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공과대학, NI와 상호 업무 협력을 위한 MOU체결
우리 대학 공과대학은 2025년 9월 16일 대전 문지캠퍼스에서 소프트웨어 기반의 계측 및 테스트 솔루션을 제공하는 National Instruments (이하, NI) 와 함께 상호 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.
NI는 미국 텍사스주 오스틴에 본사를 둔 글로벌 계측 기업으로, 소프트웨어 (LabVIEW) 중심의 유연한 통합과 모듈형 하드웨어 기반의 확장성, 그리고 전 세계 엔지니어와 과학자들로부터 검증된 신뢰성을 바탕으로 다양한 산업 및 연구 분야의 혁신을 지원하고 있다.
협약식은 문지캠퍼스 슈펙스홀에서 열렸으며, 국내외 전문가 및 연구진 100여 명이 참석한 가운데 진행됐다. 행사에서는 환영사 및 SW 기증식(소프트웨어 600카피, 27억 상당)에 이어 오전에는 ▲고속공기역학 분야 측정·계측 사례(박기수 교수, 항공우주공학과), ▲6G 저궤도 위성통신 핵심기술(최지환교수, 항공우주공학과) ,오후에는 ▲전산유도제어를 활용한 재사용 발사체 착륙 유도 기술 소개(이창훈교수, 항공우주공학과) 발표 등이 이어졌다. 또한, NI본사 및 국내 전문 엔지니어들이 참여하여 다양한 데모와 함께 기술 상담도 진행되었다.
KAIST 항공우주공학과 이정률 학과장은 환영사를 통해 항공우주와 국방분야에서 NI의 확대된 역할과 위상을 소개하며 "NI와 KAIST 공과대학 뿐만아니라 오늘 참석하신 다양한 기관에도 NI가 SW 기증을 통해 교육 및 연구에서 지속적 협업을 할 수 있으면 좋겠다"는 기대를 말했다.
NI 한국지사를 총괄하는 정구환 상무 또한 ”오늘 행사는 국내외 산·학·연 전문가들이 모여 기술 교류와 협력 방안을 논의하는 뜻깊은 자리로써, 항공우주·국방·통신을 포함한 다양한 분야에서 협력과 발전에 기여할 수 있도록 지속적으로 노력하겠다”고 소감을 전했다.
이번 행사를 계기로 KAIST와 NI는 양 기관의 산학협력, 공동연구개발 및 전문인력 양성 등을 통해 긴밀한 협력관계를 구축해 나갈 예정이다.
2025.09.18 조회수 1557 -
금융 필수 보안 소프트웨어가 해킹 악용 가능성 밝혀
우리나라는 금융 보안 소프트웨어 설치를 의무화한 유일한 국가다. 이것이 오히려 보안 위협에 취약할 수도 있다는 우려가 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. KAIST 연구진은 안전한 금융 환경을 위한 현재 복잡하고 위험한 보안 프로그램을 강제로 설치하는 방식 대신, 웹사이트와 인터넷 브라우저에서 원래 설정한 안전한 규칙과 웹 표준을 따르는 ‘근본적 전환’이 필요하다고 설명했다.
우리 대학 전기및전자공학부 김용대·윤인수 교수 공동 연구팀이 고려대 김승주 교수팀, 성균관대 김형식 교수팀, 보안 전문기업 티오리(Theori) 소속 연구진이 공동연구를 통해, 한국 금융보안 소프트웨어의 구조적 취약점을 체계적으로 분석한 연구 결과에 대해 2일 밝혔다.
연구진은 북한의 사이버 공격 사례에서 왜 한국의 보안 소프트웨어가 주요 표적이 되는지에 주목했다. 분석 결과, 해당 소프트웨어들이 설계상의 구조적 결함과 구현상 취약점을 동시에 내포하고 있음이 드러났다. 특히 문제는, 한국에서는 금융 및 공공서비스 이용 시 이러한 보안 프로그램의 설치를 의무화하고 있다는 점이다.
이는 전 세계적으로도 유례가 없는 정책이다. 연구팀은 국내 주요 금융기관과 공공기관에서 사용 중인 7종의 주요 보안 프로그램(Korea Security Applications, 이하 ‘KSA 프로그램’)을 분석해 총 19건의 심각한 보안 취약점을 발견했다. 주요 취약점은 ▲키보드 입력 탈취 ▲중간자 공격(MITM) ▲공인인증서 유출 ▲원격 코드 실행(RCE) ▲사용자 식별 및 추적 이다.
일부 취약점은 연구진의 제보로 패치됐으나, 전체 보안 생태계를 관통하는 근본적 설계 취약점은 여전히 해결되지 않은 상태다. 연구진은 "이러한 보안 소프트웨어는 사용자의 안전을 위한 도구가 되어야 함에도 오히려 공격의 통로로 악용될 수 있다”며, 보안의 근본적 패러다임 전환이 필요하다고 강조했다.
연구팀은 국내 금융보안 소프트웨어들이 웹 브라우저의 보안 구조를 우회해 민감한 시스템 기능을 수행하도록 설계됐다고 지적했다. 브라우저는 원칙적으로 외부 웹사이트가 시스템 내부 파일 등 민감 정보에 접근하지 못하도록 제한하지만, KSA는 키보드 보안, 방화벽, 인증서 저장으로 구성된 이른바 ‘보안 3종 세트’를 유지하기 위해 루프백 통신, 외부 프로그램 호출, 비표준 API 활용 등 브라우저 외부 채널을 통해 이러한 제한을 우회하는 방식을 사용하고 있다.
이러한 방식은 2015년까지는 보안 플러그인 ActiveX를 통해 이뤄졌지만, 보안 취약성과 기술적 한계로 ActiveX 지원이 중단되면서 근본적인 개선이 이뤄질 것으로 기대됐다. 그러나 실제로는 실행파일(.exe)을 활용한 유사한 구조로 대체되면서, 기존의 문제를 반복하는 방식으로 이어졌다. 이로 인해 브라우저 보안 경계를 우회하고, 민감 정보에 직접 접근하는 보안 리스크가 여전히 지속되고 있다.
이러한 설계는 ▲동일 출처 정책(Same-Origin Policy, SOP)* ▲샌드박스** ▲권한 격리*** 등 최신 웹 보안 메커니즘과 정면으로 충돌한다. 연구팀은 실제로 이러한 구조가 새로운 공격 경로로 악용될 수 있음을 실증적으로 확인했다.
*Same-Origin Policy(SOP, 동일 출처 정책): 웹 보안의 핵심 개념 중 하나로, 서로 다른 출처(origin)의 웹 페이지나 스크립트 간에 데이터에 접근하지 못하도록 제한하는 보안 정책
**샌드박스(Sandbox): 보안과 안정성을 위해 시스템 내에서 실행되는 코드나 프로그램의 활동을 제한된 환경 안에 가두는 기술
***권한 격리(Privilege Separation): 시스템 보안을 강화하기 위해, 프로그램이나 프로세스를 여러 부분으로 나누고 각각에 최소한의 권한만 부여하는 보안 설계 방식
연구팀이 전국 400명을 대상으로 실시한 온라인 설문조사 결과, 97.4%가 금융서비스 이용을 위해 KSA를 설치한 경험이 있었으며, 이 중 59.3%는 ‘무엇을 하는 프로그램인지 모른다’고 응답했다. 실제 사용자 PC 48대를 분석한 결과, 1인당 평균 9개의 KSA가 설치돼 있었고 다수는 2022년 이전 버전이었다. 일부는 2019년 버전까지 사용되고 있었다.
김용대 교수는 “문제는 단순한 버그가 아니라, ‘웹은 위험하므로 보호해야 한다’는 브라우저의 보안 철학과 정면으로 충돌하는 구조”라며 “이처럼 구조적으로 안전하지 않은 시스템은 작은 실수도 치명적인 보안 사고로 이어질 수 있다”고 강조했다.
이어 “이제는 비표준 보안 소프트웨어들을 강제로 설치시키는 방식이 아니라, 웹 표준과 브라우저 보안 모델을 따르는 방향으로 전환해야 한다”며, “그렇지 않으면 KSA는 향후에도 국가 차원의 보안 위협의 중심이 될 것”이라고 덧붙였다.
우리 대학 김용대·윤인수 교수, 고려대 김승주 교수, 성균관대 김형식 교수가 연구를 주도했으며, 제1 저자인 윤태식 연구원<(주)티오리/KAIST>을 비롯해 정수환<(주)엔키화이트햇/KAIST>, 이용화<(주)티오리> 연구원이 참여했다. 세계 최고 권위의 보안 학회 중 하나인 ‘유즈닉스 시큐리티 2025(USENIX Security 2025)’에 채택됐다고 2일 밝혔다.
※ 논문명: Too Much of a Good Thing: (In-)Security of Mandatory Security Software for Financial Services in South Korea
※ 논문원문: https://syssec.kaist.ac.kr/pub/2025/Too_Much_Good.pdf
이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP)의 RS-2024-00400302, RS-2024-00438686, RS-2022-II221199 과제의 지원을 받아 수행됐다.
데모 동영상 1) https://drive.google.com/file/d/1MAK-fLQ5VEsNtCu0ARpyWuflf1I2yLbv/view?usp=sharing
설명: 피해자가 해킹 사이트에 접속하게 되면 해킹 사이트는 설치된 키보드 보안 프로그램과 통신하여 피해자가 입력하는 키보드 입력을 가로채어 자신에게 전송하도록 설정할 수 있음. 이로 인해 피해자가 입력하는 키보드 입력들이 비밀번호 입력까지도 해커에게 전송됨. 일반적으로 웹 페이지에서 다른 프로그램이나 다른 사이트에 입력하는 키보드 입력을 가로채는 것이 불가능하지만 KSA를 이용해 키보드 입력을 가로챌 수 있음.
데모 동영상 2) https://drive.google.com/file/d/17xrxXuwejYvxbOSHDNLTr9G_vKWI0Lbm/view?usp=sharing
설명: 피해자가 해킹 사이트에 접속하게 되면 해킹 사이트는 KSA와 통신하여 피해자의 PC에 악성 파일을 다운로드 시킬 수 있고, 해당 파일을 이용해 민감한 저장소에 악성 프로그램을 설치할 수 있음. 설치된 악성 프로그램은 피해자가 PC를 재부팅하면 실행되며 해커가 원하는 코드를 임의로 실행할 수 있음. 데모 동영상에서는 단순히 해커가 원하는 코드를 실행할 수 있음을 보이기 위해 계산기 프로그램을 실행하였지만 실제 상황에서는 백도어 등을 해커가 피해자 PC에 설치할 수 있음. 일반적으로 웹페이지에서 시스템에서 동작하는 코드를 실행하는 것은 불가능하지만 KSA의 취약성을 이용해 시스템에서 동작하는 코드를 실행하여 악성 행위를 할 수 있음.
2025.06.02 조회수 10249 -
KAIST 소프트웨어 산업발전 유공 ‘대통령 표창’ 수상 쾌거
“우리 대학은 전산학 전문지식이 부족한 개발자의 역량 개발부터 전문 고급 인력양성까지 다양한 교육 기회를 제공하며, 대한민국 AI 인재 100만 명 양성을 위한 원대한 목표 달성을 위해 앞장서 왔습니다. 대통령 표창이라는 쾌거를 이룬 데에 힘써주신 모든 구성원께 감사드립니다.” (이광형 총장)
우리 대학이 2일(월) 서울 양재 엘타워에서 열린 ‘2024년 소프트웨어 산업인의 날’ 기념식에서 소프트웨어 산업발전 유공 단체 부문에 선정되어 대통령 표창을 수상했다고 3일 밝혔다.
과학기술정보통신부가 주최하고 정보통신산업진흥원과 한국소프트웨어산업협회가 주관하는 ‘소프트웨어 산업인의 날’은 우리나라 소프트웨어 산업인의 위상을 고취하고 그 공로를 치하하고자 마련된 행사다.
매년 산업 활성화를 위한 정책 개발, 인력양성, 수출 증대 등에 공헌이 큰 유공자를 선발해 ‘소프트웨어 산업발전 유공 포상’을 수여하고 있다.
우리 대학은 소프트웨어 가치 확산과 우수 인력양성을 목표로 수요 기반의 산업현장 중심 교육, 비전공자 개발자와 융합 인재 양성 중심의 교육과정 개발에 공헌을 인정받았다.
구체적으로는 먼저 ‘SW 사관학교 정글’ 과정을 개설해 개발과 협업 능력을 겸비한 융합형 개발자를 육성했다. 이는 전산학 사전 지식이 없는 졸업생과 지식인을 대상으로 5개월간 집중 학습과 과제를 진행하는 비학위과정이다.
김재철AI대학원에서는 국내 최초로 인공지능 분야의 석·박사 프로그램 학위과정을 개설해 운영했다. 그리고 ‘머신러닝 엔지니어 부트캠프’를 기획해 딥러닝 기초부터 거대언어모델 등 최신 AI 기술에 대해 총 16주간 강의와 실습을 진행했다. 스타트업·창업 기업의 실무 역량을 강화하는 동시에 기업의 AI 기술 도입 문턱을 낮추고자 함이다.
또한, 2016년부터 소프트웨어 중심대학 사업 1, 2단계에 선정되어 참여했다. 이를 통해 신기술 기반의 교과과정과 학생들이 융합 교육을 직접 선택하는 자율형 시스템, 인턴십 확대 등을 추진한 점 역시 높게 평가받았다.
이날 시상식에서는 서민준 김재철AI대학원 교수도 소프트웨어 산업발전 유공으로 국무총리 표창을 받았다. 서 교수는 지난 4년간 AI 최상위 국제학회에 28편의 논문을 발표하며 AI 및 자연어처리 분야에서 선도적 연구 성과를 달성한 점을 인정받았다.
동시에 △지식 인코딩 △지식 접근 및 활용 △고차원 추론 수행 등 언어 모델 연구의 독창성 및 혁신성을 제고하고 국제 학술 커뮤니티에서 리더십을 발휘한 공로에도 주목했다.
이광형 총장은 “우리 대학은 앞으로도 지속적인 최신 교육과정 개발과 혁신적인 학위 제도 등을 통해, 글로벌 경쟁력을 갖춘 소프트웨어 인재 양성에 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.
2024.12.02 조회수 5979 -
문화기술대학원, 레드브릭과 인공지능 소프트웨어 창작 기술 개발
우리 대학 문화기술대학원(학과장 이성희)이 레드브릭(대표 양영모)과 손잡고 인공지능 소프트웨어 창작 서비스 개발을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 이번 협약은 생성형 인공지능 콘텐츠(AIGC) 기술을 기반으로 다양한 협력을 목표로 한다.
양 기관은 이번 협약을 통해 ▲생성형 인공지능 콘텐츠(AIGC) 기술 개발 협력, ▲글로벌 상용화를 위한 기술 협력, ▲산학협력을 통한 인공지능 전문 인재 양성 프로그램 개발 및 운영, ▲양 기관의 상호 발전을 위한 협력을 진행하기로 합의했다. 특히, AIGC 기술의 연구와 개발을 통해 전 세계적으로 상용화할 수 있는 새로운 콘텐츠 창작 기술을 마련하고, 창의적이고 혁신적인 소프트웨어 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다.
양 기관은 이미 2024년 문화체육관광부 연구개발사업 프로젝트로 선정된 '공간 인터페이스 기반 가상공간 자동생성 및 지능형 에디터 기술 개발' 과제에서 컨소시엄을 구성하여 협력하고 있다. 이 프로젝트는 가상공간을 자동으로 생성할 수 있는 기술과 더불어, 보다 편리한 공간 제작을 돕는 지능형 에디터 기술 개발을 목표로 하고 있다.
우리 대학 문화기술대학원의 노준용 교수는 "이번 협력은 인공지능 기술을 통해 문화 콘텐츠 창작의 새로운 패러다임을 제시하는 계기가 될 것"이라며 기대감을 전했다.
레드브릭 양영모 대표는 "인공지능 기술을 활용한 가상공간 자동생성 및 지능형 에디터 기술은 크리에이터들이 보다 쉽게 게임, 메타버스 등의 공간을 제작할 수 있도록 돕는 혁신적인 기술"이라며, "레드브릭은 이 기술을 활용해 차별화된 소프트웨어 창작 서비스를 제공할 예정"이라고 밝혔다.
이번 협력을 통해 우리 대학 문화기술대학원과 레드브릭은 국내외 AIGC 기술의 상용화를 가속화하고, 창의적인 인재 양성과 기술 발전에 기여할 전망이다.
2024.10.11 조회수 4409 -
미국 국방부가 주목한 C-러스트 기술 선도하다
컴퓨터 시스템을 작동시키기 위해서는 소프트웨어를 작성해야 하는데 그때 필요한 언어가 바로 프로그래밍 언어이다. 실행속도도 빠르고 유지보수도 쉬운 언어가 C언어인데 메모리 할당 및 관리 등에 치명적인 문제점을 가지고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 개발된 프로그래밍 언어는 러스트이다. 미국 백악관이나 국방성에서 메모리 문제를 막기 위해 러스트같이 안전한 언어 사용을 촉구하고 있는데 우리 대학 연구진이 C-러스트 코드 번역 기술을 이미 선제적으로 개발하고 선도하고 있어 화제다.
우리 대학 전산학부 류석영 교수 연구팀(프로그래밍 언어 연구실)이 C언어의 유니언(union)*을 러스트의 태그드 유니언(tagged union)으로 변환하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 13일 밝혔다.
*유니언: 여러 종류의 데이터를 같은 공간에 보관해 메모리 효율을 높이는 C언어의 핵심 기능이다. 그러나 보관된 데이터가 어떤 종류인지 구분하지 않아 메모리 문제를 일으킬 수 있다.
**태그드 유니언: 같은 공간에 보관할 수 있는 여러 종류의 데이터 중 어떤 종류의 데이터를 보관하는지 태그를 붙여서 구분하여, 메모리 문제를 일으키지 않는다.
연구팀은 C언어의 유니언에 특화된 새로운 프로그램 분석 기법을 고안해 러스트의 태그드 유니언으로 자동 번역하는 데 성공했다.
올해 2월 백악관에서도 C언어의 사용을 중단하라고 촉구한 바가 있고(https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2024/02/Final-ONCD-Technical-Report.pdf) 미국 국방고등연구계획국(이하 DARPA)에서 C언어로 작성된 코드를 러스트(Rust)로 자동 번역하는 기술을 개발하는 연구 과제를 발표했다.(https://www.darpa.mil/program/translating-all-c-to-rust) DARPA는 미국 국방성의 연구·개발을 담당하는 기관이며 인터넷의 원형인 아파넷(ARPANET)을 개발하는 등 혁신적이고 영향력 있는 연구를 지원해 왔다. DARPA는 이 과제를 제안하며 C의 메모리 문제를 막기 위해 러스트같이 안전한 언어를 사용해야 한다고 밝혔다.
러스트는 2015년부터 개발된 프로그래밍 언어다. 운영 체제, 웹 브라우저 개발 등에 쓰이며, 2022년에는 리눅스(Linux) 개발에도 공식 사용되기 시작했다.(https://www.infoq.com/news/2022/12/linux-6-1-rust/) C와 달리 프로그램 실행 전에 메모리 문제를 탐지하고 예방할 수 있는 것이 특징이다.
류 교수 연구진은 2023년 5월과 2024년 6월에 각각 C의 뮤텍스(mutex)*와 출력 파라미터(output parameter)**를 러스트로 변환하는 기술을 세계 최초로 개발해, 최우수 국제 학술대회인 국제소프트웨어엔지니어링학회(ICSE)와 프로그래밍언어설계구현학회(PLDI)에 발표한 바 있다.
*뮤텍스: 프로그램 동기화에 필요한 기능
**출력 파라미터: 계산 결과 전달에 사용되는 기능
C언어와 러스트의 큰 간극으로 인해 세계적으로도 C-러스트 코드 번역 기술을 성공적으로 개발한 연구팀은 극소수다. 그마저도 포인터(pointer)*를 변환하는 데 머물고 있다. 그러나 류석영 교수 연구팀은 C의 여러 핵심 기능을 변환하는 기법을 연달아 제시해 C-러스트 코드 번역 기술을 선도하고 있다.
*포인터: 데이터 저장 위치를 표현하는 기능
류석영 교수는 “안전한 소프트웨어 제작을 목표로 연구하면서 C-러스트 코드 번역의 중요성을 일찍이 파악하고 각종 프로그래밍 언어 기법들을 코드 번역에 적극적으로 도입하여 나온 결과”라면서, “완전한 자동 번역을 위해 아직 풀어야 할 난제가 많으니 후속 연구에 정진하여 계속 분야를 선도하겠다”고 말했다.
전산학부 홍재민 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 최우수 국제 학술대회인 국제자동소프트웨어엔지니어링학회(ASE)에 채택됐다(논문명: To Tag, or Not to Tag: Translating C's Unions to Rust's Tagged Unions).
한편 이번 연구는 한국연구재단 선도연구센터 및 중견연구자지원사업, 정보통신기획평가원(IITP), 삼성전자의 지원을 받아 수행됐다.
2024.08.13 조회수 11154 -
전기및전자공학부 원유집 교수, 한국정보과학회 2023년도 차기 회장에 당선
우리 대학 전기및전자공학부 원유집 교수가 지난 11월 4일에 종료된 한국정보과학회 차기회장 선거에서 2023년도 차기회장에 당선됐다. 원유집 교수는 2024년 1년동안 제 39대 정보과학회 회장으로 임무를 수행하게 된다. 원유집 교수는 운영체제, 특히 스토리지 시스템 분야에서 세계적인 권위자다.
한국정보과학회는 컴퓨터/소프트웨어 분야 명실상부한 국내 최고 권위의 학술단체다. 1973년에 창립됐으며 웹 회원을 포함 4만2천여 회원과 437개 특별/단체회원, 연 72회의 정기간행물 및 50여 회의 학술행사를 주관, 주최하고 있다.
2022.11.15 조회수 7487 -
2022년 소프트웨어 중심대학사업 선정
우리 대학이 과학기술정보통신부가 주관하는 '2022년 소프트웨어 중심대학' 2단계 사업에 선정됐다. 지난 2016년 1단계 소프트웨어 중심대학에 선정된 데 이어 연속으로 이뤄낸 성과다.
우리 대학은 소프트웨어 중심대학 2단계 사업 선정을 통해 올해부터 2027년까지 앞으로 6년간 약 110억(2022년 10억 원, 2023년부터 매년 20억 원)의 정부지원금을 받아 인공지능·소프트웨어 전문 인재를 양성한다.
특히, '포용적이고 글로벌한 인공지능‧소프트웨어 인재 양성'이라는 비전 아래 5대 운영 목표 및 6대 추진 전략, 33개 핵심 추진과제를 수립해 교육체계 및 제도를 혁신하고 소프트웨어 전공 교육과 융합교육을 강화할 계획이다. 지난 1단계 사업의 성공으로 소프트웨어 전공 학부생이 큰 폭으로 증가해 대형 강의의 비중이 증가했지만, 코로나19 팬데믹으로 인해 비대면 수업으로 전환되며 전면 원격강의로 운영한 바 있다. 이와 같은 상황에 유연하게 대비하기 위해 실시간 양방향 교육시스템을 만들어 KAIST가 추구하는 질문하는 인재를 양성할 계획이다. 또한, 인공지능 등 산업현장이 요구하는 신기술 수요에 부합하는 교과과정을 운영하고 다양한 융합교육 과정을 학생들이 직접 선택할 수 있도록 설계해 자율성에 기반한 융합형 인재로 키워갈 예정이다. 그 밖에 중소·벤처기업 등을 위한 인턴십 확대 및 맞춤형 교육, 사회적 약자를 위한 교육 등을 통해 SW중심대학 사업 목적에 부합하는 가치 창출 및 확산을 다각도로 추진할 방침이다.
우리 대학은 1단계 소프트웨어 중심대학 사업을 통해 2021년도에만 33건의 앱 창업 성과를 거뒀고 4개의 창업팀이 약 8억 6천만 원에 달하는 투자를 유치에 성공했다. 또한, 실리콘밸리 창업 교육 및 멘토링 프로그램을 통해 2억 원의 해외투자를 달성하는 등 괄목할만한 성과를 거둔 바 있다. 배두환 SW교육센터장은 “지난 1단계 사업의 성공사례를 바탕으로 2단계 사업에서는 전주기적인 창업시스템을 도입해 도전적인 인재 양성에 기여하겠다”라고 밝혔다.
2022.05.04 조회수 7917 -
최초 머신러닝 기반 유전체 정렬 소프트웨어 개발
우리 대학 전기및전자공학부 한동수 교수 연구팀이 머신러닝(기계학습)에 기반한 *유전체 정렬 소프트웨어를 개발했다고 12일 밝혔다.
☞ 유전체(genome): 생명체가 가지고 있는 염기서열 정보의 총합이며, 유전자는 생물학적 특징을 발현하는 염기서열들을 지칭한다. 유전체를 한 권의 책이라고 비유하면 유전자는 공백을 제외한 모든 글자라고 비유할 수 있다.
차세대 염기서열 분석은 유전체 정보를 해독하는 방법으로 유전체를 무수히 많은 조각으로 잘라낸 후 각 조각을 참조 유전체(reference genome)에 기반해 조립하는 과정을 거친다. 조립된 유전체 정보는 암을 포함한 여러 질병의 예측과 맞춤형 치료, 백신 개발 등 다양한 분야에서 사용된다.
유전체 정렬 소프트웨어는 차세대 염기서열 분석 방법으로 생성한 유전체 조각 데이터를 온전한 유전체 정보로 조립하기 위해 사용되는 소프트웨어다. 유전체 정렬 작업에는 많은 연산이 들어가며, 속도를 높이고 비용을 낮추는 방법에 관한 관심이 계속해서 증가하고 있다. 머신러닝(기계학습) 기반의 인덱싱(색인) 기법(Learned-index)을 유전체 정렬 소프트웨어에 적용한 사례는 이번이 최초다.
전기및전자공학부 정영목 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `옥스포드 바이오인포메틱스(Oxford Bioinformatics)' 2022년 3월에 공개됐다. (논문명 : BWA-MEME: BWA-MEM emulated with a machine learning approach)
유전체 정렬 작업은 정렬해야 하는 유전체 조각의 양이 많고 참조 유전체의 길이도 길어 많은 연산량이 요구되는 작업이다. 또한, 유전체 정렬 소프트웨어에서 정렬 결과의 정확도에 따라 추후의 유전체 분석의 정확도가 영향을 받는다. 이러한 특성 때문에 유전체 정렬 소프트웨어는 높은 정확성을 유지하며 빠르게 연산하는 것이 중요하다.
일반적으로 유전체 분석에는 하버드 브로드 연구소(Broad Institute)에서 개발한 유전체 분석 도구 키트(Genome Analysis Tool Kit, 이하 GATK)를 이용한 데이터 처리 방법을 표준으로 사용한다. 이들 키트 중 BWA-MEM은 GATK에서 표준으로 채택한 유전체 정렬 소프트웨어이며, 2019년에 하버드 대학과 인텔(Intel)의 공동 연구로 BWA-MEM2가 개발됐다.
연구팀이 개발한 머신러닝 기반의 유전체 정렬 소프트웨어는 연산량을 대폭 줄이면서도 표준 유전체 정렬 소프트웨어 BWA-MEM2과 동일한 결과를 만들어 정확도를 유지했다. 사용한 머신러닝 기반의 인덱싱 기법은 주어진 데이터의 분포를 머신러닝 모델이 학습해, 데이터 분포에 최적화된 인덱싱을 찾는 방법론이다. 데이터에 적합하다고 생각되는 인덱싱 방법을 사람이 정하던 기존의 방법과 대비된다.
BWA-MEM과 BWA-MEM2에서 사용하는 인덱싱 기법(FM-index)은 유전자 조각의 위치를 찾기 위해 유전자 조각 길이만큼의 연산이 필요하지만, 연구팀이 제안한 알고리즘은 머신러닝 기반의 인덱싱 기법(Learned-index)을 활용해, 유전자 조각 길이와 상관없이 적은 연산량으로도 유전자 조각의 위치를 찾을 수 있다. 연구팀이 제안한 인덱싱 기법은 기존 인덱싱 기법과 비교해 3.4배 정도 가속화됐고, 이로 인해 유전체 정렬 소프트웨어는 1.4 배 가속화됐다.
연구팀이 이번 연구에서 개발한 유전체 정렬 소프트웨어는 오픈소스 (https://github.com/kaist-ina/BWA-MEME)로 공개돼 많은 분야에 사용될 것으로 기대되며, 유전체 분석에서 사용되는 다양한 소프트웨어를 머신러닝 기술로 가속화하는 연구들의 초석이 될 것으로 기대된다.
한동수 교수는 "이번 연구를 통해 기계학습 기술을 접목해 전장 유전체 빅데이터 분석을 기존 방식보다 빠르고 적은 비용으로 할 수 있다는 것을 보여줬으며, 앞으로 인공지능 기술을 활용해 전장 유전체 빅데이터 분석을 효율화, 고도화할 수 있을 것이라 기대된다ˮ고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 데이터 스테이션 구축·운영 사업으로서 수행됐다.
2022.04.17 조회수 15221 -
이준구 교수 랩 연구팀, QHack 2022 오픈 해커톤 사이언스 챌린지 우승
우리 대학 전기및전자공학부 이준구 교수 연구실 류주영, 이증락, Eyuel Elala 석사과정 학생으로 이뤄진 AI양자컴퓨팅 ITRC 양자소프트웨어 연구팀이 QHack 2022 오픈 해커톤 사이언스 챌린지(Open Hackathon Science Challenge)에서 1등상(First Place)을 수상했다.
QHack 2022 Open Hackathon은 미국 Xanadu 사에서 주최하여, 총 100여 개 국가에서 250여 명이 참가한 세계 최대 규모의 양자소프트웨어 해커톤 행사다. IBM Quantum, AWS, CERN QTI, Google Quantum AI 등의 대회 스폰서가 챌린지를 제시하고, 주제에 맞는 프로젝트를 심사하여 우승팀을 선정하였다. 본 프로젝트는 총 13개 챌린지 중에 CERN QTI에서 제시한 사이언스 챌린지에서 1등상(First Place)을 받았다.
학생들은 'Learning Based Error Mitigation for VQE'라는 주제로 양자 컴퓨터의 에러를 감소시키는 LBEM 프로토콜을 구현하고, 이를 이용한 분자 구조해석에 있어 바닥 상태 에너지를 계산하는 VQE 알고리즘에 적용하였다. 그 결과 IBM Quantum 하드웨어와 가상 에러 모델에서 에러를 효과적으로 보정하는 결과를 보였다.
연구팀은 부상으로 일주일 간 유럽원자핵공동연구소(CERN) 투어와 온라인 인턴십 기회를 받을 예정이다.
한편 이준구 교수는 세계적 기술역량을 갖춘 AI양자컴퓨팅 ITRC의 성과를 기반으로 국내 최초 양자컴퓨팅 분야 벤처인 큐노바 컴퓨팅(https://qunovacomputing.com)을 창업하여 국내 양자소프트웨어 산업의 활성화를 리드하고 있다.
2022.04.07 조회수 12132 -
학생 창업기업 엘리스, 발전기금 3억 원 약정
우리 대학 전산학부 학생 창업기업 엘리스(대표 김재원)가 모교에 발전기금 3억 원을 약정했다. 약정식은 11일 오후 서울 도곡캠퍼스에서 열렸다.
엘리스 관계자는 "이번 기부는 엘리스의 첫 번째 사회공헌 활동으로 여섯 번째 창립기념일인 11일에 약정식이 함께 열려 더욱 뜻깊은 날을 맞았다ˮ라고 설명했다.
우리 대학은 엘리스의 기부금을 전산학부 건물 증축에 사용해 소프트웨어 엔지니어를 길러낼 수 있는 학생 연구실·코딩 및 프로젝트 실습실·사회환원 교육 프로그램 장소 등을 마련할 예정이다. 엘리스는 김 대표를 주축으로 한 전산학부 연구실 동료들이 2015년 공동으로 창업한 스타트업이다. 2017년 인공지능이 코딩을 가르치는 디지털 교육 실습 플랫폼 서비스를 출시했다. 이후, SK, LG 등 재계 20위권 내 17개 기업을 포함해 대학과 정부 및 공공기관 등 100여 개의 회사가 직원 교육에 엘리스의 플랫폼을 도입했으며, 교육 이수자 20만 명, 평균 이수율 80% 이상 달성하는 등 빠른 성장세를 보이고 있다.
김재원(35) 엘리스 대표는 "이번 기부를 통해 미래 인재와 교육자 양성을 지원하며 교육 혁신에 이바지할 수 있어 기쁘다"라고 말했다. 이어, 김 대표는 "앞으로 교육 인프라를 확대해 교육자와 학습자 간 활발한 소통을 유도하며, 교육 격차를 해소하고 교육의 질을 향상시키는 선순환 구조를 만들고 싶다"라고 포부를 밝혔다. 이광형 총장은 "소프트웨어 인재 양성은 국가적으로도 매우 중차대한 과제 중 하나인데, KAIST 캠퍼스에서 탄생한 스타트업이 우리 사회에 꼭 필요한 교육을 제공하는 훌륭한 기업으로 성장한 것을 보니 매우 감격스럽다"라고 말했다. 이어, 이 총장은 "더 많은 인재가 좋은 동료와 스승을 만나 무한한 아이디어와 기술력을 펼쳐갈 수 있는 캠퍼스를 조성하는 일에 이번 기부금을 활용하겠다"라고 화답했다. 11일 열린 약정식에는 김재원(35) 대표를 포함해 김수인(32) CPO, 박정국(28) CTO, 김창현(37) 기술팀장 등 KAIST 출신 엘리스 임직원 4명이 참석했다. KAIST에서는 이광형 총장과 김보원 대외부총장, 엘리스의 기업 고문이자 공동창업자들의 지도교수인 오혜연 전산학부 교수가 자리를 함께해 감사와 격려의 인사를 전했다
2021.11.15 조회수 8725 -
제 6회 전국 고등학교 동아리 소프트웨어 경진대회 개최
우리 대학이 우송대학교(총장 오덕성), 배재대학교(총장 김선재), 충남대학교(총장 이진숙)와 함께 ʻ제 6회 전국 고등학교 동아리 소프트웨어 경진대회ʼ를 6일 개최했다. 전국 고교생들이 소프트웨어를 통한 창의적인 문제해결 능력 및 협업 능력을 겨루는 대회로 우수 소프트웨어 인재를 육성하기 위해 2016년부터 매년 개최하고 있다. 올해 대회는 7월부터 참가 접수를 시작했으며, 일반고·특성화고·자율고·특목고 등 전국 고등학교 소프트웨어 동아리 학생 3~5명으로 구성된 71개 팀이 예선에서 경쟁했다. 각 팀은 ʻ소프트웨어를 통한 일상생활 속의 아이디어 실현ʼ을 주제로 기초 및 응용, 모바일앱, 임베디드 등 소프트웨어 전 분야에 해당하는 프로젝트 계획서를 제출해 평가받았다. 문제정의·아이디어의 창의성·소프트웨어 주요 기능의 명확성·계획의 일관성 등 네 가지 심사 항목에서 높은 점수를 받은 21개 팀이 8월 초 본선에 올랐다.본선 진출팀은 학습, 진로 상담, 자기소개서 작성, 택배 수령, 환경보호, 청각·시각장애인 생활 개선, 노년층을 위한 키오스크, 코로나 19 대비 동선 예측 등 사회 전반에 걸친 다양한 문제들을 해결할 수 있는 아이디어로 소프트웨어 개발에 나섰다. 주최측은 본선 진출팀이 기획한 아이디어를 실제 소프트웨어로 구현할 수 있도록 8월부터 약 두 달간 기술멘토링을 제공했다. 약 3개월 여에 걸친 대장정 끝에 6일 온라인 비대면으로 진행된 본선 대회는 각 진출팀이 완성한 프로젝트 결과물을 발표하는 방식으로 치러졌으며, `청각장애인을 위한 단어 단위 수어 자막 프로그램'을 기획한 'IF_오-랭지' 팀(조준환·최재경·위재현·정윤호·박상현/서울 용문고)이 금상을 차지했다. 'IF_오-랭지' 팀은 앱에서 녹음한 음성을 형태소 단위의 텍스트로 분리한 뒤 한국어 수어사전을 거쳐 정확하게 번역한 영상을 제공하는 수어 자막 프로그램을 기획했다. 아이디어는 물론 기능의 구현과 접근 기술의 완성도 측면에서 심사위원단의 높은 점수를 얻었다.
이어, 학습에 집중할 수 있도록 도와주는 '졸지마' 앱을 발표한 'POTENTIAL' 팀(부산 소프트웨어마이스터고)과 택배 수령 관리 프로그램인 'PAREL proj.'을 발표한 '라온드럭' 팀(경북 김천고)이 은상을 받았다. '내츄럴요정'(대전 관저고), 'DKSHFolio'(서울 단국대학교부속 소프트웨어고), '델타코드' (경남 김해여고) 등 3개 팀은 동상을 수상했다.
금상을 받은 'IF_오-랭지(audiO into LANGuaGE)' 팀의 조준환 학생(17, 서울 용문고)은 "BTS 뮤직비디오에 등장한 수어 안무에서 영감을 얻어 언어의 다름으로 인한 소통의 벽을 허물어보자는 취지로 프로그램을 기획했다ˮ라고 설명했다. 이어, "비대면 온라인 소통이 부각되는 시대에 미비한 수어 번역 시스템을 개선하려는 아이디어가 이번 대회를 통해 명확하고 구체적인 결과물로 완성되어 기쁘다ˮ라고 수상 소감을 밝혔다.
심사위원장인 최옥주 KAIST 전산학부 연구부교수는 "본선에 오른 참가팀 모두 기술적으로 높은 완성도를 보여줬다ˮ라고 밝혔다. 최 교수는 이어 "온라인 수업과 사회적 거리 두기의 제약으로 팀원들과의 협업이 어려워진 상황 속에서도 일상생활에서의 개선점은 물론 사회공헌을 위한 주변의 문제를 돌아보고 해결하려는 참가팀들의 고민이 돋보였던 대회였다ˮ라고 심사평을 전했다. 비대면 온라인 방식으로 치러진 이번 대회는 별도의 시상식 없이 수상팀별로 상장과 상금이 전달된다. 금상팀에는 상장 및 상금 200만 원이 수여 되며, 은상 2개 팀과 동상 3개 팀은 각각 100만 원과 50만 원의 상금이 주어진다.
2021.11.08 조회수 12720 -
정보보호대학원,〈Security@KAIST 보안의 현재와 미래 기술 세미나〉 개최
우리대학 정보보호대학원은 8월 10일부터 11일까지 이틀간 'Security@KAIST' 보안의 현재와 미래 기술세미나'를 개최한다. 과학기술정보통신부가 주최하고 지난해 8월 신설된 KAIST 정보보호대학원 융합보안 프로그램이 주관하는 이번 세미나는 보안 기술의 현황과 미래의 발전 방향을 전망하기 위해 마련됐다.
5G와 IoT 등 4차 산업혁명 기술을 결합한 ICT 융합서비스가 등장한 이후 보안 기술은 매우 광범위한 분야에 적용되고 있다. 그러나 신기술에 대한 정보 보안 교과서 한 권을 완성할 무렵이면 보다 진보한 또 다른 기술이 등장해 보안 문제는 다시 원점으로 돌아가 이를 해결해야 하는 상황이 발생한다.
KAIST 정보보호대학원은 이처럼 날로 가속화되는 보안 기술의 발전 양상에 빠르게 대처하기 위해 이번 기술세미나를 마련했다. 다양한 보안 분야의 최신 기술 동향을 파악하고 미래의 보안 기술 발전을 예측해 국내 보안산업을 지원하는 한편 국내 연구자들이 세계 최고 수준의 보안 기술을 연구할 수 있도록 돕는 것이 이번 세미나의 목표다.
10일 첫날 세미나에서는 '소프트웨어 및 시스템보안'을 주제로 다룬다. 신인식 정보보호대학원 책임교수가 '멀티 디바이스 모바일 플랫폼(Multi-device Mobile Platform): UI와 보안'이라는 주제로 하나의 앱을 여러 조각으로 분할하고 각 조각들을 여러 기기에서 동시에 실행할 수 있는 새로운 멀티 디바이스 모바일 운영체제 기술에 관해 공유한다. 이와 함께, 허기홍 교수의 '소프트웨어 정적 분석', 차상길 교수의 `퍼징(Fuzzing)', 강병훈 교수의 '트러스티드 컴퓨팅(Trusted Computing)을 향한 신뢰 실행환경' 강연도 함께 진행된다. 이튿날인 11일에는 '네트워크, IoT 보안 그리고 암호'를 주제로 김용대 교수가 첫 강연자로 나선다. 김 교수는 자율주행차·드론·로봇으로 대표되는 인간을 대체하는 무인 이동체들의 안전성 보장에 관한 견해와 앞으로 나타날 수 있는 새로운 보안 문제점을 제시하는 `무인 이동체 보안'에 대해 강연한다. 그리고, 이주영 교수와 강민석 교수는 각각 '대칭 키 보안과 응용'과 '어드밴스드 디도스(Advanced DDoS)의 공격 및 방어'를 주제로, 마지막으로 신승원 교수는 'SDN/NFV 보안'에 관련한 내용을 전달할 예정이다. 정보보호대학원 관계자는 "세계 최고 수준의 보안 분야 전문가 8인이 나서는 이번 기술세미나는 국제적으로 손꼽히는 보안 분야 TOP4 학회에서 발표된 논문과 학회지에 게재된 최신 기술들을 중점적으로 소개하는 자리가 될 것ˮ이라고 설명했다.
KAIST는 작년 3월 과학기술정보통신부가 진행한 '지역전략산업 융합보안 핵심인재 양 사업' 공모에 선정돼 같은 해 8월 융합보안 프로그램을 개설했다. 올 8월 현재 7명의 석사과정 학생들이 4차 산업혁명 시대 스마트시티에 특화된 융합보안 관련 분야를 학습 중이다. 이와 관련해 KAIST는 안랩, LGU+, 네이버, 세종시 등 16개 유수 기업 및 기관이 참여하는 콘소시엄인 'Security@KAIST'를 구성하고, KAIST 캠퍼스를 테스트베드로 만들어 지역 거점 연구시설로 활용하고 있다. 신인식 KAIST 정보보호대학원 책임교수는 "KAIST는 실제 산업 현장에서 발생하는 보안 수요와 실무적 난제를 해결하는 협업형 프로젝트를 활발하게 추진해 융합보안 산학협력의 새로운 모델을 제시하고자 한다ˮ라고 강조했다. 이어 신 교수는 "관련 연구 결과물을 학계와 공유하기 위해 주기적인 세미나, 기술 설명회, 특강 등을 개최해 한국 보안 산업 및 연구의 발전을 지원할 예정ˮ라고 덧붙였다. 이번 'Security@KAIST' 보안의 현재와 미래 기술세미나'는 코로나19 확산 방지 차원에서 전면 온라인으로 개최된다. 국내 스마트시티·보안 관련 기업 및 대학(원)생이라면 누구나 참여할 수 있으며, 참가비를 포함한 세부 사항은 KAIST 정보보호대학원 홈페이지(https://gsis.kaist.ac.kr/)에서 확인할 수 있다.
2020.08.05 조회수 32659