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우리학과 정은영 (석사), 우신애 (박사), Asim Jamshed (박사), 정혜원 (학사)
 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ * 학회명: USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation Sunghwan Ihm, Dongsu Han, and KyoungSoo Park * 학회소개 USENIX Networked Systems Design and Implementation (NSDI)는 ACM SIGCOMM * mTCP 논문 소개 |
[보관함:] 연구 > 연구성과
[조병진교수님]체온으로 전기생산…'웨어러블 배터리' 기술 개발
![[조병진교수님]체온으로 전기생산…'웨어러블 배터리' 기술 개발](https://ee.kaist.ac.kr/wp-content/uploads/drupal/4a7cecd0528f2c33ac67ec4cded17ee6.jpg "연구 > 연구성과 3")
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2014년 4월 8일 화요일 (서울=연합뉴스) 최인영 기자 ‘기사발췌’
구글, 삼성전자[005930] 등 유수의 회사들이 몸에 착용하는 웨어러블(wearable) 전자기기 개발에 열을 올리고 있지만, 전력공급 문제가 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다.
전자기기 작동에 필요한 배터리를 자주 교체하거나, 크고 무거운 배터리를 지니고 다녀야 하기 때문이다. 미래창조과학부는 한국과학기술원(카이스트) 전기 및 전자공학과 조병진 교수팀이 체온을 이용해 전력을 생산하는 ‘입을 수 있는 열전소자’를 개발했다고 7일 밝혔다. 기존 상용 열전소자는 세라믹 기판을 이용하기 때문에 단단하고 휘어지지 않으며, 무겁고, 에너지 효율이 낮아 웨어러블 전자기기에 적용하기가 어려웠다.
반면 연구팀이 개발한 열전소자는 유리섬유를 사용하기 때문에 의류 형태로 자유롭게 가공할 수 있고, 무게가 가벼우며, 전력생산 효율도 높다. 전력생산 능력은 기존 세라믹 기판 소자의 14배에 이른다.  열전소자는 소자 양단의 온도 차를 이용해 열에너지를 전기에너지로 변환하는 소자다. 이번에 개발한 열전소자를 팔에 두르는 가로·세로 각 10㎝의 밴드 형태로 제작한다면, 외부 기온이 20℃로 체온과 약 17℃ 차이가 날 때 약 40mW의 전력을 생산할 수 있다. 이 정도 전력은 웬만한 반도체 칩을 구동할 수 있는 수준이다.
이 유리섬유 소자로 가로 50㎝, 세로 100㎝의 면적으로 상의를 만들어 입으면 약 2W의 전력이 생산돼 휴대전화를 사용할 수도 있다.
연구팀은 “이번에 개발한 열전소자를 이용하면 인체에서 발생하는 열을 이용해 전력을 생산함으로써 배터리 걱정 없이 반영구적으로 웨어러블 전자기기를 이용할 수 있다”고 설명했다.
이 열전소자는 대면적 소자로 제작하기가 쉽고 대량생산에 유리해 웨어러블 전자기기의 핵심 전력공급원으로 사용될 가능성이 크다. 또 웨어러블 전자기기뿐 아니라 자동차, 공장, 항공기, 선박 등 폐열이 발생하는 다양한 곳에 적용할 수 있다.
미래부의 ‘기반형융합연구사업’으로 수행된 이번 연구의 결과는 에너지 환경 분야의 권위지인 ‘에너지 & 환경 과학'(Energy & Environmental Science)에 지난 14일 온라인 속보로 게재됐다.  |
이승한 박사과정, 국내 첫 ISQED 최우수논문상 수상
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우리학과 이승한, 정종필 박사과정 학생(지도교수 경종민 공저)이 The International Symposium on Quality Electronic Design (ISQED) 2014(2014, March 3-5, Santa Clara, Calif.)에서 “Runtime 3-D Stacked Cache Data Management for Energy Minimization of 3-D Chip-Multiprocessors“논문으로 Best Paper Award를 수상하였습니다. 
ISQED 에 대한 소개 ;
The International Symposium on Quality Electronic Design (ISQED) is the premier Electronic Design conference
— bridges the gap between Electronic/Semiconductor ecosystem members providing electronic design tools, integrated circuit technologies, semiconductor technology,packaging, assembly & test to achieve design quality. ISQED is the leading conference for design for manufacturability (DFM) and quality (DFQ) issues.
수상을 축하드립니다. |
증강현실로 스마트시대의 미래를 열다!
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영화 ‘마이너리티 리포트’에서 허공에 화면이 뜨고 손짓으로 컴퓨터를 조작하는 모습은 단지 상상 속 미래였다. 하지만 이런 일들이 곧 실현될 것으로 보인다.
우리 학교 전기및전자공학과 유회준 교수 연구팀은 세계 최초로 증강현실 전용 프로세서가 내장된 고성능·초저전력 머리 장착형 디스플레이(HMD, Head Mount Display) ‘케이 글래스(K-Glass)’를 개발했다.
연구팀의 전용 프로세서 개발로 기존 상용칩을 활용한 구글 글래스 보다 속도는 30배 이상 빨라지면서 동시에 사용시간은 3배 이상 길어지는 등 실제 사용자에게 불편함이 많이 줄어 증강현실시대를 앞당길 것으로 기대된다.
증강현실이란, 현실 세계와 이를 적절히 변형한 가상 미디어 콘텐츠가 결합한 것이다. 예를 들면, 동화책에 그려진 공룡 그림을 쳐다보면 3차원 공룡이 책 위로 솟아올라 보이며 방향을 바꾸면 공룡의 다른 쪽이 보이게 하는 기술이다.
삼성, 마이크로소프트 등에서는 관련 특허를 출원하고 있고, 특히 구글에서는 2012년 5월 증강현실을 위한 프로젝트 글래스(Project Glass)를 개발했다. 하지만 자연스러운 증강현실을 구현하기에는 성능이 만족할만한 수준은 아니었다.
구글의 기술은 바코드와 같은 표식을 인식해 해당 물체에 가상 컨텐츠를 첨가하는 방식의 증강현실을 구현하는 방식이기 때문에 표식을 설치하기 힘든 야외에는 증강현실을 구현할 수 없는 큰 단점이 있다. 게다가 2시간 정도만 사용할 수 있을 정도로 전력 소비량이 많아 휴대폰과 같은 모바일 기기처럼 일상생활에서 항상 착용하지는 못하는 실정이었다. 연구팀이 개발한 K-Glass의 ‘증강현실 전용 프로세서’는 인간 뇌의 시각 집중 모델(Visual Attention Model)에 영감을 받아 제작돼 저전력·고성능을 동시에 달성했다. 시각 집중 모델은 보고 있는 화면에서 의미 있고 중요한 부분을 배경과 같이 인식에 무의미한 영역들로부터 분리한다.
 이에 따라 불필요한 연산을 제거할 수 있어 복잡한 증강현실 알고리즘의 연산 속도를 획기적으로 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
또 전력소모를 줄이기 위해 ‘뉴런의 신경망’을 모방한 네트워크 구조를 적용했다. 프로세서 내부에서는 데이터가 활발하게 돌아다니는데 데이터 쏠림현상에 의해 전송에 병목이 발생할 수가 있는데 연구팀은 뉴런의 신경망 구조를 활용해 프로세서 내 데이터를 전송 및 네트워크 병목현상을 효과적으로 극복했다.
개발된 증강현실 전용 프로세서는 65nm(나노미터) 공정에서 제작돼 32㎟ 면적에 1.22TOPS(Tera-Operation per Second, 1초당 1012회 연산속도) 성능을 보인다. 또한 30fps(초당프레임)/720p(픽셀) 비디오 환경의 실시간 동작에서 1.57TOPS/W(와트)의 높은 에너지 효율을 나타내 장시간 동작할 수 있다.
유회준 교수는 “스마트 폰의 뒤를 잇는 차세대 모바일 디바이스로써 HMD에 대한 관심이 급증하고 있다”며 “투과형 HMD는 증강현실을 구현함에 따라 교육 엔터테인먼트 등의 분야에 큰 변화를 가져올 것”이라고 말했다.
또 “K-Glass는 구글의 프로젝트 글래스 등 기존 HMD의 낮은 컴퓨팅 성능을 획기적으로 향상시키는 것은 물론 초저전력 소비를 달성하는데 성공, 미래 모바일 IT분야에서 혁신적인 변화를 주도할 것”이라고 연구 의의에 대해 말했다.
유회준 교수 지도하에 김경훈 박사과정 학생이 주도해 개발한 K-Glass는 이달 미국 샌프란시스코에서 개최된 세계적 반도체 학술대회 ISSCC(국제고체회로설계학회)에서 발표돼 커다란 주목을 받았다.
K-Glass 데모 동영상 유튜브 링크 :http://www.youtube.com/watch?v=fzQpSORKYr8&feature=c4-overview&list=UUirZA3OFhxP4YFreIJkTtXw |
김이섭 교수님 연구실 HPCA-2014 Best Paper Runner-up Award 수상
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우리학과 박사과정 신원규, 석사과정 양정민, 최정완 학생 (지도교수 김이섭)이 2014 IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA-2014)에서 Best Paper Runner-up Award 를 수상하였습니다.
*학회 명: 2014 IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA-2014) *개최: 2014/02/15~2014/02/19, Orlando, Florida, USA *수상 명: Best Paper Runner-up Award *수상 논문 명: NUAT: A Non-Uniform Access Time Memory Controller *저자: Wongyu Shin, Jeongmin Yang, Jungwhan Choi, Lee-Sup Kim *Web: http://hpca20.ece.ufl.edu/
HPCA는 ISCA, MICRO 와 함께 Computer Architecture 분야 major 학회로서 (acceptance rate 20~25%) 2014년에는 투고된 215편의 논문 중 55편 의 논문을 선정한 후 이 중 7개의 논문을 Best Paper에 nominate 하였으며 학회에서의 Presentation 이후 Program Committee member들의 현장 투표에 의해 Best Paper 1편과 Best Paper Runner-up 1편을 선정하였다. 본 논문은 DRAM의 Circuit aspect와 Architecture aspect를 조합하는 새로운 시도로서 Computer Architecture 관련 최고의 전문가로 구성된 Program Committee Member들로부터 호평을 받아 Best Paper Runner-up 에 선정되었다.
논문 내용 소개: DRAM의 구조 변화 없이, DRAM 회로에서 발생하는 현상을 Architecture 가 활용하여 DRAM Access 속도를 높였다. DRAM access 속도를 높이려는 CPU 회사의 요구와 Cost 문제로 인해 DRAM 내부 구조를 변화 시키지 않으려는 DRAM 제조 회사의 입장을 모두 반영 하였다는 점과, 회로에서 발생하는 현상을 Architecture에 반영하여 새로운 원리를 이끌어 냈다는 점에서 Novelty를 인정 받아 위 상을 수상하게 되었다.
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증강현실로 스마트시대의 미래를 열다!
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영화 ‘마이너리티 리포트’에서 허공에 화면이 뜨고 손짓으로 컴퓨터를 조작하는 모습은 단지 상상 속 미래였다. 하지만 이런 일들이 곧 실현될 것으로 보인다.
우리 학교 전기및전자공학과 유회준 교수 연구팀은 세계 최초로 증강현실 전용 프로세서가 내장된 고성능·초저전력 머리 장착형 디스플레이(HMD, Head Mount Display) ‘케이 글래스(K-Glass)’를 개발했다.
연구팀의 전용 프로세서 개발로 기존 상용칩을 활용한 구글 글래스 보다 속도는 30배 이상 빨라지면서 동시에 사용시간은 3배 이상 길어지는 등 실제 사용자에게 불편함이 많이 줄어 증강현실시대를 앞당길 것으로 기대된다.
증강현실이란, 현실 세계와 이를 적절히 변형한 가상 미디어 콘텐츠가 결합한 것이다. 예를 들면, 동화책에 그려진 공룡 그림을 쳐다보면 3차원 공룡이 책 위로 솟아올라 보이며 방향을 바꾸면 공룡의 다른 쪽이 보이게 하는 기술이다.
삼성, 마이크로소프트 등에서는 관련 특허를 출원하고 있고, 특히 구글에서는 2012년 5월 증강현실을 위한 프로젝트 글래스(Project Glass)를 개발했다. 하지만 자연스러운 증강현실을 구현하기에는 성능이 만족할만한 수준은 아니었다.
구글의 기술은 바코드와 같은 표식을 인식해 해당 물체에 가상 컨텐츠를 첨가하는 방식의 증강현실을 구현하는 방식이기 때문에 표식을 설치하기 힘든 야외에는 증강현실을 구현할 수 없는 큰 단점이 있다. 게다가 2시간 정도만 사용할 수 있을 정도로 전력 소비량이 많아 휴대폰과 같은 모바일 기기처럼 일상생활에서 항상 착용하지는 못하는 실정이었다. 연구팀이 개발한 K-Glass의 ‘증강현실 전용 프로세서’는 인간 뇌의 시각 집중 모델(Visual Attention Model)에 영감을 받아 제작돼 저전력·고성능을 동시에 달성했다. 시각 집중 모델은 보고 있는 화면에서 의미 있고 중요한 부분을 배경과 같이 인식에 무의미한 영역들로부터 분리한다.
이에 따라 불필요한 연산을 제거할 수 있어 복잡한 증강현실 알고리즘의 연산 속도를 획기적으로 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
또 전력소모를 줄이기 위해 ‘뉴런의 신경망’을 모방한 네트워크 구조를 적용했다. 프로세서 내부에서는 데이터가 활발하게 돌아다니는데 데이터 쏠림현상에 의해 전송에 병목이 발생할 수가 있는데 연구팀은 뉴런의 신경망 구조를 활용해 프로세서 내 데이터를 전송 및 네트워크 병목현상을 효과적으로 극복했다.
개발된 증강현실 전용 프로세서는 65nm(나노미터) 공정에서 제작돼 32㎟ 면적에 1.22TOPS(Tera-Operation per Second, 1초당 1012회 연산속도) 성능을 보인다. 또한 30fps(초당프레임)/720p(픽셀) 비디오 환경의 실시간 동작에서 1.57TOPS/W(와트)의 높은 에너지 효율을 나타내 장시간 동작할 수 있다.
유회준 교수는 “스마트 폰의 뒤를 잇는 차세대 모바일 디바이스로써 HMD에 대한 관심이 급증하고 있다”며 “투과형 HMD는 증강현실을 구현함에 따라 교육 엔터테인먼트 등의 분야에 큰 변화를 가져올 것”이라고 말했다.
또 “K-Glass는 구글의 프로젝트 글래스 등 기존 HMD의 낮은 컴퓨팅 성능을 획기적으로 향상시키는 것은 물론 초저전력 소비를 달성하는데 성공, 미래 모바일 IT분야에서 혁신적인 변화를 주도할 것”이라고 연구 의의에 대해 말했다.
유회준 교수 지도하에 김경훈 박사과정 학생이 주도해 개발한 K-Glass는 이달 미국 샌프란시스코에서 개최된 세계적 반도체 학술대회 ISSCC(국제고체회로설계학회)에서 발표돼 커다란 주목을 받았다.
K-Glass 데모 동영상 유튜브 링크 :  
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박사과정 김세민 학생(지도교수 노용만) 방송공학회 우수논문상 수상
우리학과 박사과정 김세민 학생(지도교수: 노용만)이 2013년 11월 8일 한국항공대학교에서 개최한
2013년도 한국방송공학회 추계학술발표대회에서 “다중 판별기를 이용한 비디오 행동 인식” 논문으로
우수논문상을 수상하였습니다.
한국방송공학회는 스마트 멀티미디어 방송공학분야와 관련된 각종 학술발표회 및 워크숍 등을
개최하는 학술회의로, 3DTV, UHDTV, 홀로그램 등 등 가장 최근의 방송 및 TV 분야의 기술 및
서비스 동향을 적시에 반영하여, 올해 4차례의 워크숍을 개최하는 등 끊임없이
방송 및 TV 분야에 특화되어 디지털방송과 TV 분야를 선도하는 학회입니다.
수상을 축하드립니다.
박사과정 김영주학생 ISOCC 2013 Chip Design Contest2013 Best Design Award 수상
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지난 11월 18일에 개최된 KAIST 반도체설계교육센터에서 주관한 ISOCC 2013 Chip Design Contest에서 우리학과 김영주학생(지도교수 김이섭)이 Best Design Award를 수상하였습니다.  수상논문: A 12 Gb/s 0.92mW/Gb/s Forwarded Clock Receiver with Low Jitter Tracking Bandwidth Variation in 65nm CMOS 논문소개: High speed parallel interface에서 많이 사용되고 있는 forwarded clock 구조에서는 고속 데이터 전송을 위해 전송시키는 clock 과 data사이의 jitter의 상관관계를 높이는 게 중요하다. 본 논문에서는 jitter 상관관계를 높이기 위한 새로운 방법을 제안하고 Chip으로 제작하여 측정을 수행하였다.
수상을 축하드립니다. |
김현식 박사과정 학생 (지도교수 조규형) IEEE SSCS Predoctoral Achievement Award 수상
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우리학과 김현식 박사과정 학생 (지도교수 조규형)이 IEEE SSCS Predoctoral Achievement Award를 수상하였습니다. 김현식 학생은 ISSCC 3편(제1저자), IEEE 저널 3편(제1저자)을 비롯하여 국제저널 및 국제학회논문을 총 15편 발표하였고, 국제특허와 국내특허를 포함하여 35건 이상의 특허를 출원, 삼성전자 휴먼테크논문대상 3년 연속 수상과 금상 2회 연속 수상, 2011년 KAIST를 빛낸 10대 대표연구성과에 선정된 결과들을 종합하여, 이번 IEEE SSCS Predoctoral Achievement Award 2013-2014 에 선정되었습니다.
IEEE SSCS Predoctoral Achievement Award는, IEEE(국제전기전자공학회)의 Solid-State Circuits Society(반도체회로 소사이어티)에서 전세계 반도체회로를 전공하는 박사과정을 대상으로 선발하여 수여하는 상입니다. 수상 대상자는 IEEE에서의 국제논문 성과, 학업성적, 박사과정에서의 연구성과, 추천서 등을 바탕으로 선정되게 됩니다.
또한 본 상은 지난 30년동안 현재 반도체회로분야의 세계적인 석학들이 수상한 많은 전례가 있는 의미있는 상으로써, 본 상이 제정된 1983년 이래로 국내대학에서는 처음으로 김현식 학생이 수상하게 되었습니다.
수상을 진심으로 축하드립니다. |
고우리 학생(지도교수: 김종환) RiTA2013 Best Paper Award 수상
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우리학과의 고우리 학생 (지도교수: 김종환)이 2013. 12.18-20 미국 덴버에서 열린 Robot Intelligence Technology and Applications 2013 (RiTA 2013) 국제 학회에서
“Organization and Selection Methods of Composite Behaviors for Artificial Creatures Using the Degree of Consideration-based Mechanism of Thought” 논문으로 Best Paper Award를 수상하였습니다.
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