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소량의 전류로 전기차 배터리 정밀 진단 가능하다
전기차 배터리를 효율적으로 관리하고 안전하게 사용하기 위해서는 정확한 배터리 상태 진단이 필수적이다. 우리 연구진이 소량의 전류만을 사용해 높은 정밀도로 배터리의 상태를 진단하고 모니터링할 수 있는 기술을 개발하여 배터리의 장기적 안정성과 효율성을 극대화할 것으로 기대된다.
우리 대학 전기및전자공학부 권경하 교수와 이상국 교수 연구팀이 전기차 대용량 배터리의 안정성과 성능 향상에 활용할 수 있는 전기화학 임피던스 분광법(이하 EIS) 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
EIS 기술은 배터리의 임피던스* 크기와 변화를 측정해 배터리 효율과 손실을 평가할 수 있는 강력한 도구로, 배터리의 충전 상태(state-of-charge; SOC) 및 건강 상태(state-of-health; SOH)를 평가하는 중요한 도구로 여겨진다. 또한 배터리의 열적 특성과 화학적/물리적 변화, 수명 예측, 고장의 원인을 식별하는 데 활용 가능하다.
* 배터리 임피던스: 배터리 내부에서 전류 흐름에 저항하는 요소로, 이를 통해 배터리 의 성능과 상태를 평가할 수 있는 지표
그러나 기존 EIS 장비는 비용 및 복잡성이 높아 설치, 운영 및 유지 보수가 쉽지 않다. 또한, 감도 및 정밀도 제약으로 수 암페어(A)의 전류 교란을 배터리에 인가하는 과정에서 배터리에 큰 전기적 스트레스가 가해지기 때문에 배터리의 고장이나 화재 위험을 증가시킬 수 있어 활용이 어려웠다.
이에 연구팀은 고용량 전기차 배터리의 상태 진단 및 건강 모니터링을 위한 소전류 EIS 시스템을 개발하고 입증했다. 이 EIS 시스템은 낮은 (10mA) 전류 교란으로, 배터리의 임피던스를 정밀하게 측정할 수 있으며 측정 시 발생하는 열적 영향 및 안전 문제를 최소화한다.
추가로 부피가 크고 비용이 많이 드는 구성요소를 최소화해 차량 내 탑재가 용이한 설계다. 해당 시스템은 전기차 배터리의 여러 운영 조건(다양한 온도 및 배터리 잔존용량을 나타내는 SOC 레벨에서 배터리의 전기화학적 특성을 효과적으로 파악할 수 있음이 입증됐다.
권경하 교수(교신저자)는 "이 시스템은 전기차용 배터리 관리 시스템 (BMS)에 쉽게 통합 가능하며, 기존의 고전류 EIS 방식 대비 비용과 복잡성을 현저히 낮추면서도 높은 측정 정밀도를 입증했다ˮ면서 "전기차 뿐만 아니라 에너지저장시스템(ESS)의 배터리 진단 및 성능 향상에도 기여할 수 있을 것ˮ이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 저명 학술지 `IEEE Transactions on Industrial Electronics (동 분야 상위 2%; IF 7.5)'에 지난 9월 5일 발표됐다.
(논문명 : Small-Perturbation Electrochemical Impedance Spectroscopy System With High Accuracy for High-Capacity Batteries in Electric Vehicles, 링크: https://ieeexplore.ieee.org/document/10666864)
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 기초연구사업, 산업통상자원부 한국산업기술기획평가원의 차세대지능형반도체기술개발사업 및 정보통신기획평가원의 인공지능반도체대학원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2024.10.17
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인공지능을 위한 신소재 혁신방향 제시
최근 ‘스타링크’와 같은 초연결 인터넷망과 빠른 통신이 가능한 6G 기술, 초고속 연산장치들이 개발됨에 따라, 이들과 쉽게 융합될 수 있는 초소형 고성능 장치들이 요구되고 있다. 이를 위해 감도가 좋은 센서 소재, 외부 자극을 감지할 수 있는 스마트 소재, 해킹이 불가능한 보안 소재 등 혁신적인 신소재 기술의 중요성이 날로 커지고 있다.
우리 대학 신소재공학과 김상욱 교수 연구팀이 생명화학공학과 리 섕 교수, 전기및전자공학부 권경하 교수, DGIST 로봇 및 기계전자공학과 김봉훈 교수와 함께 4차 산업혁명의 핵심 분야인 사물인터넷(IoT)을 크게 혁신할 수 있는 핵심 신소재를 소개하는 초청 논문을 발표했다고 22일 밝혔다.
김상욱 교수 연구팀은 그간 초미세 반도체회로 구현을 위한 블록공중합체 자기조립 제어(Directed Self-Assembly; DSA) 연구 분야를 세계 최초로 개척했고, 이를 실제 반도체 리소그라피 공정과 융합하는 데 성공해 국제 반도체 로드맵에 등록시켰다.
최근까지도 이 나노소재 기술을 반도체뿐만이 아니라 보안소자, 센서, 유저 인터페이스 등에 다양하게 적용하는 연구 방향을 제시해 국제적으로 선도해왔고, 이번에 그 중요성과 과학기술적 기여도를 인정받아 세계적인 학술지 `네이처 리뷰 일렉트리칼 엔지니어링(Nature Review Electrical Engineering)' 에 퍼스펙티브(perspective) 논문을 초청받아 표지논문으로 발표했다.
김상욱 교수는 “포스트 인공지능 시대의 사물인터넷 시스템은 신소재 기반의 저비용, 저전력, 소형화, 및 지속가능성이 강화된 소자기술의 혁신이 중요한데 자기조립 나노패턴 소재가 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
`네이처 리뷰 일렉트리칼 엔지니어링' 은 세계적으로 권위를 인정받는 네이처 저널에서 올해부터 새로 발간한 인공지능 기술등 전기전자 분야 리뷰 전문 학술지로서 관련분야의 세계적인 석학들을 엄격한 기준에 따라 선정하여 논문을 초청한다. 특히 특정 연구 분야를 객관적인 시각으로 소개하는 일반 리뷰(review)와는 달리 저자의 선구적이고 독창적인 시각을 제시하는 퍼스펙티브(perspective) 논문은 극히 소수의 학계 권위자에게만 의뢰하는 것으로 알려져 있으며, 이번 논문은 그 우수성을 인정받아 해당 호의 표지 논문으로 선정되었다. 한편 이번 논문연구는 한국연구재단의 리더연구자 지원사업인 다차원 나노조립제어 창의연구단의 지원을 받아 수행됐다.
*논문명: Intelligent block copolymer self-assembly towards IoT hardware components
2024.02.22
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KAIST, 세계적 권위의 AI 학회에서 연구 역량 입증
우리 대학 연구진이 인공지능 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 신경정보처리시스템학회(이하, NeurIPS)에서 왕성한 연구 역량과 위상을 입증했다. NeurIPS는 산업계와 학계에서 최신 인공지능 연구를 발표하는 권위 있는 국제학회다. 우리 대학은 2020년에 20편, 2021년에 45편의 논문을 발표했고, 올해도 작년 수준과 비슷한 37편을 게재해 인공지능 분야에서의 왕성한 연구 능력을 학계에 선보였다. 특히, 예종철 김재철AI대학원 교수의 논문(Energy-Based Contrastive Learning of Visual Representations)이 상위 6%만을 선정하는 구두 발표 논문으로 선정되어 질적으로도 우수한 연구 수준을 인정받았다. 이뿐만이 아니라 지난달 28일부터 미국 루이지애나주 뉴올리언스에서 열린 NeurIPS 2022 학회에서 우리 대학 교수진과 동문이 눈에 띄게 활약했다. 오혜연 전산학부 교수(KAIST 인공지능연구원 부원장)와 조경현 동문(KAIST 전산학부 학사 졸업)은 학술위원장 (Program chair)을, 안성진 전산학부 교수는 워크숍위원장(Workshop chair)을 맡았다. 김주호 전산학부 교수는 기조 강연자로 초청되어 ‘인터렉션 센트릭 AI(Interaction-Centric AI)’를 주제로 발표했다. 오혜연 교수는 “다수의 KAIST 연구진이 국제학회 조직위원 및 기조 강연자로 선정되었다는 것은 인공지능 연구 분야에서 KAIST의 위상이 세계적으로 높아졌음을 시사한다”라고 설명했다.
2022.12.11
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KAIST, 융합형 산학연계 프로그램(ILP) 국내 최초 운영
우리 대학이 융합형 산학연계 프로그램(Industrial Liaison Program, 이하 ILP)을 국내 최초로 운영한다.
기술가치창출원 산학협력센터(센터장 이건재)가 주관하는 ILP은 기업혁신, 교육자문, 산학과제·신산업 발굴, 기술이전, 기술창업, 비즈니스 시뮬레이션 등의 분야에서 융합형 토털 솔루션을 제공하는 산학협력 프로그램이다.
KAIST ILP은 연구 분야가 각기 다른 5명의 교수가 팀을 이뤄 기업의 애로사항을 해결하는 것이 가장 큰 특징이다. 여러 분야의 전문가들이 다양한 관점과 경험을 바탕으로 융합적인 문제 해결을 회원기업에 제공하는 형태이며, 국내에서 최초로 시도되는 사례다. 이를 위해 산학협력 경험이 많은 40여 명의 교내 교수진을 ILP에 영입했다.
산학협력센터 관계자는 "기술협력·정보교류·공동연구·기술가치창출 등 기업이 필요로 하는 다양한 요구사항을 석학급 전문가 집단과 지속적으로 협력하며 융합적인 해결방식을 찾고자 하는 산업계의 요구가 있다ˮ라고 프로그램의 추진 배경을 설명했다.
KAIST 산학협력센터는 교내 연구인력, R&D 성과, 인프라 등 우수자원 정보를 유기적으로 기업과 공유하고 활용할 수 있는 원스톱 지원체계를 구축해 기업회원사에 서비스를 제공하는 산학연계 포털로서 역할을 수행 할 방침이다.
기업회원사에는 크게 일곱 가지 서비스를 지원한다. KAIST의 연구자 및 기술정보 공유를 통한 ʻ기업혁신 자문ʼ, 임직원 역량 강화를 위한 맞춤형 ʻ교육자문ʼ, 기업경쟁력 확보를 위한 ʻ산학과제 발굴ʼ 및 ʻ신산업 발굴ʼ, 산학 간 전략적 협력 또는 조인트 벤처를 위한 ʻ기술이전ʼ 및 ʻ기술창업 파트너십ʼ, Virtual 창업 및 투자를 통한 기업리스크 헤지용 ʻ비지니스 시뮬레이션ʼ 등의 서비스가 제공된다.
KAIST는 기업체들과의 적극적인 산학협력 및 융합자문을 수행하기 위해 관련 분야의 경험이 풍부한 석학급 교수진 10명을 프로그램 디렉터로 임명했다.
프로그램 디렉터들은 AI/로봇(전산학부 오혜연·산업시스템공학과 장영재·기계공학과 박용화 교수), 바이오/제약(생명과학과 김대수·물리학과 박용근 교수), 소재/전자(신소재공학과 김상욱·전기및전자공학부 윤준보·조성환 교수), 에너지/환경(생명과학과 김희탁·건설및환경공학과 손훈 교수) 등 4개 분야에서 활동한다. 산학협력센터장인 이건재 교수(신소재공학과)가 총괄디렉터를 맡아 운영한다.
또한, 첨단기술을 선도하는 융합 자문교수단은 김민수 교수(전산학부· AI), 김찬혁 교수(생명과학과·제약), 박해원 교수(기계공학과·로봇), 서창호 교수(전기및전자공학부·전자) 이해신 교수(화학과·바이오), 김일두 교수(신소재공학과·소재), 김혜진 교수(기술경영학부·기술경영), 김병필 교수(기술경영학부·기술법무) 등 총 30여 명의 KAIST 교수들로 구성했다.
이를 통해 산학 간 긴밀하고 방대한 네트워크를 형성하고 미래 과학기술 사회를 대비할 경쟁력을 확보하는 것이 이번 융합형 산학연계 프로그램의 운영 목표다.ILP 총괄 디렉터인 이건재 센터장은 "기술 패권이 국력을 결정하는 첨단 과학기술 시대에는 산업계가 필요로 하는 융합자문, 산학과제 창출, 기술창업 등의 분야에서 도전적인 협력을 추진할 수 있는 새로운 플랫폼이 필요하다ˮ라고 강조했다. 이어, 이 센터장은 "다양한 분야에서 세계적 수준의 연구를 수행하는 KAIST 교수진이 결집해 기업과 소통하는 이번 ILP 프로그램을 통해 기업의 글로벌 경쟁력을 높이고 AI 및 소부장 분야의 강소기업을 육성해 국익 창출에 기여하고자 한다ˮ라고 포부를 밝혔다.
KAIST 산학협력센터는 대기업, 중견기업, 중소·벤처기업, 벤처캐피탈(VC), 정부산하기관 등 전 산업계를 대상으로 연간 회원 기업을 모집해 운영할 예정이다. ILP 홈페이지(https://ilp.kaist.ac.kr)에 프로그램에 관한 자세한 내용이 안내되어 있으며, 자문교수들의 미래 사회 비전과 연구 성과에 대한 다양한 강연도 무료로 시청할 수 있다
2021.09.28
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2021 국제 양자내성암호 학술대회 공동 개최
우리대학이 7월 20일(화)부터 22일(목)까지 3일간 대전컨벤션센터에서 양자내성 암호에 관한 세계 최고의 학술대회인 ʻ2021 국제양자내성암호 학술대회(Post Quantum Cryptography, PQCrypto)ʼ를 한국전자통신연구원(ETRI)과 비대면 방식으로 공동 개최한다.
국제 양자내성암호 학술대회는 양자컴퓨터 기술에 적용할 수 있는 차세대 암호 및 인증 기술에 대한 최신 연구 결과와 정보를 공유는 자리다. 2006년부터 유럽·미주·아시아를 순회하여 개최되고 있으며, 올해는 코로나 19의 세계적인 대유행으로 인해 온라인 화상회의 프로그램인 줌(Zoom)과 유튜브(Youtube)를 통해 발표와 토론을 진행할 예정이다. 우리가 현재 사용하고 있는 암호 체계는 0 또는 1만을 사용하는 디지털 정보로 구성되어 있으며, ʻ정수론적 어려움ʼ의 문제를 근거로 안전하다는 평가를 받고 있다. 예를 들면 합성수를 소인수 분해하는 것이 어렵다는 문제 등이다. 그러나 0이면서 1이기도 한 양자 상태의 정보 결합과 중첩 현상을 이용하는 양자컴퓨터 기술로 공격할 경우, 소인수분해 문제를 쉽게 풀 수 있어 현재 암호는 치명적인 결함을 갖게 된다. 양자컴퓨터를 이용해 공격해도 해독할 수 없는 안전한 양자내성 암호를 조속히 연구 개발해 보급해야 하는 이유다. 이번 학술대회에는 미국 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 양자내성 암호 표준 개발 책임자인 더스틴 무디(Dustin Moody) 박사와 프랑스 리옹 고등 사범학교(École Normale Supérieure de Lyon)의 컴퓨터공학과 데미안 스텔레(Damien Stehle) 학부장의 초청 강연을 비롯해 25편의 엄선한 최신 논문이 발표된다. 또한, 국가 정보통신 인프라를 양자내성암호 방식으로 전환하기 위한 한국·일본·프랑스의 준비 상황도 참석자들과 공유할 예정이다. 미국 표준기술연구소는 2017년부터 전 세계 연구자들을 대상으로 양자내성암호를 주제로 한 공모를 진행했다. 그 결과, 80개의 알고리즘을 접수했으며, 현재 7개의 암호 방식과 8개의 후보 암호 방식을 선정한 상태다. 조만간 최종 방식을 결정해 공개할 것이라는 세간의 기대를 받고 있다. 이번 학술대회에서는 래티스(Lattice)를 이용한 난제, 다변수 다항식 문제를 이용한 방식, 부호 문제를 이용한 방식, 아이소제니(Isogeny)를 이용한 방식, 해시함수(Hash function)를 이용한 방식 등 최근 학계에서 활발하게 다뤄지고 있는 새로운 연구 방식 및 기존 방식을 해독하는 연구 등이 발표된다. 또한, 양자 컴퓨터를 이용한 안전성 분석과 부채널 정보를 이용한 공격 방식 등에 관한 최신 연구 성과도 공유된다. 이번 행사의 총괄을 맡은 김광조 KAIST 전산학부 교수(세계암호학회 석학회원)는 "온라인을 통해 수학·전산학·전자공학·양자정보학·암호 해독 분야의 세계적인 전문가들을 한자리에 초청해 국내 양자내성암호 체계의 조기 전환 방향을 토의하기 위해 이번 학술대회를 준비했다ˮ라고 개최 배경을 밝혔다. 이어 김 교수는 "최신 사이버 공격에 대응해 장기적인 안전성을 보장하는 암호화폐 및 블록체인, 5G 및 6G 이동통신의 암호 체계, 차세대 인터넷 보안 기술, 프라이버시 보호 기술 등을 배울 수 있는 소중한 기회가 되어 세계 수준의 전문 인력을 양성하는 일에도 기여할 수 있을 것ˮ이라고 강조했다.우리나라 시간을 기준으로 20일 오후 1시에 시작되는 이번 행사는 35개국 출신의 연구자 400여 명이 사전 등록을 완료했다. 행사의 모든 순서는 유튜브로 중계되며 전 세계에서 최소 10만 명 이상이 참여할 것으로 기대를 모으고 있다. ʻ2021 국제양자내성암호 학술대회ʼ와 관련한 자세한 안내사항 및 무료 참여 등록 절차는 홈페이지( https://pqcrypto2021.kr )에서 확인할 수 있다.
2021.07.19
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이수현 교수팀, 뇌 복부선조영역의 새로운 기억관련 기능 규명
우리 대학 바이오및뇌공학과 이수현 교수 연구팀과 서울대학교 생명과학부 김형 교수 연구팀이 공동연구를 통해 복부선조영역(ventral striatum)에서 습관행동을 제어하는데 필요한 장기기억이 자동적으로 인출된다는 사실을 밝혔다. 이러한 복부선조영역의 기능을 그 영역과 회로별로 규명하는 것은 인간에게 직접 적용할 수 있는 뇌질환 치료방법 개발과 뇌영역 맞춤형 치료의 이론적 기반이 될 수 있다.
뇌의 복부선조영역은 새로운 가치학습에 중요하며, 중독행동과 조현병 관련 행동에도 연관된 것으로 알려져 왔지만 이러한 행동에 기반이 될 수 있는 기억정보를 처리하고 있는지에 대해서는 불분명했다.
이에 연구팀은 기능적 자기공명뇌영상과 전기생리학적 뇌세포 활성측정법을 모두 이용해 과거에 학습한 물체를 의식적으로 인지하고 있지 않는 상황에서도 복부선조에서 과거에 배운 좋은 물체에 대한 장기기억정보가 활발하게 처리되고 있다는 사실을 밝혀냈다.
또한 자동적으로 인출된 좋은 물체에 대한 기억은 무의식적이며 자동적인 행동, 즉 습관행동을 제어하고, 이를 통해 동물이 장기기억을 기반으로 최대이익을 얻을 수 있는 자동적 의사결정(automatic decision-making) 과정에 사용된다는 실험적 증거를 제시했다.
바이오및뇌공학과 뇌인지공학프로그램 강준영 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 4월 8일(목) 게재됐다.
복부선조영역에서 기억의 자동적 인출과정을 이해함으로써 자동적 행동인 습관과 중독행동 제어의 이론적 기반을 다지고, 나아가 기억의 자동인출(automatic retrieval)과 연관된 현저성(salience) 이상으로 조현병을 이해할 수 있는 이론적 발판을 마련한 것에 이번 연구의 의의가 있다고 볼 수 있다.
이번 연구는 한국연구재단 뇌질환극복사업 및 개인기초연구지원사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
2021.04.09
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산·학·연과 뜻 모아 ‘AI One Team’ 결성
우리대학이 `대한민국 AI 1등 국가'를 위해 KT와 ETRI 등 산·학·연구기관과 손잡고 국내 AI 산업의 경쟁력 강화에 나선다.
우리대학은 20일 오전 대전 KAIST 본관 1층 회의실에서 KT(대표이사 회장 황창규), 현대중공업지주(대표이사 회장 권오갑), 한양대(총장 김우승), 한국전자통신연구원(ETRI, 원장 김명준)과 대한민국 인공지능(AI) 1등 국가를 위한 공동 양해각서(MOU)를 체결하고, `AI One Team'을 결성했다고 밝혔다.
이날 공동 양해각서(MOU) 체결식에는 신성철 KAIST 총장을 비롯해, KT 구현모 대표이사 사장 내정자, 현대중공업지주 정기선 부사장, 한양대 김우승 총장, ETRI 김명준 원장과 과기정통부 장석영 제2차관 등이 참석했으며, 각 기관은 AI 생태계 조성 및 AI 인재 양성을 위해 적극 협력키로 했다.
AI는 디지털 혁신의 핵심 기술로 산업의 근본적 변화를 일으키고 있으며 이 변화의 속도와 폭은 앞으로 더 빨라지고 광범위해질 전망이다. 때문에 정부는 작년 12월 17일 `IT 강국을 넘어 AI 강국으로'라는 비전을 설정하고 AI 기술개발과 생태계 구축을 위한 추진과제를 제시한 바 있다.
우리나라는 세계 최초로 5G 상용화에 성공한 ICT 선진국으로 4차 산업혁명을 주도할 충분한 인프라와 기술을 갖고 있지만, AI 산업에서의 경쟁은 미국과 중국 중심으로 이뤄지고 있어 우리나라가 주도권을 갖지 못하는 게 현실이다. 이 같은 격차가 지속될 경우 자칫 국내에 도입되는 AI 기술, 서비스를 해외 사업자에 뺏기고, 방대한 산업 데이터도 이들에 종속될 우려가 크다는 지적을 받아왔다.
또 많은 기업이 국내 AI 산업 발전을 위해 노력하고 있으나 경쟁관점, 개별기업의 이익관점의 얼라이언스(Alliance)에 국한돼 있다는 아쉬움도 많았다. 따라서 정부가 추진 중인 `인공지능(AI) 국가전략'의 성공적인 이행을 위해서는 산·학·연이 함께 협업해 구체적인 계획 수립과 실행력을 담보할 협력체계 구축의 필요성이 꾸준히 제기돼왔다.
KAIST, KT, 현대중공업지주, 한양대, ETRI는 산·학·연 얼라이언스인 `AI One Team' 결성을 계기로 ▶인재 양성 플랫폼 구축 ▶`AI+X' 적용사례(Use Case) 발굴 및 확산 ▶AI 오픈 생태계 조성 ▶얼라이언스 사무국 설치 등을 통해 `대한민국 AI 1등 국가 실현'에 앞장 선다는 계획이다.
■ 대한민국 AI 역량 강화를 위한 `인재 양성 플랫폼' 조성
AI One Team은 우선 AI 산업을 일으키는 핵심을 인재확보로 보고, KAIST·한양대·ETRI와 함께 인재 양성 플랫폼 조성에 나설 방침이다. 이를 위해 AI 실습과 개발을 위한 `AI 교육플랫폼'을 공동으로 구축할 계획이다. 중소기업, 벤처, 학생들이 지닌 아이디어를 바탕으로 새로운 AI 카테고리를 추구하고 경험을 쌓을 수 있도록 그래픽처리장치(GPU) 기반의 고성능 컴퓨팅 자원과 학습용 데이터, 온/오프라인 교육 프로그램 등을 제공한다.
이와 함께 누구나 쉽게 참여하고 접할 수 있는 `산업 실무형 AI 교육과정'을 개설해 각 산업 도메인별 특성에 따른 기술인력 양성에 나선다. 이를 통해 AI 인력확보에 큰 애로사항인 실무형 기술인력 부족 문제를 해소한다는 입장이다.
마지막으로 AI 인재의 수요와 공급을 연결하는 플랫폼을 구축한다. 현재 AI 인재들은 학위, 엘리트 중심으로 양성되고 있어, 국내·외 유수 기업이 대부분의 인재를 채용해 중소·벤처기업에게는 그 기회가 매우 부족한 게 현실이다. 따라서 산업에서 원하는 역량을 갖춘 인재들이 그들을 필요로 하는 기업과 연결될 수 있도록, `AI 인재 플랫폼'을 통해 산업 전반에 AI 인재가 골고루 활용될 수 있도록 기회를 제공한다.
■ 실제 산업현장에 AI 기술 접목, `AI+X' 적용사례(Use Case) 발굴 및 확산
AI를 전 산업에 빠르게 확산시키기 위해서는 산업별 리더들과의 협업도 필요하다. KAIST, 한양대, ETRI와 KT의 협력이 대한민국 AI 역량 제고를 위한 인재 양성에 있다면, 현대중공업지주와의 협력은 한 걸음 더 나가서 업계 리더가 실제 산업 현장에 AI 기술을 접목해 혁신적인 Use Case 성공사례를 발굴하고 AI 기술이 산업 현장 곳곳에 확산될 수 있게 하는데 있다.
현대중공업지주는 로봇(Robotics), 스마트팩토리(Smart Factory) 등의 관련 기술개발을 통해 국내 제조업의 스마트화를 선도하고 있는 기업인데 KT와는 지난해 5월 `5G 기반 로봇·스마트팩토리 사업 협력'을 체결하고 디지털 트랜스포메이션(Digital Transformation)을 추진하고 있다.
현대중공업지주는 이번 AI One Team에 인더스트리 대표기업으로 참여해 관련 산업의 적용 노하우(know-how)와 기술을 중소·중견·벤처기업들과 공유해 대한민국의 AI+X 생태계를 확장시킬 계획이다.
■ 중소·벤처가 참여할 수 있는 AI 오픈 생태계 조성, AI 산업 자생 경쟁력 확보
AI One Team의 궁극적인 목적 중 하나는 비 ICT 기업은 물론 중소·스타트업·벤처 기업들의 AI 기술 역량을 높이고, AI를 전 사업에 빠르게 확산시키는데 있다. 중소·스타트업·벤처 기업은 한국산업 경제의 허리 역할을 하고 있어 이들의 AI 역량 강화가 대한민국 AI 경쟁력의 든든한 버팀목이 될 것으로 기대가 크다.
이를 위해 AI One Team은 중소·벤처 기업들이 자유롭게 참여할 수 있는 오픈형 AI 생태계를 조성하고 제조, 유통, 서비스, 금융 등 다양한 산업에서의 AI 디지털 트랜스포메이션 성공사례를 공유, 필요한 솔루션과 인재를 쉽게 만날 수 있는 플랫폼이자 생태계로 확대 발전시킬 계획이다.
AI 수요가 있으나 추진이 어려운 기업이 문제를 공유하면, `인재 양성 플랫폼'을 통해 체계적인 교육을 받은 인력이 이 문제를 해결하며, 필요할 경우 산·학이 참여해 함께 솔루션을 찾는 구조이다. AI One Team에 참여하는 각 기관에서 개발한 AI 핵심 기술들을 오픈소스화해 공유하고, 데이터와 사례를 지속 축적해 산업계에서 지속적으로 활용되도록 공동연구도 함께 추진한다.
스타트업, 중소기업 등이 얼라이언스를 통해 교육, 데이터, 플랫폼을 제공 받아 새로운 사업을 육성(Incubating)하고 AI 산업의 자생적인 경쟁력을 높일 수 있는 기회를 가질 수 있을 것으로 기대된다.
■ 긴밀한 협력, 신속한 결과물 도출을 위해 `얼라이언스 사무국' 설치
AI One Team의 협력 아이템 실행과 AI+X 오픈 생태계 확대의 지속적인 동력 확보를 위해 `얼라이언스 사무국'이 KT 내에 설치, 운영된다. 얼라이언스 사무국은 참여기관 간 긴밀한 협력과 구체적인 결과물 도출, 확산에 힘을 실을 예정이다. 특히 우리나라 AI 산업이 지속성장할 수 있는 파이프라인(pipeline)을 만들고 AI가 산업계 전반에 자리매김 할 수 있도록 노력할 계획이다.
AI One Team은 KAIST, 한양대, ETRI의 AI 연구개발 역량과 KT와 현대중공업지주의 다양한 AI 산업 현장경험을 바탕으로 다양한 공동연구, 새로운 기술개발을 이뤄내 국내 AI 관련 생태계를 넓힐 뿐만 아니라 AI 산업 발전에 크게 기여할 것으로 예상된다. 전문가들은 국내 AI 산업 발전은 물론 세계 AI 표준화, 글로벌 AI 인재 양성 등 글로벌 AI 산업을 주도하는 역할을 AI One Team에 기대하고 있다.
과학기술정보통신부 장석영 제2차관은 "국내 AI 경쟁력 확보와 AI 기반의 혁신성장을 위해서는 정부의 노력과 함께 이번 MOU와 같은 민간의 자발적인 협력이 매우 중요하다ˮ고 강조하며, "앞으로 정부는 AI 국가전략의 철저한 이행과 동시에 민간의 공유와 협력의 노력들도 적극 지원해 AI 고급･융합 인재 양성, 생태계 조성 등 AI 정책의 성과를 조기에 창출해 국민 삶의 질이 윤택해질 수 있도록 노력하겠으며, 이번 MOU에 참여한 KT 등의 기업과 기관들도 앞으로 협력 사항들의 구체화는 물론 성과 달성을 위해 노력해 달라ˮ고 당부했다.
신성철 KAIST 총장도 "인공지능 기술은 2~3등의 기술은 의미가 없는 `승자독식(Winner takes all)'의 분야ˮ라고 강조하며 "산·학·연의 긴밀한 협업을 통해 개발된 최고의 인공지능 기술이 산업 현장에 신속하게 적용돼 `AI 1등 국가'라는 탁월한 성취로 이어질 수 있도록 AI One Team에 협력과 지원을 아끼지 않겠다ˮ고 말했다.
2020.02.20
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KAIST 총동문회, 자랑스런 동문상 수상자 선정
KAIST(총장 신성철) 총동문회(회장 차기철)가 2019년도 ‘KAIST 자랑스런 동문상’ 수상자를 선정해 발표했다.
올해 수상자는 ▲김명준 ETRI 원장 ▲신동렬 성균관대 총장 ▲이동면 KT 사장 ▲김창한 펍지 대표 등 4명이다.
KAIST 자랑스런 동문상은 산업기술 발전에 지대한 공헌을 하거나 뛰어난 학문적 성취 및 사회봉사로 모교의 명예를 빛낸 동문을 매년 선정해 KAIST 총동문회가 수여한다. 1992년 제정해 지금까지 28회에 걸쳐 103명의 수상자를 배출했다.
수상자들은 현재 사회 각계각층의 요직에서 활약하고 있다. 역대 주요 수상자로는 신성철 KAIST 총장(2010년 수상), 김기남 삼성전자 대표이사 부회장(2012년 수상), 김정주 넥슨 대표이사(2007년), 이공주 청와대 과학기술보좌관(2005년 수상) 등이 있다.
올해도 학술, 사회, 산업 등 다양한 분야에서 활약하고 있는 동문 4인이 수상자로 선정됐다. 시상식은 18일(토) 그랜드 인터컨티넨탈 서울 파르나스호텔에서 열리는 2020년 KAIST 총동문회 신년교례회에서 진행된다.
김명준(전산학부 석사 78학번) 한국전자통신연구원(ETRI) 원장은 소프트웨어 전문가로 ETRI에서 기획본부장, 창의연구본부장 등을 거치며 우리나라를 IT 강국으로 만드는 데 일조하며 국가 경쟁력 강화와 과학기술 발전에 크게 기여했다.
신동렬(전기및전자공학부 석사 80학번) 성균관대학교 총장은 산업계와 학계를 두루 경험한 전문가로, 4차 산업 혁명 흐름을 선도하기 위한 창의 융합 교육 정책과 혁신적인 교육 프로그램을 제시하는 등 국가 발전에 이바지할 인재 양성에 기여하고 있다.
이동면(전기및전자공학부 석사 85, 박사 87학번) KT 사장은 창조적이고 실용적인 연구 혁신 기술자로, 초고속 통신망 사업 발전과 차세대 기술 개발을 위한 미래 사업 발굴 및 글로벌 사업 확장을 이끌며 국가 경쟁력을 높인 공로를 인정받았다. 김창한(전산학부 학사 92, 석사 97, 박사 98학번) 펍지(주) 대표는 끊임없는 도전과 포기하지 않는 벤처 정신을 바탕으로 전 세계적인 돌풍을 일으킨 게임 ‘배틀그라운드’를 성공시키며 대한민국 게임 위상을 높이며 IT 콘텐츠 산업 발전에 크게 기여했다.
KAIST 차기철 동문회장은 “자랑스런 동문상은 국가와 사회 발전에 공헌하고 모교의 명예를 높인 동문에게 주어지는 영광스러운 상”이라며 “그동안 수상자들의 면면만 봐도 세계적인 KAIST의 위상을 느낄 수 있다”고 밝혔다.
2020.01.16
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스티브 박 교수, 균일한 성능 갖는 인공피부 제작기술 개발
〈 스티브박 교수, 오진원 석사 〉
우리 대학 신소재공학과 스티브박 교수, 기계공학과 김정 교수, 한국전자통신연구원(ETRI) 심주용 박사 공동 연구팀이 균일한 성능과 이력현상이 낮은 인공 피부 제작 기술을 개발했다.
연구팀이 개발한 기술은 향후 인공 피부, 헬스케어 장비 등 다양한 분야에서 적용 가능할 것으로 기대된다.
오진원 석사가 1 저자로 참여한 이번 연구결과는 국제학술지 ‘스몰(Small)’ 8월 16일 자 표지논문에 게재됐다. (논문명 : Highly Uniform and Low Hysteresis Piezoresistive Pressure Sensors based on Chemical Grafting of Polypyrrole on Elastomer Template with Uniform Pore Size)
최근 인공 피부 제작을 위한 촉각 센서 연구가 활발히 진행되고 있다. 촉각 센서 관련 연구는 센서의 민감도, 자극 측정 범위, 반응 속도 등 센서의 성능 개선에 집중돼 있다. 그러나 센서의 상용화를 막는 가장 큰 걸림돌은 센서 간 낮은 균일성과 이력현상이다. 이 문제를 해결하기 위한 연구가 계속되고 있다.
이력현상이란 촉각 센서에 압력이 가해질 때와 제거될 때 센서의 전기적 신호의 변화 양상이 차이를 나타내는 현상을 말한다. 즉, 센서에 같은 압력이 가해져도 다른 전기적 신호를 보일 수 있음을 뜻한다. 따라서 이력현상이 커지면 촉각 센서의 압력 측정 정확성이 떨어지게 된다.
센서 간 높은 균일성은 촉각 센서의 상용화에 필수적이다. 같은 조건으로 제작된 센서의 압력에 대한 민감도가 서로 다르면 센서의 측정 신뢰도가 떨어지게 되고 낮은 재현성으로 인해 상용화가 불가능하다.
연구팀은 낮은 이력현상과 센서 간 높은 균일성을 확보하기 위해 미세유체공정과 화학증착 기법을 활용했다. 연구팀은 미세유체공정을 통해 균일한 크기의 기공을 갖는 고분자 스펀지를 제작했다.
스펀지 기공의 크기는 1.43 %의 변동계수 값을 보였다. 연구팀은 전산 시뮬레이션을 통해 스펀지의 기공의 크기의 변동계수 값이 클수록 센서 간 균일성이 낮아짐을 확인했다.
연구팀은 제작한 고분자 스펀지에 화학증착 기법을 통해 전도성 고분자를 코팅했다. 화학증착 기법은 증착 시간을 통해 증착되는 고분자의 양을 조절할 수 있어 균일한 코팅이 가능하다.
그 결과 제작된 센서는 센서 간 성능의 변동계수 값이 2.43 %로 높은 균일성을 보였다. 또한, 고분자 스펀지와 전도성 고분자가 강한 공유 결합을 형성해 2 % 수준의 낮은 이력현상을 보임을 확인했다.
스티브 박 교수는 “이 기술은 실질적으로 센서의 상용화에 필요한 센서의 균일성을 높이며 이력현상은 감소시킬 수 있는 기술로, 센서의 상용화에 핵심기술로 활용할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.
이번 연구는 KKI 국제공동연구와 글로벌특이점연구의 지원을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. small 표지
그림2. 균일한 크기의 기공을 가지는 고분자 스펀지 SEM 이미지 (우) 같은 조건으로 제작 된 10개의 센서의 압력에 대한 저항 변화
2019.08.20
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김원준 교수, KAIST-NUS 공동 〈국제 혁신 및 기업가정신 학회〉 주최
〈 김원준 교수 〉
우리 대학 기술경영학부 김원준 교수가 공동 학회장으로 활동하고 있는 '국제 혁신 및 기업가정신 컨퍼런스 (AIEA-NBER Conference on Innovation and Entrepreneurship)' 와 '아시아 혁신 및 기업가정신 학회 (Asia Innovation and Entrepreneurship Association, AIEA)는 8월 싱가포르국립대학(NUS)에서 KAIST-NUS 공동 국제학술대회인 'The 7th AIEA-NBER conference on Innovation and Entrepreneurship'를 주최(hosting)한다.
8월 16일부터 3일간 열리는 이번 국제 학회는 혁신 및 기업가정신 (Innovation and Entrepreneurship), 과학기술혁신정책 (Science, Technology, and Innovation Policy) 분야를 대표하는 국제학회 중 하나로 김원준 교수가 MIT 슬로안 경영대학원(Sloan School of Management)의 스칸 스턴(Scott Stern) 교수, 하버드 경영대학원(Harvard Business School)의 조시 러너(Josh Lerner) 교수와 공동으로 학회장을 맡고 있다.
이번 학회는 ‘전미경제연구소(NBER)’에 소속된 미국 주요대학 연구자들과 동경대, 칭화대, 홍콩대, 싱가포르국립대 등으로 구성된 ‘아시아 혁신 및 기업가정신협회 (Asia Innovation and Entrepreneurship Association, 김원준 교수 회장)’ 간의 협력으로 진행이 된다.
전미경제연구소(National Bureau of Economic Research, NBER)는 노벨경제학상 수상자 31명을 포함해 미국 대통령 경제자문위원회 위원장 등 다수의 경영 및 경제 분야 석학들이 소속된 미국의 대표 경제 및 경영 분야 연구기관이며, 매년 미국 소수의 석학들만 선정돼 구성된다.
이번 학회는 4차 산업혁명을 포함한 새로운 기술혁신 패러다임과 기업가정신의 사회경제적 변화에 대한 경영, 경제, 데이터 사이언스 분야 연구를 중심으로 진행되며, 듀크 경영대학 애시시 아로라(Ashish Arora), 하버드 경영대학원의 아리엘 도라 스턴(Ariel Dora Stern) 교수, 동경대 카즈유키 모토하시(Kazuyuki Motohashi) 교수, 칭화대 가오 슈동(Gao Xudong) 교수, 보스턴 대학(Boston University) 경영대 제프 퍼먼(Jeff Furman) 교수, 싱가프로국립대학 경영대의 얀보 왕(Yanbo Wang) 교수 등이 조직위원회를 맡는다.
김원준 교수가 센터장으로 있는 산업미래전략연구센터 (KAIST Center for Industrial Future Strategy)와 싱가폴 국립대(NUS)가 공동 협력 및 후원으로 진행되는 이번 국제 학회를 통해서 혁신 및 기업가정신, 과학기술정책 분야 우리 대학의 위상을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
관련 정보는 링크( http://www.aiea-nber.org )에서 확인할 수 있다.
2019.05.07
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조광현 교수, 뇌의 제어구조 규명
〈 조광현 교수 연구팀 〉
우리 대학 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 뇌 영역 간 복잡한 연결 네트워크에 내재된 뇌의 제어구조를 규명했다.
이번 연구를 통해 뇌의 동작 원리에 대한 이해를 높이고, 뇌의 제어구조 분석을 통해 뇌 질환 연구 및 치료에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 4차 산업혁명의 핵심기술로 주목받는 IT와 BT의 융합연구인 시스템생물학을 통해 규명했다는 의의가 있다.
이병욱 박사, 강의룡, 장홍준 박사과정이 참여한 이번 연구는 셀(Cell) 출판사가 펴내는 융합과학 국제학술지 ‘아이사이언스(iScience)’ 3월 29일 자에 게재됐다.
뇌의 다양한 인지기능은 뇌 영역들 사이의 복잡한 연결을 통한 영역 간 상호작용으로 이뤄진다. 최근 뇌의 연결성에 대한 정보가 뇌의 동작 원리를 파악하는 핵심이라는 의견이 대두되면서 세계적으로 뇌 연결성을 파악하기 위한 커넥톰(Connectome) 연구가 활발히 이뤄지고 있다.
이를 통해 뇌 영역 사이의 구체적 연결성이 파악되고 있지만 복잡한 연결성에 내재된 뇌의 동작 원리에 대한 이해는 아직 매우 부족한 상황이다. 특히 뇌의 강건하면서 효율적 정보처리 능력의 기반이 되는 뇌의 숨겨진 제어구조는 파악된 내용이 없다.
조 교수 연구팀은 뇌의 제어구조 분석을 위해 ‘미국국립보건원(NIH) 휴먼 커넥톰 프로젝트(Human Connectome Project)’에서 제공하는 정상인의 뇌 영상 이미지 데이터를 활용해 뇌 영영 간 네트워크를 구축했다.
이후 연구팀은 그래프 이론의 최소지배집합(minimum dominating set) 개념을 활용해 뇌 영역 간 복잡한 연결 네트워크의 제어구조를 분석했다.
최소지배집합이란 네트워크의 각 노드(뇌의 각 영역)가 링크(뇌의 서로 다른 영역간의 연결)로 연결된 이웃 노드에 직접적 영향을 줘 기능을 제어할 수 있다고 가정할 때, 네트워크를 구성하는 모든 노드를 제어하는 데 필요한 최소한의 노드 집합을 말한다.
기존 여러 연구를 통해 다양한 생체 네트워크 및 통신망, 전력망 등의 복잡계 네트워크를 제어하는 데 있어서 최소지배집합이 핵심적인 역할을 한다는 것이 보고된 바 있다.
연구팀은 최소지배집합을 기반으로 ‘제어영역의 분포(distribution of control)’와 ‘제어영역의 중첩(overlap in control area)’이라는 두 가지 지표를 정의한 뒤 이를 기준으로 총 네 종류의 제어구조를 정의했다.
이후 연구팀은 브레인 네트워크를 비롯해 도로망, 통신망, 소셜 네트워크 등 실존하는 다양한 복잡계 네트워크가 어떤 제어구조를 갖는지 분석했다. 분석 결과 뇌는 다른 대부분 네트워크와는 달리 제어영역이 분산된 동시에 서로 중첩된 특이한 구조로 이뤄짐을 밝혀냈다.
뇌의 이러한 제어구조는 외부 섭동에 의한 네트워크의 높은 강건성을 유지하면서 동시에 여러 인지기능을 효율적으로 수행하기 위한 영역들의 상호 활성화를 다양하게 하기 위한 것임을 밝혔다.
IT와 BT가 융합된 시스템생물학 접근을 통한 브레인 네트워크의 구조분석은 인공지능의 발전에도 기여할 것으로 보인다. 브레인 네트워크의 진화적 설계원리에 대한 이해를 높인다면 컴퓨터 과학자들이 이를 이용해 새로운 인공지능 기술을 개발할 수 있다.
조 교수는 “지금껏 뇌의 제어구조가 밝혀진 바가 없었다”라며 “복잡한 연결성에 숨겨진 브레인 네트워크의 진화적 설계원리를 시스템생물학 연구를 통해 찾아냄으로써 뇌의 동작 원리를 파악할 수 있는 새로운 가능성을 제시했다”라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 바이오의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 뇌의 제어구조 규명
그림2. 뇌 영역 간 네트워크 구축
2019.04.10
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변혜령 교수, 빠른 충전 가능한 리튬-산소전지 개발
〈 변 혜 령 교수 〉
우리 대학 화학과 변혜령 교수 연구팀과 EEWS 정유성 교수 연구팀이 높은 충전 속도에서도 약 80%의 전지 효율 성능(round-trip efficiency)을 갖는 리튬-산소 전지를 개발했다.
기존에 개발된 리튬-산소 전지는 충전 속도가 높아지면 전지 효율 성능이 급속히 저하되는 단점이 있었다. 이번 연구에서는 방전 생성물인 리튬과산화물의 형상 및 구조를 조절해 난제였던 충전 과전위를 낮추고 전지 효율 성능을 향상시킬 수 있음을 증명했다.
특히 값비싼 촉매를 사용하지 않고도 높은 성능을 가지는 리튬-산소 전지를 제작할 수 있어 차세대 전지의 실용화에 기여할 것으로 보인다.
이번 연구결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 2월 14일자 온라인 판에 게재됐다.
리튬-산소 전지는 리튬-이온 전지보다 3~5배 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 한 번 충전에 장거리 주행을 할 수 있는, 즉 장시간 사용이 요구되는 전기차 및 드론 등의 사용에 적합한 차세대 전지로 주목받고 있다.
하지만 방전 시 생성되는 리튬과산화물이 충전 시 쉽게 분해되지 않기 때문에 과전위가 상승하고 전지의 사이클 성능이 낮은 문제점을 갖고 있다. 리튬과산화물의 낮은 이온 전도성과 전기 전도성이 전기화학적 분해를 느리게 만드는 것이다.
리튬과산화물의 전도성을 향상시키고 리튬-산소 전지의 성능을 높이기 위해 연구팀은 메조 다공성 탄소물질인 CMK-3를 전극으로 사용해 일차원 나노구조체를 갖는 비결정질 리튬과산화물을 생성하는 데 성공했다.
전극을 따라 생성되는 비표면적이 큰 비결정질의 리튬과산화물은 충전 시 빠르게 분해돼 과전위의 상승을 막고 충전 속도를 향상시킬 수 있다. 이는 기존의 결정성을 갖는 벌크(bulk) 리튬과산화물과 달리 높은 전도성을 갖기 때문이다.
이번 결과는 촉매나 첨가제의 사용 없이도 리튬과산화물의 크기 및 구조를 제어해 리튬-산소 전지의 근본적 문제를 해결할 수 있는 방법을 제시했다는 의의를 갖는다.
변혜령 교수는 “리튬과산화물의 형상, 구조 및 크기를 제어해 전기화학 특성을 변화시킬 수 있음을 증명함으로써 리튬-산소 전지뿐만이 아닌 다른 차세대 전지의 공통된 난제를 해결할 수 있는 실마리를 찾았다”고 말했다.
이론 해석을 제공한 정유성 교수는 “이번 연구 결과로 기존에 절연체로 여겨진 리튬과산화물이 빠르게 분해될 수 있는 반응 원리를 이해할 수 있었다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며 일본의 리츠메이칸(Ritsumeikan) 대학 가속기 센터와 공동연구로 진행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 리튬과산화물 도식 및 투과전자현미경 사진
그림2. 충전 속도 특성 비교
그림3. DFT 계산을 통한 (a) 결정질 및 (b) 비결정질 리튬과산화물의 충방전 에너지 다이어그램
2018.03.29
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