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KAIST EE 최경철교수, 입을 수 있는 OLED로 소아 황달 치료 기술개발

– 전기및전자공학부 최경철 교수팀, 실제 직물 기반 웨어러블 청색 OLED를 개발하고 황달 질환을 앓는 신생아에 적용해

치료 효과 확인

– 직물 위 OLED 웨어러블 기술개발로 바이오헬스 분야 세계적 선도 기대

[최경철 교수]

KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 최경철 교수 연구팀이 을지대학교 병원(김승연 교수, 임춘화 교수), 가천대학교(전용민 교수), 선문대학교(권정현 교수)와의 공동 연구를 통해 실제 직물 기반의 웨어러블 청색 OLED를 개발하고, 황달 질환을 앓는 신생아의 혈청에서 청색 OLED 광원에 의한 *빌리루빈 감소로 인한 황달 치료 효과를 확인했다고 22일 밝혔다.

KAIST 최경철 교수 연구실의 최승엽 박사, 가천대학교 의공학과 전용민 교수, 선문대학교 권정현 교수가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 첨단 과학기술 분야의 국제 저명 학술지인 `어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난 10월 30일 게재되었고, 속표지 논문으로 선정되었다.

이번 연구에서 470nm 파장을 갖는 청색 OLED를 신생아의 혈청에 조사했을 시, 3시간 이내에 황달 치료가 완료됐다고 판단되는 빌리루빈 수치(12 mg/dL)에 도달했으며, 기존 병원에서 활용되는 LED 황달 상용 치료기기 대비 균일하면서도 효과적인 황달 치료 성능을 연구팀은 확인했다.

공동 제1 저자인 최승엽 박사, 전용민 교수(가천대), 권정현 교수(선문대)는 “이번 연구를 통해 실제 신생아가 착용해 황달 치료가 가능한 성능 및 신뢰성을 갖는 섬유 기반의 청색 OLED 개발에 성공했다ˮ며 “설치형 LED 치료기기의 단점을 보완하며 더욱 균일한 효과를 기대할 수 있는 웨어러블 황달 치료 기술이 상용화될 수 있는 기반을 마련했다ˮ고 말했다.

KAIST 최경철 교수는 “OLED 분야는 우리나라가 최고 기술을 보유하고 있지만, 중국의 기술 추격이 예사롭지 않은 이 시점에, OLED의 다양한 응용 기술을 개발하는 것이 중국과의 OLED 기술격차를 더 벌릴 수 있고, OLED 응용 중, 직물 위 OLED 기반 웨어러블 의료 기술개발로 바이오 헬스케어 시대에 맞는 OLED 응용의 새로운 시장을 개척해, 우리나라의 OLED 기술이 계속 선두를 유지하기를 바란다ˮ라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 선도연구센터 사업의 지원으로 수행되었다.

[그림 1. 직물기반 웨어러블 청색 OLED 에 의한 신생아 황달 치료 개념도]

명현 교수, AI 원팀 People of the Year 2022 수상

명현 교수가 지난 10월 25일 서울 소피텔 앰버서더 호텔에서 열린 AI 원팀 서밋 (One Team SUMMIT) 2022에서 “People of the Year 2022”로 선정되어 수상했다.

AI One Team은 국내 대표 산·학·연이 모여 대한민국의 AI 역량을 강화하고, 기업 및 산업의 AI 경쟁력을 드높이고자 2020년 2월에 출범한 협력체로서, KT, 현대중공업그룹, LG전자, 한국투자증권, 동원그룹, 우리은행, 한진, 녹십자홀딩스, KAIST, 한양대학교, 성균관대학교, 한국전자통신연구원(ETRI)이 모여 ▲AI 공동연구 ▲AI 생태계 조성 ▲AI 인재육성 분야에서 협력하고 있다.

각 참여사의 대표이사 및 총괄책임자, 각 대학 총장 등이 참석한 올해 행사에서는 산학 공동연구 성과가 우수한 연구팀을 선정하여 “People of the Year”를 수여했고, 명현 교수를 포함, 총 4명이 수상을 했다.

명현 교수팀은 KT와 2년 동안 “로봇 실내공간 지능기술 개발” 과제를 수행해왔고, IEEE RA-L (Robotics and Automation Letters) 2편을 포함한 SCI급 논문 3편 게재, 2022 IEEE ICRA (Int’l Conf. Robotics and Automation) HILTI SLAM Challenge 2등 수상 등의 우수한 실적을 도출하여 수상을 하게 되었다.

출처: AI타임스 (http://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=147536)

이코노미스트 (https://economist.co.kr/2022/10/26/it/general/20221026100437726.html)

KAIST EE학부 최재혁교수, IEEE JSSC 부편집장 (Associate Editor) 선임

[Prof. Jaehyouk Choi]

최재혁 교수가 미국 ‘국제전기전자기술자협회 (IEEE) 반도체회로공학회 (Solid-State Circuit Society, SSCS)에서 발행하는 반도체회로설계 분야 최고 저명 학술지인 Journal of Solid-State Circuits (JSSC)의 부편집장 (Associate Editor) 으로 선임되었다.

IEEE SSCS는 전 세계 만명 이상의 회원으로 구성된 세계 최대 규모의 반도체집적회로 학회이며, SSCS가 발행하는 JSSC 저널은 56년의 역사를 자랑하는 IEEE Xplore 최대 다운로드 저널이다. 현재 전 세계 19명의 석학이 편집위원을 맡고 있으며 우리나라에서는 두 명의 위원이 활동하게 되었다.

최재혁 교수는 초고속 유무선통신 및 차세대 메모리 인터페이스 회로 분야를 연구하며 최근 7년간 19편의 JSSC 논문과 18편의 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 논문을 주저자로 발표하였다. 특히 “초저잡음 고주파 신호생성 회로 연구” 분야에서 세계적인 연구성과를 인정받고 있다.

IEEE JSSC 저널의 편집위원 명단은 아래의 링크에서 확인할 수 있다.

https://sscs.ieee.org/publications/ieee-journal-of-solid-state-circuits-jssc/jssc-editorial-board

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.

[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)와 공동으로 미국 라스베이거스에서 해마다 열리는 세계 최대 규모의 신기술 박람회인

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

[힐스로보틱스와 명현 교수 연구팀 사진, 왼쪽 세번째 박명규 대표, 네번째 명현 교수]

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

첫째, 효과적인 비대면 회의 지원 기능이다. 기존의 2D 홀로그램 표현방식이 아닌, 360도 전 방향 입체 홀로그램 기술을 활용해 세계 최소 메타버스형, 도슨트/비대면 회의 지원 기능을 구현했다.

둘째, 팬데믹 시대에 부응하는 질병 확산 방지 및 방역 기능이다. 비접촉식 터치스크린 방식을 활용해 접촉으로 인한 오염전파를 차단하며, 플라즈마 공기 방역 기능을 제공한다.

마지막으로, 인공지능 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 있으며, 국내·외 박물관, 병원, 공항 등 다중 이용 공공장소에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

명현 교수팀이 기술을 이전한 힐스로보틱스(구 힐스엔지니어링(Hills Engineering))는 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 의미깊으며, 학부에서도 2023년 서울 모빌리티쇼 개최 등 과학기술의 사회 공헌을 적극 지원하겠다”고 밝혔다.

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

[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.

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

[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.

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

[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

[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.

[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

[자체 제작한 드론 시스템]

[경진 대회 중 드론의 자율 비행 장면 및 작성된 3차원 지도]

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