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모바일 기기에서 3D 렌더링 하는 AI 반도체 개발

KAIST(총장 이광형)는 모바일 기기에서 실사에 가까운 3D 렌더링을 할 수 있는 인공지능(AI) 반도체를 개발했다고 7일 밝혔다. 블렌더 같은 복잡한 소프트웨어 없이 3D 그래픽 편집과 디자인을 AI 학습으로 대체할 수 있으리란 기대다. 3D 영상 캡처 스튜디오가 필요없어 3D 모델 제작 비용도 줄일 수 있다. 이 학교 유희준 전기및전자공학부 교수 연구팀이 개발한 AI 반도체 '메타브레인(MetaVRain)'은 사람의 시각적 인식 방식을 응용했다. 사람이 사물을 기억할 때 대략적 윤곽에서 시작해 점점 형태를 구체화한다. 또 직전에 본 물체라면 이를 토대로 현재의 물체가 어떻게 생겼는지 바로 추측한다. 이러한 사람의 인지 과정을 모방, 저해상도 복셀을 통해 미리 사물의 대략적 형태를 파악하고 과거 렌더링했던 결과를 토대로 현재 렌더링할 때 필요한 연산량을 최소화했다. 메타브레인은 인공지능 기반 3D 렌더링 기술에 최적화되어, 최대 100FPS 이상의 렌더링 속도를 기록했다. 기존 GPU보다 911배 빠른 속도다. 1개 영상화면 처리 당 소모에너지를 나타내는 에너지효율 역시 GPU보다 2만 6천400배 높았다. VR 및 AR 헤드셋, 모바일 기기에서도 AI 기반 실시간 렌더링의 가능성을 열었다는 설명이다. 연구진이 개발한 메타브렌 기반 3D 렌더링 응용 시스템은 AI가 사용자가 주는 이미지를 재학습, 3D 모델의 스타일을 손쉽게 바꿀 수 있다. 사용자 얼굴을 본떠 실제에 가까운 3D 아바타를 만들거나, 각종 구조물들의 3D 모델을 만들고 영화 제작 환경에 맞춰 날씨를 바꾸는 등 다양한 응용이 가능하리란 기대다. 유회준 교수는 "이번 연구는 인공지능이 사람의 공간 인지 능력을 모방해 사람이 사물을 인식하고 표현하는 방법을 차용함으로써 효율적인 3D 그래픽스를 가능케 한 연구"라고 말했다. 이 연구는 최근 미국 샌프란시스코에서 열린 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표됐다.

2023.03.07 10:47한세희

항암 면역치료제 효과 떨어뜨리는 단백질 찾았다

조절T세포는 면역반응을 일으키는 일반 T세포와는 달리 면역반응을 억제하는 T세포이다. 자기항원에 대한 면역반응을 억눌러 자가면역 질환을 막는 역할을 하지만, 암 환자의 경우 암세포에 대한 면역항암 치료 효과를 떨어뜨려 문제가 된다. KAIST(총장 이광형)는 종양 안에 있으면서 면역세포의 암세포 제거 능력을 저해하는 조절T세포를 선택적으로 제거하는 신규 면역항암 치료법을 개발했다고 6일 밝혔다. KAIST 의과학대학원 박수형, 신의철 교수, 삼성서울병원 서성일, 강민용 교수 공동연구팀은 신장암 환자의 조직과 혈액을 분석, '시캠1(CEACAM1)'이란 단백질이 혈액 안 조절T세포에선 발현되지 않고 종양 내 조절T세포에서만 발현됨을 발견했다. 연구진이 신장암 환자의 종양 내 면역세포에서 CEACAM1을 발현하는 종양 내 조절 T세포를 없애자 면역항암 작용을 하는 면역세포의 종양 제거 능력이 크게 좋아졌다. 또 CEACAM1을 발현하는 면역세포를 제거하면 대표적 면역항암제인 면역관문억제제의 면역항암 기능이 향상됐다. CEACAM1을 발현하는 종양 내 조절 T세포가 항종양 면역반응을 억제하는 주된 세포임을 확인한 것이다. CEACAM1 단백질을 종양에서 조절T세포만 골라 제거하기 위한 타겟 단밸질로 쓸 수 있다는 의미다. 이 세포의 특성을 파악하고 선택적으로 제거하거나 이를 표적으로 하는 치료 전략이 항암치료 효과 개선과 면역치료제 개발에 활용될 수 있으리라고 연구진은 기대했다. 이번 연구의 공동 제1 저자인 KAIST 전승혁 박사와 삼성서울병원 강민용 교수는 "이번 연구 결과는 새로운 표적 단백질을 발굴함과 동시에 종양 내 조절 T세포의 생물학적 특징에 대한 이해를 높였다는 측면에서 중요한 연구"라며 "이번 연구 결과가 궁극적으로 면역항암제에 대한 저항성을 극복하는 해결책이 될 것으로 기대한다"라고 밝혔다. 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 기초연구실지원사업을 받아 수행한 이번 연구 결과는 미국암학회가 발행하는 학술지 '클리니칼 캔서 리서치(Clinical Cancer Research)'에 최근 게재됐다.

2023.03.06 11:20한세희

과학영재, 과기원 조기진학 도입...학생부에 올림피아드 수상 경력 기재 허용

앞으로 과학영재학교 학생들이 수학·과학 올림피아드 수상 등 영재교육 이력을 학생부에 기재할 수 있게 된다. 과학영재학교에서 KAIST 등 과기원으로 조기진학 하는 방안을 시범 도입하고, 평소 학생에 대한 관찰을 바탕으로 한 영재 교육 대상자 선발을 확대한다. 과학기술정보통신부는 28일 제14회 국가과학기술자문회의 심의회의 미래인재특별위원회를 개최, 이같은 내용을 골자로 하는 '과학영재 발굴육성 전략(안)을 심의·의결했다. 이번 안은 올해부터 2025년까지 실시될 제4차 과학영재 발굴육성 종합계획이기도 하다. 과학기술 인재 양성의 필요성은 계속 커지고 있으나, 영재 교육 수혜를 받는 학생은 도리어 줄어들고 입시 위주 사교육을 조장한다는 비판에 따른 것이다. 이같은 한계를 딛고 글로벌 수준의 차세대 과학기술 리더를 양성한다는 목표다. 이를 위해 과학영재 발굴육성을 위한 ▲시스템 개선 ▲정책 영역 확장 ▲육성 기반 강화 등 3개 방향을 중심으로 전략을 추진한다. 조기졸업이 거의 불가능했던 기존 과학영재학교 교육 시스템을 개선한다. 부산 한국과학영재학교 학생을 대상으로 4개 과학기술원에 조기 진학하는 트랙을 시범 도입한다. 영재학교 학교생활기록부에 국제과학올림피아드 출전 실적 등 영재교육 이력을 온전히 기재할 수 있도록 법으로 정한다. 과학기술원 입학전형에도 관련 실적을 반영할 수 있게 한다. 영재 교육 대상자를 선발할 때, 대학부설 과학영재교육원 등에서 먼저 교육 받은 후 교사 관찰 등을 통해 우수 학생을 발굴하는 시스템을 확대한다. 지필 고사 없이 관찰과 면접 중심으로 연중 수시 선발하는 도입도 확대를 추진한다. 또 기존 8개 영재학교에 더해, 광주 GIST 부설 AI 영재학교와 충북 KAIST 부설 AI바이오 영재학교를 2027년 개교한다. 이와 함께 해외 과학 교육 기관 등과 협력, 학생들이 직접 다양한 연구과제를 수행해 보는 과학영재 창의연구(R&E)를 글로벌로 확대하는 등 해외 교류를 지원한다. 올해 설립 예정인 허준이 수학난제연구소에서 중고생 및 대학생 수학 영재를 양성한다. 대통령 과학장학금을 대학생뿐 아니라 대학원생에게도 지원하고, 이공계 대학원생이 장교 신분으로 국방과학연구소에서 연구개발을 수행하는 과학기술전문사관 제도를 확대한다. 이종호 과기정통부 장관은 "앞으로도 과학기술·디지털 중심 시대 선도 부처로서, 윤석열 정부의 국정운영 철학·방향을 적극 이행·뒷받침하는 차원에서 과학기술·디지털 인재 양성 정책 발전·고도화에 방점을 두고 다각적 정책 노력을 지속하겠다"라고 밝혔다.

2023.02.28 15:16한세희

삼성전자, KAIST와 로봇 특화 인재 육성 맞손

삼성전자가 KAIST(한국과학기술원)와 손잡고 로봇 특화 인재 육성에 나선다. 사회 구조가 변화하는 가운데 로봇 활용은 더욱 증대되고, 미래의 로봇 산업은 로보틱스, 인공지능(AI), 제조 역량이 융합된 기술력이 요구되고 있다. 이에 따라 KAIST 교육과정에 '삼성전자 로보틱스 인재양성 프로그램' 신설하고 로봇 연구를 선도할 전문 인력을 선제적으로 육성한다는 방침이다. 이 프로그램은 채용연계형 석사 과정으로, 올해부터 매년 10명의 장학생을 선발한다. 심화된 이론과 실무 역량을 겸비할 수 있는 로보틱스 관련 커리큘럼이 진행될 예정이다. 학생들은 재학 기간 동안 등록금과 학비 보조금 등 산학장학금을 지원받고, 학위 취득과 동시에 삼성전자에 입사하게 된다. 또한 삼성전자 현장실습, 로봇 학회와 해외 전시회 참관의 기회도 제공받는다. 이와 관련해 삼성전자와 KAIST는 13일 대전광역시 KAIST 본원에서 '삼성전자 로보틱스 인재양성 프로그램' 신설 협약을 체결했다. 협약식에는 삼성전자 DX부문 CTO 전경훈 사장과 KAIST 이승섭 교학부총장 등이 참석했다. 전경훈 삼성전자 DX부문 CTO 사장은 "빠르게 성장하는 로봇 시장의 변화에 발맞춰 로봇 분야에 전문화된 인재 양성을 위해 프로그램을 신설했다"며 "로봇을 차세대 신성장동력으로 육성하기 위해 적극 지원하겠다"고 말했다. 이승섭 KAIST 부총장은 "최근 미래산업인 로봇 관련 기술의 중요성이 주목받고 관련 기술의 급격한 발전이 이뤄지고 있다"라며 "삼성전자와의 협력을 통해 미래성장동력을 확보하고 새로운 트렌드를 개척해 나갈 예정"이라고 밝혔다. 한편, 삼성전자는 AI, 차세대 통신, 반도체 등 중점 분야에서 계약학과, 연합전공, 양성 트랙 등을 통해 맞춤형 인재를 지속적으로 양성하고 있다.

2023.02.13 15:00이나리

KTL, 반도체용 초순수 생산기술 국산화 박차

한국산업기술시험원(KTL)은 지난 8일 한국중부발전과 한국과학기술원(KAIST)·한국물기술인증원과 반도체 생산공정에 사용하는 '고순도 공업용수(초순수) 생산 국산화 기술개발 업무협약'을 체결했다고 밝혔다. 초순수는 반도체 표면에서 각종 부산물과 오염물 등을 세척하는 공업용수로 세계 시장 규모는 4조4천억원으로 추산된다. 이들 기관은 협약에 따라 ▲초저농도 용존산소 제거용 탈기막(MDG) ▲초저농도 유기물 제거용 자외선 산화장치(UV-TOC) ▲초저농도 이온물질 제거용 이온교환수지(MBP) 등 초순수 공정 전반에 걸친 국산화 소재와 기자재 연구를 함께 수행한다. KTL은 초순수 국산화 장비를 거쳐서 나온 용수 품질과 장비 성능 시험평가법 개발과 표준을 마련한다. KAIST는 수처리 과정에서 배관 등 기자재에서 발생할 수 있는 용출 성능평가법 개발과 표준 마련을 추진한다. 물기술인증원은 용수·용출 성능평가법에 기반한 성능 인증제를 마련한다. 중부발전은 성능평가 시설 구축과 하루 2천400톤의 공업용수를 제공하는 등 초순수 생산기술 성능을 검증할 수 있는 여건을 제공한다. 고영환 KTL 환경기술본부장은 “국가 핵심기술인 반도체 공정용 초순수 개발은 반도체 기반산업 구축의 초석”이라며 “초순수용 설비 성능평가법 표준화와 함께 국산과 외산 비교 성능시험을 통해 우리나라 기술이 국내뿐만 아니라 세계에서도 경쟁할 수 있도록 최선의 노력을 다하겠다”고 밝혔다. KTL은 일본·미국·프랑스 등 일부 선진국에 의존해 온 초순수 생산기술을 자립화하면 수출규제와 글로벌 공급망 변화 대응력이 한 층 강화할 것으로 기대했다.

2023.02.09 11:56주문정

농도 낮은 질산염 폐수에서도 효율적으로 암모니아 생산한다

탄소 순환 못지 않게 영향을 미치는 문제가 질소이다. 질산염은 수질 오염, 산성비, 미세먼지의 생성 원인으로 알려져 있다. KAIST(총장 이광형)는 신소재공학과 강정구 교수 연구팀이 전기를 이용해 저농도 질산염 수용액에서 주요 산업용 소재인 암모니아를 높은 효율로 생산하는 촉매를 개발했다고 8일 밝혔다. 이 전기 촉매는 구리 금속 폼(Cu foam)과 니켈-철 층상이중수산화물의 복합체로 구성돼 있다. 구리 폼은 질산염을 선택적으로 흡착한다. 니켈-철 층상이중수산화물은 화학이나 생체반응을 통해 반응 중 생성된 중간체 수소 라디칼을 생성해 구리 폼에 전달, 질산염이 암모니아로 바뀌도록 효율적으로 진행한다. 니켈-철 층상이중수산화물의 전기전도도가 낮아 질산염 환원이 일어나는 전압에서 수소-수소 결합을 통한 수소가스를 생성하지 않고 효율적으로 수소 라디칼을 물로부터 만들 수 있었다. 구리, 철, 니켈 모두 현재 촉매로 많이 쓰이는 귀금속에 비해 풍부하고 저렴한 소재들이다. 또 이 기술은 기존 질산염 환원과는 달리 저농도 질산염 수용액에서도 좋은 성능을 갖는다. 실제 하천이나 강물, 질산염을 배출하는 저농도 폐수를 이용해 암모니아를 생산할 수 있다. 강정구 교수는 "친환경적인 전기에너지를 이용해 질산염 환원법으로 암모니아를 생성하는 경우, 값비싼 수소 기체를 이용하며 고온·고압의 반응 조건으로 유발되는 안전성 문제를 가진 하버-보쉬 공정을 효과적으로 대체할 수 있다"라며 "반응 자리와 수소 라디칼 자리가 분리된 촉매 구조를 통해 저농도 질산염에서도 효율적으로 암모니아를 생성할 수 있다"라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 나노 및 소재기술개발사업 미래기술연구실의 지원을 받아 수행됐으며, 학술지 '에너지 환경 과학(Energy & Environmental Science)'에 최근 온라인 게재됐다.

2023.02.08 11:28한세희

尹, "지역 디지털 혁신 기업, 글로벌 진출 지원"

"지역에 뿌리를 둔 첨단 과학기술·디지털 혁신 기업이 세계 무대에서 역량을 펼칠 수 있도록 지원하겠다." 윤석열 대통령이 7일 지역 혁신 기업인과 만남을 갖고, 과학기술과 교육에 초점을 둔 지역 발전 정책을 강조했다. 2일 CES에 참가한 디지털 혁신기업인과 대화한데 이어 이번엔 지역 혁신 기업인을 만났다. 윤 대통령은 이날 대전 KAIST 창업원에서 '지역에서 키운 꿈 세계에서 꽃 피우다'라는 주제로 '대전 과학기술·디지털 혁신기업인과의 대화' 시간을 가졌다. 지역에서 시작해 글로벌로 나아가고 있는 혁신 기업인과 새로 창업한 학생 창업자들을 격려하고 기술창업과 과학기술‧디지털 기반 혁신을 지역으로 확산하기 위한 방안을 논의했다. 이광형 KAIST 총장이 '대전 지역 스타트업 혁신 생태계 현황과 과제'를 주제로 발표했으며, 참석 기업인과 창업자들이 지역 혁신기업의 글로벌 성장을 위한 생태계 구축에 관해 의견을 나누었다. 윤 대통령은 간담회에 앞서, 세트렉아이의 초고해상도 위성영상, 토모큐브의 삼차원 영상측정 현미경 등 참석 기업의 기술‧제품이 전시된 시연 부스를 관람했다. 이 자리에는 이종호 과기정통부 장관과 이영 중소기업벤처부 장관도 참석했다. 이종호 장관은 “이번 대전 과학기술‧디지털 혁신기업인과의 대화는 과학기술과 디지털을 중심으로 지역의 균형발전을 견인하겠다는 대통령님의 강력한 의지를 보여주는 것"이라며 "과학기술‧디지털 기업과 인재가 지역에서 성장하여 정착까지 할 수 있는 선순환 생태계를 구축해 나가겠다"라고 밝혔다.

2023.02.07 16:31한세희

가수 이승기, KAIST에 발전기금 3억원 기부

KAIST(총장 이광형)는 가수 겸 배우 이승기 씨가 3억 원의 발전기금을 기부했다고 3일 밝혔다. 이 기금은 KAIST 뉴욕캠퍼스 설립에 쓰이게 된다. 지난해 말 이승기 씨가 이광형 총장에게 직접 연락해 기부 의사를 밝혔다. 이승기 씨는 "인재를 육성하는 귀한 곳에 기부할 수 있어서 영광"이라며 "우리나라가 교육 분야에서도 세계적으로 부강한 나라가 되길 바라는 마음에서 KAIST에 기부하게 되었다"라고 전했다. 이승기 씨는 KAIST 뉴욕캠퍼스 홍보대사를 맡겠다는 뜻도 밝혔다. KAIST는 2021년 KAIST 뉴욕캠퍼스 설립 계획을 밝힌 이후 지난해 뉴욕대·뉴욕시와 협력협정을 체결했다. 현재, KAIST와 뉴욕대 양교에 협업 공간 조성을 추진 중이며, 로보틱스·인공지능 뇌과학·기후변화 등 7개 분야에 걸쳐 60여 명의 교수진이 협력하는 공동 연구를 기획 중이다. 또 교환학생·부전공·복수전공·공동학위 등을 포함한 교육 분야 협력을 협의하고 있다. 이승기 씨의 발전기금 전달식은 이광형 총장, 한재흥 발전재단 상임이사 등 KAIST 관계자들과 이승기 씨와 소속사 관계자들이 참석한 가운데 3일 오후 KAIST 도곡 캠퍼스에서 개최됐다.

2023.02.03 16:48한세희

여러 위성 활용해 지구 감시정찰 능력 확 키운다

지구 궤도에 떠 있는 다수의 위성들을 활용해 감시정찰 능력을 획기적으로 높이는 연구가 본격적으로 이뤄진다. KAIST(총장 이광형)는 '이종 위성군 우주 감시정찰 기술 특화연구센터(HSRC, Heterogeneous Satellite constellation based ISR Research Center)'를 2일 개소했다. 이 센터는 우주에서 운용되는 다양한 위성들을 활용, 미래 우주 감시 체계의 핵심 기반 기술을 확보하고 관련 전문 인력을 양성하기 위해 설립됐다. 위성 기술이 소형화와 네트워크화 중심으로 전환되는 추세에 맞춰 (초)소형 이종 위성군의 설계와 운영에 관련된 기초기술을 연구한다. 이를 통해 서로 다른 임무 장비를 탑재한 다수의 이종 위성 집합체를 활용하는 혁신적 감시정찰 능력을 확보한다는 목표다. 국방핵심기술개발 사업의 일환으로 방위사업청이 지원하며, 국방기술진흥연구소가 관리를 맡아 2028년까지 221억 원의 정부출연금이 투입된다. KAIST가 연구 주관기관을 맡고 14개 대학과 4개 기업이 참여하는 산학연 컨소시엄이 4개의 전문연구실을 구성한다. ▲감시정찰 임무 수행에 필요한 이종 위성군의 설계 및 운용 기술을 연구하는 '이종 위성군 설계 및 운용기술 연구실' ▲인공지능 기반 상황인식 및 상황판단 온보드 및 지상시스템 기술을 종합적으로 확보하기 위한 '이종 위성군 온보드감시정찰 기술 연구실' ▲우주 환경 통신 시스템의 성능 향상 기법을 연구하는 '이종 위성군 지원을 위한 우주 통신 연구실' ▲(초)소형위성체 적용을 위한 우주검증 및 기반기술 확보를 위한 '이종 위성군 우주 검증 및 기반기술 연구실' 등에서 총 14개의 세부과제를 연구·개발한다. KAIST는 특화연구센터를 설립해 뉴스페이스 시대를 주도할 이종 위성군 시스템 연구 역량을 국제적으로 선도하고, 국가 안보를 위한 핵심 전략기술을 확보한다는 계획이다. 최한림 센터장은 "이종의 위성군을 통합적, 협력적으로 활용하는 기술은 세계적으로도 개발이 완료되지 않은 도전적이고 선도적인 기술"이라며 "연구센터를 통해 핵심 우주기술의 국제적 수월성을 확보할 뿐 아니라, 군의 우주국방 로드맵의 실현에도 기여할 기술 기반을 다질 수 있을 것"이라고 말했다.

2023.02.02 15:03한세희

주변 피해 없이 적 드론만 꼭 집어 떨어뜨린다

지난 연말 북한의 드론 5대가 우리나라 영공을 침범, 서울 상공까지 왔다 돌아갔다. 우리 군은 드론을 탐지는 했지만, 격추하지는 못 했다. 드론은 크기가 작고 비행 고도가 낮아 탐지가 쉽지 않다. 민간인 거주 지역에선 사격해 격추시키기도 부담스럽다. 광대역 전자기파를 이용해 드론을 마비시키는 방법도 있지만, 주변 전기전자 장비가 함께 피해를 입는다는 문제가 있다. 주변에 피해를 주지 않고 목표로 하는 드론만 핀셋처럼 꼭 집어서 무력화하는 전자기파 기반 안티 드론 기술이 나왔다. KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 김용대 교수 연구팀이 도심에서 사용 가능한 협대역 전자기파를 원격에서 드론 회로에 주입, 드론을 즉각적으로 무력화하는 안티 드론 기술을 개발했다고 31일 밝혔다. 제조사마다 드론의 제어 회로가 반응하는 고유의 전자파가 있다는 사실을 응용, 이 전자파를 주입해 드론의 센서와 제어 회로 사이의 통신을 방해하는 원리다. 달팽이관에서 뇌로 연결되는 신경망을 잠시 막으면 사람이 평형을 유지하기 어려운 것과 비슷하다. 연구팀은 드론 구동 제어 회로에 전자파를 주입할 때 민감도가 제조사마다 다르다는 것을 발견, 각 제조사별로 민감도를 극대화한 주파수를 파악해 분석했다. 이를 통해 매우 좁은 대역의 협대역전자파를 주입하더라도 원격에서 드론을 즉각적으로 무력화시킬 수 있음을 보였다. 드론의 관성 계측 장치(IMU)는 다양한 센서값들을 제어 유닛 보드에 전달을 한다. 제어 유닛 보드는 이 센서값들을 제어 알고리즘에 적용해 다음 번 드론의 움직임, 즉 로터의 회전 수나 드론의 자세를 계산한다. 관성 계측 장치와 제어 유닛 보드 간의 통신을 방해하면 제대로된 센서값을 받을 수 없어 다음 번 드론의 제어가 불가능해진다. 연구팀은 전자파 간섭(EMI) 취약점을 갖는 제어 유닛 보드에 전자파를 주입, 이들 장치 간 통신을 방해했다. 주변 전자 장치에 미치는 영향을 최소화할 수 있어 도심에서도 적용 가능하다. 같은 제어 유닛 보드를 사용하는 드론들을 이용한 군집 드론 공격이 있을 때, 이들 드론을 동시에 추락시킬 수 있다. A 기종을 사용하는 100개의 적 드론과 B 기종을 사용하는 100개의 아군 드론이 동시에 비행할 때 아군 드론은 전혀 영향을 받지 않으면서 100개의 적 드론을 모두 격추시킬 수 있다는 의미다. 연구팀은 실내 전자파 차폐 시설을 이용해 10m 거리에서 호버링 비행 중인 드론을 즉각 추락시킬 수 있음을 확인했다. 10m 이상의 거리에 대해선 시뮬레이션을 실시해 드론 무력화가 가능함을 확인했다. 공동 제1저자인 장준하 연구원은 "고도화 연구를 통해 자폭 드론, 집단 드론 공격 등으로부터 국민을 보호하는 기술로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. 김용대 교수는 "원천 연구가 이제 끝난 시점이고 실용화 연구를 통해 실제 제품 개발까지 이어질 수 있을지 확인이 필요하다"라며 "추가로 제어 유닛 보드와 IMU 센서 간의 통신 회로 뿐 아니라 다른 회로의 취약점에 대한 연구도 필요한 시점"이라고 말했다.

2023.01.31 11:24한세희

KAIST 등 4개 과기원, 공공기관 해제···해외석학 초빙 자율성 높아져

한국과학기술원(KAIST) 등 4개 과학기술원이 공공기관에서 제외된다. 해외 석학이나 우수 인력을 초빙할 때 인건비를 원활하게 조정할 수 있게 되는 등 운영 자율성이 높아지리란 기대다. 과학기술정보통신부는 30일 기획재정부장관 주재로 열린 공공기관운영위원회에서 한국과학기술원(KAIST)과 광주과학기술원(GIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST) 등 4개 과학기술원이 공공기관 지정 해제됐다고 밝혔다. 과기정통부는 자율적 교육·연구 환경 조성을 위해 4개 과학기술원의 공공기관 지정 해제를 기획재정부와 협의해 왔다. 이에 따라 4개 과학기술원은 교육·연구기관으로서 자율과 책임이 강화된다. 국내외 우수 석학 유치나 박사후연구원 선발 등에 있어 정부의 입김에서 벗어나 운영상 자율성이 높아진다. 앞으로도 한국과학기술원법 등 개별법 근거한 사항 등 교육·연구기관으로서의 경쟁력을 저해하지 않는 사항들은 지속 준수할 예정이라고 과기정통부는 밝혔다. 향후 과학기술원의 특성을 고려해 과학기술원 운영에 대한 별도 관리 방안을 수립할 예정이다. 이종호 과기정통부 장관은 "4개 과학기술원이 교육·연구기관으로서의 특성이 반영된 공공기관 지정 해제를 계기로 세계 수준의 교육·연구기관으로 나갈 수 있도록 적극 지원해가겠다"라 밝혔다. 한편, 이날 공공기관운영위원회에선 내년까지 100개 공공기관에 직무급을 도입한다는 계획을 밝혔다. 직무급제는 연공 서열 등과 무관하게 하는 일의 가치에 따라 보수를 달리 하는 임금 체계를 말한다. 정부는 직무급으로 보수체계를 바꾸는 공공기관에 총인건비 인상, 경영평가 가점 등의 인센티브를 제공한다.

2023.01.30 14:54한세희

폐암세포 전이 막고 치료 가능 상태로 되돌린다

암이 다른 장기로 전이되면 치명률이 높아진다. 국내 연구진이 폐암 세포의 전이를 막고, 치료 가능한 상태로 되돌리는 기술을 개발했다. KAIST(총장 이광형)는 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 폐암 세포의 성질을 변환시켜 암세포의 전이를 막고 약물 저항성을 없애는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 암세포는 전이 능력이 없는 상피세포에서 전이 가능한 중간엽세포로 변화되는 천이과정(EMT)을 겪는다. 연구팀은 이 과정에서 나타나는 다양한 암세포 상태들을 나타낼 수 있는 세포의 분자 네트워크 수학 모델을 만들었다. 이를 바탕으로 전이하거나 약물에 내성을 가진 중간엽세포를 전이가 안 되는 상피세포로 다시 돌아가도록 세포 성질을 변환하는 핵심 조절인자들을 발굴했다. 또 이 과정에서 전이가 잘 되는 불안정한 상태의 암세포가 되는 것을 피하고 항암 화학요법 치료가 잘 되는 상피세포로 온전히 바꾸는데 성공했다. EMT 과정에서 변화가 불완전할 경우 상피세포와 중간엽세포의 특성을 모두 갖는 하이브리드 상태 세포가 되는데, 이들은 줄기세포의 지속적 자가복제 능력이 좋아져 약물 저항성과 전이 잠재성이 큰 것으로 알려져 있다. 암세포의 전이 능력을 낮추려는 기존 시도가 도리어 세포 악성을 키우는 어려움을 낳은 이유다. 연구팀은 유전자 조절 네트워크의 수학 모델을 정립하고 컴퓨터 시뮬레이션 분석과 복잡계 네트워크 제어 기술을 적용했다. 그 결과, 중간엽세포 상태인 폐암 세포를 EMT 하이브리드 세포 상태를 회피하면서 전이 능력이 상실된 상피세포 상태로 역전시킬 수 있는 핵심 분자 타깃 p53(암 억제 단백질)과 SMAD4(EMT를 조절하는 신호전달을 매개하는 중심물질), ERK1/2 (세포의 성장 및 분화에 관여하는 조절인자)를 발굴하고 분자 세포실험을 통해 검증했다. 이번에 개발된 폐암 세포의 EMT 역전 기술은 암세포를 리프로그래밍해 높은 가소성과 전이 능력을 제거하고 항암 화학치료의 반응성을 높이는 새로운 항암 치료 전략이라고 연구진은 설명했다. 조광현 교수는 "높은 전이 능력과 약물저항성을 획득한 폐암 세포를 전이 능력이 제거되고 항암 화학요법치료에 민감한 상피세포 상태로 온전히 역전시키는 데 성공함으로써 암 환자의 예후를 증진할 수 있는 새로운 치료전략을 제시했다"라고 말했다. 조광현 교수 연구팀은 암세포를 정상세포로 되돌리는 가역 치료원리를 최초로 제시했으며, 대장암과 유방암세포 리프로그래밍에 성공한 바 있다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행됐으며 학술지 '캔서 리처시(Cancer Research)'에 실렸다. 논문 제목은 A cell fate reprogramming strategy reverses epithelial-to-mesenchymal transition of lung cancer cells while avoiding hybrid states 이다.

2023.01.30 10:35한세희

발 푹푹 빠지는 모래사장 거침없이 달리는 사족로봇

퍽퍽한 모래 위에서도 민첩하게 걷는 네발 로봇을 만들 수 있는 제어 기술이 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 기계공학과 황보제민 교수 연구팀이 모래와 같은 입상 물질로 이루어진 지반에서 로봇 보행체가 받는 힘을 모델링하고, 이를 사족 로봇에 시뮬레이션하는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 연구팀은 사전 정보 없이도 다양한 종류의 지반에 스스로 적응해가며 보행하기 적합한 인공신경망 구조를 도입해 강화학습에 적용했다. 인공지능에 강화학습을 시킬 떄 많은 데이터가 필요하므로, 실제 환경의 물리 현상을 비슷하게 구현한 시뮬레이션으로 빠르게 데이터를 모으는 방법이 널리 쓰인다. 보행 로봇은 실제 마주친 환경이 학습한 시뮬레이션 환경과 다를 경우 제어 성능이 급격히 떨어지기 떄문에 데이터 수집 단계에서 실제와 비슷한 환경을 구현하는 것이 중요하다. 연구팀은 기존 연구에서 밝혀진 입상 매체의 추가 질량 효과를 고려하는 지반 반력 모델을 기반으로 보행체의 운동 역학으로부터 접촉에서 발생하는 힘을 예측하는 접촉 모델을 정의했다. 나아가 시간 단계마다 하나 혹은 여러 개의 접촉에서 발생하는 힘을 풀이함으로써 효율적으로 변형하는 지형을 시뮬레이션했다. 또 로봇 센서에서 나오는 시계열 데이터를 분석하는 순환 신경망을 사용, 암시적으로 지반 특성을 예측하는 인공신경망 구조를 도입했다. 연구팀은 학습이 완료된 제어기를 직접 제작한 로봇 '라이보'에 탑재했다. 로봇은 발이 완전히 모래에 잠기는 해변 모래사장에서 최대 3.03m/s의 고속 보행을 선보였다. 추가 작업 없이 풀밭, 육상 트랙, 단단한 땅에 적용됐을 때도 지반 특성에 적응해 안정하게 주행했다. 또 에어 매트리스에서 1.54rad/s(초당 약 90°)의 회전을 안정적으로 수행했으며, 갑작스럽게 지형이 부드러워지는 환경에도 빠르게 적응했다. 제1 저자인 최수영 KAIST 연구원은 "학습 기반 제어기에 실제의 변형하는 지반과 가까운 접촉 경험을 제공하는 것이 변형하는 지형에 적용하는 데 필수적이라는 것을 보였다"라며 "제시된 제어기는 지형에 대한 사전 정보 없이 기용될 수 있어 다양한 로봇 보행 연구에 접목될 수 있다"라고 말했다. 이 연구는 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받았으며, 학술지 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 최근 게재됐다.

2023.01.26 10:26한세희

IBS 연구 역량 모은다...KAIST-포스텍 캠퍼스 준공

과학기술정보통신부는 기초과학연구원(IBS)의 KAIST 및 포스텍 캠퍼스 건립 준공검사가 지난 3일 완료됐다고 11일 밝혔다. KAIST 캠퍼스엔 지상 6층 건물 1개동에 물리·화학·생명 분야 5개 연구단이, 포스텍 캠퍼스엔 지상 4층 건물 1개동에 물리·수학 분야 3개 연구단이 입주한다. IBS KAIST·포스텍 캠퍼스 건립사업은 IBS와 특성화대학교가 연계해 우수 인재 육성의 선순환 체계를 구축하고 기초과학 역량을 높이기 위한 계획의 일환이다. 이번 준공을 계기로 KAIST와 포항공대에 흩어져 있던 연구단이 한 곳에 모여 연구할 수 있게 됐다. 2020년 10월 착공해 포스텍 캠퍼스는 작년 10월말, KAIST 캠퍼스는 작년 12월 말 준공했다 총 사업비용은 각각 671억원과 559억원이 소요됐다. 이재흔 과학기술비즈니스벨트추진단장은 "이번 준공을 시작으로 올해 착공 예정인 IBS 본원2차 건립 사업과, 설계 중인 UNIST 캠퍼스 건립 사업이 각각 2025년고 2026년 완공을 목표로 순조롭게 진행되고 있다"라며 "IBS가 세계적 수준의 기초과학 연구를 수행하기 위한 초석이 마련됐다"라고 말했다.

2023.01.11 16:30한세희

KAIST, 초세대 협업연구실 추가 선정

KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 김정호 교수의 'KAIST 시스템반도체 패키징 연구실'과 화학과 장석복 교수의 '유기반응 및 합성연구실을 '초세대 협업연구실'로 추가 선정, 11일 현판식을 가졌다. 초세대 협업연구실은 은퇴를 앞둔 교수가 그간 축적해온 학문 성과와 노하우를 이어가기 위해 후배 교수와 협업하는 KAIST가 2018년 도입한 독자 연구제도다. 김정호 교수가 책임교수를 맡은 KAIST 시스템반도체 패키징 연구실에는 초고속 반도체 집적회로 패키징과 전자파 간섭 등을 연구하는 조천식모빌리티대학원 안승영 교수와 인공지능 반도체 소자 패키지 분야를 연구하는 신소재공학과 김경민 교수가 참여교수로 협업한다. 김정호 책임교수는 고성능 반도체 설계 및 인공지능 공학 설계(AI-X) 분야 석학으로 시스템반도체 패키징 분야의 융합 설계기술인 5I 융합설계 원천기술을 보유하고 있다. 유기반응 및 합성연구실은 장석복 화학과 교수가 책임교수를 맡고 같은 학과의 한순규, 박윤수 교수가 참여한다. 장석복 교수는 전이금속 촉매를 이용한 합성 방법 개발 분야의 세계적 권위자다. 한순규 참여교수는 천연물 화학합성 분야 전문가로 세큐리네가 알칼로이드 합성 분야를 선도하고 있다. 박윤수 참여교수는 물리유기 및 금속화학 분야의 촉망받는 신진 연구자다.

2023.01.11 15:06한세희

한화-KAIST 우주 영재 육성 프로젝트 첫 결실

"종이처럼 접어 달에서 펼칠 수 있는 탐사 기지를 로켓에 실어 보내면 로켓 공간을 효율적으로 사용할 수 있습니다." "달 탐사 기지에 인공 중력을 만들면 달에 간 우주인들이 지구에서처럼 안정적으로 활동할 수 있겠죠." 한화가 지난해 하반기 중학교 1-2학년 학생을 대상으로 진행한 우주 교육 프로그램 '우주의 조약돌'에서 학생들이 탐구한 내용들이다. 한화는 7일 한화빌딩에서 우주의 조약돌 1기 수료식을 연다고 6일 밝혔다. 수료생 29명이 '우리가 달에 산다면'을 주제로 6개월간 진행한 프로젝트 결과도 이날 발표된다. '우주의 조약돌'은 한화 계열사의 우주 협의체 '스페이스 허브'와 KAIST 항공우주공학과가 함께 중학생의 경험형 교육을 위해 설계한 한국판 NASA 우주학교다. 연구 과제 선정부터 논리 구체화, 완성까지 모든 과정을 자기주도적으로 진행하는 개념설계 과정, 과학·기술·공학·수학이 융합된 강의 커리큘럼, 역사·문학·철학 등을 접목시킨 우주 인문학 컨퍼런스 등으로 구성됐다. 교육 관련 모든 비용은 한화가 부담한다. 우주의 조약돌 1기는 지난해 7월부터 12월까지 KAIST 항공우주공학과 현직 교수 8명과 석·박사 과정 멘토의 도움을 받아 진행됐다. 이대영 KAIST 항공우주공학과 교수는 "아이들이 실제 연구자들처럼 스스로 문제를 만들고 답을 찾아가는, 다른 어느 교육 프로그램도 시도하지 못했던 과감한 도전이었다"라고 말했다. 학생들은 7일 수료식에서 종이접기형 달 탐사 기지와 비행형 채굴 로봇, 거울 위성 태양광 발전 등 다양한 분야의 아이디어를 제시하고 이를 구체화한 결과물을 발표한다. 1기생 전원은 일본 우주항공연구개발기구(JAXA) 우주 교육 센터 및 도쿄 돔 시티 우주 박물관을 탐방하고, KAIST 영재교육원 수강권, 전문가 진로 컨설팅, KAIST 총장 수료증을 받는다. 한화와 KAIST는 지속적으로 한국의 우주 연구 및 산업에 종사할 인재를 양성할 계획이다. 최근 정부가 내놓은 2032년 달 탐사, 2045년 화성 착륙 등에 실제 참여할 우주 전문가를 키워내 국가 차원의 우주 경쟁력 확보에 기여하겠다는 것이다. 한화 스페이스 허브 관계자는 "한국 우주 연구와 산업을 이끌어갈 청소년을 지속적으로 육성할 수 있도록 교육 인프라에 대한 지원 규모를 늘려 나갈 계획"이라고 밝혔다. 한화와 KAIST는 올해에도 커리큘럼을 강화해 우주의 조약돌 2기 참가 학생을 선발할 예정이다.

2023.01.06 13:16한세희

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