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조광현 교수, 이달의 과학기술자상 수상
우리 대학 바이오 및 뇌공학과 조광현 석좌교수가 미래창조과학부와 한국연구재단이 선정한 이달의 과학기술자상을 수상했다.
조 교수는 IT(정보기술)와 BT(생명기술)의 융합연구인 시스템생물학 기반의 신개념 암세포 사멸 제어기술을 개발한 공로를 인정받았다.
조 교수는 최근 3년간 네이처, 사이언스, 셀의 자매지 등 세계적으로 권위 있는 과학저널에 34편의 논문을 발표하는 등 지금까지 140여 편의 논문을 국제저널에 게재했다. 이 외에도 시스템생물학 교재 저술, 국제학술 백과사전 편찬 등 여러 업적을 이뤘다.
조 교수가 개척한 시스템생물학은 생명체의 근본적 동작원리를 시스템 차원에서 규명하고 제어하는 새로운 생명연구 패러다임이다.
대표적 암 억제 단백질인 p53은 세포의 이상증식 억제 및 암세포 사멸 촉진 단백질로 알려져 많은 과학자들의 연구대상이었지만, 기대와 달리 효과가 미미했고 여러 부작용이 나타났다.
그 이유는 p53의 기능이 복잡하고 다양한 양성 및 음성 피드백(positive and negative feedback)에 의해 조절되므로, 기존 생물학적 접근법만으로는 파악하는데 한계가 있었기 때문이다.
이에 조 교수는 시스템생물학적 접근으로 p53의 동역학적 변화와 기능을 밝혀냈다. 또한 IT 융합기술을 생체신호전달 네트워크에 적용해 스트레스반응, 심장근육세포의 생존·사멸 등의 신호전달 과정을 규명하고, 새 제어기술들을 개발했다.
조광현 교수는“‘이달의 과학기술자상’수상을 통해 다시 심기일전하는 계기가 됐다”며“융합연구를 통해 학문의 경계에서 다양한 혁신적인 아이디어들이 창출될 수 있기를 희망한다”고 소감을 밝혔다.
2015.02.05 조회수 14587 -
이달의 과학기술자상 6월 수상자 KAIST 김상욱 교수
우리 학교 신소재공학과 김상욱 교수가 탄소소재*의 특성을 자유롭게 조절할 수 있는 원천기술을 개발해 이달의 과학기술자상 6월 수상자로 선정됐다.
* 탄소소재: 그래핀, 탄소나노튜브 등과 같이 탄소 원자로 이뤄진 재료
김 교수는 탄소 소재에 일반 반도체 공정에서 활용되는 도핑 기술*을 도입하여, 기존의 방법으로 구현하기 어려운 탄소 소재의 물성을 구현한 업적을 인정받았다. * 도핑 (doping): 일반적으로 실리콘 반도체 공정에서 사용되는 기술로, 실리콘 외 이종의 원소를 인
위적으로 삽입함으로써 실리콘 반도체의 성질의 조절할 수 있는 기술
탄소나노튜브, 그래핀 등과 같은 탄소 소재는 기존의 재료보다 월등한 기계적, 전기적 특성 등을 지니고 있어 차세대 신소재로서 많은 각광을 받고 있다.
하지만, 다양한 응용 소자에 적용하기에는 그 우수한 특성의 미세한 조절이 매우 어려워, 현실적인 소자 응용에 어려움이 있었다.
김 교수는 탄소소재에 질소(N), 붕소(B) 등의 이종원소를 도입하여, 탄소소재의 미세한 물성 조절을 가능케 하였으며, 이를 유기태양전지, 유기발광소자, 플렉서블 메모리 등과 같은 다양한 응용소자에 적용함으로써, 그 성능을 극대화 하였다.
또한, 자기조립* 방법으로 탄소 소재의 구조를 자유롭게 변하게 하여, 그 응용 가능성을 높였다.* 자기조립: 구성물간의 미세한 힘으로 인해 자발적으로 구성물이 특정 구조를 이루게 하는 방법
김 교수의 지난 3년간 「어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)」, 「나노레터스(Nanoletters)」 등 정상급 국제저널에 53편의 논문(평균 impact factor: 8.987)을 발표하였을 뿐 아니라, 탄소 소재 분야 연구의 전문성과 우수성을 인정받아, 각 분야의 세계적인 석학들과 나란히, 소재 분야의 최고 권위 학술지인 「어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)」의 25주년 기념 특별 리뷰 논문에 초청되었다.
이달의 과학기술자상은 산‧학‧연에 종사하는 연구개발 인력 중 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 사람을 발굴·포상하여 과학기술자의 사기진작 및 대국민 과학기술 마인드를 확산하고자 1997년 6월부터 시상해오고 있으며, 매월 1명씩 선정하여 미래창조과학부 장관상과 상금을 수여하고 있다.
2014.06.16 조회수 18263 -
정희태 교수, 이달의 과학자 상 수상
우리학교 생명화학공학과 정희태 석좌교수가 교육과학기술부ㆍ한국연구재단ㆍ서울경제신문이 공동 주관하는 ‘이달의 과학기술자상’ 7월 수상자로 선정됐다.
정 교수는 전기 전도성이 우수해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀(graphene)의 결정면 크기와 모양을 더 넓게 관찰해 간편히 시각화할 수 있는 기술을 개발, 양질의 그래핀을 만드는데 기여했다. 그래핀은 흑연에서 떼어낸 2차원 평면의 탄소 나노 구조체를 말한다. 이런 단결정 물질을 제조공정으로 넓게 제작하면 그래핀이 다결정성을 띄며 영향을 받아 전기적ㆍ기계적 특성이 낮아지는 문제가 있었다.
정 교수는 그래핀 결정면의 크기와 경계를 쉽고 빠르게 관찰하는 기술로 우수한 특성을 갖는 그래핀 제조를 가능케 했다. 이 원천기술은 그래핀을 이용한 투명전극, 유연한 디스플레이, 태양전지 등의 연구에 응용되고 있다. 이 연구성과는 올해 1월 세계 최고 권위의 과학전문지 네이처의 자매지 ‘네이처 나노테크놀러지(Nature Nanotechnology)’에 실렸다.
정 교수는 나노 재료와 공정을 이용한 광전자소자 응용분야의 세계적인 석학으로 지난 10년간 과학인용색인(SCI) 등재 국제학술지에 120편의 논문을 게재했고, 40여개의 국내외 특허를 출원했다. 지금까지 피인용 횟수는 총 2,500여회에 달한다.
2012.07.04 조회수 16649 -
최준호 교수, ‘이달의 과학기술자상’ 수상
- 생체리듬에 관여․조절하는 새로운 유전자(twenty-four) 발견 공로 -
우리 학교 생명과학과 최준호 석좌교수가 생체리듬에 관여하는 새로운 유전자(twenty-four)를 발견하고, 이 유전자가 생체리듬을 조절한다는 사실을 밝힌 공로로 ‘이달의 과학기술자상’ 12월 수상자로 선정됐다.
최준호 석좌교수는 지난 25년간 세계 최고 권위의 과학전문지인 ‘네이처(Nature)’지를 포함해 저명한 국제학술지에 100여 편의 논문을 발표하는 등 분자바이러스학과 신경생물학 분야에서 꾸준히 독창적인 연구결과를 발표해왔다.
1995년에는 C형 간염 바이러스(HCV)의 NS3 단백질이 RNA 나선효소(helicase) 기능을 갖는다는 사실을 밝힘으로써 C형 간염 치료제 개발의 가능성을 열어, 미국 유전공학회사(Chiron사)와 함께 여러 나라에 국제특허를 출원․등록하였다. 이 결과는 ‘BBRC(Biochemical and Biophysical Research Communications)’에 게재되었는데, 지금까지 262회 이상 피인용되었고, 1999년에는 지난 5년간 국내에서 발표한 생명과학 논문 중에서 가장 많이 피인용된 논문으로 선정되기도 하였다.
그리고 최준호 교수는 1999년에 파필로마바이러스(유두종바이러스)의 DNA가 복제할 때 기존에 알려진 파필로마바이러스 단백질 외에도 새로운 세포내 인자(hSNF5)가 관여한다는 사실을 밝힌 연구결과를 ‘네이처(Nature)’지에 발표하였다.
아울러 최 교수는 2000~2005년 교과부와 연구재단이 지원하는 중견연구자지원사업(옛 국가지정연구실)에 선정되어 분자바이러스학에 관한 많은 연구결과를 Immunity, Cancer Research, Molecular and Cellular Biology, Oncogene, Journal of Virology 등 국제적인 학술지에 게재하였다.
특히 최준호 교수는 지난 2월에 생체리듬에 관여하고 조절하는 새로운 유전자(twenty-four)를 발견하고, 그 원리를 밝혀 ‘네이처(Nature)’지에 논문을 발표하였다.
최 교수는 초파리의 생체리듬에 관한 연구를 통해 초파리 돌연변이체 라이브러리 10,000종 이상을 스크린하여, 초파리의 생체리듬에 영향을 주는 새로운 유전자(twenty-four)를 발견하였다.
또한 이 유전자의 기능을 조사하여 기존에 알려진 생체리듬 메커니즘과는 다른 새로운 기능을 밝혀냈다.
이 연구를 통해 초파리의 생체시계를 더 정확히 이해할 수 있었고, 이를 통해 인간 생체시계의 조절원리에 한걸음 더 다가갈 수 있게 되었다.
최준호 교수는 “실험실에서 묵묵히 함께 고생해 준 학생과 연구원들에게 수상의 영광을 돌린다”고 감사의 마음을 전하고, “앞으로도 신경생물학 분야에 대한 연구를 수행하여 우리나라 과학기술 발전에 크게 이바지할 수 있도록 더욱 정진하겠다”고 수상소감을 밝혔다.
2011.11.30 조회수 17912 -
정하웅 물리학과 교수, ‘이달의 과학기술자상’ 수상
- 복잡계 네트워크 과학 분야 개척 및 응용 연구에 기여한 공로 -
교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)은 복잡계 네트워크 과학이라는 분야를 개척하고 활발한 학제간 융합연구를 통해 다양한 학문분야에서 독창적인 연구결과를선보인 정하웅 물리학과 교수(鄭夏雄, 43세)를 ‘이달의 과학기술자상’ 5월 수상자로 선정했다.
정 교수는 통계물리학을 이용하여 최근 집중적인 관심을 끌고 있는 “복잡계(Complex Systems)"라는 대상을 ‘네트워크’라는 개념을 이용하여 이해하는 새로운 시도를 통해 여러 학문 분야를 아우르는 융·복합연구를 성공적으로 이끌며 복잡계 네트워크 과학의 국제적 전문가로 평가받고 있다.
정 교수는 2003년부터 교육과학기술부와 한국연구재단의 선도기초과학연구실(ABRL), 중견연구자지원사업(도약연구) 등의 지원을 받아 『복잡계 네트워크의 구조와 동역학』에 관한 연구를 꾸준히 수행하였으며, 2008년부터는 복잡계 네트워크 과학을 활용한 미래 인터넷 모델링 연구를 수행하고 있다.
특히, 정 교수는 2008년 ‘도로교통망에서 개별 운전자들의 합리적인 행동이 교통체증이라는 사회적인 비용을 발생시킨다’는 사실을 네트워크 이론을 통해 계산하고, ‘무계획적인 도로확장이나 도로건설이 교통흐름에 오히려 해가 될 수도 있음’을 정량적으로 증명해 물리학을 비롯한 다양한 분야의 주목을 받았다.
본 연구결과는 연구 주제와 방법의 창의성과 다양한 응용가능성 때문에 물리학 분야 최고 권위지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 발표되었을 뿐만 아니라 경제학 분야 최고 잡지인 ’이코노미스트(The Economist)‘에서도 주목할 만한 과학기술분야 논문으로 선정되는 등 다양한 국내외 언론의 주목을 받으며 커다란 관심을 끌었다.
또한, 시스템 생물학 분야의 세포 내 신진대사망의 강건성(robustness)이라는 현상을 가상세포 시뮬레이션을 이용하여 이론적으로 예측하였으며, 그 결과를 실험팀과의 공동 연구를 통해 증명하여 2007년 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재하였다.
이 연구는 네트워크 과학의 연구기법을 이용하여 세계에서 처음으로 필수대사물질의 체계적인 발굴을 통해 생명활동의 강건성 문제를 탐구하고, 나아가 신약 개발의 가능성을 열었다는 점에서 높이 평가받고 있다.
정 교수는 복잡계 및 통계물리 연구 분야에서 네이쳐 5편, 미국국립과학원회보(PNAS) 4편, 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 7편의 우수논문을 비롯한 총 피인용 횟수가 8,000번이 넘는 80여편의 논문을 발표하였으며, 생물학, 사회학, 화학공학 등 다양한 분야의 국제학회에서 기조/초청강연을 하는 등 복잡계 네트워크 과학 분야의 국제적인 전문가로 인정받고 있다.
또한 “KAIST 우수강의대상”을 수상하는 등 교육에서도 남다른 재능을 보이며 과학기술 엠배서더 활동 등 활발한 대중강연을 통해 물리학의 저변확대에도 힘쓰고 있다.
정 교수는 “이번 수상은 본인과 함께 열심히 연구해 준 복잡계 및 통계물리 연구실 대학원생들의 몫이며, 앞으로도 다양한 학제간 융복합 연구를 통해 더욱 창의적이고 탁월한 연구성과를 이루어 국가 기초과학 발전에 이바지하겠다.”라고 수상 소감을 밝혔다.
2010.05.06 조회수 20817 -
10월의 과학기술자에 우리학교 김승우 교수 선정
이달의 과학기술자상 10월 수상자에 우리학교 기계공학과 김승우 교수 선정
- 플라즈모닉스 나노 광기술을 적용한 초소형 극자외선 레이저 기술 개발 -
교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)은 극초단(1000조 분의 1초) 펄스 레이저를 기반으로 한 최첨단 광계측 원천기술을 선도적으로 개발하여 학문 발전에 기여한 공로로 우리학교 기계공학과 김승우 교수(金承佑 54세)를 ‘이달의 과학기술자상’ 10월 수상자로 선정하였다.
김승우 교수는 지난 20년간 KAIST에서 초정밀 광계측(超精密 光計測) 연구의 일환으로, ▲절대거리 측정 기술, ▲신개념 고안정도(高安定度) 레이저 광원, ▲플라즈모닉(Plasmonic) 나노광학과 같은 최첨단 광계측 원천기술 개발과 실용화에 꾸준히 매진해왔다.
또한 1999년부터 9년간 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 ‘리더연구자지원사업 창의적 연구’의 지원으로, 10-9 상대불확도 극초정밀 위치결정 계측 제어 기술을 연구하였고, 그 후 도약연구지원사업, 우주원천 기초기술사업에 참여하여, 플라즈모닉 기반 극자외선 레이저 개발과 같은 고안정도 레이저 광원을 개발하였다.
그리고 이를 활용하여 우주의 신개념 원거리(수 km ~ 수천 km 이상) 측정기술을 본격적으로 개발하고, 2007년부터는 KAIST에서 중점적으로 추진하는 ‘KAIST Institute’사업의 일환으로, KAIST 광기술 연구소를 창립하여, △물리 △화학 △기계 △바이오 등 전 학문 분야의 교류를 통한 융합 기술 연구에도 주력하고 있다.
특히 김승우 교수는 현재 측정 기술의 기술적 한계를 넘어선, 세계적으로 인정받는 차세대 기술을 개발하였다.
2009.10.05 조회수 19780 -
이달의 과기인상 2월 수상자에 이용희교수
이달의 과학기술자상 2월 수상자, KAIST 물리학과 이용희 교수 선정
= 전류구동 단세포 광결정 레이저 개발 =
과학기술부(부총리 吳明)와 한국과학재단(KOSEF, 이사장 權五甲)은 최첨단 극미세 반도체 레이저 분야에서 ‘광결정 단세포 레이저 공진기’의 세계적 권위자로 인정받고 있는 KAIST 자연과학부 물리학과의 이용희 교수를 ‘이달의 과학기술자상’ 2005년 2월 수상자로 선정했다.
KAIST 물리학과 이용희 교수가 이끄는 과기부지원 나노레이저 국가지정연구실은 세상에서 가장 작은 100만분의 1m 크기의 광결정 레이저를 개발하였다. 이 레이저는 특수한 구조로 된 반도체 기판에 아주 작은 양의 전류를 흘려주면 빛이 증폭돼 발생하는 것으로, ‘전기만 연결하면’ 레이저를 구동할 수 있게 돼 관련 학계로부터 ‘실용화의 첫걸음’이라는 평가를 받고 있다.
‘자연의 기발한 발명품"으로만 여겨졌던 광구조, 특히 광결정은 통제하기 어려운 빛을 길들이는 데 적격이어서 최근 과학자들의 주목을 받아 왔다. 광결정은 두 가지 물질이 주기적으로 배열돼 특정 파장의 빛을 100% 반사되게 할 수 있는 특이한 성질을 가지고 있다. 이런 특성을 잘 이용하면 작은 공간에 빛을 교묘하게 구속시켜서 신개념의 레이저를 만들 수 있다.
이런 아이디어를 갖고 2004년 9월, KAIST 물리학과 이용희 교수와 박홍규 박사팀은 광결정을 기반으로 하는 물리적으로 구현 가능한 가장 작은 레이저인 극미세 단세포 레이저를 세계최초로 구현시켰으며 미국 과학저널지인 사이언스(SCIENCE)에 "전기로 구동되는 단세포 광결정 레이저의 실험적 구현" 이란 제목의 논문을 발표하였다. 광결정 레이저는 빛이 생성되는 공간을 매우 작게 만들 수 있기 때문에 매우 적은 에너지만으로도 작동할 수 있는 장점이 있다. 광결정 레이저는 크기가 대략 100만분의 1m (머리카락 굵기의 1/100 정도)에 지나지 않아서 빛의 파장보다도 작을 뿐 아니라, 전기로 직접 구동되기 때문에 그 동안 적용이 어려웠던 초고속, 고효율의 광통신과 광컴퓨터 등 광전자 기반 기술에 활용이 가능한 차세대 레이저로 각광 받고 있다.
현재까지 알려진 바로는 광결정 안에 있는 발광물질이 빛을 내도록 하기 위해서는 다른 레이저로 발광물질에 빛을 쏘는 광펌핑 과정이 필요했다. 그러나 광펌핑 과정을 거치게 되면 복잡한 이중 장치가 들어가게 되어서 실제적으로 상업적 응용이 불가능하다. 전기로 구동되는 광결정 레이저 구현의 핵심기술은 작은 전류가 통하는 길이다. 이 길은 광결정의 특징을 훼손시키지 않고 단지 전류만 흐를 수 있도록 구조의 대칭점에 매우 작게 제작돼 있다. 전기로 구동되는 광결정 레이저는 하나의 광자만을 만들 수 있는 ‘단일 광자원’의 가능성을 열어주고 있다. 단일 광자원은 빛 입자, 즉 빛 알갱이를 하나씩 만들어 통신에 활용할 경우 절대 도청이 불가능하다.
이용희 교수는 “이 극미세 레이저를 바탕으로 전류를 아주 약하게 흘려 빛 알갱이인 광자가 하나씩 나오는 레이저 총이 등장하면 비밀 광통신이 가능해질 것”이라며 “광자를 하나씩 보내면 도청을 시도할 때 광자의 상태가 바뀌기 때문에 도청이 불가능하다”고 말한다. 비유적으로 설명하면 처음에 구슬 상태의 광자를 하나씩 보냈을 때 누군가가 도청을 시도하면 구슬 상태가 깨지면서 전혀 다르게 바뀐다. 도청하는 사람은 잘못된 정보를 얻을 뿐 아니라 도청 여부도 금방 들통이 난다. 현재의 통신은 전파든 빛이든 다발 형태로 신호가 전달된다. 예를 들어 신호의 크기로 정보를 보낸다고 할 때 신호의 일부만 빼내면 도청이 가능하다. 또 도청된 신호는 진폭이 다소 줄어들지만 도청 여부를 판단하기가 쉽지 않다. 따라서 광결정 레이저는 앞으로 도청이 불가능한 초고속 광통신 구현에 핵심 소자로 대두될 것으로 예상된다.
2005.02.07 조회수 29847 -
이달의 과학기술자상 성단근 교수
서울경제신문 최수문 기자 chsm@sed.co.kr / 2004.5.6자
서울경제신문과 한국과학재단은 ‘이달의 과학기술자상’ 5월 수상자로 성단근(52) 한국과학기술원(KAIST) 전자전산학과 교수를 5일 선정했다.
성 교수는 차세대 이동데이터통신 시스템에서 기존의 수용 가능한 데이터통신 가입자 수를 획기적으로 늘릴 수 있는 ‘직교 부호/자원 도약 다중화 방식(OCHM/ORHM) 기술’을 개발한 공로를 인정받았다. 성 교수에게는 상금 1,000만원과 상장ㆍ상패가 수여된다.
[인터뷰] "4세대移通 표준 채택에 힘쓸것"
“이웃나라 일본은 막대한 투자를 통해 3세대 이동통신 시장에서 앞서나가고 있습니다. 지금 우리가 새로운 각오를 다지지 않는다면 IT강국의 명성에 손상을 입을 수도 있습니다”
차세대 이동데이터 통신시스템에서 기존의 수용 가능한 데이터 통신 가입자 수를 대폭 늘일 수 있는 OCHM 기술을 개발해 낸 성단근 교수는 한국 이동통신 산업이 세계최고 지위를 지키려면 새로운 방식의 접근이 필요하다고 강조한다.
성 교수팀이 개발해 낸 OCHM 기술은 우리 이동통신산업의 경쟁력을 배가시킬 수 있는 새로운 힘으로 평가된다. 기존의 CDMA 같은 방식에 OCHM 기술을 접목하면 나은 서비스를 제공할 수 있고, 동시에 3세대 및 향후 나올 4세대 이동통신시장의 주도권도 유지할 수 있기 때문이다.
성 교수는 이를 위해 ETRI와 공동으로 OCHM 기술을 실제 시스템에 응용할 수 있는 연구를 계속하고 있다. 세계 각국에 특허를 등록, 기술에 대한 권리를 확보하고 3세대 개량형은 물론 4세대 이동통신 시스템의 표준화 기술에 채택되도록 후속 연구를 추진할 계획이다.
그는 OCHM 기술에 대해 “과학기술이 항상 그렇듯이 OCHM은 원천기술로, 학문적으로 토대를 만들어 가는 과정”이라며 “현장에서 생산하는 사람들에게 도움이 됐으면 좋겠다”고 말했다.
성 교수가 그 동안 참여한 분야는 유ㆍ무선 통신망 전 부분을 포괄한다. 전화교환기술, ISDN 교환기술, ATM 교환기술, 차세대 이동통신망 기술, 지능망 기술 등에서 수백편의 논문과 프로젝트를 생산하면서 산업 발전의 토대를 쌓아온 것. 후학 양성에도 힘써 각종 통신망 분야 연구에서 박사 26명과 석사 39명을 배출하기도 했다.
성 교수는 또 인공위성 개발업무에도 참여, 우리별 1, 2, 3호의 성공적인 개발과 발사 및 운용에 핵심적인 역할을 했다. 지난 92년 국민훈장 동백장을 받은 것도 당시의 공로 덕분이다.
“과학자는 미래를 개척하는 사람입니다. 미래가 불확실하더라도 새로운 분야에 도전, 한걸음 한걸음 전진하는 게 바로 과학자입니다.” 과학자에 대한 그의 정의다.
◇약력
▲75년 서울대 전자공학과
▲86년 미국 텍사스 주립대 전기ㆍ컴퓨터 공학박사
▲77~80년 ETRI 전임연구원
▲86년~현재 KAIST 전자전산학과 교수
▲96~99년 인공위성 연구센터 소장
▲00~현재 JCN 국제저널 편집위원
▲03~현재 JCCI 학술대회 조정위원장
"移通 주파수" 효율적 사용 길터[이달의 과학기술자상] 성단근 한국과학기술원 전자전산학과 교수
직교 부호ㆍ자원 도약 다중화방식 기술개발
동일한 주파수 대역 접속 회선수 대폭늘려통신업체 적은 비용으로 안정적서비스 가능
한국과학기술원 성단근(뒷줄 가운데) 전자전산학과 교수와 연구진. 차세대 이동통신 시스템 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 인정 받고 있다.
이 달의 과학기술자상 5월 수상자로 선정된 성단근 한국과학기술원(KAIST) 전자전산학과 교수는 같은 주파수 대역에서 접속 가능한 이동통신 사용자를 수배 이상 늘일 수 있는 ‘직교 부호ㆍ자원 도약 다중화 방식(OCHM/ORHM : Orthogonal Code/Resource Hopping Multiplexing)’ 기술을 개발, 이동통신 사업자들이 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 만들었다는 평가를 받고 있다.
이 기술이 실용 시스템에 적용될 경우 이동통신사나 사용자는 적은 비용으로 보다 안정된 서비스를 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
현재 국내의 이동통신 시스템은 2세대의 음성위주의 통신시대를 거쳐, 2.5세대와 3세대로 발전하고 있다. IxEV-DO, cdma2000, W-CDMA 등 3세대에서는 인터넷과 같은 영상ㆍ음성 등 멀티미디어 지원이 중요한 서비스 모델이 되고 이에 맞추기 엄청난 시설투자가 진행되고 있다. 거대한 투자는 사용 회선 수와 속도를 키우기 위해 불가피하다.
성 교수팀이 이번에 개발한 OCHM 방식은 사용가능 회선 수를 획기적으로 증가시킬 수 있는 기술. 회선 수만 늘리기 때문에 속도와는 관련이 없으나 실제 회선부족으로 대규모의 시설투자가 이뤄지는 점에서 최소한의 비용으로 안정적인 서비스를 제공하는 기술로 평가된다.
성 교수팀이 개발한 기술은 통신시스템의 수준을 한 단계 끌어올릴 것으로 전망된다. CDMA 기술을 기반으로 한 기존의 통신 시스템은 각 사용자들의 채널이 기지국으로부터 단말기에 할당되고 통신이 끝났을 때 다시 기지국으로 반환되는 방식이었다. 이는 기존의 음성위주의 데이터를 대상으로 하는 경우 끊임없이 흐르는 데이터를 유지할 독점적인 채널이 필요했기 때문이다.
이러한 통신방식은 직교 부호 분할 다중화 방식(OCDM:Orthogonal Code Division Mutiplexing) 또는 부호(코드) 분할 다중 접속 방식(CDMA:Code Division Mutiplexing Access)으로 불린다. 즉 코드를 분할 받아 독점적으로 사용한다는 의미를 가진다.
이에 비해 OCHM 방식은 할당된 채널이라도 실제로 통신에 사용되고 있지 않은 채널은 코드의 도약(hopping)을 통해 다른 사용자가 사용할 수 있게 했다. 사용가능 회선 수를 늘렸다는 얘기다. 3세대에서는 영상데이터를 전송 받거나 보내는 채널은 대부분의 통신과정이 휴지기에 있고 실제 사용되는 때는 적다는 현실에 바탕을 두고 있다.
예를 들면 고등학교에서 모든 학생이 체육복을 구입하는 것 보다 일정한 수의 체육복을 학교가 준비하고 체육시간인 학급 학생에 대여해 주는 것이 훨씬 싸게 먹히는 것과 같다. 기껏 비용을 들인 후에 결국 옷장 속에서 잠자게 되는 체육복을 없앤다는 의미다.
성 교수팀의 작품은 체육복을 학생들에게 대여하고 회수하는 시스템이라고 생각하면 쉽게 이해할 수 있다. 기존 이동통신 방식은 일정한 수의 회선을 동시에 그 숫자만큼만이 사용할 수 있었지만 OCHM 방식은 회전율을 크게 늘린 셈이다.
성 교수는 시뮬레이션을 통해 OCHM 기술을 cdma2000에 적용했을 경우 1/4 터보 코드 사용시에 약 0.3dB의 eb/No의 증가만으로 10%의 채널 활성도와 64개의 직교부호를 사용하는 상황에서 370명의 사용자를 수용할 수 있다고 설명했다. 기존 방식보다 채널 수 대비 최대 5.78배를 수용한다는 의미다.
ORHM 기술의 경우는 OCHM의 효율을 극대화한 것이다. OCHM이 직교 부호에만 초점을 맞춘 데 비해 ORHM은 주파수와 직교 부호, 공간까지 통합해 제어하는 방식이다.
OCHM/ORHM 기술은 현재 서비스 중인 2세대, 3세대 시스템에 큰 변화를 주지 않고도 사용자 수를 늘릴 수 있다. 단지 기지국에는 직교 자원 도약 패턴 발생기, 도약 패턴 충돌 검출기, 전송 심볼 비교 검출기와 같은 세 가지 하드웨어만 추가하면 된다. 단말기에는 직교자원 도약 패턴 발생기만 덧붙이면 그만이다. 추가 비용은 거의 들어가지 않는다.
하지만 OCHM 기술의 상용화를 위해서는 성능의 검증은 물론, 국제표준화 작업이 요구되고 있다. 아직까지는 이론적인 수준에 머물러 있기 때문이다.
성 교수가 이를 위해 선택한 것이 한국전자통신연구원(ETRI)과의 산학협력. 이번 협력은 대학의 기술이 ETRI에 이전된 최초의 사례다. 이번 기술의 실용화도 관심거리지만 KAIST와 ETRI의 협력도 과학계의 주목을 받고 있다.
성 교수는 OCHM 관련기술의 세계적 권위자로 손꼽힌다. 3가지 원천 기술을 세계 8개국에 특허 출원했거나 일부 등록시켰으며 IEEE 학회 저널 등에 발표, 표준화 기술에 반영을 위한 여론 조성과 함께 국제적으로 한국 이동통신 기술의 우수성을 알리고 있다.
최수문기자 chsm@sed.co.kr
2004.05.11 조회수 35169