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軍 전투원, 신소재 입고 개인 맞춤형 훈련시대 연다
기존 군 훈련은 정형화된 방식에 의존하는 경우가 많아 전투원 개인의 특성이나 전투 상황에 맞춘 최적화된 훈련 제공에 한계가 있었다. 이에 우리 연구진이 전자섬유 플랫폼을 개발해 전투원 개개인의 특성과 전투 국면을 반영할 수 있는 원천기술을 확보했다. 이 기술은 전장에서 활용할 수 있을 만큼 튼튼함이 입증됐고, 많은 병력에게 보급할 수 있을 정도의 경제성도 갖췄다.
우리 대학 신소재공학과 스티브 박 교수 연구팀이 섬유 위에 전자회로를 `그려 넣는' 혁신적인 기술을 통해 유연하고 착용 가능한 전자 섬유(E-textile) 플랫폼을 개발했다고 25일 밝혔다.
연구팀이 개발한 웨어러블 전자 섬유 플랫폼은 3D 프린팅 기술과 신소재공학적 설계를 결합해 유연하면서도 내구성이 뛰어난 센서와 전극을 섬유에 직접 인쇄했다. 이를 통해 전투원 개개인의 정밀한 움직임 및 인체 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 맞춤형 훈련 모델을 제시할 수 있게 됐다.
기존 전자 섬유 제작 방식은 복잡하거나 개인별 맞춤형 제작에 한계가 있었다. 연구팀은 이를 극복하고자 `직접 잉크 쓰기(Direct Ink Writing, DIW)' 3D 프린팅이라는 적층 방식 기술을 도입했다.
이 기술은 센서와 전극의 기능을 하는 특수 잉크를 섬유 기판 위에 원하는 패턴으로 직접 분사해 인쇄하는 방식이다. 이를 통해 복잡한 마스크 제작 과정 없이도 다양한 디자인을 유연하게 구현할 수 있게 됐다. 이는 수십만 명에 달하는 군 병력에 손쉽게 보급할 수 있는 효과적인 기술로 기대된다.
해당 기술의 핵심은 신소재공학적 설계에 기반한 고성능 기능성 잉크 개발이다. 연구팀은 유연성을 가진 스티렌-부타디엔-스티렌(Styrene-butadiene-styrene, SBS) 고분자와 전도성을 부여하는 다중 벽 탄소나노튜브(Multi-walled carbon nanotube,MWCNT)를 조합해, 최대 102% 늘어나면서도, 10,000번의 반복적인 테스트에서도 안정적인 성능을 유지하는 인장/굽힘 센서 잉크를 개발했다. 이는 전투원의 격렬한 움직임 속에서도 정확한 데이터를 꾸준히 얻을 수 있음을 의미한다.
또한, 섬유의 위아래 층을 전기적으로 연결하는 `상호연결 전극(Interconnect electrode)' 구현에도 신소재 기술이 적용됐다. 은(Ag) 플레이크와 단단한 폴리스티렌(Polystyrene) 고분자를 조합한 전극 잉크를 개발, 섬유 속으로 잉크가 스며드는 정도(Impregnation level)를 정밀하게 제어해 섬유의 양면 또는 다층 구조를 효과적으로 연결하는 기술을 확보했다. 이를 통해 센서와 전극이 집적된 다층 구조의 웨어러블 전자 시스템 제작이 가능하다.
연구팀은 실제 인체 움직임 모니터링 실험을 통해 개발된 플랫폼의 성능을 입증했다. 연구팀은 개발된 전자 섬유를 옷의 주요 관절 부위(어깨, 팔꿈치, 무릎)에 프린팅하여 달리기, 팔 벌려 높이뛰기, 팔굽혀 펴기 등 다양한 운동 시의 움직임과 자세 변화를 실시간으로 측정했다.
또한, 스마트 마스크를 활용해 호흡 패턴을 모니터링하거나, 장갑에 여러 센서 및 전극을 프린팅해 기계학습을 통한 물체 인식 및 복합적인 촉감 정보를 인지하는 응용 가능성도 시연했다. 이러한 결과는 개발된 전자 섬유 플랫폼이 전투원의 움직임 역학을 정밀하게 파악하는 데 효과적임을 보여준다.
이번 연구는 최첨단 신소재 기술이 국방 분야 첨단화에 기여할 수 있음을 보여주는 중요한 사례다. 이번 연구에 참여한 박규순 육군 소령은 군사적 활용이나 실 보급을 위한 경제성 등의 요구되는 목표들을 연구설계 시부터 고려했다.
박 소령은 "현재 우리 군은 인구절벽으로 인한 병력자원의 감소와 과학기술의 발전으로 위기이자 기회를 마주하고 있다. 또한, 전장에서의 생명 존중이 큰 이슈로 떠오르고 있다. 해당 연구는 병과/직책별, 전투의 유형에 따른 맞춤식 훈련을 제공할 수 있는 원천기술을 확보해 우리 장병들의 전투력을 향상하고 생존성을 보장하기 위한 것이다ˮ 라고 전했다.
이어, “이번 연구가 과학적인 기여와 군 활용성의 두 마리 토끼를 모두 잡은 사례로 평가받길 기대한다”라고 밝혔다.
우리 대학 신소재공학과 박규순 박사과정(육군 소령)이 제1 저자로 참여하고 스티브 박 교수가 지도한 이번 연구는 전기·전자/재료공학 분야 국제 학술지인 `npj Flexible Electronics (JCR 분야 상위 1.8%)' 에 2025년 5월 27일 자로 출판됐다.
※논문명 : Fabrication of Multifunctional Wearable Interconnect E-textile Platform Using Direct Ink Writing (DIW) 3D Printing
※DOI: https://doi.org/10.1038/s41528-025-00414-7
한편 이번 연구는 산업통상자원부 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.
2025.06.25
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2017 재난대응 안전한국훈련 실시
우리대학은 지난 31일부터 2일까지 3일간 중앙안전관리위원회(위원장 국무총리)와 소방청이 주관하고 중앙부처, 지자체, 공공기관, 일반국민이 참여하는 ‘2017 재난대응 안전한국훈련’을 실시했다.
이번 훈련은 태풍, 지진, 붕괴, 실험실 화학약품 누출 및 폭발, 화재, 감염병 등 대규모 재난이 발생하는 상황에 대비해 KAIST 재난관리 체계의 효율적 가동과 점검을 통한 재난대응 능력을 높이기 위해 실시됐다.
첫째 날인 10월31일에는 대규모 풍수해 대응훈련과 지진, 화재 등 복합재난 대응훈련을, 둘째 날인 11월1일에는 실험실 가스누출 대응훈련, 마지막 날인 2일에는 감염병 및 우주위험 대응훈련이 차례로 이뤄졌다.
특히 1일 오후 2시부터 대전 본원의 항공우주학과 건물에서 해당학과 재학생, 교직원, 그리고 안전팀 직원이 참석한 가운데 실험실 화학약품누출 대응조치 실제훈련을 실시했다.
이 훈련은 연구활동종사자들이 사용하는 화학약품 폭발 및 누출 시 신속한 사고대응과 행동조치 요령 등을 습득하고 사고발생 시 응급조치 능력을 향상시키기 위해 마련됐다.
이번 ‘2017 재난대응 안전한국훈련’에는 전국에서 480여 개의 재난관리 책임 기관이 참여했고 과기정통부 소속·산하기관에서는 우리대학 등 68개 기관이 참여했다.
2017.11.02
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핵비확산교육연구센터, 제4기 핵비확산 하계 장학생 선발 완료
우리학교 핵비확산교육연구센터 (NEREC: Nuclear Nonproliferation Education and Research Center, 센터장 : 임만성 교수·원자력및양자공학과, 현 KUSTAR-KAIST 교육연구원장) 는 최근 대전을 비롯, 서울·경주 등 국내와 중국·일본 등 해외에서 진행예정인 ‘ 제 4 기 핵비확산 하계장학생 프로그램’ 에 참여할 장학생 선발을 완료했다.
이 프로그램은 핵비확산 분야 글로벌 인재를 발굴 및 양성하고 국제사회에서 우리나라의 핵투명성을 제고하기 위해 매년 30여명의 국내·외 대학 (원) 생을 선발해 핵비확산과 관련한 세계 각국의 기술과 정책을 조명하고 실제 연구수행의 기회를 제공하는 교육훈련 프로그램이다.
2014 년 첫 시작한 이후 지난 3 년간 공학, 자연과학, 사회과학을 포함한 여러 전공분야의 국내·외 명문대학 (원)생 71 명을 수료자로 배출했다.
올해 제 4 기 핵비확산 하계장학생 프로그램에는 전 세계 37 개국에서 150 여명의 학생들이 지원해 5 대 1 의 경쟁률을 보였는데 미 하버드대와 조지아공대·터프츠대·조지타운대, 영국 옥스퍼드대·케임브리지대, 러시아 모스크바공학물리대학 MEPhI, 중국 후단대, 일본 동경공업대, 그리고 우리나라 KAIST 와 서울대 등 총 16 개국 26 개 대학 (원) 에서 30 명 (원자력 전공 15 명, 국제정치학 및 기타 인문사회 전공 15 명 ) 의 학생을 최종 선발했다.
핵비확산교육연구센터는 오는 7월 10일부터 8월 18일까지 6주간 진행예정인 하계프로그램 기간 동안 이들 장학생을 대상으로 원자력에너지·북핵문제 및 핵비확산 관련 강의는 물론 국내·외 현장탐방과 핵비확산 국제학회 참여 등의 기회를 제공할 예정이다.
2017.04.19
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KAIST-KISTI, 생명의료 빅데이터 분석 협력 MOU
우리대학 생명과학기술대학(학장 김정회)과 한국과학기술정보연구원(KISTI) 융합기술연구본부(본부장 성원경)는 1월 26일 오전 KISTI 대전 본원에서 ‘의‧생명과학 빅데이터 분석 연구 협력’을 위한 업무협약(MoU)을 체결했다.
이번 협약을 통해 양 기관은 ▲ 의‧생명과학 빅데이터 분석을 위한 연구시설‧데이터 공동이용 ▲ 의‧생명과학 빅데이터 분석을 위한 인력 훈련 및 기술 교류 등을 진행할 예정이다.
양 기관은 지난해부터 알츠하이머 질환과 관련된 ‘저빈도 뇌 유전변이 탐색을 통한 뇌 질환 질병 기작 및 치료법 연구를 위한 대용량 유전체 분석 연구’를 공동으로 수행 중이다.
우리 대학 생명과학기술대학 연구팀은 현재 연구를 진행 중인 바이오 빅데이터를 KISTI의 컴퓨팅 인프라 및 빅데이터 분석기술과 접목해 다양한 의․생명과학 연구분야에서 협력을 추진하게 된다.
최근 의‧생명과학 분야 데이터는 그 양이 너무 방대해서 연구실이나 학교와 같은 개별 연구단위에서 분석하기 어려운 수준에 이르렀다. 우리 대학은 전문적으로 빅데이터를 관리하고 분석이 가능한 KISTI와 협력을 통해 기존에 수행하기 어려웠던 빅데이터 분석을 원활하게 연구를 수행할 것으로 기대된다. 끝.
2016.01.25
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KAIST, “실험실 가스안전 이상무”
- 실험실 가스폭발 및 화재상황 가정한 강도 높은 훈련 실시해 -
- “국내 대학 최초로 가스 조기경보시스템 구축해 사고 예방에 앞장 서” -
우리 학교 19일~20일 양일간 국가 비상사태 시 효율적인 대처를 위해 ‘2013 을지연습’을 실시한다.
19일 오전 7시 비상소집과 함께 전 교직원이 창의학습관 터만홀에 소집돼 국가안보의식강화를 위한 교육을 받았다.
이날 오후 4시 신소재공학과 실험실에서는 가연성·독성가스 누출 시 대피훈련과 화재진압훈련이 이어졌다. 최근 대학교 실험실 사고가 연이어 발생하고 있어 비상 상황에 대한 대처 요령과 안전조치 등의 훈련을 받는 학생들의 표정은 여느 때보다도 진지했다.
20일 오전 10시 30분에는 창의학습관 터만홀에서 전 직원이 참여한 가운데 외부 강사를 초청해 안보강연을 갖고 국가 안보의식을 고취할 수 있도록 독려할 예정이다.
황건태(28) 신소재공학과 박사과정 학생은 “많은 실험실을 보유한 KAIST에서 실험실 안전은 생명과 직결되기 때문에 무엇보다도 중요하다”며 “정기적으로 실시되는 안전교육과 비상상황을 가정한 훈련은 아무리 해도 지나치지 않다”고 이번 훈련의 필요성에 대해 말했다.
송민효 안전팀장은 “이번 훈련을 통해 학생들에게 가스 폭발의 위험성을 알리고 효율적인 대처법을 훈련시키는 것이 가장 중요한 임무 중 하나”라며 “실험실 가스 폭발사고를 예방하기 위해 지난 2008년 가스 조기경보시스템을 국내 대학 최초로 도입해 KAIST가 실험실 사고 예방에 앞장서고 있다“고 말했다.
2013.08.19
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2012 재난대응 안전한국훈련 실시
- 중앙안전관리위원회, 소방방재청 주관으로 25~27일 3일간 실시 -
우리 학교는 이달 25일부터 27일까지 3일간 중앙안전관리위원회와 소방방재청이 공동으로 주관하는 ‘2012 재난대응 안전한국훈련’을 실시한다.
이번 훈련은 태풍, 지진, 붕괴, 실험실 가스 누출 및 폭발, 화재, 감염병 등 대규모 재난이 발생하는 상황에 대비해 KAIST 재난관리 체계의 효율적 가동과 점검을 통한 재난대응 능력을 높이기 위해 실시한다.
첫째 날인 25일에는 대규모 풍수해 대응훈련을, 둘째 날인 26일에는 지진, 화재 등 복합재난 대응훈련을, 마지막 날인 27일에는 감염병 대응 도상훈련이 차례로 이뤄진다.
특히, 27일 오후 2시부터 대전 본원의 생명화학공학과 건물에서 해당학과 재학생, 교직원, 그리고 안전팀 직원이 참석한 가운데 실험실 안전 시범식 훈련을 실시한다.
이 훈련은 연구원들이 사용하는 가연성 가스의 폭발 및 독성가스 누출 시 신속한 사고대응과 행동조치 요령 등을 습득하고 사고발생 시 응급조치 능력을 향상시키기 위해 마련됐다.
한편, 이번 ‘2012 재난대응 안전한국훈련’에는 402개 기관 및 단체가 참여하는데 KAIST와 서울대가 시범훈련 실시대학으로 선정됐다.
2011 재난대응 안전한국훈련 사진
2012.04.24
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