• 최종편집 2026-01-21(수)

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  • 서울대 이태우 교수팀 디스플레이 핵심 기술 관련 논문, 네이처와 사이언스 게재
    서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 재료공학부 이태우 교수 연구팀이 지난 15일(온라인 공개일 기준) 세계 최고 권위의 과학계 양대 학술지인 ‘네이처(Nature)’와 ‘사이언스(Science)’에 서로 다른 디스플레이 핵심 기술에 관한 혁신적 연구 성과를 각각 발표했다고 밝혔다. 네이처와 사이언스 본지는 각 분야에서 가장 엄격한 심사와 선별 과정을 거치는 학술지로, 인공지능(AI) 단백질 설계의 권위자이자 2024년 노벨화학상 수상자인 데이비드 베이커(David Baker) 워싱턴대 교수의 연구팀 등 세계적인 연구 그룹들이 양대 저널에 우수 성과를 발표하고 있다. 그러나 이태우 교수의 경우처럼 동일 연구자가 같은 날 네이처와 사이언스에 논문을 게재하는 사례는 세계적으로도 극히 이례적이어서 국내외 학계가 이번 성과에 더욱 주목하고 있다. 따라서 이번 사례는 서울공대가 수행한 디스플레이 연구의 높은 학문적 완성도와 국제적 파급력을 전 세계 학계가 공인한 쾌거로 평가된다. 이태우 교수팀은 OLED의 새로운 응용 분야로 꼽히는 신축형 OLED에서 기존의 딱딱한 OLED와 유사한 수준의 밝기와 고효율을 구현할 수 있는 메커니즘을 세계 최초로 규명한 연구 성과를 네이처에 발표했다. 아울러 OLED 이후 차세대 디스플레이로 각광받는 페로브스카이트(Perovskite)의 최대 난제였던 수명 문제를 획기적으로 해결한 연구 성과는 사이언스의 표지 논문으로 선정됐다. 이미 성숙 단계에 접어든 유기발광다이오드(OLED) 분야에서 네이처 논문이 실리는 사례는 대한민국 OLED 연구 역사에서 처음이며 국제적으로도 매우 드물지만, 이태우 교수팀은 피부 부착형 디스플레이의 핵심인 ‘완전 신축형(fully stretchable) OLED’ 관련 연구 결과를 네이처에 발표해 한국 디스플레이의 새 역사를 썼다. 절연성 탄성체에 막힌 삼중항 에너지의 전달 문제를 새로운 에너지 전달 메커니즘인 엑시플렉스(Exciplex)로 해결하고 추가적으로 맥신(MXene) 기반 신축 전극을 도입해 소자를 60%까지 늘려도 성능 및 밝기 저하가 없는 역대 최고 수준의 외부양자효율(17.0%)을 달성한 신축형 OLED 개발에 성공한 것이다. 따라서 이번 연구는 낮은 효율로 상용화를 기대하기 어려웠던 기존 완전 신축성 OLED의 한계를 극복한 성과로 평가된다. 피부, 옷, 사물 등에 부착된 불안정한 환경에서도 충격과 인장을 견딜 수 있는 OLED를 구현한 이 기술은 향후 헬스케어 및 지능형 디스플레이에 응용될 것으로 기대된다. 이태우 교수팀이 기존 페로브스카이트의 수명을 획기적으로 개선한 새로운 페로브스카이트 나노결정 입자 발광체를 개발한 연구 성과가 이번에 사이언스의 표지 논문으로 선정됐다. 이는 이태우 교수팀이 지난 2015년 최초의 고효율 페로브스카이트 발광 다이오드를 구현한 성과를 사이언스에 논문으로 발표한 이후, 같은 저널에 두 번째로 게재한 페로브스카이트 발광체 분야의 논문이다. 차세대 소자인 ‘페로브스카이트 나노결정’은 색 순도, 색 구현 영역, 가격, 흡광도, 소비 전력 등 발광체의 모든 특성에 있어 기존 양자점보다 우위에 있다. 그러나 연한 이온 격자로 이뤄진 근본적 한계 때문에 수명이 짧은 치명적 단점을 지닌다. 이에 이태우 교수팀은 ‘페로브스카이트 나노결정’의 구조적 결함을 보완해 효율과 수명을 높인 ‘계층적 쉘(Hierarchical Shell)’ 기술을 개발했다. 특히 외부 양자 수율(EQY)을 기존 양자점 및 형광체에서 65% 이하를 오랜 기간 넘어설 수 없었지만 이론적 한계치인 91.4%까지 끌어올렸으며, 고온다습한 환경에서도 3000시간 이상 견디는 압도적 안정성을 확보했다. 이번 연구에서는 계층적 쉘 페로브스카이트 나노결정 발광체를 이용해 10.1인치 태블릿에서 75인치 TV까지 프로토타입 디스플레이를 교원 창업기업인 에스엔디스플레이와 협력해 구현했다. 또한 이 새로운 페로브스카이트 나노결정은 3500 PPI(pixels per inch) 이상의 초고해상도 패터닝도 가능한 강점 덕분에 향후 증강현실(AR)·가상현실(VR) 디스플레이 소자에 활용될 가능성이 높다. 2026년 1월 15일, 이태우 교수팀이 네이처와 사이언스에 동시에 발표한 두 연구 성과는 단순히 학술적 가치가 높은 논문을 넘어 세계 디스플레이 시장의 게임 체인저로 부상할 것이란 분석이 나온다. 특히 차세대 초고화질 TV와 AR·VR, 몸에 붙이는 헬스케어 디스플레이 등 미래 산업의 핵심 기술로 널리 응용될 전망이다. 이태우 교수는 “페로브스카이트의 효율과 안정성을 동시에 확보한 사이언스 논문, 신축 시에도 고효율을 유지하는 OLED를 구현한 네이처 논문은 각각 독립적으로도 매우 의미 있는 디스플레이 연구의 진전”이라며 “한국 디스플레이 산업이 도전받는 상황에서 한 연구실에서 두 개의 세계적 난제를 동시에 해결한 이번 성과는 한국 디스플레이 기술의 초격차 우위를 확고히 다지는 계기가 될 것”이라고 밝혔다. 한편 페로브스카이트 발광체는 우수한 발광 특성을 가지지만 이온 결정이 가지는 한계를 가지고 있다. 그러나 이번에 이태우 교수팀이 개발한 계층적 쉘 나노 결정 합성 기술은 기존 양자점이 오랜 기간 수명의 특성을 향상시킨 것보다 더 빠른 속도로 수명 개선을 가능하게 했다. 특히 이번 연구는 2014년 페로브스카이트 발광체가 태동한 이후에 짧은 연구 역사임에도 상업화 수준의 수명을 이루었다는 것에 큰 의미가 있다. 이태우 교수 그룹은 2014년 페로브스카이트 분야가 태동할 시기에 이 분야 최초의 원천 특허를 출원했으며, 에스엔디스플레이를 통해 페로브스카이트 발광체의 상업화에 힘을 기울이고 있다. 그동안 한국 디스플레이 산업은 그 성장 과정에서 원천 재료 특허를 보유한 외국에 매년 많은 로열티를 지불해 왔다. 그러나 앞으로 페로브스카이트 디스플레이가 상업화될 경우 최초로 한국이 디스플레이의 원천 재료를 보유하게 되므로 더 이상 로열티를 외국에 지불하지 않아도 된다는 점에서 큰 의미를 지닌다.
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    2026-01-16
  • 한밭대, 알에이에이피와 AI 기반 도시계획 R&D 협력
    국립한밭대학교 도시공학과와 알에이에이피가 AI 기반 도시계획 R&D 및 인재 양성을 위한 산학협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 이번 협약은 AI 기술 확산으로 도시계획 분야에서 데이터 기반 의사결정과 업무 자동화 수요가 확대되는 가운데, 대학과 기업이 함께 연구·교육·현장 적용을 연계하는 협력 체계를 구축해야 한다는 공동 인식에 따라 추진됐다. 협약식에는 국립한밭대학교 도시공학과 산학협력위원회를 통해 대전 지역 기업도 참여해 도시계획 분야 AI 기술의 동향과 앞으로의 발전 방향에 대한 의견도 함께 나누었다. 협약에 따라 알에이에이피는 자사가 개발·운영하는 국토개발·도시계획 특화 공간 분석 자동화 플랫폼 두랍(do raap)을 제공하고, 국립한밭대학교 도시공학과는 이를 프로젝트 중심 교육과 빅데이터 관련 연구 등에 활용할 예정이다. 이를 통해 대학은 도시계획 실무 현장에서 요구하는 역량을 갖춘 인재 양성과 연구 활동을 강화할 수 있을 것으로 기대된다. 국립한밭대학교 도시공학과와 알에이에이피는 앞으로 도시계획 분야 AI 기술 접목과 관련해 정보와 지식을 공유하고, 기술 발전을 위한 인적 교류와 공동 과제 발굴 등 협력을 지속적으로 확대해 나가기로 했다. 알에이에이피는 단지개발사업, 도시계획시설사업, 개발행위허가 등 도시계획 실무에서 요구되는 공간 분석 및 사업성 분석을 지원하는 플랫폼 두랍(do raap)을 개발·운영하는 기술 기업이다. 이번 협약을 통해 대학의 연구 역량과 기업의 현장 적용성이 결합함으로써, AI 기반 미래 도시계획 기술의 고도화와 인재 생태계 확장에 기여할 것으로 기대된다고 밝혔다.
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    2026-01-16
  • 서울대 이태우 교수팀, 세계 최고 효율 완전 신축성 발광 소자 개발
    서울대학교 공과대학은 재료공학부 이태우 교수와 미국 드렉셀(Drexel)대학교 유리 고고치(Yury Gogotsi) 교수의 공동 연구팀이 차세대 신축성 발광 소자의 한계를 극복하고 세계 최고 효율의 완전 신축성(fully stretchable) 발광 소자를 개발했다고 밝혔다. 완전 신축성 발광 소자란 모든 구성층이 신축성을 갖는 발광 소자를 뜻한다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처(Nature)’에 게재됐다. 웨어러블 기기 시장이 급성장하면서 피부에 직접 부착해 생체 신호를 실시간으로 시각화할 수 있는 웨어러블 디스플레이의 중요성이 높아지고 있다. 하지만 기존 신축성 디스플레이는 주로 딱딱한 비신축성 발광 소자를 신축성 인터커넥트(interconnect)로 연결한 구조를 사용해, 인장 시 접합부 신뢰성이 낮고 피부 밀착성이 떨어지며 표시 화질이 저하되는 한계를 지니고 있었다. 이에 반해 완전 신축성 디스플레이는 소자 자체가 늘어나는 구조이기 때문에 웨어러블 환경에서 고해상도를 유지하며 안정적인 디스플레이 구현이 가능하다. 그럼에도 완전 신축성 올레드(OLED)는 고유 신축성(intrinsically stretchable) 발광층과 전극 기술에서 근본적인 난제를 안고 있었다. 발광층의 경우 유기 반도체에 신축성을 부여하기 위해 부드러운 절연성 탄성체(elastomer)를 첨가해야 하는데, 이로 인해 엑시톤 전달 경로가 끊어져 전하 수송과 엑시톤 에너지 전달, 발광 효율이 모두 크게 저하된다. 전극 역시 기존 올레드에 쓰이는 딱딱한 금속 전극을 사용할 수 없어, 금속 나노와이어를 탄성체 안에 임베딩하는 구조가 연구돼 왔다. 그러나 이 방식은 노출된 나노와이어 간 전하 전달이 원활하지 않고 노출 면적도 제한적이어서, 상부 유기층으로의 전하 주입 효율이 낮았다. 실제로 지금까지 보고된 완전 신축성 발광 소자의 외부양자효율은 약 6.8% 수준으로, 30% 이상이 보고되는 상용 올레드와 큰 격차가 있었다. 공동 연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 ‘엑시플렉스(exciplex) 기반 인광 발광층’과 ‘맥신(MXene)-접합 신축성 전극’을 새롭게 설계했다. 연구팀은 먼저 엑시톤 전달 문제를 해결하기 위해 엑시플렉스 호스트 물질을 도입했다. 기존 신축성 발광층에서는 절연성 첨가제로 인해 근거리 삼중항 엑시톤 전달(덱스터 전달)이 억제돼 효율이 크게 저하됐으나, 연구팀은 엑시플렉스가 삼중항 엑시톤을 단일항 엑시톤으로 변환시켜 장거리 에너지 전달(포스터 전달)을 가능하게 하는 새로운 메커니즘을 통해 신축성과 고효율을 동시에 갖춘 발광층 구조를 세계 최초로 구현했다. 또한 전극 상부에는 금속 탄화물·질화물 계열의 2차원 물질인 맥신을 적용해 우수한 전기전도도와 신축성, 폭넓은 일함수(work function) 조절 능력을 확보함으로써 전하 주입 효율을 크게 향상시켰다. 이는 맥신을 신축성 광전자 소자에 적용한 세계 최초의 사례다. 그 결과 개발된 완전 신축성 올레드는 외부양자효율 17%라는 세계 최고 수준의 성능을 달성했다. 기존 완전 신축성 올레드가 낮은 효율로 상용화가 어려웠던 점을 고려할 때, 이번 기술은 학계와 산업계 모두에서 중요한 전환점으로 평가된다. 또한 높은 인장 변형 조건에서도 밝기와 효율 저하가 거의 없어, 실제 웨어러블 환경에서도 안정적인 구동이 가능함을 확인했다. 이태우 교수는 “완전 신축성 올레드 소자에서 신축성 부여 과정에 필연적으로 발생하던 성능 저하 문제를 발광층과 전극 양 측면에서 동시에 해결할 수 있는 소재적 해법을 제시했다”며 “완전 신축성 올레드가 실험실 수준을 넘어 실제 응용 단계로 진입할 수 있음을 보여주는 성과로, 향후 웨어러블 디스플레이용 발광 소자의 실용화를 크게 앞당길 것”이라고 밝혔다. 한편 이번 연구는 서울대학교를 중심으로 미국 드렉셀대학교, 일본 규슈(Kyushu)대학교 등 총 10개 기관이 참여한 공동 연구로 수행됐다. 연구 수행은 과학기술정보통신부가 재원으로 하는 한국연구재단 연구과제(RS-2025-00560490), 선도연구센터(Pioneer Research Center) 사업(RS-2022-NR067540), 나노·소재기술개발사업(RS-2024-00416938)의 지원으로 이루어졌다. 주환우 박사는 서울대학교 재료공학부에서 박사과정을 마친 후 현재 미국 조지아공과대학교(Georgia Institute of Technology)에서 박사후연구원으로 재직 중이며, 웨어러블 기기의 전력 공급 문제를 해결하기 위한 신축성 태양전지 연구를 수행하고 있다. 서울대학교 박사과정에 재학 중인 김현욱 연구원은 완전 신축성 올레드와 기존 상용 올레드 간 효율 격차를 더욱 줄이기 위한 고효율 발광체 개발 연구를 이어가고 있으며, 향후 박사후연구원으로서 관련 연구를 계속할 계획이다. 연구진은 이번 성과를 바탕으로 완전 신축성 올레드의 산업 적용 가능성을 더욱 확장하기 위한 후속 연구를 지속하고 있으며, 차세대 웨어러블 기기 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.
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    2026-01-15
  • 건국대 김준익 교수 Journal of Innovation 초대 편집위원장 임명
    건국대학교 김준익 교수(경영학과)가 글로벌 학술 출판사 MDPI가 공식 창간한 국제 학술지 ‘Journal of Innovation’의 초대 편집위원장으로 임명됐다. 이번 선임은 세계 최대 규모의 오픈 액세스 학술 출판사이자 세계 5대 학술 논문 출판사 중 하나로 평가받는 MDPI에서 출간하는 500여 개 저널 중 최초로 한국인 편집위원장이 임명된 사례로, 국내 학계의 국제적 연구 경쟁력과 위상을 보여주는 성과로 평가된다. Journal of Innovation(JOI)은 혁신 관리 및 전략, 기업가 정신, 스타트업, 기술 혁신, 파괴적 혁신 등 급변하는 경영 혁신 환경 전반을 아우르는 국제 오픈 액세스 학술지로, 분기별 온라인 형태로 발간된다. 해당 저널은 이론적 기여는 물론 정책적·실무적 함의를 갖는 연구를 폭넓게 수용하며, 학문과 산업 현장을 연결하는 혁신 연구 플랫폼을 지향한다. 김 교수는 혁신, 기업가 정신, 창업, 경영 전략, 기술 경영 등을 주요 연구 분야로 삼아 40편 이상의 논문을 해외 저명 학술지에 게재해 온 연구자로, Journal of Innovation의 초대 편집위원장으로서 저널의 학문적 방향성 설정과 편집 정책 수립을 맡고 국제 편집위원단 구성 및 운영을 총괄하게 된다. 특히 학제 간 융합 연구를 중심으로 혁신 연구가 보다 체계적이고 심도 있게 논의될 수 있도록 저널의 국제적 포용성과 학문적 깊이를 강화할 계획이다. 김준익 교수는 “Journal of Innovation은 혁신 연구의 이론과 실제를 연결하는 국제적 학술 플랫폼으로 자리매김하는 것을 목표로 하고 있다”며 “오픈 액세스 기반 출판을 통해 연구 성과의 확산과 글로벌 학술 교류 활성화에 기여하고자 한다”고 밝혔다.
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    2026-01-13
  • 서울대 건축과 신형엽 박사, 대만 국립양명교통대 조교수 임용
    서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 건축학과 신형엽 박사가 대만의 국립대인 국립양명교통대학교(National Yang Ming Chiao Tung University, 이하 NYCU) 토목공학과 조교수로 임용돼 2026년부터 강단에 선다고 밝혔다. NYCU는 대만 공대 랭킹 3위의 명문대로, 서울공대 박사가 대만 톱3 명문대 교수로 임용된 사례는 이번이 최초다. 신형엽 박사는 서울대학교 건축학과에서 학사학위를 취득하고, 동 대학에서 강현구 교수의 지도 아래 석사 및 박사학위를 받은 순수 국내파다. 이후 서울공대 강사로서 ‘머신러닝을 위한 기초수학 및 프로그래밍 실습’ 과목을 한국어 및 영어 강좌로 모두 개발해 지난 2년간 강의했으며, 최근까지 서울대 공학연구원에서 박사후연구원으로 재직했다. 신형엽 박사의 주 연구 분야는 프리스트레스트 콘크리트 구조 및 합성구조의 설계, 해석 및 시공 기술이다. 그간 원전 격납건물에 적용되는 포스트텐션 공법의 내구성을 높이고, 가동중검사의 편의성을 개선하기 위한 HDPE 피복텐던 기술 개발에 주력해 왔다. 또한, 프리스트레스트 콘크리트의 전단 설계와 앵글 전단연결재를 활용한 신형상 합성보 기술개발 연구에서도 ICC-ES 인증 획득에 기여하고, 미국토목학회(ASCE) 저널 에디터 선정 ‘이달의 페이퍼’를 수상하는 등 국제적 성과를 거뒀다. 신형엽 박사의 연구 성과는 ACI Structural Journal, ASCE Journal of Structural Engineering, PCI Journal 및 PTI Journal 등 다수의 저명한 국제 학술지에도 게재되며 그 학술적 가치를 인정받은 바 있다. 신형엽 박사는 “그간 서울공대의 지원과 교수님들의 지도 덕분에 국제사회에서 활약할 수 있는 연구자로 성장할 수 있었다”며 “안전하고 경제적인 건축물과 원자력 구조물을 구현하기 위한 기술 혁신에 기여하고, 경쟁력 있는 연구를 꾸준히 수행하는 데 최선을 다하겠다”고 소감을 전했다.
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    2026-01-13
  • 서울대 강기석 교수팀, 고밀도 단결정 양극 전극 개발
    서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 재료공학부 강기석 교수 연구팀이 SK온과의 공동 연구를 통해 대형 입자로 구성된 고밀도 단결정 양극 전극을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 단결정 양극 소재 합성의 기술적 난제를 규명하고 새로운 합성 경로를 제시한 성과로 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재됐다. 현재 배터리 업계에서 널리 사용되는 다결정(Polycrystalline) 양극재는 여러 입자가 뭉친 구조로 압연 공정이나 충·방전 과정에서 균열이 발생해 수명 저하 및 가스 생성 가능성이 있다. 반면 단결정(Single-crystalline) 양극재는 하나의 단위 입자가 단일한 결정 구조로 이루어져 있어 쉽게 균열이 발생하지 않아 수명과 안정성이 뛰어나다. 그러나 단결정 양극재는 소재 합성 과정에서 입자를 크고 균일하게 성장시키면서 구조적 안정성까지 확보하는 것은 어려워 업계의 난제로 꼽혀왔다. 특히 니켈 함량이 높은 양극 소재일수록 단결정 생성에 고온·장시간 열처리가 필요한데, 이 과정에서 양이온 무질서 현상이 발생해 배터리 성능과 수명 저하 문제가 나타났다. 양이온 무질서 현상이란 니켈 기반 양극 소재에서 리튬과 니켈 이온의 비슷한 크기 때문에, 각자 있어야 할 층을 벗어나 서로 뒤섞여 배열되는 것을 말한다. 이로 인해 리튬 이온 이동이 원활하지 않아 배터리 출력, 충·방전 속도 저하 등을 야기한다. 서울공대 연구진과 SK온은 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 합성 방법을 고안했다. 구조적 안정성이 뛰어나고 결정 성장(원자나 이온이 규칙적인 배열을 이루며 하나의 결정으로 점차 커지는 과정)이 용이한 나트륨 기반 단결정을 먼저 만든 뒤, 이를 이온 교환 방식을 통해 리튬 기반으로 대체하는 방식이다. 이를 통해 튼튼한 단결정 구조를 유지하면서 양극 소재를 얻을 수 있는 것이다. 또한 연구진은 높은 에너지 밀도 구현에 유리한 대형 입자 단결정에 주목하여 화학적 조성, 온도, 시간 등 최적의 합성 조건과 구조 형성 메커니즘을 체계적으로 분석했다. 그 결과, 기존 다결정 양극재의 이차입자와 동일한 수준인 10μm 크기의 입자를 가지며 양이온 무질서가 없는 울트라 하이니켈(니켈 함량 94% 이상) 단결정 양극재 개발에 성공했다. 해당 단결정 양극재는 기계·화학적 안정성이 뛰어나고 높은 에너지 밀도를 지닌 것으로 나타났다. 실험 결과, 양이온 무질서가 없어 구조 변형이 감소했으며 가스 발생량도 다결정 양극재 대비 25배나 감소한 것으로 확인됐다. 또한 전극 밀도는 이론적 결정 밀도(결함, 불순물이 전혀 없는 완벽한 결정 상태를 가정했을 때의 밀도)의 77%를 달성했다. 서울공대 연구진과 SK온은 이번 성과를 바탕으로 차세대 양극재 개발을 위한 후속 연구를 이어갈 계획이다. 아울러 한층 더 고도화된 소재 조성과 합성 방법을 모색하고 서로 다른 크기의 단결정 입자를 최적 비율로 조합해 에너지 밀도를 극대화하는 연구도 검토 중이다. 강기석 교수는 “이번 성과는 단결정 양극재의 합성 난제를 해결하고 차세대 배터리 기술 개발에 중요한 기반을 마련한 연구”라며 “앞으로도 산업계와의 긴밀한 협력을 통해 혁신적인 배터리 소재 연구를 지속할 것”이라고 말했다. 서울대 재료공학부 전영준 연구원은 “이번 연구를 통해 단결정 양극 소재의 성장 과정과 구조적 안정성에 대해 보다 상세한 이해를 얻을 수 있었다”며 “이번 결과가 배터리 성능 향상과 제조 공정 개선에 활용되어 산업 발전에도 보탬이 되기를 바란다”고 밝혔다. 한편 전영준 연구원은 단결정 양극 소재의 결정 성장 메커니즘을 규명하기 위한 후속 연구를 진행하고 있다. 특히 핵심 거동을 정밀하게 이해함으로써 새로운 합성 패러다임으로 확장될 수 있는 기반을 마련하고, 소재 성능과 제조 공정의 효율성을 함께 향상시키는 연구를 지속할 계획이다.
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    2026-01-08

실시간 교육 기사

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    구미전자공업고등학교 로봇제어과, 미래 유망 분야 고졸 인력 양성사업 선정
    구미전자공업고등학교(교장 정성창)는 고용노동부가 발표한 ‘2025 미래 유망 분야 고졸 인력 양성사업’에 ‘로봇제어과’가 선정돼 향후 5년간 총 6억1600만원의 예산을 지원받게 됐다고 밝혔다. ‘2025 미래 유망 분야 고졸 인력 양성사업’은 4차 산업혁명에 대응해 직업계 고등학생들의 산업 현장 적응력을 높이기 위한 사업이다. 지난해 11월 28일부터 올해 1월 10일까지의 사업 신청 기간 전국에서 67개 학과가 신청했으며 구미전자공업고등학교 로봇제어과를 포함한 10개 학과가 선정됐다. 선정된 학교에는 2025년 첫해 8000만원을 지원하며, 이후 4년간 5억3600만원이 지원된다. 구미전자공업고등학교 로봇제어과 김민정 부장교사는 “구미시에 위치한 로봇직업혁신센터(RoTIC)와 연계해 학생들에게 연간 100시간 이상, 3년간 총 300시간 이상의 교육훈련을 제공할 계획”이라며 “이와 함께 인공지능 로봇 관련 대회 참가 등을 통해 자기 주도적 학습 기회도 확대할 예정”이라고 밝혔다. 아울러 “학생들이 졸업하는 3학년 시점에는 로봇 관련 기업 견학, 모의 면접 등을 지원해 로봇 분야로의 취업을 적극 지원할 것”이라고 덧붙였다. 구미전자공업고등학교 정성창 교장은 “로봇 기술은 제조업뿐만 아니라 농업, 물류, 서비스, 국방, 사회 안전 등 다양한 산업과 사회 전반으로 확산되고 있다”며 “이번 사업을 통해 미래 산업의 흐름에 맞는 교육과정을 운영하고, 학생들이 로봇산업에서 핵심 인재로 성장할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다. 한편 구미전자공업고등학교는 경상북도 구미시 임수동에 위치한 국립 고등학교다. 1954년 구미농업고등학교로 개교한 후 1967년 구미공업고등학교로, 1976년 구미전자공업고등학교로 전환했으며, 1977년 국립으로 전환했다. 이후 특수목적 고등학교 지정(1987년), 남녀공학 실시(1997년), 한국형 마이스터고 선정(2008년) 등의 과정을 거쳐 2010년 전자분야 마이스터고로 개교했다. 구미전자공업고등학교는 산업맞춤형기술인재 육성을 목표로 다양한 프로그램을 운영함으로써 취업처 다변화와 진로 선택의 다양화를 위해 노력하고 있으며, 기업이 요구하는 연구개발 인력 양성을 위해 특화교육과정을 운영해 미래산업의 핵심 인재 양성을 위해 적극 노력하고 있다.
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    2025-02-05
  • 서울대 조규진 교수팀 초탄성 토크 역전 매커니즘 개발
    서울대학교 공과대학은 기계공학부 조규진 교수(인간중심 소프트 로봇기술 연구센터장) 연구팀이 고무와 같이 부드러운 재료로 이뤄진 로봇 몸체가 빠르고 강한 동작을 구현하는 ‘초탄성 토크 역전 매커니즘(Hyperelastic torque reversal mechanism, HeTRM)’을 개발했다고 밝혔다. 자연의 원리에서 영감을 받아 소프트 로봇의 새 가능성을 연 이번 연구 성과는 1월 29일에 로봇 분야의 저명한 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 게재됐다. 갯가재가 단단한 먹이를 부술 때 날리는 주먹의 속도는 시속 약 90km/h에 달하며, 벼룩은 몸길이의 200배 이상 높이로 점프할 수 있다. 조규진 교수는 “부드러운 몸체의 생명체가 순간적으로 강한 힘을 내는 비결은 근육이 팔 또는 다리에 가하는 회전력의 방향을 순식간에 전환할 수 있는 토크 역전 매커니즘”이라고 설명했다. 그리고 “이전에 우리 연구진이 벼룩의 점프 원리를 응용해 땅 위에서뿐만 아니라 물 표면에서도 높게 점프하는 로봇을 개발했는데, 여기서 한 걸음 더 나아간 이번 연구는 고무처럼 말랑말랑한 재료로 강력한 운동 성능을 구현했다는 점에서 의의가 크다”고 평가했다. 연구팀은 말랑말랑한 탄성중합체(Elastomer)가 응축될수록 급격히 단단해지는 재료 고유의 특성에서 ‘초탄성 토크 역전 매커니즘’의 핵심 원리를 발견했다. 부드러운 관절의 한쪽 부분을 집중적으로 응축시킬 경우, 임계점에 이르러 저장된 에너지를 순간적으로 방출하는 초탄성재료의 특징을 활용해 소프트 로봇 기술로 발전시킨 것이다. 연구팀에 따르면 모터와 힘줄 한 쌍을 유연 관절에 연결한 간단한 구조만으로도, 마치 자연의 섬모가 반복적이고 강력한 굽힘 운동을 하듯 유연 관절을 강한 힘으로 반복해서 빨리 움직일 수 있다. 연구팀은 단순히 이론적 성과에 그치지 않고 이번 기술의 다양한 응용 가능성도 제시했다. 떨어지는 탁구공을 순식간에 잡아내는 소프트 그리퍼(Soft gripper), 모래밭 같은 험지에서도 강력한 추진력으로 기어가는 로봇, 문어 다리처럼 물체를 순식간에 감싸 쥐는 로봇 등 ‘초탄성 토크 역전 매커니즘’이 구현하는 빠르고 강한 동작을 활용한 사례를 선보였다. 나아가, 구조가 의도되지 않은 강한 힘을 받을 때 스스로 접촉을 차단하는 기계적 퓨즈도 구현했다. 연구의 공동 주저자인 최우영 연구원과 김웅배 연구원은 “손목을 탁 치면 순식간에 휘감는 요술팔찌 장난감은 구조적으로 안정적인 두 지점을 빠르게 오가는 현상(snap-through)을 이용한 예인데, 이러한 쌍안정 구조(bistable structures)를 로봇에 적용해 빠른 동작을 구현하고자 하는 시도들이 많이 이뤄지고 있다”며 “이번 연구는 구조적 설계 대신 재료의 특성을 활용해 해당 동작을 구현함으로써 소프트 로봇 기술의 새로운 가능성을 제시했다”고 연구의 의미를 짚었다. 연구 책임자인 조규진 교수는 “이번에 개발한 매커니즘은 소프트 로봇의 설계 및 활용 범위를 한 차원 넓혀줄 것”이라며 기대감을 나타냈다. 한편 최우영 연구원은 서울대학교 기계공학과에서 석사학위를 취득한 후 네이버랩스에서 로봇 소프트웨어 엔지니어로 재직 중이다. 현재는 로봇 서비스의 확장성을 고려한 범용 소프트웨어 플랫폼 개발에 주력하고 있다. 김웅배 연구원은 서울대학교 기계공학과에서 박사학위를 취득한 뒤, 한국과학기술연구원(KIST)에서 연구책임자로서 소프트 로봇 분야의 연구를 이어가고 있다. 현재 독일 KIST 유럽연구소에서 경량 소프트 로봇 개발과 국제 협력 과제 추진을 담당하고 있으며, 올해 중 KIST 본원으로 복귀해 휴머노이드 연구단에 합류할 예정이다.
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    2025-02-04
  • 김포대와 우즈베키스탄 한브릿지컨설팅 유학원, 유학생 유치 확대 위해 맞손
    김포대학교(총장 박진영)는 지난 15일 우즈베키스탄 한브릿지컨설팅 유학원과 외국인 유학생 유치 확대를 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 이날 협약식은 김포대학교 글로벌캠퍼스에서 김포대학교 이상규 기획실장, 김윤수 국제교류처장, 정봉명 한국어센터장, 우광윤 국제교류팀장, 한브릿지컨설팅 칸 에브게니 아프나세비치 대표, 강서대 전 총장 임성택 교수 등 양 기관 협약 관계자들이 참석한 가운데 체결됐다. 이번 협약으로 김포대학교와 한브릿지컨설팅은 우즈베키스탄을 중심으로 러시아 및 중앙아시아 전역의 외국인 유학생 유치 확대를 위한 긴밀한 협력 관계를 구축하고, 상호 관심 분야에 대한 정보교류 등 다양한 분야에서 협력관계 수립 및 상호 발전을 위해 협력하기로 했다. 한편 한국무역협회 K-Culture 교육과정 수출 우수사례로 선정된 바 있는 김포대학교는 1996년 개교 이래 다양한 국가의 교육기관과 활발한 국제협력 교류를 진행하고 있다. 중장기 발전계획 ‘HOPE 2025’와 특성화계획, 혁신계획의 실행 및 연계성 점검, 전략 실현을 위한 전략과제별 세부 KPI 성과관리 시스템의 정착 및 실행을 우선 과제로 두고 있다.
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    2025-01-22
  • 대한면역학회 이갑열 회장 “미래 이끌 연구자 육성에 최선 다할 것”
    이갑열 교수(서강대학교 생명과학과)가 제43대 대한면역학회 회장으로 취임했다. 이 교수는 취임사를 통해 “대한면역학회의 미션인 ‘면역학 연구를 통해 감염과 면역질환의 극복에 기여한다’를 충실히 이행하고, ‘세계 최고 수준의 면역학회’, ‘기초와 임상의 융합연구’, ‘미래를 이끌 연구자 육성’이라는 비전을 실현하기 위해 최선을 다할 것”이라고 밝혔다. 또한 이 교수는 “회원들 간의 교류와 유대는 학회 활동의 핵심이므로 이를 위해 산하 연구회에 대한 지원을 확대해 정보 교환과 공동 연구를 촉진하고, 학문적 발전에 기여할 수 있는 환경을 조성하겠다”고 강조했다. 이어 그는 “면역학은 단일 학문을 넘어 생명과학과 의학의 중심에 자리하고 있는 만큼, 다양한 분야와의 협력을 통해 면역학의 저변을 넓히고, 신진 연구자들이 창의적이고 도전적인 연구를 지속할 수 있는 환경을 마련하겠다”고 포부를 밝혔다. 한편 대한면역학회는 1974년 창립돼 2024년 50주년을 맞이한 대한민국 최대 규모의 면역학 학회로 현재 5000여 명의 회원이 활동 중이다. 학회는 매년 춘계 국내학술대회와 추계 국제학술대회를 개최하고 있으며 학회의 공식 저널인 SCIE 등재 국제학술지 Immune Network를 발행하고 있다.
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    2025-01-08
  • 서울대 박정원, 류재윤 교수팀 수소연료전지 열화 원인 규명 기술 개발
    서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 박정원, 류재윤 교수팀이 현대자동차와의 공동연구를 통해 수소연료전지 촉매의 내구성을 신속하게 평가하고, 열화 원인을 규명할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 그 탁월성을 인정받아 지난해 12월 24일 화학 분야의 최고 권위 국제 학술지인 ‘미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society)’에 온라인 게재됐다. 수소를 연료로 전기를 생산하며 순수한 물만 반응 부산물로 배출하는 청정 에너지 시스템을 갖춘 수소연료전지(PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 화석연료를 대체할 친환경 에너지 기술로 주목받고 있다. 특히 높은 에너지 밀도와 빠른 충전 속도의 차별화된 강점 덕분에 기존 전기자동차의 주행거리와 충전 시간 문제를 보완할 수 있는 차세대 기술로 각광받고 있다. 그러나 전기 생산 반응을 촉진하는 핵심 재료인 연료전지 촉매는 사용 과정에서의 구조적 손상 혹은 촉매 소실로 인해 점차 성능이 감소하는 열화(劣化, degradation) 현상을 수반한다. 이 열화는 수소연료전지 상용화의 큰 걸림돌로 작용하는데, 전지의 수명과 안정성을 저하시켜 시스템의 경제성 감소와 출하 비용 상승을 불러오기 때문이다. 따라서 촉매의 내구성을 높이고 수소연료전지를 안정적으로 장기간 구동하기 위한 근본적 해결책은 열화 원인의 규명이다. 그러나 수소연료전지가 구동되며 전기가 흐르는 액체 전해질 환경에서 수 나노미터 크기 촉매의 구조적 변화를 직접 관찰하는 규명 작업은 기술적으로 매우 어려운 도전 과제로 남아있었다. 이에 서울대-현대자동차 공동 연구팀은 수소연료전지 촉매의 내구성을 고속으로 평가할 수 있는 ‘전기화학적 액상 투과전자현미경(Electrochemical Liquid-Cell Transmission Electron Microscopy; e-LCTEM)’ 분석법을 개발했다. 촉매가 겪는 연속적 열화 과정을 시간에 따라 고해상도로 추적 관찰하는 이 기술을 활용하면 기존에는 수만 킬로미터의 주행이 필요했던 수소연료전지 차량의 내구성 평가를 수 시간 이내에 끝낼 수 있다. 평가 비용을 획기적으로 절감하면서도 나노미터 수준의 정밀성이 요구되는 촉매 내구성 검증은 더욱 효율적으로 진행할 수 있는 길이 열린 것이다. 한편 수소연료전지의 대표적 촉매인 ‘백금 나노입자 탄소 담지체 하이브리드 촉매(Pt/C)’는 백금 나노입자가 탄소 담지체에 고르게 분포된 구조를 갖는다. 백금 입자의 표면적이 극대화된 해당 구조는 백금의 높은 활성을 유지하면서도 많은 비용이 드는 백금의 사용량을 줄일 수 있고, 탄소 담지체를 통해 높은 전도성도 확보할 수 있는 강점을 갖췄다. 그러나 이 촉매는 수소연료전지를 장기간 구동할 때 백금 입자의 용해, 이동, 응집, 탈착, 그리고 탄소 담지체의 부식이 동시에 일어나는 복잡한 열화 메커니즘을 보인다. 이 같은 촉매 열화와 그로 인한 성능 저하는 수소연료전지의 상용화를 가로막는 중대한 걸림돌이지만 그 메커니즘은 이제까지 명확히 규명된 바 없었다. 새로 개발한 ‘전기화학적 액상 투과전자현미경’ 분석법을 통해 이 문제의 해결에 나선 연구팀은 전지가 구동되며 전기가 흐르는 환경에서 백금-탄소 촉매(Pt/C)가 겪는 연속적 열화 과정을 시간에 따라 고해상도로 추적 관찰했다. 기존 연구들이 연료전지 구동 전후의 촉매 구조를 단편적으로 비교하는 데 그쳤다면, 이번 연구에서는 정확한 연속적 열화 메커니즘을 규명하기 위해 구동 조건에서 실시간으로 구조 변화를 관찰하는 차별화가 이뤄졌다. 그 결과, 백금 나노입자의 용해와 탄소 담지체 부식이 모두 유도되는 전압 환경에서 크기가 작은 백금 나노입자들은 높은 이동성을 보이며 주변 입자들과 뭉쳐지거나 담지체에서 이탈하는 반면, 크기가 큰 입자들은 낮은 이동성을 나타내며 높은 구조 안정성을 보인다는 점이 확인됐다. 이는 이동성 기반 열화 메커니즘에 촉매 입자의 크기가 중요한 영향을 미친다는 사실을 시사한다. 한편 이번 연구 과정에서는 작은 백금 나노입자들이 뭉쳐 만들어진 응집 입자의 열화 과정도 최초로 관찰됐으며, 이 응집 입자는 그 크기가 증가했음에도 높은 이동성을 보이며 최종적으로 담지체에서 떨어져 나간다는 사실도 확인됐다. 연구를 지도한 박정원 교수는 “해당 연구는 수소연료전지 촉매의 내구성을 신속하고 정확하게 평가할 수 있는 기반을 마련함과 동시에, 촉매 성능 저하의 근본 원인을 새롭게 조명했다는 점에서 의미가 깊다”고 밝혔다. 연구를 공동 지도한 류재윤 교수는 “촉매의 열화 원인을 정확히 이해하고 그 개선 방향을 제시한 이번 연구를 계기로 향후 더 안정적이고 효율적인 고성능 수소연료전지 시스템이 개발되리라 기대한다”면서 “나아가 이번 성과가 지속 가능한 친환경 에너지 사회를 앞당기는 데 기여할 것으로 전망된다”고 말했다. 특히 이번 연구 결과는 서울대가 2024년 1~9월 글로벌 수소차 판매 1위를 기록하는 등 수소연료전지 자동차 개발 및 상용화를 선도하는 현대자동차와 함께 일군 산학협력 성과라는 점에서 많은 주목을 받고 있다. 연구팀에 따르면 차세대 연료전지 개발 과정에서 촉매 열화의 근본 원인을 규명할 필요성을 느낀 현대차와 ‘액상 투과전자현미경 분석법’에 있어 세계적으로 손꼽히는 기술력을 보유한 서울대 박정원 교수 연구팀은 3년 이상 협업을 이어왔다. 이번 공동 연구가 최첨단 분석법 개발 및 연료전지 촉매 열화 현상 규명이라는 결실을 맺은 데에는 양 기관의 기술력이 시너지를 발휘한 점이 주효했다는 평가다. 이번 연구의 주저자인 김성인 박사는 서울대학교 화학생물공학부에서 박사학위 취득 후 코넬대학교에서 박사후연구원으로 연구 활동을 이어가고 있다. 특히 후속연구로 ‘전기화학적 액상 투과전자현미경 기법’을 더욱 발전시켜 수소연료전지뿐만 아니라 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시키는 촉매, 리튬 기반 이차전지, 수계 이차전지 등 환경 문제 해결에 있어 최근 각광받고 있는 에너지 재료를 실시간 고도 분석하는 연구를 진행하고 있다.
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    2025-01-07
  • APCTP 다문화가정 위한 과학·문화 교류 지원 시작
    아시아태평양이론물리센터(APCTP)는 지난 27일 포항시가족센터에서 다문화가정을 위한 과학·문화 교류 방안을 논의하며 ‘2025 다문화가정과 함께하는 과학·문화 교류 지원 프로젝트’를 위한 첫 발걸음을 내디뎠다. APCTP는 포항시가족센터와 함께 베트남, 캄보디아, 태국 등 6개국 다문화가정 중 내부적으로 선정 과정을 거쳐 희망 가정에 배터리 자전거를 전달할 예정이다. 이와 더불어 차년도에는 전문과학 네트워크, 과학자들이 추천하는 과학교육 콘텐츠 등 다양한 활동 방안을 통해 과학적 사고력을 함양하고, 이를 적용·체험할 수 있는 기회를 제공해 지역 인재들이 타문화권과의 교류를 확장해 범지역적 의식을 제고하고 차세대 과학 리더로서의 꿈을 키워나갈 수 있도록 지속적으로 지원할 예정이다. APCTP는 전국 중, 고등학생들을 대상으로 과학 독후감 대회와 에세이 대회, 경북 내 과학관과 협력을 통한 과학도서 저자 강연 등 과학문화 확산을 위해 다양한 활동을 해 양질의 콘텐츠를 제공하고 있다. 정부의 과학기술진흥기금 및 복권기금의 지원을 바탕으로 연구개발(R&D) 사업을 수행하며, 일반 대중들도 과학지식에 보다 쉽게 접근할 수 있도록 노력해 공익적 가치를 높이는 데 주력하고 있다. 한편 아시아태평양 이론물리센터(APCTP)는 한국의 국제이론물리연구소로 1996년 설립 이후 이론물리학 및 학제 간 첨단 연구, 젊은 과학자 연수, 대중과 커뮤니케이션 활동 등을 활발히 수행하고 있다. 19개 회원국을 비롯한 그 외 지역 이론물리학자들과 국제 협력 증진을 통해 아태 지역 과학자들의 연구 경쟁력 향상 및 세계적 수준의 차세대 과학 리더 양성에 힘쓰고 있다. 현재 회원국은 한국, 호주, 중국, 일본, 말레이시아, 필리핀, 싱가포르, 대만, 태국, 베트남, 라오스, 몽골, 인도, 우즈베키스탄, 카자흐스탄, 캐나다, 키르기스스탄, 인도네시아, 캄보디아 19개국이다.
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    2024-12-31
  • 서울대 창의공학설계 수강생 대상 로보콘 대회 개최
    서울대학교 공과대학은 최근 해동첨단공학관에서 기계공학부의 로봇 만들기 프로젝트 수업인 ‘창의공학설계’ 수강생들이 참가한 제32회 로보콘 대회를 개최했다고 밝혔다. ‘창의공학설계(창공)’는 신입생들이 직접 로봇을 만드는 과정에서 함께 협업하고 경쟁하며 진정한 공학자로 성장할 수 있도록, 고(故) 주종남 기계공학부 교수가 1993년에 처음 도입한 전공 과목이다. 학생들은 임무를 완수하는 로봇을 설계하고 이를 현실에서 구현하며 창의적 아이디어를 실현하고 문제 해결 능력을 키우는 기회를 갖는다. 매 학기마다 새로운 수업 주제와 로봇 부품으로 교육이 이뤄지는 등 끊임없이 기술의 발전상을 커리큘럼에 반영해 온 노력은 창의공학설계가 서울대 공대의 전통으로 자리매김한 요인으로 꼽힌다. 지난해부터는 컴퓨터응용설계와 소프트웨어의 기초를 배우는 창의공학설계1, 로봇 하드웨어와 모터제어 및 기초회로를 추가로 배우고 실제 로봇을 제작하는 창의공학설계2의 두 학기 과정으로 나뉘어 운영하고 있다. ‘창의공학설계’의 아이콘인 ‘로보콘’ 대회는 수강생 전원이 수업에서 제작한 로봇으로 팀별 승부를 겨루는 경진대회다. 강의와 실습에서 기계 작동 원리 및 설계 원칙을 배운 새내기 학생들은 ‘관악캠퍼스 수해 복구’처럼 매년 주어진 과제에 맞는 로봇을 만들어 미션을 수행하는 시합을 벌인다. 1위 팀은 도쿄공업대학교, 상하이교통대학, 싱가폴국립대학교 등이 참여하는 국제 로보콘 대회 출전권을 얻어 세계 무대에서 실력을 발휘할 기회를 누릴 수 있다. 처음으로 ‘다자유도 텔레오퍼레이션(teleoperation) 로봇팔’이 도입된 올해 수업의 수강생들은 11월 29일 열린 제32회 로보콘 대회에서 동일한 모터를 활용해 각기 다른 모양과 기능의 로봇팔을 선보였다. 약 60명의 참가자들은 기본 장비에 참신한 아이디어를 더해 더 섬세한 로봇팔, 더 기동력 있는 몸통을 구현하는 데 중점을 뒀다. 올해는 ‘흑백요리사’를 주제로 두 팀이 주어진 요리를 만들어서 서빙을 하는 미션으로 시합을 벌였다. 요리사 로봇이 식재료를 담고 장애물을 통과해 서빙 업무를 수행하는 치열한 대항전을 치룬 결과, 24학번 학생 5명으로 구성된 ‘조립왕’ 팀이 우승의 영예를 안았다. 우승팀의 리더를 맡은 정재원 학생은 “72시간 동안 자지 않고 버틸 수 있다는 걸 이번 대회를 준비하며 처음 알았다”고 로보콘 준비에 쏟은 노고를 돌아보며 “경기 초반에 전선을 정리하지 못한 초보적인 실수로 로봇을 처음부터 재조립했는데, 그 경험 덕분에 유사한 상황에서 침착하게 대응한 점이 우승의 비결”이라고 밝혔다. 같은 팀의 임도현 학생은 “한 학기 동안 아침에 일어나서 밤에 잠들 때까지 하루 종일 어떻게 해야 로봇을 더 잘 만들 수 있을지 한 가지만 생각했던 행복한 시간이었다”며 “로봇공학처럼 저절로 몰두하게 만드는 일을 평생 직업으로 삼고 싶다”고 말했다. ‘육하하하’ 팀의 윤종환 학생은 “안정적인 직장을 얻고 싶어 기계공학부에 진학했는데, 창공을 수강한 후 앞으로 더 큰 도전을 해보고 싶다는 생각이 들었다”고 참가 소감을 남겼다. 기계공학부 이호원 교수는 “서울대 기계공학부에만 3명의 교수가 창공 수상자 출신일 정도로, 이 수업에 적극적으로 참여한 학생들이 향후 우수한 공학도로 성장하는 비율이 높다”고 설명하며 “앞으로도 매해 새로운 시도를 통해 도전적인 차세대 공학자들을 육성할 계획”이라고 밝혔다.
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    2024-12-30
  • 서울대 이정우 교수팀 AI 학습 데이터 편향성 감소 원천 기술 개발
    서울대학교 공과대학은 전기정보공학부 이정우 교수 연구팀이 인공지능(AI) 학습 데이터에 존재하는 편향성(Bias)을 감소시키는 원천 기술을 개발했다고 밝혔다. 이정우 교수가 창업한 AI 자동학습 플랫폼 기업 ‘호두에이아이(HodooAI)’는 지난 12월 9일부터 15일까지 캐나다 밴쿠버에서 열린 AI 이론 분야의 국제학술대회 ‘NeurIPS 2024 (Neural Information Processing Systems, 신경정보처리시스템학회)’에서 해당 기술을 제안한 논문 ‘Mitigating Spurious Correlations via Disagreement Probability’를 발표했다. 임팩트 팩터(Impact Factor) 24, 논문 채택률 25%의 최고 권위 학회에서의 이번 논문 발표는 서울대 CML (Cognitive Machine Learning Lab) 연구실 및 호두에이아이의 첨단 기술력을 국제적으로 인정받았다는 점에서 의미가 깊다는 평가를 받고 있다. AI 실용화의 가장 큰 걸림돌은 데이터의 편향성(편견)에 기인한 AI 판단의 불공정성 및 불투명성 문제이다. 심지어 최근 많은 인기를 끌고 있는 챗GPT (ChatGPT)에도 이러한 불공정성 문제가 남아있다고 알려져 있다. 예를 들면 AI 모델을 통해 대출 신청자의 상환 가능성을 평가하는 은행은 소득 수준이 높은 특정 인종 또는 성별의 신청자를 주로 선호하게 된다. 이때 AI 모델이 신청자의 인종, 성별, 나이 대신 다른 합당한 근거에 기반해 공정하게 평가토록 하려면 먼저 대출 신청자 데이터에 존재하는 편향성을 제거해야 한다. 이처럼 AI 학습 데이터의 편향성 문제는 모든 AI 기술이 내재한 근본적 문제이다. 이에 이정우 교수 연구팀은 다양한 학습 데이터 내의 가짜 상관관계(spurious correlations) 유무와 관계없이 올바르게 예측하도록 AI 모델을 학습시키는 AI 편향성 경감 기술을 개발했다. 이 기술을 활용하면 데이터의 지엽적 특징이 아닌 핵심 특징을 파악하는 AI 모델의 일반화 능력을 향상시킬 수 있다. 특히 이번 논문에서 제안된 알고리즘은 기존 AI 모델에 비해 약 21% 정도 향상된 정확도를 보이며 높은 성능과 신뢰도를 입증했다. 기술 개발에 나선 연구팀은 먼저 일부러 편향된 AI 모델을 만든 다음, 이를 이용해 모든 학습 데이터 샘플에 대해 가짜 상관관계가 존재하지 않을 확률을 구했다. 그 이후 가짜 상관관계가 존재하지 않을 확률에 따라 학습 데이터를 재추출(resampling)하고, 편향된 모델을 이어서 학습시켰다. 연구팀은 이 방식에 관해 가짜 상관관계가 존재하지 않을 확률이 높은 학습 데이터를 더 많이 추출되게 만듦으로써 AI 모델이 점차 가짜 상관관계에 의존하지 않도록 만들었다고 설명했다. AI 모델의 가짜 상관관계 의존도를 줄이고, 모델이 핵심 요인을 정확하게 포착해 판단의 근거로 사용하도록 하는 이 편향성 경감 기술은 폭넓은 범용성을 갖췄다. 따라서 향후 영상·의료·법률·수치 데이터 등에 존재하는 편향성을 제거하는 기법으로 널리 사용될 수 있다. 특히 의료 현장에서 활용 시, 신속하고 정확한 진료에 크게 기여할 것으로 전망된다. 아울러 이 특허 기술은 향후 호두에이아이의 AI 플랫폼에서 ‘편향성 제거 AI 엔진’을 생성하는 핵심 기술로 사용될 예정이다. 한형근 연구원(제1저자)은 “이번에 선보인 기술이 AI 편향성 제거에 관한 국내 기술력을 세계적 수준으로 끌어올리는 데 큰 역할을 할 것“이라며” 앞으로 모델과 데이터 종류에 관계없이 AI 편향성 경감 기술 연구가 활발히 이루어져 신뢰도와 안정성이 보다 높아진 AI 모델이 세계 곳곳에서 안전하게 사용되길 기대한다”고 말했다. 연구를 지도한 이정우 교수는 “최고 권위의 AI 학회인 NeurIPS 2024에서 논문이 채택돼 기쁘게 생각한다”고 소감을 밝히면서 “더욱 혁신적인 기술 개발로 한국 AI 스타트업의 기술 수준을 높이는 데 기여할 것”이라고 포부를 밝혔다. 한편 서울대 전기정보공학부 이정우 교수는 지난 2017년 연구실 제자 5명과 함께 AI 서비스 회사를 위한 AI 자동학습 플랫폼 기업 ‘호두에이아이(HodooAI)’를 설립했다. 이정우 교수가 발표한 이번 논문에 공저자로 참여한 한형근, 주형준, 김세환 연구원은 ‘책임 있는 AI(Responsible AI)’ 연구에 매진하고 있다.
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    2024-12-26
  • APCTP 올해의 과학도서로 '폭염 살인', '1초의 탄생', '세 개의 쿼크' 등 선정
    아시아태평양이론물리센터(APCTP)는 지난 12월 20일 ‘APCTP 2024 올해의 과학도서’ 10권을 선정해 과학 대중화의 전통을 이어갔다. APCTP는 매년 대중의 과학적 소양 증진과 지식 확장을 목표로 과학기술 분야 신간 도서를 선정하고 있으며, 올해는 교양 과학, 기후 위기, 현대 과학기술 등 다양한 주제를 다룬 도서들이 포함됐다. ‘APCTP 2024 올해의 과학도서’는 △폭염 살인(제프 구델 저, 왕수민 역, 웅진지식하우스) △1초의 탄생(채드 오젤 저, 김동규 역, 21세기북스) △세 개의 쿼크(김현철 저, 계단) △물질의 세계(에드 콘웨이 저, 이종인 역, 인플루엔셜) △한글과 타자기(김태호 저, 역사비평사) △수학이 생명의 언어라면(김재경 저, 동아시아) △뉴럴 링크(임창환 저, 동아시아) △찬란한 멸종(이정모 저, 다산북스) △한국인의 기원(박정재 저, 바다출판사) △당신은 화성으로 떠날 수 없다(아메데오 발비 저, 장윤주 역, 북인어박스) 총 10권이다. 이권우 선정위원장은 “올해 선정된 도서들은 과학의 과거와 현재를 아우르며 대중이 전문과학지식을 보다 쉽게 이해하는 데 기여할 뿐 아니라 과학의 사회적 역할을 새롭게 조명하고 있다”고 총평했다. 특히 기후 위기 관련 도서들이 다수 포함된 점은 기후변화와 그로 인한 영향에 맞서기 위한 대응으로 기후 위기와 관련한 국제 추세와 대중의 관심을 반영한 결과라고 강조했다. APCTP는 2005년부터 매년 과학기술 분야 신간 도서를 선정해 발표하고 있으며, 각 분야 전문가로 구성된 도서선정위원회의 엄격한 심사를 거쳐 10권의 도서를 선정한다. 선정 기념식 및 저자 강연은 지난 20일 체인지업그라운드포항 미디어홀에서 진행됐으며, 번역서를 집필한 해외 저자들은 화상으로 소감을 전했고, 국내 저자 중 김현철 교수(세 개의 쿼크), 김태호 교수(한글과 타자기), 이정모 관장(찬란한 멸종)이 대중과의 소통으로 과학에 대한 관심을 유발하고 궁금증을 해소하는 시간을 가졌다. 행사에는 저자와 출판 관계자뿐 아니라 강연을 듣기 위해 학생 및 포항시민 100여명이 참석해 성황리에 마무리됐다. APCTP는 선정된 도서들을 바탕으로 저자 강연, 독후감 대회 등 대중 참여 프로그램을 확대 운영하며 과학 대중화에 앞장설 계획이다. 또한 대중과의 소통을 통해 공익적 가치를 실현하는 데에도 지속적으로 지원하고 있다. 한편 아시아태평양이론물리센터(APCTP)는 한국의 국제이론물리연구소로 1996년 설립 이후 이론물리학 및 학제 간 첨단 연구, 젊은 과학자 연수, 대중과 커뮤니케이션 활동 등을 활발히 수행하고 있다. 19개 회원국을 비롯한 그외 지역 이론물리학자들과 국제 협력 증진을 통해 아태 지역 과학자들의 연구 경쟁력 향상 및 세계적 수준의 차세대 과학 리더 양성에 힘쓰고 있는 중이다. 현재 회원국은 한국, 호주, 중국, 일본, 말레이시아, 필리핀, 싱가포르, 대만, 태국, 베트남, 라오스, 몽골, 인도, 우즈베키스탄, 카자흐스탄, 캐나다, 키르기스스탄, 인도네시아, 캄보디아 19개국이다.
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    2024-12-26
  • 서울대 조규진 교수팀 비정형 환경에서도 활용 가능성 큰 로봇 그리퍼 개발
    서울대학교 공과대학은 기계공학부 조규진 교수(인간중심 소프트 로봇기술 연구센터장) 연구팀이 효율적인 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 작업을 위해 사람처럼 여러 물체를 한 번에 옮길 수 있는 로봇 그리퍼를 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 물체를 동시에 옮길 뿐만 아니라 원하는 위치에 정렬할 수 있는 기능까지 구현했기 때문에 비정형 환경에서도 활용 가능성이 크다. 사람의 손동작 원리를 분석해 로봇 그리퍼에 성공적으로 적용한 사례인 이번 연구 성과는 12월 12일 로봇 분야의 저명한 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 게재돼 학계의 주목을 받았다. 연구의 출발점은 ‘다물체 파지(multi-object grasping)’로 불리는 사람의 파지 방법이었다. 연구팀은 2019년 공장에서 작업자들이 효율적 작업을 위해 물체를 하나씩 옮기지 않고, 여러 개를 동시에 옮기는 모습을 보고 영감을 얻어 연구를 시작했다. 조규진 교수는 “실제 사람의 손동작과는 다르게 기존의 그리퍼 연구들은 대부분 로봇이 한 번에 하나의 물체를 옮긴다는 가정 하에 발전해 왔다”며 “한 번에 여러 물체를 옮기는 다물체 파지 그리퍼도 개발된 바 있지만, 여러 개의 작은 그리퍼들을 로봇팔 끝단에 배치한 형태라 정형화된 환경에서만 사용이 가능하다는 한계가 있었다”고 밝혔다. 이러한 제약에 문제의식을 가진 연구팀은 비정형 환경에서도 그리퍼 활용이 가능하도록 사람의 다물체 파지 전략을 분석해 이를 적용한 로봇 그리퍼를 세계 최초로 개발했다. 이 과정에서 핵심이 된 동작은 ‘손가락-손바닥 이동 동작(finger-to-palm translation)’과 ‘손바닥-손가락 이동 동작(palm-to-finger translation)’이다. 예를 들어 사람들은 책상 위에 놓인 여러 물체를 손바닥에 모으기 위해 손가락으로 물체를 하나씩 잡고, 손바닥으로 옮기는 과정을 반복한다. 그리고 모은 물체들을 식탁 위로 함께 옮긴 후, 다시 손가락으로 하나씩 잡아 원하는 위치에 배치할 수 있다. 연구팀은 이 동작 원리를 로봇에 도입해, 물체를 하나씩 잡아 저장하고 여러 물체를 한 번에 옮긴 뒤, 다시 개별적으로 원하는 위치에 정렬할 수 있는 로봇 그리퍼를 개발한 것이다. 이를 구현하기 위해 그리퍼의 손가락에 디커플링 링크(decoupling link)를 설치함으로써 물체를 파지하고 손바닥으로 전달하는 동작을 기구학적으로 분리해 제어를 간단히 했다. 그리퍼의 손바닥은 유연한 털이 배열된 벨트형 구조로, 물체를 안정적으로 저장하며 다양한 크기의 물체를 동시에 처리할 수 있도록 설계했다. 이와 같이 독특한 하드웨어 설계를 통해 연구진은 사람의 복잡한 움직임을 로봇에 맞게 간단화시킨 후 적용했으며, 총 3개의 모터만으로 모든 움직임을 구현하는 데 성공했다. 연구진은 실험실 스케일의 데모를 통해 이번에 개발된 그리퍼가 다양한 비정형 환경에서 적용될 수 있음을 검증했다. 먼저 물류 환경에서 그리퍼가 선반에 놓인 8개의 물체를 2번의 왕복 운동으로 옮길 수 있고, 이때 물체를 하나씩 옮기는 단일 물체 파지 방식과 대비해 공정 시간을 34% 절감, 로봇팔의 이동 거리를 71% 단축할 수 있다는 사실을 확인했다. 또한 가정 환경에서는 책상에 놓인 물체들을 모두 저장한 뒤, 원하는 위치에 하나씩 놓을 수 있음을 검증했다. 이처럼 연구진이 개발한 그리퍼는 물류 및 가정 환경 뿐 아니라, 대표적인 비정형 환경으로 꼽히는 빈-피킹(bin picking, 여러 물건이 컨테이너, 수납함 등의 용기에 어지럽게 쌓여 있는 공정) 공정에도 적용이 가능할 것으로 기대된다. 연구책임자인 조규진 교수는 “자연의 원리는 효율적인 로봇 동작 설계에 대한 영감을 준다”며 “이때 단순히 자연의 동작을 모방하는 게 아니라, 핵심 원리를 로봇에 맞게 재구성하는 것이 로봇공학자의 역할”이라고 연구의 방향성을 설명했다. 또한 “사람의 다물체 파지 방법에서 손안 이동 기술은 핵심적인 움직임인데, 이번에 제안한 그리퍼는 이 원리를 최초로 로봇에 적용한 사례”라고 이번 연구의 의의를 강조하며 “물류나 가정 환경 등 다양한 비정형 환경에서 효율적인 픽 앤 플레이스를 가능케 할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 현재 조규진 교수 연구팀은 다품종 소량생산, 빈 피킹, 물류 공정 등 자동화가 이뤄지지 않은 다양한 공정에 이 기술을 적용할 수 있는지 검토 중이며, 벨트형 손바닥의 디자인을 타깃 물체에 맞게 최적화하는 연구에 매진하고 있다. 제1저자인 박사과정 엄재민 연구원은 오는 2월에 졸업 후 박사 후 연구원으로서 다물체 파지 그리퍼의 경로 계획(path planning)과 벨트형 손바닥의 디자인 최적화 연구를 추가로 진행할 계획이다.
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    2024-12-12
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