소임
한재흥 교수는 “이번에 제시된 설계 방법론은 패널 두께에 제약받지 않으며 다양한 형태의 패턴에 적용할 수 있어 디스플레이와 같은 소형 구조부터 대형 전개형 건축물이나 우주 구조물 등에도 적용이 가능하다. 현재 이번 연구를 기반으로 달이나 화성 유인 탐사 시 사람과 장비를 보호하기 위한 미터급 전개형 우주 방호구조에 적용하여 개발하는 중이다”라고 말했다.
미국기계학회는 1880년도에 설립돼 130개 이상의 국가의 75,000명 이상의 정회원을 보유한 세계 최대의 국제 학술단체다. 현재 35개 이상의 학술 저널 및 학회 프로시딩을 출판하고 있으며, 전 세계에서 널리 사용되는 600개 이상의 표준을 제시하고 기계공학 분야를 주도하는 최고 권위의 학회다.
특히, 기계 디자인 저널은 1978년부터 출판돼, 자동화 설계, 메커니즘, 설계 방법론 등의 기계 시스템 설계 전반의 범위를 다루며 높은 학문적 영향력을 갖는 저널 중 하나다. 이 저널의 최고 우수 논문상은 매년 그 전 해 실린 모든 논문을 대상으로 편집위원회의 엄격한 평가 기준에 따라 오랜 심사를 거쳐 매년 1편에서 2편이 선정된다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.
2024.12.06 조회수 3594 -
웨어러블 로봇이 걸어와 장애인에게 착용되다니!
하반신 완전마비 장애인을 위해 우리 연구진이 이제는 휠체어에서 내릴 필요 없이 로봇이 직접 걸어와서 타인의 도움 없이 바로 착용할 수 있도록 개발한 새로운 웨어러블 로봇을 공개하였다. 또한, 공경철 교수팀은 2020년 사이배슬론(Cybathlon)의 웨어러블 로봇 종목에서 금메달을 딴 이후 4년 만에 열리는 제3회 사이배슬론에 출전한다.
우리 대학 기계공학과 공경철 교수(엔젤로보틱스 의장) 연구진이 하반신마비 장애인용 웨어러블 로봇의 새로운 버전, 워크온슈트 F1 (WalkON Suit F1)을 24일 공개했다.
워크온슈트는 연구팀이 2015년부터 지속적으로 연구해 온 하반신마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇이다. 이번 로봇은 하반신마비 중에서도 중증도가 가장 높은 ASIA-A(완전마비)레벨을 대상으로 한다. 따라서 현재 ㈜엔젤로보틱스의 상용화를 통해 전국적으로 보급되고 있는 재활치료 및 근력 보조 웨어러블 로봇과는 개발 목적이 다르다.
이미 공 교수 연구팀은 2016년에 워크온슈트1을 처음으로 발표한 이후, 2020년에 워크온슈트4를 발표하면서 보행속도를 시속 3.2km까지 끌어올려 비장애인의 정상 보행속도를 달성한 바 있다. 이외에도 일상생활에서 마주할 수 있는 좁은 통로, 문, 계단 등의 장애물을 통과하는 기능을 선보였다.
그러나, 로봇을 착용하기 위해 타인의 도움이 반드시 필요하다는 모든 웨어러블 로봇이 가진 본질적인 문제를 똑같이 갖고 있었다. 로봇을 입고 나면 타인의 도움 없이 걸을 수 있는데, 로봇을 입기 위해 누군가의 도움이 필요한 것이다.
이번에 새로 공개한 워크온슈트 F1은 이러한 본질적인 문제에 대한 기술적인 해결 방안을 제시했다. 휠체어에서 내리지 않고 타인의 도움 없이 로봇을 바로 착용할 수 있도록 후면 착용 방식이 아닌, 전면 착용 방식을 적용했다.
또한 로봇을 착용하기 전에는 마치 휴머노이드처럼 스스로 걸어와 착용자에게 다가온다. 무게중심을 능동적으로 제어하는 기능을 적용해서, 착용자가 로봇을 잘못 밀더라도 넘어지지 않고 균형을 유지하는 기능도 구현됐다. 휴머노이드와 웨어러블 로봇을 넘나드는 워크온슈트 F1의 디자인은 우리 대학 산업디자인학과 박현준 교수가 맡았다.
웨어러블 로봇 본연의 기능도 대폭 개선됐다. 직립 상태에서는 두 손을 자유롭게 사용할 수 있는 것은 물론이고, 지팡이 없이 수 걸음을 걸을 수 있도록 균형 제어 성능이 향상됐다.
부품 단위에서의 기술 발전도 주목할 만하다. ㈜엔젤로보틱스와의 긴밀한 협업으로 로봇의 핵심부품인 모터와 감속기, 모터드라이버, 메인 회로 등을 전부 국산화했으며, 모터와 감속기 모듈의 출력밀도는 기존 연구팀의 기술에 비해 약 2배(무게당 파워 기준), 모터드라이버의 제어 성능은 해외 최고 기술 대비 약 3배(주파수 응답속도 기준) 향상됐다.
특히, 고가의 상위제어기를 사용하지 않아도 고급 모션제어 알고리즘을 안정적으로 구현할 수 있도록 모터드라이버의 임베디드 소프트웨어 기술이 대폭 향상됐다. 이외에도 장애물 감지를 위한 비전, 인공지능 적용을 위한 AI보드 등이 탑재됐다.
공 교수는, “워크온슈트는 장애인을 위한 웨어러블 로봇 기술의 결정체”라고 설명하면서, “워크온슈트에서 파생된 수많은 부품, 제어, 모듈 기술들이 웨어러블 로봇 산업 전체의 표준을 제시하고 있다”고 밝혔다.
공 교수 연구팀은 워크온슈트F1을 공개하면서, 4년 만에 열리는 제3회 사이배슬론에 출전한다고 밝혔다. 10월 27일 열리는 이번 대회는 박정수 연구원을 주장으로, 김승환 연구원(완전마비 장애인)이 선수로 참가할 예정이다.
이번에 새로 열리는 대회는 지난 대회보다 미션의 난이도가 대폭 올랐으며, 그 수도 6개에서 10개로 늘어났다. 일부 미션은 일상생활에서 마주할 만한 수준을 넘어 지나치게 도전적으로 설정했다는 비판이 나올 정도다.
이에 대해 박정수 주장은 “이미 지난 대회에서 1등을 차지한 만큼 이번 대회에서는 순위 경쟁보다는 기술적 초격차를 보여주는 것이 목표다”라고 포부를 밝혔다.
사이배슬론 대회는 스위스에서 4년마다 개최되는 장애 극복 사이보그 올림픽이다. 이번 대회는 10월 27일 일부 참가자는 스위스 현지에서, 일부는 각국의 경기장에서 생중계하는 하이브리드 방식으로 진행된다. 공 교수 연구팀은 엔젤로보틱스의 선행연구소(플래닛대전) 내에 설치된 경기시설에서 온라인으로 참가한다.
한편, 워크온슈트F1의 시연 영상은 아래 링크를 통해 확인할 수 있다.
(https://www.youtube.com/KyoungchulKong_EXO-Lab)
2024.10.24 조회수 7020 -
산업디자인학과 강이연 교수, '서울디자인 2024에서 ‘미래 AI를 경험해 보세요'
‘인류와 인공지능(AI)이 함께 진화할 수 있을까? 그것은 어떤 모습일까?’라는 KAIST 연구진의 질문에서 시작된 미래 인공지능(AI)시스템을 상상해보고 체험해 보는 기회가 마련되었다.
우리 대학 산업디자인학과 강이연 교수가 서울 동대문디지털플라자(이하, DDP)에서 열리는 ‘서울디자인 2024’ 주제전에서 ‘라이트 아키텍처(LIGHT ARCHITECTURE)’ 제목으로 대규모 단독 전시를 진행한다.
서울시가 주최하고 서울디자인재단이 주관하는 ‘서울디자인 2024’는 미래 디자인 유행과 새로운 디자인을 시민들에게 선보이고 향유하고자 2014년부터 개최된 행사이다. 올해는 ‘/내일을 상상하다(/Imagine Tomorrow)’를 주제로 인공지능(AI)이 앞으로의 인류의 삶에 미치는 영향력과 변화를 제시한다.
강이연 교수의 신작 ‘LIGHT ARCHITECTURE’는 전시장 전체를 활용한 대형 설치 작품이다. 가상의 인공신경망 모습을 공학적 설계를 통해 구현하여 빛과 어둠, 복잡성과 가능성, 두려움과 계몽 등 AI 시대 상충하는 가치를 다차원적으로 그려낸다.
또한, 프로젝션 영상과 입체 다채널 공간 음향, 키네틱 조각품들을 함께 설치하여 관객 스스로가 인공신경망 속 데이터의 일부이자 책임자·주체자가 되는 경험과 몰입을 제공한다.
최근 대중의 관심이 AI 결과물에만 집중되는 가운데, 딥러닝 모델과 구조는 점점 복잡해지고 있다. 이에, 미래 AI 시스템은 인간이 설계했음에도 정확한 작동 기제나 답을 내릴 수 없어 ‘블랙박스’라고도 불린다.
강 교수는 전시를 통해 관람객이 이 블랙박스를 이해하고 미래 AI 시스템을 상상해보는 기회를 제공한다. 동시에 기술 발전의 고도화에 따른 인간의 기술 소외를 우려하는 메시지를 함께 전할 예정이다.
강이연 산업디자인학과 교수는 이번 주제 전시에 대해 “AI를 해석하고 설명하는 도구·기법이 AI 자체의 발전 속도를 따라가지 못하고 있다. 이 양상을 이해하는 동시에 미래 AI 아키텍처를 상상해보는 시도가 꼭 필요하다”라고 전했다.
이어, “많은 분들이 관람을 통해 미래 AI 시대의 주체가 되어보는 경험을 해보길 바라는 마음”이라고 소감을 밝혔다.
강이연 교수의 ‘LIGHT ARCHITECTURE’ 주제 전시는 이달 17일부터 27일까지 DDP 아트홀 2관에서 관람할 수 있다. 티켓 구매 및 자세한 내용은 ‘서울디자인 2024’ 홈페이지(https://seoul-design.or.kr/)에서 확인할 수 있다.
2024.10.18 조회수 3331 -
배상민 교수팀, 다이슨 어워드 세계 상위 20 선정
우리 대학 산업디자인학과 배상민 교수팀이 디자인한 개발도상국을 위한 무전력 의료용 산소 발생기 ‘옥시나이저(Oxynizer)’가 제임스 다이슨 어워드 2024(James Dyson Award 2024) 세계 상위 20에 선정되었다. 동시에 ‘인류를 위한 프로토타입(Prototypes for Humanity)’ 2024 상위 100에 선정되어 두바이에서 11월 전시될 예정이라 16일 밝혔다.
제임스 다이슨 어워드는 다이슨의 창립자 제임스 다이슨 경이 주관하는 디자인 어워드로, 전 세계 차세대 엔지니어와 디자이너들로부터 일상의 문제를 해결하기 위한 아이디어를 응모 받아 혁신적이고 우수한 디자인을 매년 선정해 시상한다.
배상민 교수팀이 개발한 ‘옥시나이저(Oxynizer)’는 국내 122개 팀과 경쟁해 9월 국내전 우승작으로 선정됐으며, 아이디어 고도화와 제품 개발 및 상용화를 위해 상금 5,000파운드가 수여됐다.
또한, 10월 16일에는 전 세계 29여 개국에서 출품된 1,911개의 경쟁작 중 국제적 우승 후보작 Top 20에 선정됐다. 국제전 우승작은 제임스 다이슨 경이 최종 선정하며, 오는 11월 13일에 발표될 예정이다. 국제전 우승 후보작에 5,000파운드의 상금이 수여되며, 국제전 우승자로 선정될 경우 30,000파운드의 상금이 추가 지급되어 아이디어의 상업화 기회를 얻게 된다.
‘인류를 위한 프로토타입’은 아트 두바이 그룹(Art Dubai Group)이 주최하고 두바이 미래재단, 두바이 문화예술청, 두바이 국제금융센터와 협력해 진행되는 글로벌 프로젝트다. 하버드대, 매사추세츠 공과대(MIT) 등 전 세계 유수 대학들이 참여하여 글로벌 문제와 해결책에 대해 논의하는 국제적 협력의 장이다.
‘옥시나이저’는 100개국 이상의 대학에서 제출한 3,000여 개의 경쟁작 중 우수 100점으로 지난 9월 11일 선정되어, 오는 11월 17일부터 22일까지 두바이 미래재단의 주메이라 에미레이트 타워(Jumeirah Emirates Towers)에서 개최되는 전시에 공개될 예정이다. 주최 측은 전시 기간 중 상위 5개를 선정하며, 대상자에게는 총상금 100,000달러를 수여하여 연구를 지원할 예정이다.
‘옥시나이저’는 산업디자인학과 배상민 교수의 지도하에 김지원, 박경호, 이승준, 이지원, 정여현, 김정우 학생이 참여해 개발한 장치로, 산업디자인학과 대학원 대상의 ‘디자인 프로젝트 1’ 수업에서 진행된 연구 결과물이다.
이 장치는 높은 설치 및 유지 비용으로 인해 개발도상국에서 산소 공급이 어려운 문제를 해결하기 위해 고안됐다. 주변에서 쉽게 구할 수 있는 자전거 공기 펌프를 활용해 산소를 만들어 환자들에게 공급하는 장치를 고안하게 됐다.
배상민 교수는 “이 장치는 자전거 공기 펌프를 이용해 산소를 생성해 환자에게 공급하며, 필터의 주요 재료인 실리카겔과 제올라이트를 사용해 공기 중 수증기와 질소를 분리해 최대 50% 농도의 산소를 공급할 수 있다. ”라고 말했다.
“또한, 120시간 사용 후 필터를 가열해 재사용이 가능하므로 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다”고 강조했다.
산업디자인학과 수업에서 파생된 자체 연구 결과물이 전 세계 우수 대학들과의 경쟁에서 세계적 어워드 수상 및 전시작으로 선정되어, KAIST 산업디자인학과의 글로벌 경쟁력을 다시 한번 입증했다.
2024.10.16 조회수 5378 -
2024 독일 iF 디자인 어워드 5개 상 수상
우리 대학 산업디자인학과 디자인팀이 세계 3대 디자인 어워드 중 하나인 ‘독일 2024 iF 디자인 어워드(International Forum Design Awards)'에서 총 5개의 본상을 수상했다고 5일 밝혔다.
iF 디자인 어워드는 독일의 레드닷 어워드, 미국의 IDEA와 함께 세계에서 가장 권위있는 디자인상 중 하나다. 제품 · 패키지 · 커뮤니케이션 · 서비스디자인 · 사용자 경험(UX) · 사용자 인터페이스 (UI ) · 콘셉트 · 인테리어 · 건축 등 총 9개 부문에서 디자인 차별성과 영향력 등을 종합적으로 평가해 혁신적이고 우수한 디자인을 선정하고 매년 상을 수여한다.
대학에서 구성된 디자인팀이 일반 기업 경쟁 부문에 참가해 다수의 상을 받는 것은 국제적으로 매우 드문 사례로, KAIST 산업디자인학과는 2022년 8개, 2023년 7개의 수상 성과를 거둔 데 이어 올해에도 이상수 교수, 이탁연 교수, 박현준 교수 등이 이끄는 디자인팀이 총 5개의 프로젝트로 상을 받았다.
먼저, 이상수 교수팀은 ▲자폐 스펙트럼 장애 아동의 언어 화용 능력 향상을 위한 증강 현실(AR) 기반 디지털 치료 인터페이스인 ‘AEDLE(아이들)’▲물건을 구입하기 위해 결제하기 전에 한 번 더 생각하는 것을 유도하는 넛지(Nudge) 인터랙션이 적용된 모바일 결제 서비스인 ‘Doolpay(둘페이)’▲주식 초보자가 건전한 방향으로 투자에 참여할 수 있도록 지원하고 금융 리터러시 함양을 돕는 핀테크 서비스인 ‘Evergrow(에버그로우)’ 등 총 3개의 작품이 본상 수상작으로 선정됐다. 이 중, ‘Doolpay’ 와 ‘Evergrow’ 는 NH투자증권과의 산학 협력을 통해 진행됐다.
이탁연 교수팀이 디자인한 ‘Dear.(디어)’는 사별한 가족의 기억을 오랫동안 간직하고 경험하기 위한 가상 현실(VR) 플랫폼이다. 기존의 획일화된 묘지나 납골당이 고인의 정체성과 추모객들의 추억을 반영하지 못한다는 점에서 착안해, 순백의 가상 공간에 자신이 남기고자 하는 싶은 경험과 유품을 다양한 은유와 함축적인 표현을 통해 전시했고, 추모객들의 메시지는 점점 자라는 나무에 걸린 편지로 저장된다. 본 작품은 태재연구재단의 지원을 받아 진행됐다.
박현준 교수팀이 디자인한 ‘Bubblic Public(버블릭 퍼블릭)’ 은 공기 방울의 가벼움과 대나무의 우아함에서 영감을 받은 대중교통수단이다. 길이 조절 창틀과 모듈화 에어 쿠션을 이용하여 하나의 모듈이 손쉽게 대중교통, 화물운송, 스마트팜의 기능을 수행할 수 있다. 친환경, 고효율 수단임과 동시에 어떤 환경에도 잘 어우러지는 형태를 갖추고 있어 사용자뿐만 아니라 제조사와 서비스 제공자에게 큰 도움을 줄 수 있다.
올해 산업디자인학과 수상작은 과거 강점을 보였던 모바일 사용자 경험 및 인터페이스 디자인뿐 아니라 가상현실, 모빌리티 디자인 등 새로운 영역으로의 확장이 두드러진다. 또한 학생들이 주축이 되어 세계적인 디자인 기업들과 경쟁해서 얻은 성과라는 데에 큰 의미가 있다.
산업디자인학과 이우훈 학과장은 "이번 수상은 우리 학과가 전통적인 디자인 영역을 넘어 다양한 분야에서 글로벌 경쟁력을 가지고 있음을 증명한 것으로, 학생들의 창의력과 혁신적인 사고가 세계 무대에서 인정받을 수 있었던 것에 대해 매우 자랑스럽게 생각한다”라고 밝혔다.
2024.04.05 조회수 6081 -
생성형 인공지능·가상현실 결합한 3D 스케칭 연구 본격화
우리 대학이 생성형 인공지능(generative AI)과 가상현실(VR)을 활용하여 초고속 생산성 시대를 열어가기 위한 본격적인 도전을 시작한다.
27일 대전 본원에 문을 연 'DRB-KAIST 스케치더퓨처 연구센터(센터장 배석형)'는 생성형 인공지능과 가상현실을 3D(3차원) 스케칭과 결합한 미래형 제품 개발 프로세스를 연구하기 위해 설립됐다.
로봇, 모빌리티, 인공 단백질과 같은 첨단 제조 산업 분야는 제품 개발 주기가 매우 길 뿐만 아니라, 설계 결함이 발견되면 다시 아이디어 발상 단계로 돌아가 실물 제작과 테스트까지의 모든 과정을 반복해야 한다. 또한, 복잡한 3차원 구조체가 한데 맞물려 움직이면서 고도의 기능을 수행하기 때문에, 기존 2차원 스크린 작업 환경에서는 설계 의도를 입력하거나 결과물을 해석하는 데 한계가 있었다.'DRB-KAIST 스케치더퓨처 연구센터'는 사람의 의도를 가장 빠르고 효과적으로 생성형 인공지능에 전달하는 수단으로 최신 가상현실 3D 스케칭 기술을 활용할 계획이다. 가상현실 몰입 공간 안에서 사람이 아이디어를 떠올리는 즉시 3D 스케칭으로 시각화하면, 인공지능이 이를 뼈대 삼아 구체화함으로써 실물을 제작하지 않고도 반복적으로 문제점을 수정해 점진적으로 완성도를 높일 수 있다.
이를 위해, ▴로봇 디자인 ▴모빌리티 디자인 ▴단백질 디자인을 3개 혁신 전략 분야로 삼고, 3D 스케칭 전문가인 배석형(산업디자인학과) 교수를 필두로 명현(전기및전자공학부), 박대형·성민혁(전산학부), 김경수·박해원·황보제민(기계공학과), 김호민(생명과학과) 교수 등 5개 학과 8명의 연구진과 KIST 박한범(뇌과학연구소) 박사가 범학제적으로 연구를 수행할 예정이다.
동일고무벨트 주식회사(대표 이윤환, 이하 DRB)는 연구센터를 통해 ▴정기 학술 워크숍 및 데모데이 개최 ▴DRB 연구원의 산학 교류 ▴DRB 매칭 조직의 신제품·신사업 탐색, ▴대규모 국가 연구개발 지원사업 합동 유치 추진 등을 진행한다. 기술혁명의 시대를 맞는 21세기 중후반에 대비한 새로운 기업 운영 체제를 만들어 가겠다는 포부다.
27일 오후 우리 대학 대전 본원 산업디자인학과동(N25)에서 개최된 개소식에는 이광형 총장, 배석형 센터장 등 KAIST 보직교수 및 센터 참여교수와 DRB 김세연 전략고문 및 임원진 등 30여 명이 참석했으며, 현판식이 함께 진행됐다.배석형 DRB-KAIST 스케치더퓨처 연구센터장은 "인공지능의 잠재력을 사람이 의도에 따라 자유자재로 부릴 수 있는 것이 핵심"이라며, "사람이 가진 고도의 창의성을 스케칭을 통해 자유롭게 발상하고 표현하는 연구는 앞으로 더욱 중요해질 것"이라고 강조했다.
2024.02.29 조회수 6622 -
KAIST 브랜드숍, 발전기금 2600만 원 기부
우리 대학 ㈜브랜드카이스트(이하 브랜드숍)가 2600만 원의 발전기금을 19일 기부했다.
브랜드숍이 지난 한 해 동안 우리 대학에 환원한 규모는 이번 기부를 포함해 약 1억 원에 달한다. 브랜드 로열티 계약에 따라 매출액의 5%를 기술화사업료로 지급하고 학교 차원의 행사에 브랜드 기획상품을 꾸준히 협찬해 왔다.
브랜드숍은 2022년 7월 직영 체제로 전환돼 ㈜KAIST홀딩스의 자회사로 설립됐다. 우리 대학 구성원의 적극적인 제품 개발 참여와 다양한 소통 행보에 힘입어 2023년 한 해 약 10억 원의 매출을 달성했다. 직영 체제로 전환한 이후 전년도 대비 3배 이상 성장한 규모다. 이러한 성장 배경에는 넙죽이 캐릭터를 중심으로 한 고유의 디자인이 큰 몫을 하고 있다. 제품 디자인 개발에 참여한 디자이너는 모두 교내 구성원으로 교수와 학생이 골고루 포함되어 자발적으로 참여하고 있다. 넙죽이 이외에도, 온라인 학습 포털 플랫폼인 KLMS의 배경화면을 활용하거나 우리 대학 인재상을 모티브로 한 패턴 개발 등 구성원들이 공감하는 테마를 발굴하여 제품 디자인에 반영해 왔다.
브랜드숍 관계자는 "창작자 중 일부가 저작권을 무상으로 제공해 창작자에게 지급했어야 하는 금액을 학교에 기부하기로 결정했다"라고 전했다.
현재, 브랜드숍은 우리 대학 산업디자인학과 동문인 석현정 산업디자인학과 교수(94학번)가 디자인 및 브랜드 콘텐츠를 총괄하고, 카이특허법인 대표인 복병준 변리사(03학번)가 지적재산권 관리 및 마케팅전략을 자문하고 있다.
복 변리사는 "KAIST 브랜드 기획상품을 제대로 관리하고 싶다는 애정을 가진 사람들이 의기투합해 힘을 합쳤고, 자회사 설립을 추진해 가시적인 성과를 거둘 수 있었다"라고 전했다.
석 교수는 "KAIST의 문화 콘텐츠를 상품성 있는 부가가치 사업으로 발전시키기 위한 기틀을 마련했다는 점에서 동문으로서 큰 보람을 느낀다"라고 말했다. 이어, "앞으로도 KAIST의 유형·무형적 자산을 제품과 콘텐츠로 발전시키고 사업의 수익으로 우리 대학의 복지와 문화를 진흥하겠다는 비전을 갖고 있다"라고 밝혔다.
변성열 ㈜브랜드카이스트 대표이사 겸 ㈜KAIST홀딩스 실장은 "총장님 이하 KAIST 구성원 및 산하기관 여러분들의 많은 관심과 성원에 감사드리며, 우리 구성원에 대한 지원과 문화 콘텐츠의 부가가치 창출에 더욱 힘쓰겠다"고 기부 소감을 전했다. 한편, 브랜드숍은 올해 서울캠퍼스에서 열리는 상설 전시를 시작으로, KAIST 창업기업의 제품을 더욱 적극적으로 유치하는 등 브랜드 기획상품과 혁신 기술 제품 경험을 제공하고 우리 대학의 브랜드 가치 제고에 활동을 지속해서 이어갈 계획이다.
2024.01.26 조회수 6240