-
우리별 위성 연구팀, 우주기술 발전을 위해 30억 기부
'우리별 위성 연구팀(이하 연구팀)'이 30억 원 상당의 발전기금을 기부 약정했다. 우리별 1호 발사 30주년을 기념하기 위해 추진된 이번 기부는 1989년 공동 연구협약을 바탕으로 영국 서리대학에서 인공위성 기술을 연구했던 박성동 전 쎄트렉아이 의장을 포함해 산·학·연 각계에서 활동하고 있는 27명이 뜻을 모았다. 이들은 모두 KAIST 인공위성연구소가 해외의 우주기술 선진 대학으로 파견했던 유학생 출신이다. 연구팀은 최근까지도 꾸준하게 소통하며 인공위성 관련 기술을 습득할 수 있도록 지원해준 KAIST에 감사하는 마음과 사회로부터 받은 혜택에 보답할 수 있는 여러 방법을 논의해왔다.
발전재단 관계자는 "우리별 1호 발사 30주년이라는 뜻깊은 의미를 담아 30억 원의 발전기금을 약정한 것으로 알고 있다"라고 전했다. 약정식은 지난 7월 19일에 진행됐으며, 연구팀은 약정 금액 상당의 쎄트렉아이 주식을 향후 KAIST에 증여할 예정이다. '우리별 위성 연구기금'으로 명명된 이번 기부금은 우주 분야의 혁신적·창의적 기술 연구를 위해 사용된다. 정부 등으로부터 공식적인 예산을 받는 연구 과제가 되기 전 단계의 아이디어나 시작품을 개발하는 수준의 선행연구를 뒷받침하는 용도다. 우리 대학은 이를 위해 인공위성연구소장을 포함해 인공위성연구 개발에 헌신했던 10인 내외의 교수들로 선정위원회를 구성해 지원이 필요한 과제를 수시로 평가하고 선정할 계획이다.
박성동 전 쎄트렉아이 의장은 "다양한 분야를 연구하는 교수와 학생들의 전문성을 융합해서 활용하는 연구야말로 KAIST가 대학이라서 할 수 있는 고유의 역할"이라며, "미래지향적이고 선제적인 연구에 도전하는 인재들을 응원하는 일에 이번 기부가 마중물이 되길 기대한다"라고 밝혔다.
이광형 KAIST 총장은 "우리별 위성 개발이라는 거대한 모험에 뛰어들어 성공의 역사를 써 내려간 연구팀의 의지를 이어받아 우주기술 분야의 차별성과 수월성을 확보하기 위한 노력과 지원을 아끼지 않겠다"라고 감사 인사를 전했다. 우리별 위성 연구팀은 27명은 1989년 영국 서리대학에 파견한 다섯 명의 유학생을 시작으로 1996년까지 영국 런던대학, 일본 도쿄대학, 미국 컬럼비아·아이오와 대학 등에서 위성 관련 기술을 배워 고국으로 돌아왔다. 1992년 8월 11일 우리별 1호 개발 및 발사에 성공했으며, 우리별 2호(1993)와 3호(1999)까지 발사해 우리나라가 우주기술을 확보하는 초석을 놓았다. 이후 정부의 우주 분야에 연구비 지원이 증가하고 민간에서도 투자가 확대되면서 우리별 위성 연구팀원들은 기업, 출연(연), 학계, 창업 등을 통해 우주산업의 한 축을 형성하며 국가발전에 기여하고 있다.
▲ 우리별 위성 개발팀 27인(가나다순)
김도형(세트렉아이 사업개발 실장), 김문규(에스아이아이에스 대표), 김병진(쎄트렉아이 이사회 의장), 김성헌(코넬대학교 교수), 김승범(JPL 연구원), 김이을(쎄트렉아이 대표), 김태정(인하대학교 교수), 김형신(충남대학교 교수), 남명룡(루미르 대표), 류봉균(미국 EpiSci 대표), 민승현(쎄트렉아이 우주사업부문 PM), 박강민(국방과학연구소 수석연구원), 박성동 前 쎄트렉아이 의사회의장), 박성민(이화여자대학교 교수), 박원규(쎄트렉아이 방산사업부문장), 선종호(경희대학교 교수), 신동석(쎄트렉아이 지상사업부문장), 양호순(표준연구원 책임연구원), 유상근(한비전 대표), 이서림(한국항공우주연구원 책임연구원), 이우경(항공대학교 교수), 이임평(서울시립대학교 교수), 이준호(공주대학교 교수), 이현우(쎄트렉아이 연구위원), 장현석(SI Detection 대표), 전홍준(독일 OHB 매니저), 최경일(KTSAT CTO)
2022.08.18
조회수 1488
-
우리별 1호 발사 30주년 기념식 개최
우리 대학이 대한민국 최초의 국적 위성인 우리별 1호 발사 30주년을 기념하는 행사를 대전 본원 대강당에서 개최했다.
대한민국 우주개발의 문을 연 우리별 1호는 1992년 8월 11일 발사됐다. KAIST는 한국연구재단의 선도 공학연구센터 사업에 선정돼 1989년 8월 인공위성연구소(당시 인공위성연구센터)를 출범시켰다. 같은 해, 영국 서리(Surrey) 대학과 국제공동연구 협약을 체결해 본격적인 인력 양성을 시작했으며, 연구소 설립 3년 만에 우리별 1호 개발에 성공했다. 이후, 우리별위성 시리즈 3회, 과학기술위성 시리즈 5회, 차세대소형위성 1호 등 소형 위성 10기를 개발해 발사했다. 이 과정에서 지구관측, 우주관측, 지구과학, 발사체검증, 핵심기술검증을 수행해 대한민국이 독자적인 인공위성 설계 및 제작 기술을 보유하는 데 이바지했다. 2023년에는 한국의 발사체인 누리호(KSLV-II)를 이용해 차세대소형위성 2호를 발사할 예정이다. 이와 함께, 우주용 관제 대역 송신기, 태양 전지, 배터리 기술 등 저궤도 실용급 위성에 적용 가능한 우주핵심기술 개발에도 앞장서고 있다. 또한, 인공위성연구소의 기술 개발은 국내 민간기업이 위성사업에 진출하는 교두보로 작용했으며, 위성기술 사업화와 수출을 통한 국부 창출의 밑거름이 되었다. 11일 오전에 열린 우리별 발사 30주년 기념식은 우리나라 최초 위성 발사를 성공적으로 이끈 주역들의 노고를 기리고 지난 우주개발 역사를 반추해 더 넓은 미래 우주를 준비하는 자리로 마련됐다. KAIST 인공위성연구소의 설립과 발전을 도운 공로자들과 우리별 개발에 참여해 우리나라 우주개발에 이바지한 연구원들에게 감사패가 수여됐으며, 미래의 우주개발 산업을 이끌어갈 뉴스페이스 리더 1기 수료식이 함께 진행됐다. 뉴스페이스 리더 양성 사업은 우주 연구기관 전문가들이 관련 분야 학위소지자들을 1:1로 실무를 교육해 위성시스템 엔지니어링이 가능한 전문인력으로 양성하는 프로그램이다. 이를 위해, 항공우주, 전기전자 등의 석박사 학위자와 우주개발 관련 실무 경험자 10인을 선발했다. 이들은 지난해 8월부터 KAIST 인공위성연구소 연구원으로 재직했다. 실제 위성시스템 체계개발 사업에 직접 참여해 최고급 위성시스템 실무 역량을 전수받았으며, 향후 우주 기술 관련 기업에 진출할 예정이다.
또한, 이날 행사에서는 '우리별 1호를 통해 개척한 우리나라 우주개발, KAIST의 혁신적 우주탐사기술로 앞으로의 30년 K-우주시대를 선도한다'를 KAIST 인공위성연구소의 비전으로 확정해 발표했다. 연구소 관계자는 "지속적인 인재양성과 함께 우리별 귀환 임무, 반앨런대 관측임무를 통해 우주물체의 랑데부 및 도킹, 포획 및 제거 기술의 실증과 우주환경 탐사 등에 끊임없이 도전하겠다는 포부를 담았다"라고 설명했다. 이날 오후에는 '우리별과 대한민국 우주의 미래' 워크숍이 개최됐다. 우리별 위성에 개발에 참여한 산업계, 학계, 연구계를 대표하는 6인의 연사와 KAIST에서 우주 개발을 수행 중인 3인의 연사가 초청됐다. 김이을 쎄트렉아이 대표는 우리나라 위성 개발의 선구자였던 故최순달 박사가 늘 강조했던 말인 “Devotion(헌신)”을 제목으로 정한 강연에서 KAIST 인공위성연구소와 쎄트렉아이가 위성 개발에 참여했던 도전의 역사를 재조명하고 헌신의 정신을 되새겼다. 쎄트렉아이는 우리별 1호에 참여했던 연구 인력을 중심으로 1999년 설립된 국내 최초의 위성개발 전문 기업이다.
이어, 최경일 ㈜케이티샛 최고기술책임자, 장영순 한국항공우주연구원 발사체체계개발부장, 이대희 한국천문연구원 우주탐사그룹 책임연구원, 이우경 한국항공대학교 교수, 김형신 충남대학교 교수가 각각 산업계, 연구계, 학계를 대표해 강연을 이어갔다.
워크숍에서는 KAIST 인공위성연구소가 개발한 10번째 위성-차세대소형위성2호와 영상레이다 개발의 성과와 의의도 소개됐다. 2023년 초에 나로우주센터에서 누리호 3차 발사를 통해 고도 550km 우주궤도에 올려질 차세대소형위성 2호는 영상레이다(SAR)를 이용한 지구관측, 우주방사선 관측기를 이용한 우주환경관측, 그리고 국내개발 핵심기술에 대한 우주검증의 임무를 수행한다.
장태성 KAIST 인공위성연구소 단장은 "영상레이다(SAR)는 우주에서 지상으로 전파를 쏘아 되돌아온 신호를 수집해 지표영상을 획득하는 전략기술"이라고 강조했다. 이어, 장 단장은 "광학카메라와는 달리 기상 조건의 영향을 받지 않고 영상을 획득할 수 있다는 장점이 있으며, 위성 본체와 영상레이다를 국산화하고 우주로 보낼 비행모델의 제작과 종합환경시험이 완료됐다"라고 설명했다.
또한, 이준구 KAIST 전기및전자공학부 교수와 김영진 KAIST 기계공학과 교수가 KAIST 인공위성연구소와 함께 연구하는 미래 우주 기술인 '저궤도 위성 양자암호 통신 시스템'과 '차세대 인공위성 레이저 탑재체'를 각각 소개했다.
한편, 우주 분야 대표 기업 및 기관들의 연구를 한눈에 볼 수 있는 전시회도 마련됐다. 위성에 적용되는 탑재체 능동부품, 복합수신기·X-밴드 송신기·열제어장치 등 다양한 우주기술 성과가 소개됐다.
권세진 인공위성연구소장은 "우리별 발사 30주년 기념식은 우주개발 초기 연구자들의 노고를 기리고 미래를 이끌 연구자들의 사기를 북돋는 축제의 장이자, 뉴스페이스 시대 우주산업의 육성과 발전을 위한 협력과 기술정보 교류의 계기로 마련했다"라고 설명했다.
이광형 총장은 환영사를 통해 "항공우주 과학의 불모지였던 대한민국은 한국의 별을 우주로 쏘아 올리겠다는 꿈과 도전을 가진 이 자리의 주역들 덕분에 인공위성 발사 성공이라는 쾌거를 이뤘다"라고 치하했다. 이어, 이 총장은 "우리는 향후 30년의 후 미래 우주시대 개막을 위한 새로운 꿈을 가져야 할 시점에 서 있다"라고 강조했다.이날 행사에는 이상민·조승래 더불어민주당 의원, 이장우 대전시장, 권현준 과학기술정보통신부 거대공공연구정책관, 현정은 현대그룹회장 등 각 연구기관, 우주 기업 대표자 등 우주 관련 정부·산·학·연 관계자 250여 명이 참석했다. ‘우리별 발사 30주년 기념식’ 및 부대 행사는 유튜브 '한국과학기술원인공위성연구소' 채널에서 생중계됐다.
2022.08.11
조회수 2533
-
KAI 및 대덕연구단지 벤처기업과 SAR 위성영상 정보 활용 위한 차세대 AI 연구 협력 체결
우리 대학이 SAR* 위성영상 정보 활용을 위한 차세대 AI 연구개발을 위해 한국항공우주산업주식회사(대표이사 안현호, 이하 KAI) 및 대전 지역 소프트웨어 벤처회사들과 업무협력을 추진한다.
☞SAR(Synthetic Aperture Radar, 합성 개구 레이더): 마이크로파를 사용해 영상 정보를 얻는 기술. 구름·안개·눈 등 기상 환경에 따른 제약은 물론 주야간 구분 없이 광범위한 지역의 고화질 영상을 확보할 수 있다.
전기및전자공학부 윤찬현·김문철 교수팀이 참여하는 이번 연구 협력은 설명가능한 인공지능(AI) 기술, 위성탑재형 딥러닝 가속처리 하드웨어(HW) 기술 등을 적용해 고도화된 위성영상 분석 시스템 개발하는 것이 목표다.
이를 위해 KAIST는 KAI, ㈜I-OPS(대표 김영욱) 등의 위성전문기업 및 ㈜FISYS(대표 김종오), ㈜모두텍(대표 박경숙), ㈜유니인포(대표 이동길) 등의 벤처기업과 지난 20일 'SAR 위성영상 분석을 위한 차세대 AI 연구개발에 관한 업무협약'을 체결했다.
지금까지의 위성영상 판독은 지상에 있는 판독관의 분석에 의존하는 방식으로 운영되어왔다. 판독관의 경험과 지식을 바탕으로 자신이 담당하는 주요 지역 위주의 정보를 분석하는 구조다. 그러나 인간이 분석할 수 있는 정보 처리량에는 한계가 있어 판독 대상 외의 위협지역 및 이동하는 표적을 광범위하게 전수조사하는 것은 사실상 불가능했다.
공동 연구팀은 이런 문제점을 극복하기 위해 위성 온보드 시스템에서 설명가능 인공지능(Explainable AI, XAI)을 활용해 데이터를 선별하는 연구를 수행한다. 수백 기가바이트 단위로 수집되는 위성영상 데이터를 정제해 판독관이 분석해야 할 정보량을 압축하고 광역 전수조사가 가능하도록 돕는 기술이다.
일반적인 위성영상은 촬영 시 발생한 잡음, 왜곡, 저해상도 등의 문제로 판독 결과가 불분명한 경우가 빈번하게 발생한다. 윤찬현 교수 연구팀은 주요 시각 특성(Visual Feature)을 학습할 수 있는 주의집중(Attention) 기법을 설명가능한 인공지능에 적용해 판독할 객체 검출 및 인식 성능을 향상하는 기술을 제공한다. 판독관이 위성영상의 시각적·영상 문맥적인 정보를 분석할 수 있도록 지원하는 핵심 시스템 기술이다.
이와 함께, 판독관 피드백을 반영하는 전문판독관 참여형(Human-In-the-Loop) 학습 모델을 바탕으로 한 약한 지도학습(weakly supervised learning) 기법도 적용한다. 판독관의 판단 근거를 효과적으로 추출하여 인공지능의 시각적인 설명성을 개선하고 위성영상 분석의 신뢰도를 높이기 위해서다.
또한, 윤 교수 연구팀은 위성 탑재가 가능한 인공지능 처리용 하드웨어 보드를 개발해 대용량의 위성영상 정보를 고속으로 처리하는 기술을 확보했으며, 설명가능한 인공지능 모델 처리용 칩인 EPU(Explainable Neuro-Processing Unit)를 구현하는 연구도 진행 중이다.
이뿐만 아니라, 세계 최고 수준의 위성영상 해상도 향상 기술을 보유하고 있는 김문철 교수 연구팀에서는 SAR 위성 영상의 해상도를 2배 이상 향상할 수 있는 기술 개발로 협력한다.
KAIST와 함께 공동 연구에 참여하는 KAI는 초소형위성, 중대형위성, 발사체 등 우주 제조 분야 주도한 경험을 바탕으로 고부가가치 위성 서비스 분야까지 다각화를 추진하는 중이며, 이번 연구 협력을 통해 설명가능한 인공지능 기반 초소형위성용 SAR 영상처리기술을 공동연구한다.
또한, 국내 지구관측 위성 운영 전문기업인 ㈜I-OPS는 천리안위성, 다목적실용위성(아리랑 2/3/5호) 등 다양한 국내 위성의 운영 및 관제 경험 및 축적 기술을 활용해 위성에서 수집되는 데이터의 시계열 분석 분야에서 협업한다.
대덕연구단지 벤처기업인 ㈜FISYS, ㈜모두텍, ㈜유니인포 등은 각각 인공지능 연산처리를 위한 최적의 하드웨어 설계·제작 기술 및 대규모 데이터 분석·관리를 위한 인공지능 가속 시스템 기술을 공동으로 개발할 계획이다.윤찬현 KAIST 전기및전자공학부 교수는 "뉴 스페이스시대에 수많은 초소형위성들로부터 초대규모 데이터가 수집되는 상황에서 인공지능을 활용한 지능형 데이터 분석 기술은 필수적이다"라고 강조했다. 이어, 윤 교수는 "저해상도 SAR 영상 분석의 모호성을 해결할 수 있는 영상 품질 향상과 설명가능하고 신뢰성 있는 인공지능의 핵심기술을 확보하는 성공적인 연구 개발 협력이 되길 기대한다"라고 밝혔다.
2022.07.25
조회수 1279
-
한컴인스페이스와 지구관측 위성 영상 분석 인공지능 기술 협력
우리 대학 전기및전자공학부 김문철 교수 연구팀이 지난 5월 26일 국내 최초 민간 초소형 위성인 세종 1호를 발사한 한글과컴퓨터그룹의 계열사인 한컴인스페이스(대표이사 최명진)와 위성 영상정보제공 서비스 향상을 위한 협력 연구체계를 구축하는 협약을 19일 체결했다.
전기및전자공학부 김문철 교수는 세계 최고 수준의 위성 영상 해상도 향상(초해상화)기술을 보유하고 있어, 한컴인스페이스와 기술협력체계를 구축하고 세종 1호의 해상도를 2배 이상 향상할 수 있는 기술 개발에 착수한다.
민간 초소형 위성인 세종 1호 위성은 5m 해상도의 다중밴드 위성으로 농업, 산림 등 다양한 분야에서 위성영상 및 분석정보를 제공할 수 있다. 한컴인스페이스는 더 나아가 고화질 영상정보가 필요한 응용을 위해 인공지능 기술로 영상의 해상도 품질을 향상시킨다.
초해상화 기술은 영상정보를 촬영하는 플랫폼의 하드웨어적 한계를 극복하고 컴퓨터비전, 인공지능 기술을 이용해 원본영상의 품질을 향상할 수 있는 기술이다. 해외의 대표적인 상업위성정보 서비스 업체인 `플래닛 랩스(Planet Labs)'는 다수의 초소형 위성을 운영하고 있으며, 초소형 위성의 한계로 제한된 관측정보의 해상도 향상을 위해 초해상화 기술을 적용해 서비스 중이다.
최명진 한컴인스페이스 대표는 "이번 기술협력은 세종 1호 뿐만 아니라 향후 발사 예정인 후속 위성의 영상 품질이 향상될 것ˮ이라며 "이를 통해 최초 사업 목표였던 농림, 산림분야 뿐만 아니라, 초고해상도의 위성정보가 필요한 다양한 사용자를 대상으로 서비스영역을 확장할 예정ˮ이라고 밝혔다. 또한 "김문철 교수가 보유한 최고 수준의 전천후 관측 영상 레이더(이하 SAR) 위성영상 객체 탐지 분석 기술을 적용해 민간뿐만 아니라 군의 수요를 만족할 수 있는 다종영상정보의 분석, 서비스 체계의 완비를 목표로 한다ˮ고 강조했다.
김문철 교수는 "지난 6월 누리호 발사 성공으로 향후 많은 초소형 위성들이 우리 기술로 발사돼 지구궤도를 돌며 엄청난 양의 지상 영상 정보를 획득할 것ˮ이라며 "이번 기술협력을 통해 지금까지 연구해왔던 세계 최고 수준의 위성 영상 초해상도 및 SAR 영상 분석을 위한 인공지능 기술 등을 상용화하는 데 최선을 다할 것ˮ이라고 밝혔다. 또한 “최근 우리나라 인접국들에서 위성 광학/SAR 영상 분석 관련 인공지능 기술들이 매우 빠른 속도로 개발되고 있고, 우리나라는 이들 국가를 능가하는 세계 최고 수준의 기술 개발을 통해 지피지기(知彼知己)할 수 있는 능력을 확보해 주변국들의 위협에 대비할 수 있는 힘을 키워야 한다ˮ고 강조했다.
김문철 교수는 세계 최고 인공지능/컴퓨터비전 국제학술대회인 국제 컴퓨터비전 및 패턴인식 학술대회(CVPR) 및 국제 컴퓨터비전 학회(ICCV)의 메인 프로그램에서 약 3% 내외 수준에서 선별하는 우수 구두 논문으로 발표된 위성 및 자연 영상 영상 초해상화 기술들을 보유하고 있으며, SAR 영상 표적 탐지 및 식별을 위한 딥러닝 기술, SAR 영상 표적 자세 추정 딥러닝 기술, SAR 영상을 광학 영상으로 변환하는 딥러닝 기술 등을 해당 분야 최고 국제 저널에 관련 연구성과들을 발표해 오고 있어 기술력을 인정받고 있다.
2022.07.21
조회수 1309
-
누리호 발사 큐브위성 랑데브(RANDEV) 지상국 교신 성공
우리 대학 항공우주공학과 항공우주시스템 및 제어연구실(방효충 지도교수) 팀에서 개발한 큐브위성이 지난 6월 21일 누리호에서 발사한 성능 검증위성에서 7월 1일 오후 4시 38분에 우주로 성공적으로 전개되어 7월 2일 새벽 3시 42분에 KAIST 지상국과 첫 교신에 성공했다고 밝혔다.
랑데브(RANDEV)로 명명된 큐브위성은 가로 10cm, 세로 10cm, 높이 30cm 크기의 직육면체 형상으로 무게는 3.2kg인 초소형 인공위성으로 연구실의 대학원생들이 주도해 개발했다.
이번 큐브위성의 주요 임무는 소형 지구관측 카메라를 활용해 지상 촬영을 수행하고 촬영된 영상을 지상국으로 전송하는 것이다. 또한 인공위성의 3축 자세제어 기능을 검증하고 지상국과 UHF/VHF(극초단파/초단파) 주파수를 활용한 통신 및 S 밴드의 고속 영상 전송을 포함한 큐브위성 시스템의 임무와 본체의 정상적인 운용을 검증하기 위한 목적이다.
이번 성과는 큐브위성의 임무 설계, 탑재 S/W, 지상국등 주요 임무를 학생 연구진들이 직접 참여함으로써 우주기술 역량을 확보하고 향후 큐브위성을 실용적인 임무 목적으로 활용할 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구팀은 2017년과 2019년 각각 2차례에 걸쳐 큐브위성을 발사하였고 특히 2017년 발사한 LINK 큐브위성은 지상국과의 성공적인 교신과 운용 성과를 통해 큐브위성 경연대회 대상을 수상한 경험이 있다.
KAIST는 대한민국 인공위성 개발 역사의 시작이다. KAIST 인공위성연구소가 대한민국 첫 번째 국적 위성인 우리별 1호를 개발했기 때문이다. 국내 우주 연구를 주도하고 있는 KAIST는 올해 8월 우리별 1호 발사 30주년을 앞두고 있으며 이번 누리호 발사체를 이용한 큐브위성의 성공적인 전개와 교신을 통해 KAIST가 국내 우주 연구와 교육을 선도하고 나아가 글로벌 우주 교육 기관으로서 위상을 확립할 것으로 예상된다.
연구팀은 당분간 큐브위성 시스템의 안정적인 운용을 위성 본체 데이터를 통해 확인하는 절차를 밟을 예정이며 위성체가 안정화된 이후 탑재 카메라를 이용한 영상 촬영 및 지상국 전송 임무를 수행할 예정이다.
이번 누리호를 통해 발사된 성능 검증위성을 통해 4기 큐브위성이 우주로 전개되는데 다수의 큐브위성을 동시에 궤도에 투입하는 기술을 확보하는 새로운 시도로서 국내 우주개발의 중요 성과로 여겨질 수 있다.
2022.07.02
조회수 3070
-
무질서로부터 질서를 생성하는 원리 제시
우리 대학 화학과 서명은 교수 연구팀이 물에 녹는 부분과 녹지 않는 부분이 무작위로 섞여 있는 고분자가 물에서 처음 보는 규칙적 구조를 만드는 것을 발견하고, 무질서로부터 질서가 출현할 수 있는 새로운 원리를 제시했다고 11일 밝혔다.
동전을 던져서 앞면과 뒷면이 나올 확률이 똑같다면, 아주 많이 동전을 던졌을 때 앞면이 나온 경우는 전체 중 반에 가까울 것이다. 그렇다고 해서 앞면만 연달아 나올 확률이 없는 것은 아니다. 사실 이 확률은 앞면과 뒷면이 번갈아 가며 나올 확률과 정확히 똑같다. 동전을 여러 번 던질수록 앞뒷면이 나오는 순서의 가짓수는 기하급수적으로 증가하는데(60차례 던지면 1018=100경 가지보다 많은 서열이 생겨난다), 이 서열을 보고 무작위한 과정을 통해 만들어졌는지 판별하기는 생각보다 어렵다. 반대로 온전히 무작위로 난수를 만드는 방법은 전산과학과 보안 등에서 중요한 문제다.
서명은 교수 연구팀은 무작위한 서열 사이의 짝맞추기 문제에 주목했다. 물에 녹는 부분과 녹지 않는 부분을 무작위하게 도입해서 고분자를 만들면 마치 비누에 들어있는 계면활성제나 세포막 이중 층을 이루는 지질처럼 양친매성을 띠어, 물에 넣으면 물에 녹지 않는 지용성 부분끼리 뭉치고 이를 물에 녹는 수용성 부분이 감싸는 형태로 저절로 조립된다. 이때 각 사슬의 서열은 모두 다르므로, 두 사슬이 서로 만나 지용성 부분끼리 뭉칠 때 정확히 들어맞는 짝은 그 수많은 사슬 중 한 쌍밖에 없다.
연구팀은 이 고분자를 고농도로 물에 녹이면 세포막에서 관찰되는 것과 같은 이중 층들이 반복적으로 접히면서 켜켜이 쌓이는 새로운 판상 구조를 만드는 것을 발견했다. 세포는 필요에 따라 세포막을 접어 골지체와 같은 구조를 만들지만, 이중 층 구조 자체를 안정하게 규칙적으로 접을 수 있다는 것은 처음 밝혀지는 것이다. 무작위한 서열에서는 지용성 부분이 몰려 있는 구간이 상당히 큰 확률로 발생하기 때문에, 연구진은 사슬들이 만날 때 필연적으로 짝이 맞지 않는 부분들이 생겨 평평한 판상 구조가 접히는 것으로 이 현상을 설명했다.
연구진은 "흔히 무질서하다고 간주되는 무작위 서열 속에서 어떻게 질서가 태동할 수 있는지 하나의 가능성을 엿볼 수 있었다ˮ며, "무작위성에 대한 이해를 토대로 물리적 복제방지기술(PUF)로 응용함과 아울러 구조적인 특성을 활용하여 인공 근육 등에 쓸 수 있는 나노 연성 구조 소재로 확장할 가능성을 향후 연구하고 싶다ˮ고 소감을 밝혔다.
우리 대학 화학과 신민중 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 연구를 주도하고 포항가속기연구소 안형주 박사, 우리 대학 화학과 윤동기 교수 연구팀, GIST 이은지 교수 연구팀이 협업한 이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 5월 4일 字로 온라인 게재됐다. (논문명 : Bilayer-folded Lamellar Mesophase Induced by Random Polymer Sequence)
한편 이번 연구는 한국연구재단(NRF)의 보호연구사업과 선도연구센터지원사업(멀티스케일 카이랄 구조체 연구센터), KAIST의 그랜드 챌린지 30 프로젝트의 지원을 받아 진행됐다.
2022.05.11
조회수 1988
-
제2회 소형위성 임무성과 발표 및 우주핵심기술 전시회 개최
우리 대학은 「소형위성 임무성과 발표 및 우주핵심기술 전시회」를 3일(금) 온·오프라인 하이브리드 방식으로 개최한다고 밝혔다.
이번 행사는 2018년 발사한 `차세대 소형위성 1호`의 3주년을 맞이하여 우리 대학 인공위성연구소가 보유한 우주 핵심기술을 소개하는 취지에서 마련됐다. 이에 국내 산업체와 학교·연구소에서 독자적으로 개발한 우주기술의 성능시험 결과를 발표하고 기술을 시연할 예정이다.
‘차세대 소형위성 1호’는 과학기술정통부와 우리 대학 인공위성연구소가 지난 6년간 추진한 사업으로 우리 대학, 한국천문연구원, 세트렉아이, AP위성, 져스텍, 파이버프로 등 국내 산·학·연이 한뜻을 모아 연구에 참여했다. 2018년 12월 4일 성공적인 발사 이후 과학 관측과 우주 핵심기술 검증 등의 임무를 원활히 수행 중이다.
주관 개발기관인 우리 대학 인공위성연구소는 발사 후 약 3년간 위성 상태, 자세 제어 및 기동 성능, 태양전지판 전개, 태양폭풍 방사선 및 플라즈마 측정, 근적외선 영상분광카메라로 은하 관측 등을 수행했으며, 3일(금) 관련 성과를 공유할 예정이다.
또한 △3차원 적층형 대용량 메모리 △S대역 디지털 송수신기 등 과학기술정통부 사업으로 추진하고 국내에서 독자적으로 개발한 *7대 우주 핵심기술의 성과발표와 전시를 진행한다.
이 외에도 △X-대역 고속자료전송장치 △소형위성 SAR 안테나/TR 모듈 △6U 초소형 STEP Cube Lab-II 개발 등의 핵심 우주기술을 만나볼 수 있다.
권세진 KAIST 인공위성연구소장은 "이번 성과발표 및 전시회가 국내 우주 분야 종사자들이 상호협력을 증진하는 토대가 되길 바란다”라고 전했다.
우리 대학 이광형 총장은 “뉴 스페이스 시대가 본격화됨에 따라 우주산업 육성과 발전은 필수 불가결하다. 활발한 기술정보 교류의 장을 지속 독려하여 우주기술 국산화와 자립화를 확대할 것”이라고 강조했다.
이번 행사는 코로나19 상황을 고려하여 참가 링크(https://url.kr/qcdvet) 에서 직접 사전 신청 후 참석이 가능하다. 또한 정부의 위드 코로나 지침에 따라 방역패스(접종증명·음성확인제)를 적용할 예정이다.
2021.12.02
조회수 2379
-
경제 발전할수록 도심 녹지가 시민 행복에 직결돼
경제가 발전한 도시일수록 도심 속 녹지 공간이 시민의 행복에 큰 영향을 준다는 연구결과가 나왔다. 우리 대학 전산학부 차미영 교수 (기초과학연구원 수리및계산과학연구단 데이터 사이언스 그룹 CI) 연구팀은 정우성 포스텍 산업경영공학과 교수, 원동희 미국 뉴저지공대 교수 등과의 공동연구를 통해 인공위성 이미지 빅데이터를 분석해 세계 60개 국가의 도시 녹지 공간을 찾아내고, 녹지와 시민 행복 사이의 상관관계를 분석했다.
공원, 정원, 천변 등 도시 속 녹지 공간은 미적 즐거움은 물론 신체활동 및 사회적 상호작용 촉진 등 육체와 건강에 유익한 영향을 준다. 도심 녹지와 시민 행복간의 상관관계를 규명하기 위한 많은 연구가 이뤄졌지만, 지금까지는 주로 일부 선진국을 대상으로만 연구가 진행됐다. 이 때문에 녹지의 긍정적인 영향이 범지구적인 현상인지, 또 국가의 경제적 상황에 따라 영향이 어떻게 달라지는지에 대해서는 파악이 어려웠다. 또한, 현장을 직접 방문하는 실태조사나, 항공사진은 대대적인 조사가 이뤄지기 어려워 데이터 수집의 한계가 있었다.
연구진은 유럽우주국(ESA)이 운용하는 고해상도 위성인 센티넬-2(Sentinel-2) 위성자료를 이용해 세계 60개국, 90개 도시의 녹지 면적을 조사했다. 인구 밀도가 가장 높은 도시(최소 국가 인구의 10%를 포함하는 도시)를 분석대상으로 삼았으며, 선명한 이미지를 위해 각 지역의 여름 시기를 분석했다. 북반구는 2018년 6~9월, 남반구는 2017년 12월~2018년 2월의 이미지가 쓰였다.
이후 정량화된 도시 별 녹지 면적 데이터를 국제연합(UN)의 2018 세계행복보고서 및 국가별 국내총생산(GDP, 2018년 기준 한국 11위) 자료와 교차하여 녹지와 경제의 시민 행복과의 상관관계를 총괄 분석했다.
그 결과, 국가의 경제적 상황과 무관하게 모든 도시에서 녹지의 면적이 넓을수록 시민 행복도가 높아지는 경향이 있음을 파악했다. 다만, 60개 국가 중 GDP 하위 30개 국가는 경제 성장이 행복과 더 밀접한 관련이 있었다. 1인당 국민총소득(GNI)이 3만8,000달러(약 4,223만 원)가 넘는 도시에서는 녹지 공간 확보가 경제 성장보다 행복에 더 중요한 요소로 작용했다. 우리나라의 경우 서울 지역이 분석에 쓰였으며, 도심 녹지의 면적이 과거보다 증가하며 행복도가 높아지는 경향이 나타났다.
차미영 교수는 “최근 위성영상 빅데이터를 활용해 사회 난제를 해결하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다”며 “이번에 개발된 도구를 호수 및 해안 등 수생 환경의 면적을 정량화하는데 적용하고, 수생 환경과 시민 행복간의 상관관계를 분석하는 연구도 진행할 수 있을 것”이라고 말했다.
공동 교신저자인 정우성 포스텍 교수는 “경제 발전 단계에서는 경제 성장이 시민 행복에 가장 중요한 요소지만, 경제가 일정 수준 발전한 뒤에는 다른 사회적 요인이 행복에 더 직접적인 영향을 미친다”며 “이번 연구에서는 빅데이터를 분석해 도심 녹지 공간이 행복감을 향상시키는 사회적 요인 중 하나임을 확인한 것”이라고 설명했다.
이번 연구는 막연하게 연관 있을 것이라 추측해온 녹지, 경제 그리고 행복간의 상관관계를 정밀하게 분석하고, 모든 국가에 걸쳐 분석할 수 있는 도구를 마련했다는 의미가 있다. 연구진은 실제 시민의 삶에 도움 될 수 있는 데이터 기반 정책 수립이 필요하다고 제언했다.
연구결과는 데이터 과학 분야 국제학술지인 ‘EPJ 데이터 사이언스(EPJ Data Science, IF 5.08)’ 5월 30일자 온라인 판에 게재됐다.
UNICEF에서 발간한 2022년 보고서(제목: Places and Spaces: Environments and children's well-being)에서는 전세계 어린이들의 행복도에 영향을 미치는 중요한 지표 중 하나로 연구팀이 제시한 Urban Green Space Index를 언급하고 있다.
<참고> UNICEF 보고서: https://www.unicef-irc.org/places-and-spaces
2021.06.08
조회수 51717
-
스페이스 허브-KAIST 우주연구센터 설립
우리 대학이 한화의 우주 산업을 총괄하는 스페이스 허브(Space Hub)와 공동으로 우주연구센터를 설립한다. 민간 기업과 대학이 함께 만든 우주 분야 연구센터로는 국내 최대 규모로 17일 오후 3시 우리 대학 본관 제2 회의실에서 관련 MOU가 체결됐다. 스페이스 허브-KAIST 우주연구센터는 연구부총장 직속으로 설립되며, 한화는 100억 원을 투입할 예정이다. 스페이스 허브는 지난 3월 출범한 우주 사업 총괄 본부격으로 한화에어로스페이스, 한화시스템, ㈜한화와 쎄트렉아이 등이 참여하고 있다. 스페이스 허브와 우리 대학의 첫 연구 프로젝트는 저궤도 위성통신 기술 ‘ISL(Inter Satellite Links, 위성 간 통신 기술)’ 개발이다. ISL은 저궤도 위성을 활용한 통신 서비스를 구현하는 필수 기술이다. 위성 간 데이터를 ‘레이저’로 주고 받는 게 핵심이다. 저궤도 위성은 기존의 정지궤도 위성과 달리, ISL 기술을 적용하면 여러 대의 위성이 레이저로 데이터를 주고 받으면서 고용량의 데이터를 빠르게 처리할 수 있다. 또 운항 중인 비행기와 배에서, 또 전기가 들어가지 않는 오지에서도 인터넷 공급이 가능해지며, 한화시스템이 추진하는 위성통신·에어모빌리티 사업에 곧바로 활용될 수 있다.
미국의 스페이스X 등도 ISL 개발에 힘을 쏟고 있다. 천문학적 돈이 들어가는 우주 산업에서 당장 경제 효과를 기대할 수 있다는 점에서다. 민간 우주 개발 부문에서 전 세계적으로 ISL 개발 전쟁이 뜨거운 이유다.
우주연구센터는 ISL 프로젝트와 더불어 민간 우주 개발과 위성 상용화에 속도를 높일 다양한 기술을 함께 연구할 예정이다. 발사체 기술, 위성 자세 제어, 관측 기술, 우주 에너지 기술 등이 여기에 포함된다. 새로운 프로젝트에 필요한 인재 육성도 적극 나선다. KAIST 연구처는 “단순한 산학 협력을 넘어선 실질적인 상용화 기술을 개발한다는 점에서 큰 의미가 있다”면서 “국내 우주 산업이 민간 주도의 뉴 스페이스 시대를 맞는 전환점이 될 것” 라고 밝혔다.
2021.05.18
조회수 11774
-
제16회 KAIST 조정훈 학술상에 한국항공우주연구원 조동현 박사
‘제16회 KAIST 조정훈 학술상’수상자로 한국항공우주연구원(KARI) 조동현 박사가 선정됐다.
우리 대학은 조동현 박사 외에 우리 대학 항공우주공학과 윤용태 박사과정, 고려대 기계공학과 이현민 석·박사통합과정, 공주사대부고 임선주 학생 등 3명을 장학생으로 선발하고 이들에게 13일 오전 본관 1층 대회의실에서 장학금을 전달한다고 12일 밝혔다.
조동현 박사는 우주 개발 분야에서 총 6편의 SCI급 논문을 등재했으며, 35편의 학술대회 논문, 40여 건의 국내외 특허를 출원하거나 등록하는 등 다수의 항공우주 분야 연구를 성공적으로 수행한 공로를 인정받았다.
조동현 박사는 지난 2011년부터 우주 파편 충돌위험 종합관리 및 제거 시스템 지상 시험모델 개발 사업을 통해 국내 운용 위성에 대한 우주 파편의 충돌위험을 종합적으로 분석하고 관리하는 KARISMA 소프트웨어를 개발해 운영 중이다. 조 박사는 특히 우주 파편 제거 알고리즘 개발을 위한 지상 시험테스트 베드 구축 및 모델 개발을 통해 향후 위성 도킹 임무 등에 대한 기반 기술시험이 가능토록 했다.
KAIST 조정훈 학술상은 지난 2003년 5월 KAIST 로켓실험실에서 연구를 수행하던 중 불의의 사고로 숨진 故 조정훈 명예박사를 기리기 위해 제정됐다.
이 상은 故 조 박사의 부친인 조동길 교수가 유족보상금과 사재를 합쳐 KAIST에 학술기금으로 기부한 4억 7천 800만 원을 재원으로 만들어졌으며, 2005년부터 매년 항공우주공학 분야에서 뛰어난 연구업적을 이룬 젊은 과학자를 발굴해 시상하고 있다.
우리 대학은 또 이 기금으로 조 박사가 재학했던 KAIST와 고려대, 공주사대부고에서 매년 각 1명씩 장학생을 선발해 장학금을 수여하고 있다. 학술상 수상자에게는 2천500만 원의 상금이, 대학(원)생과 고등학생에게는 각각 400만 원과 300만 원의 장학금이 지급된다.
2020.05.13
조회수 11778
-
차미영 교수, 젊은정보과학자상 수상
우리 대학 전산학부 차미영 교수가 지난 19일 한국정보과학회(KIISE)가 수여하는 제4회 젊은정보과학자상을 수상했다. 젊은정보과학자상은 정보과학 발전에 기여하고 해당 분야에서 연구개발 실적이 뛰어난 40세 미만의 과학자에게 수여된다. WWW 2014 조직위원회의 후원으로 제정된 이후 우리 대학에서는 차 교수가 처음으로 수상했다.
차미영 교수는 데이터사이언스 및 소셜컴퓨팅 분야에서 가짜뉴스 탐지, 위성영상을 통한 경제지표 유추, 불면증 감지 모델 개발 등의 연구를 통해 총 1만 3천회 이상의 논문 피인용 지수를 기록하는 등 학계 내에서 젊은 여성과학자로 선도적인 역할을 성공적으로 수행했다.
2019년 1월부터는 기초과학연구원(IBS)의 유망한 젊은 연구책임자(Chief Investigator, CI)로 선정돼 수리 및 계산 과학 연구단 산하에 데이터사이언스그룹을 운영하고 있다.
차교수는 더불어 올해 11월 홍콩에서 열린 글로벌 국제 학술대회인 EMNLP (Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing)에서 기조연설자로 초청받아 1900명이 등록한 가운데 ‘Current challenges in computational social science’ 주제로 강연을 하기도 했다.
2019.12.30
조회수 5078
-
10월 30일 인공위성 연구소 창립 30주년 기념식 개최
우리 대학은 국내 최초의 인공위성을 쏘아 올린 KAIST 인공위성연구소(SaTReC·소장 권세진)의 창립 30주년 기념식을 오는 10월 30일(수) 대전 본원 대강당에서 개최한다.
기념식에는 KAIST 인공위성연구소의 초대 소장이자 우리나라 최초의 국적 위성인 `우리별 1호'의 아버지로 불리는 故 최순달 전 체신부 장관 가족, 최원호 과학기술정보통신부 거대공공연구정책관·원광연 국가과학기술연구회 이사장·임철호 한국항공우주원 원장·이형목 한국천문연구원 원장 등 정부 및 항공우주연구 분야의 산·학·연 관계자 등 약 100여 명이 참석할 예정이다.
KAIST 인공위성연구소는 1989년 8월 인공위성연구센터로 설립되었으며, 1990년 2월 한국과학재단의 위성 분야 우수연구센터(ERC)에 선정됐다. 설립 직후부터 우주 분야의 인력 양성과 위성기술전수를 위해 영국 서리대학(University of Surrey)과 국제 공동 연구 협약을 맺고 전기전자·물리학·통신·제어·회로 등 다양한 전공 배경을 가진 우수한 학생 5명을 파견해 인공위성 개발에 착수했다.
서리 대학의 기술을 전수받아 완성한 우리별 1호는 1992년 8월 남미 기아나 쿠루 우주기지에서 발사에 성공했다. 이를 통해, 대한민국은 세계에서 22번째로 위성을 보유한 나라가 되었으며, 1993년 9월에는 국내제작위성인 우리별 2호 개발 완료 및 발사를 성공시켰다.
이후, 1990년대 우리별시리즈 3기, 2000년대 과학기술위성시리즈 5기(나로과학위성포함), 차세대소형위성 1기 등 총 9기를 개발했다.
KAIST 인공위성연구소는 국내 연구진이 자체적으로 위성을 개발할 수 있는 기술적 토대를 마련하는 핵심 역할을 수행했으며, 지난 30년 동안 어려운 여건 속에서도 위성에 대한 열정과 도전으로 우리나라 소형 위성 개발을 선도해왔다.
지속적인 연구 개발을 통해 우리별 시리즈, 과학기술위성 시리즈, 차세대소형위성 시리즈를 개발 및 운용을 진행 중이며, 소형위성을 통한 지구관측·우주관측·우주핵심기술검증 및 국가우주개발 전문 인력 양성 등에 기여하고 있다.
특히, 2013년 1월 30일에 발사된 나로과학위성(STSAT-2C)은 우리나라 최초의 발사체인 나로호(KSLV-I)의 우주 궤도 진입을 검증하는데 기여했다.
현재, 독자적인 국내 기술로 개발한 영상레이더 시스템을 탑재한 차세대소형위성 2호를 개발하고 있으며, 2022년 한국형 발사체에 탑재하여 우리 땅에서 우리 기술로 발사할 예정이다.
30일 열리는 기념식에서는 KAIST 인공위성연구소 설립 및 발전에 기여한 연구원들에게 공로를 치하할 예정이다. 우리나라의 인공위성의 선구자인 故최순달 초대 소장에게 감사패가 수여 되며 이번 행사를 위해 미국에서 방문한 최 박사의 가족이 대신 수령하게 된다.
권세진 KAIST 인공위성연구소장은 "우주개발을 위해 일생을 바친 최순달 박사의 숭고한 정신을 이어받아 대한민국의 미래 우주기술 개발에 헌신을 다하겠다ˮ고 말했다. 권 소장은 이어 "우주 기술을 사회에 돌려줘야 한다는 책임 의식을 가지고 우주를 향한 꿈을 펼쳐 가겠다.ˮ고 밝혔다.
한편, 30일엔 기념식의 일환으로 오후 1시 30분부터는 미래우주기술 워크숍이 개최된다. 과학기술위성 1호의 관측 결과(물리학과 민경욱 교수), 초고속 광학기술의 차세대 인공위성 응용/탑재방안(기계공학과 김영진 교수), 우리나라 전기추력 연구개발 현황 및 전망(원자력및양자공학과 최원호 교수) 등 우주분야 연구를 수행하는 8인의 KAIST 교수진이 연사로 나설 예정이다.
2019.10.23
조회수 6508