KAIST EE 최준일교수 연구팀, 2022년 ICT 논문 공모대제전 우수상 수상

전기및전자공학부 최준일교수 연구실 박사과정 조혜상 학생과 석사과정 고범수 학생이 제 14회 전자신문 ICT 논문 공모대제전에서 우수상을 수상하였다.

 

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[최준일교수, 조혜상 학생, 고범수 학생, 왼쪽부터]

 

수상명: 우수상
논문제목: Coverage Increase at THz Frequencies: A Cooperative Rate-Splitting Approach.
저자: 조혜상, 고범수, 최준일 (지도교수)
학회 명: 제 14회 전자신문 ICT 논문 공모대제전
개최 일시: 2022년 12월 16일
 
Terahertz (THz) 대역 통신은 높은 전파 감쇄율, 차단에 대한 취약성, 하드웨어의 한계점으로 인하여 좁은 커버리지를 가진다. 
최준일교수 연구팀은 이를 극복하기 위해 협력 통신과 rate-splitting multiple access 기법을 기반으로 한 통신 구조를 제안하였고, 제안 기법은 THz 대역에서 성공적으로 커버리지를 확장함을 보였다.

KAIST EE학부 명현 교수 연구팀 국제전자제품박람회(CES2023) 혁신상 공동 수상

KAIST 전기 및 전자공학부 명현 교수팀이 기술을 이전한 기업인 힐스로보틱스(구 힐스엔지니어링(Hills Engineering),

대표이사 박명규)공동으로 미국 라스베이거스에서 해마다 열리는 세계 최대 규모의 신기술 박람회인

 ‘국제전자제품박람회(CES 2023)’에서 로보틱스(Robotics) 부문 CES 2023 혁신상을 수상했다.

 

 

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[힐스로보틱스와 명현 교수 연구팀 사진왼쪽 세번째 박명규 대표네번째 명현 교수]

 

힐스로보틱스의 하이봇은 명현 교수팀의 저가형 2차원 레이저 스캐너를 이용한 계층적 구조 기반의 3차원 고정밀 맵 제작 기술(이하 SLAM) 기반의 자율주행 첨단 로봇이다이는 다음과 같은 기술적 차별성으로 혁신상을 수상했다.

 

첫째효과적인 비대면 회의 지원 기능이다기존의 2D 홀로그램 표현방식이 아닌, 360도 전 방향 입체 홀로그램 기술을 활용해 세계 최소 메타버스형도슨트/비대면 회의 지원 기능을 구현했다.

 

둘째팬데믹 시대에 부응하는 질병 확산 방지 및 방역 기능이다비접촉식 터치스크린 방식을 활용해 접촉으로 인한 오염전파를 차단하며플라즈마 공기 방역 기능을 제공한다.

 

마지막으로인공지능 및 SLAM 기반 자율주행 지능형 플랫폼 솔로만(SOLOMAN)을 내장한 다기능 이동형 플랫폼으로 다양한 환경에서 사용가능하다.

 

이 외에도 다양한 실내 환경 및 고객 취향을 고려한 살균/공기 청정/테라피 기능을 고루 갖췄다는 점에서 위드코로나 시대에 적합한 인공지능 기반 방역/도슨트/안내 로봇이라고 볼 수 있으며국내·외 박물관병원공항 등 다중 이용 공공장소에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

 

명현 교수팀이 기술을 이전한 힐스로보틱스(구 힐스엔지니어링(Hills Engineering)) CES 2023 하이봇(Hi-bot) 외에도 CES 2021 코로봇(Coro-bot), CES 2022 헤이봇(Hey-bot)으로 CES 혁신상을 수상한 바 있다.

 

전기및전자공학부 강준혁교수(학부장)은 “명현교수 연구팀은 지난주 미래도전 국방기술 드론대회에서 유일하게 완주하여 수상한 적이 있어 이번 CES 2023 혁신상 수상이 더욱 의미깊으며학부에서도 2023년 서울 모빌리티쇼 개최 등 과학기술의 사회 공헌을 적극 지원하겠다”고 밝혔다

 

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EE학부 최신현교수 연구팀, 차세대 대용량 데이터 처리용 고신뢰성 인공 시냅스 트랜지스터 개발

캡처

[서석호 석사과정, 김동훈 석사, 김범진 석사, 박승우 석사과정, 최신현 교수, 왼쪽부터]

 

전기및전자공학부 최신현 교수 연구팀이 부가적인 회로 없이 소자의 특성을 이용해 인공지능(AI)의 학습 정확도를 높이면서, 높은 내구성을 바탕으로 신뢰성 높은 반복 동작이 가능하도록 설계된, 인간 뇌의 신경전달물질을 모사한 고신뢰성 인공 *시냅스 트랜지스터를 개발했다고 16일 밝혔다.
 
최 교수 연구팀은 기존 낸드 플래시 메모리에 사용되는 구조를 이용하면서도, 기존 낸드 플래시의 단점인 낮은 내구성을 개선하는 방법을 차용해, 안정적인 시냅스 역할을 할 수 있는 트랜지스터를 개발했다.
 

KAIST 전기및전자공학부 서석호, 김범진, 김동훈, 박승우 석사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 10월호에 출판됐다.(논문명 : The gate injection-based field-effect synapse transistor with linear conductance update for online training)

 

제1 저자인 KAIST 전기및전자공학부 서석호 석사과정은 “이 연구를 바탕으로 계속해서 뉴로모픽 컴퓨팅을 위한 신소자 기술 개발에 힘쓰고 싶다ˮ 라고 말했다.

 

한편 이번 연구는 한국연구재단, 한국산업기술평가관리원, 나노종합기술원, 삼성미래육성사업의 지원을 받아 수행됐다.
 
 
수정 그림 1. 이번 연구에서 제작한 시냅스 트랜지스터 이미지와 기존 기술의 비교

 

EE 학부 이현주 교수 연구팀, 수면 및 단기 기억력 조절을 위한 초소형 초음파 자극·뇌파 측정 시스템 개발

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[전기및전자공학부 이현주 교수, 조예현 박사과정, 한국뇌연구원 김정연 박사, 왼쪽부터]
 

전기및전자공학부 이현주 교수, 한국뇌연구원 김정연 박사 공동연구팀이 소형 동물에서 초음파 뇌 자극과 뇌파 측정이 동시에 가능한 초소형 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다.

 

수면 상태에 따라 실시간으로 초음파 뇌 자극이 가능한 해당 기술을 이용해, 연구팀은 비 급속 안구 운동(NREM, Non-rapid-eye Movement)수면 시 전전두엽(PFC, Prefrontal cortex)을 실시간으로 자극해 수면 및 단기 기억력 조절이 가능함을 밝혔다. 

기존의 초음파 자극 기술은 부피가 커서 움직이는 생쥐에 사용이 불가능하거나 작동할 때 생기는 잡음 신호로 동시 전기 생리 신호 측정이 어렵다.

 

이현주 교수팀은 그간 이런 문제를 해결하기 위해 MEMS기반의 초소형 초음파 소자(CMUT, Capacitive Micromachined Ultrasound Transducer)연구를 지속해서 수행해왔는데,이번 연구에서 뇌파 신호 측정 및 실시간 수면 분석 기술을 접목해, 뇌의 현재 상태에 따라 자극을 주는 맞춤형,폐루프 자극 시스템을 개발했다.

 

폐루프 자극 알고리즘은 6초 단위로 수면 단계를 실시간으로 분석해 비 급속 안구 운동(NREM, Non-rapid-eye Movement)수면 단계일 때 초음파 자극을 전달한다.

 

이 시스템은 잡음 신호 없이 자극과 측정이 동시에 가능하다. NREM상태 시 10시간 동안 수면 박탈 쥐의 전전두엽을 자극한 결과,단기 공간 기억력이 보호되고 급속 안구 운동(REM, Rapid-eye Movement)수면량이 증가함을 보였다. 

 

이현주 교수는 “초음파는 태아 영상화에도 활용될 만큼 안전한 인체 조사 기술 중 하나인데,인체 내부 깊숙이까지 전달되며 펴지지 않고 집중 조사가 가능해 치료를 위한 비수술적 인체 조사 기술로 매우 매력적인 기술이다ˮ라고 말했다. “하지만, 전임상 자극 시스템의 부재로 현재 초음파 자극의 효능 평가 연구가 부족한 상황이며,이번에 개발한 시스템을 많은 뇌과학 연구팀들이 활용해 초음파의 다양한 치료 효과를 밝혀낼 수 있기를 바란다ˮ라고 전했다. 

 

KAIST전기및전자공학부 이현주 교수 연구팀의 조예현 박사과정, 그리고 한국뇌연구원 김정연 박사 연구팀이 주도하고 기초과학연구원 김성기 단장,한국과학기술연구원 이병철 박사, KAIST생명과학과 서성배 교수가 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 `어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’誌10월 19일 字에게재됐으며 출판사 와일리(Wiley)의 리서치 헤드라인(Research Headline)논문으로 선정됐다.(논문명:General-purpose ultrasound neuromodulation system for chronic, closed-loop preclinical studies in freely behaving rodents)

 

한편, 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 차세대지능형반도체 사업, 선도연구센터 사업, 이공분야기초연구사업과 범부처전주기의료기기연구개발사업단의 지원으로 수행되었다.

 

관련 링크 :
https://news.kaist.ac.kr/news/html/news/?mode=V&mng_no=24690
https://www.advancedsciencenews.com/general-purpose-ultrasound-therapy-also-monitors-brain-activity-in-real-time/
https://www.eurekalert.org/news-releases/968076

EE학부 유회준교수님랩 박원훈 석사생, IEEE A-SSCC 학회 Distinguished Design Award 수상

캡처

[유회준교수, 박원훈, 왼쪽부터]

 
유회준 교수 연구실의 박원훈 석사과정생이 2022 IEEE Asian Solid-State Circuits Conference (A-SSCC) Student Design Contest에서 Distinguished Design Award를 수상하였다.
 
이번 학술대회는 지난 11월 6일부터 9까지 대만 타이페이에서 개최되었다.
A-SSCC 학회는 IEEE에서 매년 개최하는 국제 학회이며, 연구팀은 “An Efficient Unsupervised Learning-based Monocular Depth Estimation Processor with Partial-Switchable Systolic Array Architecture in Edge Devices”라는 제목의 논문을 발표하였고,
그 우수성을 인정받아 수상자로 선정되었다.
 
자세한 내용은 다음과 같다.
 
-학회명 : 2022 IEEE Asian Solid-State Circuits Conference (A-SSCC)
-개최기간 : 2022년 11월 6일 ~ 9일
-수상명 : Student Distinguished Design Award
-저자 : 박원훈, 임동석, 권한결, 유회준(지도교수)
-논문명 : An Efficient Unsupervised Learning-based Monocular Depth Estimation Processor with Partial-Switchable Systolic Array Architecture in Edge Devices
 

KAIST 김주영 교수 센터(인공지능반도체시스템 연구센터), 과학기술정보통신부 장관상 수상

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[김주영 교수(센터장)]
 
KAIST 김주영 교수가 이끄는 인공지능반도체시스템 연구센터(이하 AISS)가 지난 11월 10일, 탁월한 인재 양성 성과를 인정 받아 과학기술정보통신부 장관상을 수상하였다.
 
김주영 교수가 센터장으로 있는 AISS는 지난 2020년부터 과학기술정보통신부의 대학ICT연구센터육성지원사업을 수행중으로, 미래 인공지능 사회를 위한 인공지능 반도체 핵심원천기술 및 응용 기술을 개발하고 석박사급 전문 인재를 양성하는 데 있어 다각도로 매진해왔다. 
 
특히 2021년도에는 인턴쉽, 기술이전, 기업가정신교육, 창의자율과제 등 다채로운 주제와 프로그램을 통해 96명의 학생연구원을 꾸준히 양성하였으며, 이중 42%에 달하는 인재가 석박사 학위 취득, 인공지능 반도체 관련 글로벌 기업으로의 취업 등 괄목할 만한 성과를 기록함으로써 타 센터의 모범이 되었다. 
 
AISS는 현재 김주영 연구책임자를 비롯해 KAIST 유회준, 김이섭, 박인철, 류승탁, 김현식, 연세대학교 김한준, 송진호, 이화여자대학교 김지훈, 박성민, UNIST 이규호 교수가 프로젝트 책임으로 활발한 연구 활동을 펼친다. 또한 2021년보다 10% 증가된 110여 명의 석박사급 인재가 참여함으로써 명실상부한 인공지능 반도체 분야의 대한민국 허브를 향해 힘찬 발걸음을 내딛고 있다. 
 
수상의 영광을 안은 연구책임자 김주영 교수는 “앞으로도 대학의 ICT 및 지능형 반도체 기술 역량을 토대로 국내 유수의 대학, 기업 등과 연계를 강화해 대한민국이 진정한 반도체 기술 강국으로 거듭나는 데 있어 필수적인 시스템 반도체 인력 양성에 중추적인 역할을 하겠다”고 수상 소감을 밝혔다. 
 
사진 dataURItoBlob
[수상식 사진]
 

 

명현 교수 연구팀, 2022년 미래도전 국방기술 경진대회 수상

[왼쪽부터 최덕규, 이응창 (팀장), 최준호, 이승현 학생]

 

명현 교수 연구실 QAIST++팀 (팀장: 이응창 박사과정, 팀원: 송승원, 최준호, I Made Aswin Nahrendra, 최덕규 박사과정, 이승현 석사과정) 이 2022년 10월 20일 진행된 미래도전 국방기술 경진대회 (전장상황에서의 자율비행 기술경진대회 III) 에 참가해 유일하게 전체 코스를 완주하고 상금을 수상했다 (장려금 500만원, 참가 격려금 400만원, 총 900만원 수상).

시상식은 11월 6일 대전 지능로봇산업화센터에서 진행되었다.

 

본 대회는 방위사업청, 대전광역시에서 주최하고, 국방과학연구소, 대전테크노파크 주관으로 진행되었다.

본 대회는 자율 비행 드론을 이용하여 야지 환경과 같이 복잡하고 위험한 야외 장애물을 통과하고, 2층 규모의 건물에 침투해 숨겨져 있는 표적을 탐지하고, 표적의 종류와 좌표를 포함한 정밀한 3차원 지도를 작성 후, 안전하게 출발점으로 복귀하는 전장 상황을 가정한 임무 수행을 목표로 한다.

본선 진출 10개팀 중 명현 교수 연구팀만이 유일하게 전체 구간을 완주하고 출발점 복귀에 성공했으며, 숨겨져 있는 표적들을 탐지하고, 3차원 지도를 작성하였다.

이를 위해 라이더-관성 항법 (LiDAR-Inertial Odometry) SLAM 알고리즘과 장애물 회피 경로 생성 기술, 미지 영역 탐사 알고리즘, AI 기반 표적 탐지 및 3차원 좌표 추정 알고리즘 등을 모두 자체 개발하였고, 실시간으로 동작하기 위해 최적의 센서 시스템을 탑재한 가볍고 작은 드론 플랫폼을 자체 제작하였다.

 

대회 동영상 링크: https://youtu.be/bX2ZsTqsRfY

 

 

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[자체 제작한 드론 시스템]

 

[경진 대회 중 드론의 자율 비행 장면 및 작성된 3차원 지도]

 

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EE학부 유창동교수, IEEE Technical Committee Member 선출

[유창동교수 사진]
 
KAIST 전기및전자공학부 유창동 교수가 2023부터 3년간 IEEE Signal Processing Society에 Technical Committee (TC) member로 선출되어 기계학습 그리고 신호처리 관련 모든 학술대회, 수상, 출판, 교육에 관여하여 봉사하게 되었다.
 
IEEE Signal Processing Society는 IEEE의 첫번째 소사이티로서 1948 창립되어 19,000 회원이 가입 되어 있으며 우리 전기및전자 공학부와 직결되는 세계 최고 학회이다. 
 
유창동 교수는 현재 (사)한국인공지능학회 회장을 맡고 있으며 과기정통부가 지원하고 있으며 각각 100명 넘게 가입된 비디오 튜어링 인공지능 센터 (목표: 사람 수준으로 비디오를 이해하는 인공지능 기술개발)와 인공지능의 공정성 센터 (목표: 인공지능이 공정한 판단 하게 하는 기술개발)을 맡고 있다.
얼마전에 유교수는 인공지능 분야 Starlab 선정되어 8년간 국가지원을 받게 되었다.

EE학부 최신현교수 연구팀, Nature Communications Editors’ highlight 선정

nature comn 연구진사진캡처

[전기및전자공학부 박시온 석박통합과정, 정학천 석박통합과정, 박종용 석사과정, 최신현 교수, 왼쪽부터]  

 

전기및전자공학부 박시온 연구원, 정학천 연구원, 박종용 연구원 및 최신현 교수는 점진적 산소 농도를 갖는 금속산화물 층을 활용하여 우리 뇌의 뉴런 세포의 동작을 모사하는 고 신뢰성 차세대 저항 변화 소자(멤리스터) 어레이를 개발 하였으며, 올해 Nature Communications에 출판되었다.

 

위 연구는 최근 Nature Communications의 Editor’s highlight 논문에 선정됨에 이어, Featured Image로 선정되어 홈페이지 메인을 장식하였다. 

관련 링크 : https://www.nature.com/ncomms/

 

또한 본 연구는 20022 가을 KAIST 공과대학 breakthrough 연구성과로 소개된 바 있다. 

 

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[그림 1. 우리 학부 최신현 교수 연구팀의 인공 뉴런 소자 연구 개념도가 Featured Image로 선정되어 Nature Communications의 홈페이지 메인을 장식하고 있다.]

 

(논문명 : Experimental demonstration of highly reliable dynamic memristor for artificial neuron and neuromorphic computing) 

이번 연구는 삼성미래육성사업의 지원을 받아 수행됐다.

 

EE학부 전상훈 교수, 제15회 반도체의 날 산자부장관 표창

[전상훈교수 사진]

 

 「반도체의 날」은 우리나라 반도체 수출이 최초로 연 100억 달러를 돌파한 1994년 10월을 기념하여 제정된 이후 15회를 맞은 올해 행사는 반도체 산업발전에 기여한 산·학·연 유공자에 대한 포상을 통해 그간의 노고를 격려하는 자리로 특히, 올해는 한국반도체산업협회 창립(‘91.11.11일) 32주년을 맞아 반도체 업계가 새로운 혁신과 도전을 다짐하는 자리로 의미가 있다. 

 

산업자원부장관 표창 수상자로 선정된 전상훈 교수는 CMOS와 공정 호완성이 높은 하프니아 강유전체 소자의 조기 상업화를 위해 고압 (>200atm) 열처리, 음의 정전용량 소재의 안정화, Focused Microwave Anneal과 같은 혁신적인 공정 도입과 다양한 박막공정과 소자개발을 개발을 통해 세계적인 리더쉽을 인정받아 반도체 산업 유공자 포상자로 선정되었다.

 

데이터를 로컬에서 분석하고 자율적으로 행동 방침을 결정할 수 있는 Edge Intelligence (EI)가 필요한 상황에서 기존 소자는 무어의 법칙과 폰 노이만 컴퓨팅 아키텍처의 한계에 봉착해 있고, 이는 기존 전자 장치의 성능과 에너지 효율성을 제한하고 있다. CMOS 공정과 호환이 가능한 하프니아 기반 강유전체 전자소자는 Edge Intelligence를 현실로 만드는 새로운 기회를 열어줄 것으로 기대된다.

 

전상훈 교수와 연구팀은 차세대 미래 소자로 주목받고 있는 하프니아 기반 강유전체 전자소자의 조기 상업화를 위해 다양한 핵심 공정 개발 수행하여, 소자의 특성, 신뢰성 및 산포 개선에 효과적인 다수의 기술을 확보, 임계압 (>200atm) 열처리 공정, 음의 정전용량 소재의 안정화, Focused Microwave Anneal, Fast Ramping Fast Cooling과 같은 혁신적인 공정 도입과 자가 정류 기능의 강유전체 터널졍션 소자, 1T-nC, 3D 구조의 페로소자의 실험적 규명을 통해, 페로전자소자의 개발에 기여하였다. 

 

본 연구결과는 또한 전자소자분야 최고권위의 국제학회IEDM 2021발표되었고, 금년 IEDM 2022에서도 발표될 예정이다.