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KAIST 첨단 연구의 체험·전시·제품을 짜릿하게 만나다
우리 대학이 4월 과학의 달을 맞아 첨단 연구성과를 체험형 전시 프로그램으로 구성해 시민과 소통에 나선다. 25일부터 28일까지 4일간 대전 엑스포 시민광장 및 과학공원 일대에서 열리는 '2024 대한민국 과학축제 & 과학기술대전'에 6개 연구팀 및 3개 창업기업이 참여해 기술을 선보인다. '과학 실험실' 구역에서는 수면·퍼스널 컬러·뇌구조 분야의 연구진이 체험형 전시로 관람객을 맞는다. 석현정 산업디자인학과 교수 연구팀은 인공지능 기반 퍼스널컬러 진단 서비스를 제공하는 '나의 퍼스널 컬러 찾기(The Authentic Color Play)' 부스를 설치한다. 방문객들은 현장에서 피부색 자동 측정 기술을 직접 체험해보고 개인 피부에 최적화된 색상을 추천받을 수 있다. 김재경 수리과학과 교수 연구팀은 방문객이 양질의 수면을 하고 있는지 3분 만에 알아볼 수 있는 '슬립스(SLEEPS)' 프로그램을 운영한다. 머신러닝 기반의 수면장애 예측 알고리즘을 활용해 간단한 설문과 신체 측정만으로 수면장애 위험도를 계산해보는 체험이다. 검사 결과를 바탕으로 수면장애 위험도를 낮출 수 있는 생활 습관도 함께 알아볼 수 있다. 최민이 뇌인지과학과 교수 연구팀은 '미니 브레인' 체험을 진행한다. 가상현실(VR) 프로그램을 이용해 뇌의 주요 부위들을 해체·조립하며 뇌의 구조를 학습할 수 있다. 또한, 주요 기능과 역할이 다른 뇌 모형의 각 부분을 색칠로 구분하고 스티커를 붙이는 ‘뇌 컬러링’과 세포로부터 미니 브레인이 생겨나는 과정을 시뮬레이션 한 동영상도 관람할 수 있다.
국가 12대 전략기술 성과를 모아놓은 '과학 뮤지엄' 구역에서는 첨단바이오·첨단로봇제조·첨단모빌리티 분야의 연구성과를 전시한다.
조병관 공학생물학대학원 교수 연구팀은 '합성생물학 기반 CO2-to-바이오소재 전환 미생물 세포공장 기술'을 전시한다. 쓰레기 매립 가스, 산업 부생가스 등 환경 오염의 주요 원인인 온실가스를 미생물에 흡수시킨 뒤, 합성생물학을 기반으로 하는 유전적 개량기술을 적용해 다양한 바이오소재로 전환할 수 있는 고효율 생체촉매 개발 기술이다.
박해원 기계공학과 교수 연구팀은 험지탐사용 4족보행 로봇인 '하운드(HOUND)'를 공개한다. 하운드는 시각 및 촉각 센서의 도움 없이도 계단이나 험지 같은 비정형 장애물 환경에서도 안정적인 동작이 가능한 로봇이다. 실내 최대 속도 6.5m/s까지 낼 수 있으며, 100m를 19.87초 주파한 기네스 기록도 가지고 있다. 하운드는 축제 기간 내내 행사 현장을 활보하며 방문객을 맞을 예정이다.
장기태 조천식모빌리티 대학원 교수 연구팀은 '디젤 트럭 개조용 박(薄)형 모터' 기술을 선보인다. 택배차량용 디젤 트럭을 하이브리드 방식으로 개조하는 기술이다. 기존 디젤 차량에 모터를 추가해 저속 주행에는 모터를 사용하고 고속 주행에는 기존 엔진을 활용하는 방식이다. 정차와 가속이 잦은 국내 택배 차량에 이 기술을 도입할 경우 연비와 미세먼지를 동시에 저감할 수 있어 국토교통부 우수물류신기술 1호로도 지정된 바 있다. 이 밖에도 KAIST 혁신 창업기업의 기술도 전시된다. 화학과 창업기업 '폴리페놀팩토리(대표 이해신)'는 폴리페놀 기술을 활용해 탈모의 진행을 완화하고 모발의 풍성함을 더해주는 '그래비티' 샴푸를 소개한다. 연구팀이 개발한 특허 성분이 샴푸 과정에서 순간적인 보호막을 만들어 모발을 보호하는 동시에 가늘어진 모발을 힘 있게 잡아주는 원리다. 부스 방문객에게는 기술을 체험할 수 있는 시제품을 선착순으로 제공할 예정이다.
기계공학과 창업기업 '㈜A2US(대표 이승섭)'는 ‘마법의 전기 물방울(Magic Electro Water droplets)' 기술을 사용해 세계 최초로 개발한 제품을 선보인다. 인체에는 해가 없으면서도 공기 중의 유기물과 세균 등을 없애는 천연물질인 '하이드록실 라디칼'을 포함한 물방울을 만들어내는 가습기 '뮤(MEW, Magic Electro Water droplets)'다. 미세한 노즐에 전기를 가해 만들어진 이 물방울을 분무하면 공기 중의 유해물질과 냄새를 제거할 수 있어 가습과 공기정화 기능이 동시에 가능하다.
문화기술대학원 창업기업 '㈜카이(대표 김범기)'는 '밍글 AI(Mingle AI)'을 전시한다. 이미지, 오디오, 비디오 등 다양한 유형의 데이터를 입력하면 3차원의 아바타나 오브젝트를 만들어주는 생성형 인공지능 툴이다. 전문 지식이 없는 일반 사용자도 손쉽게 디지털 휴먼을 제작할 수 있으며, 게임·엔터테인먼트·소셜미디어 등의 분야에서 활용할 수 있다.이광형 KAIST 총장은 "대중과 눈높이를 맞춘 체험 프로그램을 구성해 KAIST의 우수한 기술을 시민과 공유할 수 있어 뜻깊게 생각한다"라고 전했다. 이어, 이 총장은 "우수한 성과와 함께 과학기술로 사회 문제를 해결하기 위해 매진하는 연구자들의 노력과 진심이 함께 전달될 수 있는 자리가 되길 기대한다"라고 덧붙였다.
2024.04.25
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화학 색소 없는 구조색 컬러 인쇄 기술 개발
우리 대학 생명화학공학과 김신현 교수 연구팀이 한국화학연구원 이수연 박사 연구팀과의 공동 연구를 통해 자연을 모방한 구조색을 맞춤형으로 인쇄하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.
구조색은 색채에 의존하지 않고 물체의 구조에 의해 나타나는 유채색으로, 일반적인 화학 색소에 의한 색과는 구별된다. 구조색은 영롱하고 반짝이는 색감을 가지며, 자연에서 나타나는 수컷 공작새의 깃털이나 카멜레온의 피부, 모르포나비의 날개 등에서 관찰된다. 특히 우리 조상들은 자연의 구조색을 진귀하게 여겨 나전칠기 공예에 사용한 전복 껍데기를 사용했으며, 신라 시대 유물에서도 구조색을 보이는 비단벌레 장식이 발견되고 있다.
연구팀이 개발한 구조색 인쇄 기술은 화학 색소 대신 콜로이드 입자의 3차원 결정 구조를 이용해 발색하며, 맞춤형으로 제작 가능한 인쇄 공법을 통해 광학 소자, 광학 센서, 위변조방지 소재를 포함한 광범위한 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.
생명화학공학과 김종빈 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 사이언스 자매지 `사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 11월 24일 자 온라인판에 게재됐으며, 특허로 출원했다. (논문명 : Direct writing of customized structural-color graphics with colloidal photonic inks, 콜로이드 잉크의 직접 프린팅을 통한 구조색의 맞춤형 패턴 형성)
구조색을 인공적으로 형성하는 방법으로 콜로이드 나노입자를 3차원 결정 구조로 만드는 전략이 사용됐다. 그러나 일반적으로 콜로이드의 결정화는 까다로운 공정 조건과 긴 공정 시간을 요구하는 한계점이 있었다. 게다가 콜로이드 결정을 원하는 구조와 패턴을 보이도록 성형하는 것은 복잡한 제조 공정이 필요해 실용화가 거의 불가능했다.
공동연구팀은 새롭게 형성한 콜로이드 잉크의 인쇄 공정을 통해 콜로이드 결정을 패턴화할 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 이를 통해 단순한 인쇄 공정으로 정교한 콜로이드 결정 구조 형성 및 패턴화가 가능했다. 특히 인쇄를 통해 그래픽의 디자인, 색의 명도와 채도, 기계적 물성, 각도 의존성 등을 자유롭게 맞춤형으로 설계할 수 있었다.
기술의 핵심은 콜로이드 잉크의 최적화에 있다. 연구팀은 인쇄에 적합하도록 잉크의 물성을 제어함과 동시에 자발적인 콜로이드 결정 형성을 통해 우수한 광 특성을 발현할 수 있도록 잉크를 설계했다. 이를 통해 그래픽의 기본 성분인 선을 머리카락 굵기 수준의 높은 해상도로 최대 15 mm/s의 속도로 인쇄할 수 있었으며, 면의 경우 90%에 달하는 반사도를 달성할 수 있었다.
특히 기존의 구조색 패턴 화법으로는 다색 패턴 형성이 매우 복잡한 공정을 요구하는 데 반해 연구팀은 서로 다른 잉크를 동시에 사용해도 서로 혼합되지 않도록 설계해 다색 패턴을 손쉽게 제작할 수 있었다.
새롭게 개발된 인쇄 방법은 유리, 금속, 플라스틱 등의 비흡수성 기판뿐만 아니라 천, 종이 등에도 인쇄 가능하며, 인쇄된 구조색 패턴은 각도에 따라 색이 변하며, 카멜레온과 같이 늘리거나 휘어 색이 변하도록 조절할 수 있다.
김신현 교수는 "새롭게 개발한 구조색 기반 컬러 인쇄 기술이 MZ 세대들에게 개성을 어필할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있을 것ˮ이라고 말했다.
한편 이번 연구는 한국도레이과학진흥재단의 연구기금과 한국연구재단의 나노소재원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
2021.12.14
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100배 이상 해상도 높인 차세대 퀀텀닷 프린팅 기술 개발
우리 대학 신소재공학과 정연식 교수 · 전덕영 명예교수 공동 연구팀이 차세대 퀀텀닷 LED(QLED) 기반 디스플레이 실현에 핵심적인 기술인 풀 컬러(적·녹·청) 퀀텀닷 패터닝 프린팅 기술 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.
퀀텀닷이란 별도의 장치가 없어도 크기와 전압에 따라 스스로 다양한 빛을 내는 수 나노미터(1 나노미터는 100만분의 1 밀리미터) 크기의 반도체 입자다.
연구팀은 풀 컬러 퀀텀닷 배열의 해상도를 최대 14,000ppi(인치당 픽셀 수) 까지 구현하는데 성공했다. 이 해상도는 현재 8K 디스플레이의 해상도인 117ppi 보다 약 100배 이상에 달한다. 연구팀은 또 기존 퀀텀닷 나노 패턴 구현 방법과는 원리가 다른 초 저압 전사 프린팅 방법을 세계 최초로 개발해, 패턴의 해상도와 프린팅 수율 및 퀀텀닷 발광소자 성능을 극대화하는 데도 성공했다.
우리 대학 신소재공학과 남태원 박사과정이 제1 저자로, 김무현 박사과정이 제2 저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 `네이처 커뮤니케이션스 (Nature Communications)' 6월 16일 字 온라인판에 게재됐다. (논문명: Thermodynamic-driven polychromatic quantum dot patterning for light-emitting diodes beyond eye-limiting resolution)
작년 10월 삼성디스플레이가 퀀텀닷 중심의 차세대 디스플레이 양산라인 구축 및 기술개발에 2025년까지 약 13조 원 규모의 투자계획을 발표하는 등 이제 퀀텀닷 소재는 디스플레이용 핵심 소재로 부상하고 있다. 하지만 퀀텀닷 소재는 OLED 발광 소재와는 달리 용매에 녹아 분산돼 있는 형태로 존재하기 때문에 기존 디스플레이 패터닝 기술을 적용하기 어려웠다. 이를 해결하기 위해 잉크젯 프린팅이나 리소그래피와 같은 공정을 적용하고 있지만, 양산성 및 해상도 측면에서 제한적이거나 공정 과정 중에 퀀텀닷의 효율이 크게 떨어지는 문제가 발생한다.
연구팀은 이런 문제해결을 위해 퀀텀닷의 용매 성분을 미세하게 조절해 수 나노미터에서 수천 나노미터급 주형에 선택적으로 스스로 조립하는 원리에 착안해 적용했다. 또한 조립된 퀀텀닷 미세 패턴을 분리한 후, 초 저압 방식으로 프린팅하는 기술을 개발해 풀 컬러 나노미터급 패턴을 100%에 달하는 수율로 구현했다. 특히 QLED용 퀀텀닷 패턴은 극도로 얇아서 외부 압력에 매우 민감하기 때문에 초 저압 전사 프린팅 기술을 활용해 패턴의 손상을 방지했는데 그 결과 QLED 소자의 성능이 기존 전사 프린팅 방식 대비 약 7배나 증가하는 결과를 확인했다.
연구팀 관계자는 "이번 연구 결과를 활용할 경우 적·녹·청 퀀텀닷 픽셀이 개별적으로 발광할 수 있는 초고해상도를 지닌 차세대 능동형 퀀텀닷 LED (Active Matrix QLED) 디스플레이 구현도 가능할 것ˮ이라고 내다봤다. 정연식 교수는 특히 "단일 퀀텀닷 크기를 갖는 극한 해상도 수준의 패턴도 구현이 가능해서 차세대 디스플레이 분야만 아니라 높은 민감도를 갖는 센서나 광학 소자로의 응용까지 기대된다ˮ라고 말했다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 추진하는 미래 소재 디스커버리 사업(단장 최성율)의 지원을 받아 수행됐다.
2020.07.06
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오명 전 부총리, KAIST 신임 이사장에 선임
우리학교는 지난 2일(목) 서울 웨스틴조선호텔에서 제204회 임시 이사회를 개최하고 신임 이사장에 오명(吳明, 70) 전 과학기술 부총리 겸 과학기술부 장관을 선임했다.
오 신임 이사장은 서울대학교 전자공학과를 졸업하고 미국 뉴욕주립대학교에서 석․박사 학위를 취득했다.
오 이사장은 1980년 청와대 경제비서관으로 관직에 입문한 뒤 1987년 체신부 장관을 시작으로 교통부․건설교통부․과학기술부 장관, 부총리 겸 과학기술부 장관을 지냈다.
한국 정보통신 산업의 기틀을 닦아 온 오 이사장은 컬러TV 방영 도입, 전전자식교환기(TDX) 개발 및 코드분할다중접속(CDMA) 상용화, 반도체사업, 슈퍼미니컴퓨터 공동개발 등을 이끌었다.
특히, 그가 주도한 컬러TV 방영 도입이 시작되자 공급을 댈 수 없을 정도로 많은 수요가 발생하고 이는 사회에 엄청난 파급효과를 가져왔다. 소비 패턴의 고급화․다양화 등 사회 각 분야에서 변화의 물결이 일어나기 시작했다.
이러한 업적과 더불어 오 이사장은 정보화 사회를 대비한 각종 법률 및 정책 수립을 주도해 한국 정보통신 혁명의 기틀을 닦아 놓은 것으로 평가받고 있다.
교통부와 건설교통부 장관 시절에는 경부고속철도와 인천국제공항건설, 고속도로 버스전용차로제 시행, 물류현대화 마스터플랜 수립 등을 통해 한국이 동북아시아 물류 허브로 자리 잡는데 큰 기여를 했다.
우리나라 초대 과학기술 부총리 겸 과학기술부 장관으로 재직하면서 바이오산업 육성과 우주기술 개발에 앞장섰으며, 우주개발 진흥법을 제정하고, 한국 최초의 우주인을 탄생시켰다.
또한, 과학기술 행정체제를 새로 개편하고 2030년까지의 과학기술 예측을 기반으로 한 과학기술 발전정책 수립에 박차를 가하기도 했다.
한국야구위원회 총재, 대전세계박람회(EXPO) 정부대표 겸 조직위원장, 한국정보보호진흥원 이사장, 국립암센터 이사장 등 여러 분야에서 두루 활동한 오 이사장은 아주대 총장, 건국대 총장, 한국대학교육협의회 부회장을 역임하는 등 교육계와도 인연이 많다.
오 신임 이사장은 “KAIST는 세계적 대학으로 발전했다”면서 “KAIST 이사분들과 서남표 총장님과 협력해 국가와 인류에 기여하는 세계 Top 10 연구중심대학으로 성장하는데 노력할 것”이라고 말했다.
오 이사장의 임기는 교과부장관의 승인을 거친 9월 6일부터 3년간이다.
2010.09.08
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제3회 KI 국제 공동 심포지엄 개최
오는 24일(목) 오전 10시 교내 정문술빌딩 드림홀에서 과학과 공학속의 컬러(Color in Science and Engineering)라는 주제로 ‘제3회 KI 국제 공동심포지엄’을 개최한다.
이번 심포지엄은 전 세계적으로 융합연구의 중요성이 더욱 강조되는 시점에서 과학과 공학뿐만 아니라 심미적이며 감성적인 차원의 컬러를 다양한 분야의 저명한 연사들의 발표를 통하여 새로운 융합연구의 장을 마련하기 위하여 준비됐다.
이를 위해 영국 리드대학교(University of Leeds) 색채과학과 로니어 루오(Ronnier Luo)교수, 교토대학(University of Tokyo) 전자공학과의 수수모 노다(Susumu Noda)교수, 도쿄 대학(University of Tokyo) 산업과학과의 히로시 도시요시(Hiroshi Toshiyoshi)교수 등 저명한 해외 연사가 초청됐다.
특히 루오 교수는 색상, 광택, 촉감 등을 포함한 물리적 형태의 측정에 대한 발표를 통해 과학자와 디자이너 사이에 다리역할을 해 줄 수 있는 효과적인 방법을 발표할 예정이다. 생명과학과 허원도 교수, 산업디자인학과 석현정교수를 포함한 저명한 국내의 5인의 연사들도 각 연구분야에서 컬러와 관련된 주제에 대해 발표할 예정이다.
이번 심포지엄은 기초과학과 공학의 저명한 연구자들뿐만 아니라 색채 인지와 심리, 디자인과 관련된 뛰어난 연구자들의 발표가 포함되어 색채에 대한 다양한 의견과 시각을 교환할 수 있는 기회가 될 것이다. 첨단 기술과 응용 분야에서 단순히 앞선 기술이 아니라 인간의 감성과 휴먼인터페이스를 이해하는 기술이 필요한데 KI(KAIST Institutes)를 중심으로 이러한 통섭의 장을 마련하기 위하여 기획된 본 심포지엄은 기존의 심포지움과 차별화 되는 새로운 시도이다.
김상수 부총장은 “다양한 학문적 배경을 가진 국내외 색채전문가들의 심도 있고 흥미로운 강연과 토론을 통해 전 세계의 학문적 트렌드를 살펴볼 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 밝혔다.
우리대학은 미국 MIT의 링컨연구소처럼 세계적 수준의 연구개발 성과를 통해 대학의 인지도를 높이고 국가 경쟁력 향상에 기여할 수 있는 발판으로 삼고자, 미래 핵심분야인 바이오, IT, 나노, 광기술 등 8개 연구소로 이뤄진 KI(KAIST Institutes)를 설립했다.
현재 우리대학의 26개 학과의 200여명의 교수가 참여하여 활발한 융합연구를 수행하고 있다.
2009.09.22
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이지현 교수, 국제인명사전 등재
우리 학교 문화기술대학원 이지현 교수가 올해 국제인명사전 마르퀴스 후즈후(Marquis Who"s Who) 25주년 기념판 2008에 등재됐다.
주요 연구 분야는 컬러와 문화, 컴퓨터-보조 협업 디자인, 디자인에서의 창조성, 디자인에서의 진화적 시스템, 디자인 지식표현 및 추론 등으로 다양한 컴퓨터를 이용한 디자인 분야를 연구하고 있다.
이 교수는 지금까지 국내외 학술지에 30여 편의 논문을 발표한바 있으며, KI 엔터테인먼트공학연구소의 교수로 참여하고 있다. CAADRIA, CAD/CAM, KHCI 및 KSDS의 멤버로도 활발히 활동 중이다.
<교수 약력>
1991년 2월 연세대학교 주거환경학과 학사
1993년 2월 연세대학교 주거환경학과 석사
2002년 12월 미국 카네기 멜론대학 건축학과 박사
1998년 9월 - 2002년 8월 미국 카네기 멜론 대학 ICES (구 EDRC) 연구조교
한경대학, 군산대학 강사 역임
2002년 9월 - 2007년 8월 대만, NYUST 컴퓨테이셔널 디자인대학원 조교수
2007년 9월 - 현재 KAIST 문화기술대학원 부교수
2008.02.05
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