-
과학기술위성 3호 우주관측 시험영상 최초 공개
- 국내 최초 근적외선 위성 카메라 탑재, 우주관측 영상 확보 -
우리 학교 인공위성센터에서 제작한 과학기술위성 3호가 지난 11월 21일 러시아 야스니 발사장에서 성공적으로 발사된 뒤 안드로메다 은하와 오리온 성운 및 로제타 성운을 촬영(’13.12.17, ’13.12.21, ’13.12.22)한 적외선 우주관측 영상이 공개됐다.
과학기술위성 3호는 현재 초기 운영 및 검․보정을 진행 중으로 탑재체 기능 점검 중 성능 검증을 위하여 촬영된 첫 시험영상이다.
이번에 촬영한 안드로메다 은하(M31)는 지구에서 가장 가까운 (약 200만 광년) 나선은하로서, 과학기술위성 3호에 탑재된 적외선 우주망원경으로 관측한 첫 적외선 영상이다.
과학기술위성 3호는 발사 이후 위성 상태, 자세 제어 기동 성능, 태양전지판 전개, 우주관측 적외선영상 관측 기능 등 우주관측 탑재체 구성품 전반의 기능 점검을 거쳤으며,
"14년 2월까지 정상 궤도에서 최종 검․보정 작업을 진행한 이후, 2년간 600km 상공에서 우리은하에 있는 고온 가스의 기원 연구를 위한 은하면 탐사와 우주 초기 상태를 예측할 수 있는 적외선 우주배경복사에 관한 영상정보를 수집한다.
과학기술위성 3호와 함께 러시아 드네프르 발사체에 실려 우주로 향했던 두바이샛 2호*도 지난 12월 6일 북한과 미국, 중국, 이탈리아, 말레이시아, 남아프리카 일대를 촬영한 위성사진을 공개한바 있으며, 경희대 큐브위성도 2대(CINEMA 1,2) 모두 교신에 성공하여 본격적인 임무수행을 위한 검․보정 작업을 진행 중이다. * 위성전문제작회사 쎄트렉아이가 아랍에미리트에 수출한 상용지구관측위성
앞으로 미래부는 과학기술위성3호의 지구관측 적외선카메라와 소형 영상 분광기, 핵심우주기술 부품의 기능 및 성능 점검도 ’14년 2월까지 완료할 계획이다.
지구관측 적외선 영상과 분광영상은 산불탐지, 도시 열섬현상, 홍수피해 관측, 수질예측 등에 필요한 기초 연구 및 국가재난․재해 모니터링 등에 활용될 예정이며, 위성 본체에 적용된 핵심부품의 우주 검증을 통해 실용위성의 우주기반 기술 확보 등에도 기여할 것으로 기대된다.
<우주관측 적외선 영상 - 안드로메다 은하>
2013.12.26
조회수 15325
-
과학기술정책대학원, '과학 하는 삶' 이색 공모전 개최
우리 대학 과학기술정책대학원(원장 박범순)은 과학기술인의 연구 ‧ 실험실과 일상생활에 새겨지는 "과학 하는 삶‘을 주제로 사진 동영상 공모전을 개최한다. 이번 공모전은 사진과 동영상 부문으로 나눠 진행되며 마감은 사진 12월 15일, 동영상은 2014년 1월 15일이다.
공모전 상세정보는 블로그 과학문화 실험실 대전(http://scienceculturedj.tistory.com)에서 확인 할 수 있다. 끝.
2013.11.22
조회수 9906
-
“생생, 기발, 뭉클한 연구생활 사진·동영상 찾습니다”
카이스트 과학기술정책대학원, ‘과학하는 삶’ 이색 공모전
"실험벤치 위에 널린 실험기구들, 랩미팅의 한숨소리, 질소탱크 들어오는 날, 연구실 창문 틈을 스치는 새벽별…. 교과서에 나온 이론 말고, 논문에 실린 그래프 말고, 당신의 과학하는 삶을 사진과 동영상으로 보여주세요.”
카이스트 과학기술정책대학원이 과학기술인의 연구·실험실과 일상 생활에 새겨지는 ‘과학하는 삶’을 주제로 내건 색다른 사진·동영상 공모전을 벌인다. 연구 현장에 있는 과학기술인들이 이번 공모전의 참여 대상이다.
공모전을 진행하는 전치형 교수는 "보통 과학 사진 하면 현미경을 통해 보이는 세포 사진, 천체망원경에 잡힌 성운 사진, 총알이 유리창을 깨트리고 지나가는 사진 같은 것을 떠올리기 쉬운데, 이번 공모전은 그런 과학적 발견의 순간을 만들어내는 사람의 모습과 표정을 담아내고자 한다"며 “과학기술자들이 연구자로서, 시민으로서, 가족의 일원으로서, 직장인으로서, 여자로서, 남자로서 살아가는 얘기를 듣고 나누었으면 한다”고 말했다. 그는 “연구 현장에 계신 분들이 생생하고 기발하고 뭉클한 사진과 영상을 만들어 주시리라 기대한다”고 덧붙였다.
한국과학창의재단이 주최하고 카이스트 과학기술정책대학원이 주관하는 이번 공모는 사진과 동영상(90초 이내 또는 6분 이내) 부문으로 나뉘어 이뤄지며, 마감은 사진 12월15일, 동영상 2014년 1월15일이다. 공모전에서 선정된 우수 작품들에는 상금이 시상되며, 따로 사진전시회와 유시시(UCC) 동영상 상영회도 계획하고 있다고 이 대학원 쪽은 밝혔다. 응모 방법을 비롯해 자세한 정보는 행사진행그룹의 블로그 "과학문화실험실 대전"에서 볼 수 있다.
일문일답/ 공모전 진행 전치형 교수
Q “과학하는 삶”이라는 주제가 흥미롭습니다. 주제를 소개하는 글을 보니 “교과서에 나온 이론 말고, 논문에 실린 그래프 말고, 당신의 과학하는 삶을 보여주세요”라고 쓰여 있군요. 실험벤치 위에 널린 기구, 허겁지겁 먹는 점심 샌드위치, 랩미팅의 한숨소리…. 사진·동영상 공모의 주제를 이렇게 잡은 배경이 궁금합니다.
A “보통 과학 사진 하면 현미경을 통해 보이는 세포 사진, 천체망원경에 잡힌 성운 사진, 총알이 유리창을 깨트리고 지나가는 사진 같은 것을 떠올리기 쉬운데요, 저희는 그런 과학적 발견의 순간을 만들어내는 사람의 모습과 표정을 담아내려 합니다. 흔히 논문이나 신제품 같은 과학 활동의 최종 결과물만 세상의 주목을 받는데, 저희는 거기에 이르기까지 실험기구를 옮기고, 점심을 거르고, 야단치고 언쟁하고, 쓰레기를 치우는 과학자들의 모습에서 과학의 의미를 한 번 찾아보려는 것입니다. 어떻게 보면 보통 사람들도 흔히 하는 읽고 쓰고 얘기하고 걷고 기다리는 평범한 일상이 쌓여서 세상에 없던 지식과 물건을 만들어낸다고도 할 수 있는데요, 그 신기한 과정을 드러내 보여주고 싶기도 합니다.”
Q 흔히 과학과 관련해서는 발견과 발명의 대상 그 자체가 중시되지요. 과학자에 대한 묘사도 그런 발견과 발명에 이르는 과정에 곁들여지곤 하고요. 그런 점에서 “삶”을 부각했다는 점은 색다르면서도 반갑습니다. 공모 과정에서 어떤 삶의 이야기를 볼 수 있기를 기대하는지요?
A “발견과 발명이 결국 ‘사람의 일’이라는 점을 강조하고 싶었습니다. 감정을 지니고, 가족이 있고, 월급을 받는사람들의 정신적, 육체적 노동이 발견과 발명을 이루어내는 것이라고 생각합니다. 실험을 하다가도 여섯시가 되면 어린이집으로 달려가야 하는 부모의 조바심, 가속기나 망원경 사용 스케줄에 인생 스케줄이 맞춰져 있는 대학원생의 갑갑함, 실험보다 회의나 출장에 더 많은 시간을 써야 하는 연구원의 답답함, 모든 발견과 발명의 뒤에는 이런 삶들이 있습니다. 논문이 출판되고, 로켓이 발사되고, 신제품이 출시되자마자 곧 잊혀지는 과학 노동의 장면을, 그리고 과학 노동을 떠받치는 일상적 삶의 풍경을 기록할 수 있기를 기대합니다. 그동안 발견과 발명의 멋진 장면에 가려 주목받지 못한 ‘과학하는 삶’을 다룸으로써 지식과 삶, 기술과 삶이 어떻게 연결되어 있는지 보고 싶습니다.”
Q 예전에 가수 싸이의 노래가 세계 각지에서 인기를 얻을 때에, 미국 항공우주국 연구자들이 출연해서 촬영한 ‘나사 스타일’ 동영상도 인기를 얻은 적이 있지요. 사이언스온에도 소개됐지만 예쁜꼬마선충을 연구하는 한 연구그룹의 연구생활 이야기가 영상에 담겨 많은 사람들이 신선하게 보기도 했고요. 혹시 외국에서는 이런 연구생활과 관련한 연구실 또는 실험실 문화가 어떠한지 알고 계신지요.
A “비슷한 연구를 하는 실험실들은 비슷한 실험장치와 시약과 벤치와 컴퓨터를 쓸 것이고 그래서 다 비슷해 보인다고 생각할 수도 있겠습니다. 하지만 그 공간에 어떤 사람들이 들어가서 사는지에 따라 독특한 실험실 문화들이 생겨날 것입니다. 실험장치를 어떻게 배치하여 누가 어디에 앉는지, 점심은 어떻게 먹는지, 연구비는 어디에서 나오는지, 출퇴근 관리는 어떻게 하는지, 남녀비율과 인종비율이 어떤지에 따라 그 실험실 사람들이 경험하는 일상은 천차만별이겠죠. 또 컴퓨터로 모든 연구를 하는 분야와 산과 바다와 극지를 찾아다녀야 하는 분야의 문화도 다를 테고요. 여러 과학기술학(STS) 연구자들이 실험실이나 연구현장을 찾아가서 그 문화를 관찰하고 의미를 분석하는 작업을 해오고 있습니다. 연구소의 건축구조와 공간배치, 구성원 사이의 위계관계, 실험노하우가 전달되는 방식, 그때 사용하는 언어와 몸동작 등을 관찰하여 과학지식이 어떤 문화 속에서 만들어지는지 또 과학지식이 어떤 문화를 만들어내는지 탐구하고 있습니다. 우리의 ‘과학문화’ 논의도 이런 방향으로 더 넓어지면 좋겠습니다.”
Q 참여도가 낮거나, 또는 이미 우리한테 익숙한 이미지를 담은 상투적인 내용이 많다면 조금 실망스러울 수도 있을 텐데요. 좀더 자발적이고 생생한 현장의 이야기들이 많이 참여할 수 있어야 하지 않을런지요.
A “과학자와 엔지니어의 창의성을 믿어야죠. 공모전 포스터를 만들면서 ‘질소탱크 들어오는 날’, ‘우리 엄마는 생명과학 박사과정’, ‘돌고, 돌고, 돌고: 원심분리기와 내 인생’ 같은 제목을 예시로 들어 놓았는데요, 과학자들이 ‘이런 것도 사진에 담을 거리가 되나’ 또는 ‘이건 우리끼리 술자리에서나 하는 얘기인데’ 하고 생각하기 쉬운 것들이 사실은 과학과 공학에 대한 흥미로운 토론거리가 될 수 있다는 점을 강조하고 싶었습니다. 저희는 이런 간단한 아이디어만 제공할 뿐이고요, 실제 연구 현장에 계신 분들이 더 생생하고 기발하고 뭉클한 사진과 영상을 만들어 주시리라 기대합니다.”
Q 과학하는 삶을 이야기하는 것이 연구자한테, 우리사회에, 어떤 의미가 있을까요?
A “‘과학기술 중심 사회’라는 말도 있던데요, 많은 사람들이 과학기술이 사회적으로 인정받고 신뢰받기를 바라는 것 같습니다. 과학지식에 대한 신뢰는 곧 그 지식을 만들고 말하는 사람에 대한 신뢰이기도 합니다. 우리 사회에서 논란이 되거나 중요한 사안이 있을 때 결국 과학자와 엔지니어의 입을 쳐다보게 되는 경우가 점점 더 많아졌습니다. 과학자가 소신과 자부심을 가지고 자연과 인간을 탐구하고 말할 수 있는 환경이 되어야 그들이 내놓는 지식이 우리의 생명과 안전과 풍요의 바탕이 될 수 있을 겁니다. 또 과학기술이 사사로운 이익만 따르기보다 우리 모두의 더 나은 사회적 삶에 기여할 때 과학기술자의 개인적 삶도 더 존중받을 겁니다. 저희가 ‘과학하는 삶’을 얘기하려는 것은 어떻게 과학자들의 삶과 그들이 만드는 지식을, 엔지니어들의 삶과 그들이 만드는 기술을 동시에 북돋울 수 있을지 함께 고민하자는 제안입니다. 과학자의 삶이 탄탄할 때 그들이 만드는 지식도 사회에서 탄탄하게 자리를 잡게 됩니다. 과학자와 엔지니어가 다른 사람들과 어울려 지지고 볶고 살아가듯 과학과 기술도 사회의 다른 영역들과 얽히고설켜 있을텐데요, 그런 접점을 잘 살피고 두텁게 하려는 노력도 과학기술 정책의 일부가 될 수 있으면 좋겠습니다.”
Q 공모 내용의 링크를 따라 블로그 사이트를 방문해보니 대문 이름이 “과학문화실험실 대전”이군요. 이곳이 어떤 곳인지 잠깐 설명해주시면. 앞으로 활동 계획은?
A “‘과학문화실험실 대전’은 한국과학창의재단의 지원을 받아 카이스트 과학기술정책대학원에서 벌이는 ‘과학기술과 사회’ 사업입니다. ‘과학도시’로 알려져 있는 대전과 대덕연구단지의 과학문화를 새로운 방식으로 얘기하고 싶습니다. 많은 과학문화 사업들이 과학기술의 내용을 어떻게 잘 전달할까 고민한다면, 저희는 과학기술자들이 연구자로서, 시민으로서, 가족의 일원으로서, 직장인으로서, 여자로서, 남자로서 살아가는 얘기를 듣고 나누려고 합니다. 현재 진행하고 있는 연구단지 과학자 인터뷰 시리즈를 더 확장해서 대덕연구단지에서 살면서 과학자들을 관찰할 기회가 많은 시민들의 목소리도 담고 싶습니다. 이번 공모전에 출품된 우수한 작품들을 모아 사진전시회 및 유시시(UCC) 상영회도 계획하고 있고요, ‘과학자’라는 제목으로 미니 다큐멘터리도 만들고 싶습니다. 궁극적으로는 하나의 공동체를 이루는 사람들의 믿음과 열망과 행위와 갈등의 집합체, 즉 하나의 문화로서 과학이 존재하는 방식을 생각해보려 합니다.”
Q 고맙습니다. 공모전의 결과물을 나중에 사이언스온 독자와도 나눌 수 있기를 바랍니다.A "네, "과학하는 삶"을 담은 사진과 동영상을 <사이언스온>을 통해 더 많은 과학자와 엔지니어들이 나누게 되기를 기대합니다."
▶ 공모전 포스터의 일부.
2013.11.22
조회수 15317
-
치매 정복의 열쇠, PET-MRI 국산화 시대 열린다!
- 순수 국내기술로 PET-MRI 동시 영상 시스템 상용화기술 개발 -- KAIST, 나노종합기술원, 서강대, 서울대병원 융합연구 쾌거 -
수입에만 의존하던 최첨단 의료영상기기 분야에서 국산화에 대한 기대감이 높아지고 있다.
우리 학교 원자력및양자공학과 조규성 교수가 총괄책임을 맡고 있는 3개 대학 공동연구팀은(KAIST, 서강대, 서울대) KAIST 부설기관인 나노종합기술원(원장 이재영)과 함께 순수 국내기술로 PET-MRI 동시영상 시스템을 개발하고 이 시스템을 이용해 자원자 3명의 뇌 영상을 획득하는데 성공했다.
PET-MRI는 인체의 해부학적 영상을 보는 자기공명영상기기(MRI, Magnetic Resonance Imaging)와 세포활동과 대사상태를 분석할 수 있는 양전자방출단층촬영기기(PET, Positron Emission Tomography)의 장점이 융합된 최첨단 의료영상기기다. 신체 내 해부학적 정보와 기능적 정보를 동시에 확인할 수 있기 때문에 종양은 물론 치매의 정밀한 조기 진단이 가능하고 신약 개발과 같은 생명과학연구에서도 필수적인 장치다.
기존의 장비는 MRI에서 발생되는 강한 자기장의 영향으로 인해 PET과 MRI 영상을 각각 찍은 후 결합하는 분리형 방식을 주로 사용해 왔다. 이 때문에 촬영시간이 길어지고 환자의 움직임으로 인한 오차가 발생해 두 기기의 영상을 동시에 측정하는 기술이 필요해 자기장내에서 동작되는 PET 개발이 절실했다.
연구팀이 국내 최초로 개발한 일체형 PET-MRI의 핵심 기술은 크게 △자기장 간섭이 없는 PET 검출기 기술 △PET-MRI 융합시스템 기술 △PET-MRI 영상 처리 기술로 나뉜다.
PET 검출기는 전체 시스템 가격의 절반을 차지할 정도로 비싸고 가장 핵심적인 요소다. 조 교수와 나노종합기술원 설우석 박사 연구팀은 강한 자기장 내에서 사용 가능한 실리콘 광증배센서(방사선 검출기에 들어오는 빛을 증폭) 개발에 성공했다. 개발된 센서는 반도체 공정을 최적화해 95% 이상의 높은 양산성과 10%대의 감마선 에너지 분해능을 확보해 글로벌 경쟁력을 갖췄다.
서강대 전자공학과 최용 교수는 신개념 전하신호전송방법과 영상위치판별회로를 적용한 최첨단 PET 시스템을 개발했다. 연구결과는 창의성 및 우수성을 인정받아 지난 6월 의학물리(Medical Physics)지에 표지논문으로 게재됐다.
서울대병원 핵의학과 이재성 교수는 △실리콘 광증배센서 기반 PET 영상재구성 프로그램 △MRI 영상기반 PET 영상 보정기술 △PET-MRI 영상융합 소프트웨어 개발을 맡았다.
이 밖에 KAIST 전기및전자공학과 박현욱 교수는 PET과 MRI가 동시설치 가능한 무선주파차폐(RF Shielding) 기술을 확보하고 이를 기반으로 PET과 연계해 설치 가능한 뇌전용 헤드코일을 개발했다.
이 기술들을 바탕으로 공동연구팀은 뇌전용 PET-MRI 시스템 개발에 성공, 지난 6월 3명의 PET-MRI 융합 뇌 영상을 획득했다. 이는 실리콘 광증배센서 기반의 PET과 MRI를 융합한 기기에서 세계 최초로 획득한 인체영상이라고 연구팀은 전했다.
특히, 이 시스템은 기존 전신용 MRI시스템에 뇌전용 PET 모듈 및 MRI 헤드코일이 탈부착 가능하도록 제작해 낮은 설치비용으로 PET-MRI 동시영상을 획득할 수 있는 게 큰 특징이다.
조규성 교수는 “국산 PET의 상용화 기반을 마련하고 세계적으로도 도입기인 PET-MRI 시스템 기술에서 세계 최고 기업들과 견줄 수 있게 됐다”며 “향후 수요가 급증할 것으로 예상되는 치매를 비롯한 뇌질환 진단 비용을 획기적으로 절감할 수 있을 것”이라고 이번 연구의 의의를 밝혔다.
산업통상자원부 산업원천기술개발사업으로 지원(7년간 총 98억원)받아 수행된 이번 연구를 통해 20여편의 특허를 출원하고 20여편의 SCI 논문을 발표했다.
그림1. 개발한 PET-MRI에서 획득한 뇌팬텀(모형) MRI, PET 및 융합 영상
그림2. 개발한 PET-MRI에서 획득한 인체(뇌) MRI, PET 및 융합 영상
그림3. 국산 PET-MRI 임상 영상 촬영 모습
그림4. MRI 내에 삽입된 Head RF 코일과 PET 검출기
그림5. 제작된 삽입형 PET 검출기 모듈
그림6. 제작된 실리콘 광증배센서(좌)와 섬광 크리스탈 블록(우)의 모습
그림7. 제작된 실리콘 광증배센서
그림8. PET 검출원리
2013.11.13
조회수 25592
-
KAIST 명 강의 전 세계에서 듣는다!
- 코세라(Coursera)와의 협약 통해 온라인 강의 무료로 전 세계 제공해 -
우리 학교는 지난 14일 오후 8시 서울 소공동 조선호텔 1층 비즈니스센터에서 세계 최대 온라인 무료강의 컨소시움인 코세라(Coursera, 대표 콜러(Koller))와 가입 협약식을 가졌다.
이로써 KAIST의 명 강의를 코세라를 통해 전 세계가 공유하게 되고 KAIST도 코세라의 수업 및 강의 콘텐츠를 활용하게 된다.
최근 인터넷상에 강의를 무료로 공개해 수업을 진행하는 코세라, 에덱스(edX) 등 온라인 대중 공개수업(MOOC, Massive Open Online Course)이 확산되고 있다. 세계 최대 MOOC이자 사회적 기업인 코세라는 스탠퍼드대학교, 컬럼비아대학교, 동경대학교, 상하이대학교, 월드뱅크 등 107개 대학 및 공공기관이 참여하고 453개 교과목을 개설했다. 수강생은 전 세계 496만 명에 이른다.
MOOC는 강의동영상 및 강의슬라이드 등을 인터넷을 통해 공유하는 기존의 고등교육 교수 학습자료 공동 활용 서비스(OCW, Open Courseware)와는 차별화된다. 강의동영상 및 학습콘텐츠의 품질을 높이고 최신의 온라인 학습플랫폼을 통해 수강신청, 출석관리, 연습문제 및 숙제, 평가 등의 수업관리와 평가를 인터넷을 통해 자동으로 진행한다.
KAIST와의 협약 식 후 코세라의 콜러 대표는 “수많은 지식인들이 함께 동참해 모두가 교육 받을 수 있는 기회를 주고자 노력하는 것은 아주 의미는 일”이라며 “각 분야 최고 교수들의 강의를 전 세계 많은 사람들에게 제공할 수 있어서 매우 기쁘다”고 소감을 말했다.
강성모 총장은 “KAIST는 올해 60여 과목을 에듀케이션 3.0으로 진행하고 있는데 학생들과 교수들의 호응이 높고 국내외 관심이 높다”며 “코세라를 통해 우수한 강의의 무료 교육을 확대해 나갈 예정”이라고 밝혔다.
한편, KAIST는 교수학습혁신센터(센터장 이태억)를 중심으로 2012년부터 온라인으로 강의를 듣고 수업시간에는 학생과 교수 간 상호작용을 통해 학생참여를 극대화 하는 토론, 팀 학습, 문제풀이 등을 수행하는 에듀케이션 3.0(Education 3.0) 교육과 함께 인터넷을 활용한 글로벌교육을 추진해오고 있다.
2013.10.24
조회수 15592
-
투명한 유리벽을 양면 터치 게임 미디어로
- 지난 7월 시그래프 이머징 테크놀로지서 선보여 ‘가장 돋보인 작품’ 선정 -- “투명 디스플레이 패널의 실생활에 적용된 좋은 사례” -
우리 학교 산업디자인학과 이우훈 교수와 전산학과 이기혁 교수 공동연구팀은 투명한 유리의 양면을 터치해 게임을 즐길 수 있는 신개념 게임 미디어 ‘트랜스월(TransWall)’을 개발했다.
이 기술은 지난 7월 21일~25일 미국 애너하임에서 개최된 컴퓨터 그래픽 및 상호작용기술 분야에서 세계적인 학회인 시그래프(SIGGRAPH) 이머징 테크놀로지(Eerging Technologies)에 전시돼 ‘가장 돋보인 작품(Highlight)’으로 선정됐다.
연구팀은 ‘우리 주변의 유리벽을 오락과 커뮤니케이션 매체로 바꿀 수 없을까?’ 라는 생각에서 이번 프로젝트를 시작했다.
‘트랜스월’은 멀티터치가 가능한 두 장의 유리 사이에 홀로그래픽 스크린 필름을 삽입하고 양쪽에서 빔 프로젝터로 유리에 영상을 투영하는 방식이다. 또 유리에 서피스 트랜스듀서(Surface Transducer)를 부착해 터치하면 화면을 통해 직접 소리와 진동을 느낄 수 있다.
이처럼 ‘트랜스월’은 단순한 유리벽처럼 보이지만 사용자들은 시각, 청각, 촉각 정보를 주고받을 수 있는 다감각적 미디어다.
테마파크, 대형 쇼핑몰, 지하철 역사 등과 같은 공공장소에 설치하면 기다리는 지루한 시간에 양쪽에서 콘텐츠를 조작해 게임을 즐길 수 있다.
이와 함께 향후 이러한 양면 터치 상호작용 방식의 장점을 활용하는 다양한 문화적 콘텐츠 개발도 가능할 것으로 전망된다.
이우훈 교수는 “사람들에게 새로운 경험을 제공하는 오락과 소통의 미디어로서 트랜스월을 개발했다”며 “양면 터치 상호작용 방식을 통해 가까운 미래에 상용화될 대형 투명 디스플레이 패널이 실생활에 어떻게 활용될 수 있을지에 대한 하나의 비전을 보여주는 사례”라고 연구의 의의를 밝혔다.
https://vimeo.com/70391422 (트랜스월 소개 동영상)https://vimeo.com/71718874 (SIGGRAPH 2013 전시장면)
□ 그림설명
그림1.트랜스월의 구조
그림2. 트랜스월 옆면
그림3. 유리벽의 양쪽 면을 터치해 게임 등 다양한 미디어로 활용할 수 있다.
그림4. 트랜스월이 시그래프 이머징 테크놀로지에 전시돼 참가자들로부터 뜨거운 관심을 받고 있다
2013.09.12
조회수 17778
-
초고속 무선 전송할 수 있는 저전력 RF 단일칩 개발
박철순 교수
- 40mW 이하 저전력으로 WiFi(무선랜)보다 50배 빠른 초당 10.7기가비트로 전송
- 케이블 연결 또는 파일 전송 없이 HD영상 화면을 바로 전송, 보안에서도 강점
저전력으로 WiFi(무선랜)보다 50배 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있으며, 안테나를 포함하여 소형으로 제작 가능한 송ㆍ수신 일체형 무선칩이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 연구진은 이를 이용하여 스마트폰에 저장된 Full HD급 1080p* 동영상을 압축과정을 거치지 않고 대용량 데이터 상태로 케이블 없이 무선으로 HDTV로 직접 송신하는 데 성공했다.
* 1080p : HDTV에서 1920x1080 크기의 화면을 1초에 60번 보여주는 고화질 영상
개발된 칩은 60GHz*(기가헤르츠) 대역에서 초당 10Gb*(기가비트)의 데이터를 전송할 수 있는 고속 무선 송ㆍ수신 RF칩*으로서 소형이면서도 전력을 적게 소모하도록 설계됐다. 따라서 동 칩을 활용하여 스마트폰이나 노트북 등 휴대기기에 담긴 Full HD급 고화질 동영상을 별도의 전용케이블 없이 HDTV 또는 빔 프로젝터 등으로 크게 볼 수 있을 것으로 전망된다.
* 60GHz 대역 : 1번 진동의 길이가 5mm이며, 1초에 600억 번 진동하는 초고주파 신호. 무선 신호이지만 특성은 광 신호와 유사하며, 별도 허가없이 자유롭게 사용가능한 ISM밴드 대역으로 7GHz의 대역폭(Bandwidth)이 사용가능함
* 10Gb/s : 1초에 100억 비트를 전송하는 속도로서 DVD 고화질 영화(4.7GB)를 3.76초 만에 보낼 수 있는 속도, 반면 WiFi는 3분 8초, 블루투스는 208분이 소요
* RF칩 : 초고주파 신호를 처리하는 회로를 집적화한 소자, 버스카드 등에 내장된 RFID가 대표적임. 개발된 RF칩은 디지털 회로 구현에 사용되는 CMOS 집적 기술로 구현
동 연구는 한국과학기술원(KAIST) 지능형RF연구센터(센터장 박철순)에서 수행되었으며, 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 선도연구센터지원사업의 지원(’05～)을 받아왔다.
고화질 동영상의 실시간 전송을 위한 방법들이 많이 연구되어 왔지만 기존 WiFi망에서 고화질 동영상을 전송하기 위해서는 전송속도의 한계로 데이터 크기를 줄이는 압축과정이 반드시 필요했다.
그러나 압축 및 압축해제 과정에서 데이터의 부분적 손실이나 왜곡으로 인한 화질 열화현상이 일어날 수 있고 압축 처리시간에 따른 송ㆍ수신 지연으로 완벽한 실시간 전송이 어렵다는 점이 한계였다.
특히 실시간 전송은 차량운행이나 의료현장에서 중요하다. 카메라 센서를 이용한 충돌방지 시스템에서 차선이탈이나 전방사고 상황을 실시간으로 전송하지 못하고 지연이 발생하면 운전자의 제동시간이 그만큼 늦춰질 수 있기 때문이다. 의사들이 화상을 보면서 로봇 팔로 외과 시술을 하는 경우에도 같은 상황이다.
이러한 단점이 있는 압축 및 압축해제 과정을 생략하기 위해서는 적어도 3Gb/s(초당 30억 비트) 이상의 전송속도를 확보하는 것이 관건이었다.
KAIST 지능형RF연구센터가 이번에 개발한 60GHz 송ㆍ수신 칩은 10.7Gb/s 속도로 전송이 가능하며, 이는 기존의 WiFi 속도 200Mb/s(초당 2억비트)의 50배에 이르는 것으로, 압축 없이도 실시간으로 HD영상을 전송할 수 있는 속도에 해당한다.
따라서, 압축 및 압축해제 처리 과정에서 발생할 수 있는 화상 데이터의 부분적 손실 및 왜곡을 해결하고, 송ㆍ수신 지연 없는 완벽한 실시간 전송을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.
나아가 연구팀이 개발한 송ㆍ수신칩은 OOK(On-Off Keying) 변조방식*을 이용하여 소모전력을 낮추었으며, CMOS 방식으로 송신기와 수신기를 하나의 칩에 구현하였다. 전력소모와 기기크기의 최소화를 통해 이동기기에 적용될 수 있도록 설계했다.
* OOK(On-Off Keying) 변조방식 : 반송파의 유무에 의해 디지털 데이터 1과 0을 표시하는 변조방식
저전력으로 동작하는 CMOS를 이용하고, 전류를 여러 회로에 재사용하거나 신호가 1일 때만 주파수원이 작동하도록 하는 방식으로 송신시 31mW, 수신시 36mW 등 전력소모를 대폭 줄였다.
이는 블루투스 동작시와 비슷하나 2.4 GHz 무선랜에 비해서는 10배 가량 적은 수준이다. 특히 실리콘이미지(Silicon Image), 아이비엠(IBM), 소니(Sony) 등이 개발한 무선칩에 비해서는 최소 3배 이상 적은 전력소모로 동작한다는 설명이다.
또한 통상 송신과 수신을 위해 별도 안테나를 사용하는 것과 달리 하나의 안테나를 사용하여 크기를 줄인 것도 특징이다. 가로, 세로, 높이 1㎜ 남짓한 칩에 4～5㎜ 크기의 단일안테나를 사용하여 휴대성이 중요한 모바일기기에 적합하도록 설계한 것이다.
연구팀은 향후 스마트폰 및 카메라ㆍ캠코더로 촬영한 고화질 영상을 저장장치 또는 HDTV 등 디스플레이 장치로 전송하거나, 스마트폰을 사용하여 키오스크(Kiosk), PC 등으로부터 단시간에 대용량의 멀티미디어, 게임 프로그램, 소프트웨어를 주고받는 등의 새로운 서비스 창출이 가능할 것으로 내다보고 있다.
연구팀은 2005년부터 동 분야에 대해 계속 연구해왔으며 국제특허 10건, 국내특허 8건을 출원하고 SCI 논문 22편을 발표하였다.
박 교수는 “3D, 고화질 동영상 전송을 중심으로 확산되는 스마트폰 시장에서 한국의 경쟁력을 높일 있는 핵심기술”이라면서 “기존 HDTV 등의 케이블 연결선을 대체할 수 있어 스마트폰 이외에도 디지털TV, 이동단말기, 카메라 및 캠코더 등 관련시장에서 활용될 수 있고 국제컨벤션산업 등과 연계하여 새로운 시장을 창출할 수 있을 것”이라고 전망했다.
2013.03.12
조회수 19636
-
KAIST 학생들, 재능기부로 소셜 벤처 창업
물리학과 4학년 여수아
- 무료 동영상 강의를 통해 사회의 문제를 해결한다
- 미국의 칸 아카데미(Khan Academy), 코세라(Coursera)와 유사
우리 학교 학생들이 창업한 소셜 벤처 "촉(
2013.02.19
조회수 17883
-
예종철 교수, IEEE TIP 편집위원 선임
예종철 교수
우리 학교 바이오및뇌공학과 예종철 교수가 영상 및 의료영상처리 분야의 저명한 학술지인 ‘IEEE 영상처리 트랜잭션(IEEE TIP, IEEE Transaction on Image Processing)"지 편집위원으로 선임됐다.
예 교수는 2013년 2월부터 2016년 1월까지 3년 간 편집위원으로 활동하면서 의료영상 분야의 논문심사와 편집방향 설정 등에 참여하게 된다.
예종철 교수는 압축센싱(Compressed sensing)을 이용해 높은 분해능을 갖는 의료영상복원 기술을 개발해 자기공명영상(MRI), 컴퓨터 단층촬영(CT), 양전자방출촬영기(PET), 뇌 영상 등에 적용하는 분야를 개척하는 등 의료영상 분야에서 주목할 만한 연구 성과를 낸 점을 인정받았다.
한편, "IEEE TIP"지는 영상처리, 의료영상, 영상 획득, 영상 압축, 출력 등의 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 학술지로 1992년 창간됐다.
2013.02.06
조회수 14609
-
KAIST, 의료영상기기의 블루오션을 개척한다!
- PET-MR 검출기 용 반도체형 실리콘 광증배관 국산화개발 성공 -
- 2년 이내에 순수 국내기술로 상용화 가능 -- 전량수입에 의존하던 방사선 검출기의 국산화도 가능 -
우리 학교 원자력 및 양자공학과 조규성 교수 연구팀과 나노종합팹센터(소장 이귀로) 설우석 박사 연구팀이 공동으로 의료영상기기 중 하나인 PET-MR의 핵심소자인 ‘실리콘 광증배관(SiPM)’을 개발하는 데 성공했다.
실리콘 광증배관은 의료영상기기의 방사선 검출기에 들어오는 빛을 증폭하는 부품이다. 현재 국내에서 시판되는 PET-MR 가격이 약 50억원인데 이 부품은 전체 가격의 10% 이상을 차지할 정도로 매우 고가다.
실리콘 광증배관의 필요성이 최근 들어 크게 대두되고 있지만, 개발이 어려워 전 세계에서 독일, 일본, 미국 등 선진국들만 이 기술을 보유하고 있다. 앞으로 조 교수 연구팀이 개발한 기술이 상용화되면 국내시장 규모가 2010년 3000억원에 달했으나 국산 부품이 전무했던 PET 분야에서 커다란 경제적 파급효과를 낼 것으로 예상된다.
PET-MR은 인체조직의 해부학적 영상과 물질대사의 분석이 가능한 자기공명영상기기(MRI, Magnetic Resonance Imaging)와 인체의 세포활동과 대사상태를 분자 수준까지 분석할 수 있는 양전자방출단층촬영기기(PET, Positron Emission Tomography)의 장점이 결합된 최첨단 의료영상기기다.
이처럼 PET와 MRI의 장점만 갖춘 꿈의 의료영상기기인 PET-MR의 상용화를 위해 실리콘 광증배관 개발이 필수적이다.
진공관식 광증배관을 이용하는 기존의 PET는 MR장비의 강한 자기장으로 인해 심각한 영상 왜곡이 발생하기 때문이다.
연구팀은 조도가 낮은 PET 감마선 섬광신호를 측정하는 실리콘 광증배관의 구조를 최적화하고 반응속도를 높여 에너지와 시간분해능을 동시에 향상시켰다. 또 소자 내부증폭을 통해 저조도의 광량을 100만배 증폭 시킬 수 있어 단일광자까지 측정 가능하도록 만들었다.
이와 함께 제작 공정을 단순화해 진공관식 광증배관 대비 1/10 수준의 가격경쟁력을 갖췄으며, 크기는 1/1000 수준으로 소형화를 실현했다.
조 교수 연구팀이 개발한 실리콘 광증배관은 올해 동물실험을 거쳐 앞으로 2년 이내에 우선적으로 뇌전용 PET-MR에 적용해 상용화할 계획이다.
조규성 교수는 “실리콘 광증배관의 국산화를 통해 PET와 같은 의료영상기기는 물론 후쿠시마 원전사고 이후 세계적인 수요가 급증하고 있지만 우리나라로서는 전량 수입에 의존하는 방사선 검출기의 국산화도 가능하게 됐다”며 “원전수출의 급물살에 이어 국내 방사선기기 기술의 해외시장 진출도 머지않았다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 지식경제부가 지원하는 산업 원천기술개발사업의 일환으로 지난 4년간 수행됐다.
<용어설명>
● 실리콘 광증배관(SiPM)- Silicon Photo Multiplier의 약자로 소자의 내부증폭을 이용하는 광다이오드의 한 종류다. 일반적인 광다이오드는 흡수한 광신호를 외부 증폭회로를 통해 증폭시키게 되는데 이때 외부 잡음도 함께 증폭되는 문제가 있다. 실리콘 광증배관은 소자의 내부에서 100만배로 신호를 증폭시킬 수 있어 단일 광자까지 측정가능 한 소자이다.
● 진공관식 광증배관(PMT)- 광전효과를 이용하여 빛을 증폭시키는 소자이다. 입사된 광자를 전자로 변환시킨 뒤 전기장하에서 가속하여 증폭시키는 과정을 반복한다. 증폭률이 100만배에 가깝고 그 성능을 인정받아 현제까지 가장 많이 사용되고 있는 광소자이다. 하지만 자기장 하에서 전자의 움직임이 영향을 받아 PET-MR에 사용할 수 없다.
● 양전자방출단층촬영기기(PET)- 환자에 양전자를 방출하는 동위원소를 주입한 뒤 특정부위에서 양전자가 방출되면 180° 방향으로 전자의 소멸에 의한 소멸방사선이 발생된다. 이때 환자를 둘러싼 링형태의 검출기에서 두 개의 소멸방사선을 동시에 계측하여 위치를 추정하게 된다. 암은 형성 초기에 다량의 포도당을 이용하여 에너지를 사용하므로 동위원소 표지가된 포도당을 주입하여 암의 조기 진단이 가능하다. 또한 CT나 MRI와 달리 신진대사 및 분자의 거동을 볼 수 있어 분자영상기기라고도 불린다.
● 감마선 - 방사선의 일종으로 에너지가 높아 투과율이 가장 높다. PET에서
사용되는 동위원소에서는 전자의 소멸에 의해 511keV의 감마선 쌍이 180도 방향으로 방출된다.
● 에너지 분해능 - 방사선 측정기에서 서로 다른 에너지의 방사선을 구별할 수
있는 능력. 에너지 분해능이 높아야 잡음 및 외부 방사선으로부터 표적물질이 구분 가능하다.
● 시간 분해능 - 방사선 측정기에서 측정된 서로 다른 신호의 반응 시간을 구별 할 수 있는 능력. 시간 분해능이 높아야 180도 방출된 소멸방사선의 동시계수가 가능하다.
<보충자료>
▣ 의료영상기기의 특징 및 현황(2011년 6월 기준)
1) CT
- 원리 : 빛 에너지인 X선을 360도 각도에서 촬영해 재구성한다. 2차, 3차원 영상촬영이 가능하다
- 특징 : 조직의 밀도차이를 구별한다. 움직이는 장기(심장, 폐, 내장) 촬영에 적합하다. MRI보다 저렴하며 조영제를 쓰기도 한다.국내보유 : 1743대, 대당가격 : 15억원
2) PET
- 원리 : 방사성 약을 인체에 주사하면 포도당 등과 결합해 양전자가 나온다. 이때 나오는 감마선 신호를 영상화 한다.
- 특징 : 인체 조직의 기능과 대사 상태를 영상화한다. 한 번 만에 전신을 찍는다. 문제 위치를 정확히 드러내지 않아 최근 CT와 융합해서 많이 사용한다.국내보유 : 155대, 대당가격 : 20억원
3) MRI
- 원리 : 체내 물 성분의 하나인 수소 원자핵에 자기장을 걸고 핵 진동을 일으켜 신호를 분석한다.
- 특징 : 수분이 많은 근육, 인대, 물렁뼈, 디스크, 혈관, 지방, 뇌를 CT보다 정확히 보여준다. 방사선을 쓰지 않는다.국내보유 : 985대, 대당가격 : 20억원
▣ PET-MR의 임상적 유용성
PET-MR은 PET(양전자단층촬영장치)와 MRI(자기공명영상장치)의 장점만을 합친 퓨전(융합)영상기기이다.
–PET는 뇌세포의 유전자 및 분자과학적인 변화를 알 수 있지만, 공간해상도가 떨어진다는 단점이 있다.
–반대로 MR은 수백 mm 정도로 해상도가 높으나 유전자 및 분자과학적인 변화를 볼 수 없다.
•PET-MR은
–두 영상기기의 단점을 해결해, 뇌 세포의 기능 및 분자과학적인 변화를 3차원 고정밀 영상으로 얻을 수 있다.
–6겹으로 이루어진 뇌의 피질을 층마다 분리해 정밀하게 볼 수 있으며(해부학적 고해상도 영상), 뇌의 미세혈관도 분자수준에서 관찰(생리학적 고민감도 영상)이 가능하다.
–MRI영상과 PET 영상을 동시에 얻음으로써 같은 위치에 있는 조직의 생화학적 변화를 동시에 관찰하여 진단의 민감도(sensitivity, TP)와 특이도(specificity, TN)를 향상시킬 수 있다.–저해상도 PET 영상이 호흡이나 심장박동과 같이 인체의 motion artifact에 의해 저해되는 것을 gated MR 영상을 이용하여 보정할 수 있다.
▣ 시장규모-2010년 미국의 PET 및 PET-CT 시장은 약 5.2조원으로 5년 평균 16.7%성장률을 기록하고 있다. 한국의 PET시장은 2010년 까지 150대에 이르는 PET기기 도입으로 3400억에 이르는 시장을 형성하고 있다. 또한 고령화 사회로 진입함에 따라 암, 치매에 대비한 PET-CT 혹은 PET-MR 융합기기의 수요가 증가하여 더 큰 규모의 시장형성이 예상된다.
▣ SiPM개발의의Siemens사는 실리콘 Avalanche photodiode (APD)를 이용하여 직접 융합하는 방식의 PET-MR을 2010년 후반부에 출시한 바 있다. 하지만 실리콘 APD는 진공관식 증배관에 비해 자기장에 강하지만 증폭도가 낮고 이득이 불안정한 것이 단점이다. 실리콘 광증배관은 5~6년전 아일랜드의 SensL사가 최초로 상용화한 광센서로서 실리콘 APD와 진공관식 광증배관의 장점만을 취할 수 있기 때문에 낮은 조도의 광신호를 크게 증폭시킬 수 있는 데 심지어는 단일 광자까지 측정 가능하다. 또한 기존 진공관식 광증배관에 비해 소형이고 양산성이 좋아 경제성이 높은 새로운 광 소자로써 각광을 받아 국내외 연구가 활발히 진행되고 있다.
<그림설명>
그림1. 반도체형 광증배관과 섬광체 단결정이 결합된 PET 검출기 개념도
그림2. 연구팀이 개발한 PET-MR용 반도체형 광증배관 사진
그림3. 마이크로 셀 어레이로 구성된 실리콘 광증배소자
그림4. 단일 광증배소자 (우상) 및 4x4 어레이구조의 16채널 광증배소자(우하)
그림5. 격자형 섬광결정과 어레이형 실리콘 광증배소자 및 신호처리회로가 결합된 PET 검출기 모듈
2012.01.26
조회수 29032
-
융합창작공연 우주뮤지컬 ‘나로’ 공연
- KAIST 문화기술대학원, 29일~30일 KAIST 대강당에서 공연 -
- 과학기술과 문화예술이 잘 조화된 첨단 청소년 영어 창작 뮤지컬 -
- 디지털 무대장치와 레이저 조명 등을 통해 다양한 볼거리 제공 -
우리 학교 문화기술대학원 개원 6주년을 기념해 우주를 소재로 한 청소년 영어 창작 뮤지컬 ‘나로(NARO)"의 공연을 29일과 30일 2차례에 걸쳐 오후 7시 30분 대전 KAIST 대강당(E15)에서 가졌다.
뮤지컬 "나로"는 KAIST 문화기술대학원(원장 이동만)이 운영하는 나다센터에서 한국과학창의재단의 지원을 받아 청소년들과 함께 제작한 융합창작공연으로 우주를 배경으로 한 천재소년 ‘나로’의 이야기다.
총 2막으로 구성된 ‘나로’는 우주를 연구하는 천재소년 ‘나로’ 일행이 전갈자리의 ‘해와 달이 된 오누이별’로 시간여행을 하면서 적색거성 안타레스의 대폭발을 통해 오누이별과 지구를 파괴하고 우주를 정복하려는 타이란의 음모를 막아낸다는 내용이다.
이번 공연을 위해 나다센터는 올해 3월 전국의 초등학교 5학년 이상 고등학교 2학년 이하의 청소년을 대상으로 엄격한 선발과정을 거쳐 14명을 선발했다. 선발된 학생들은 3월부터 9월까지 매주 토요일과 일요일 2차례씩 대전 신탄진 인근의 나다센터에 모여 연습에 몰두해왔다.
우주, 미래, 희망을 주제로 하는 뮤지컬 나로는 무대장치를 전혀 사용하지 않고 인터랙티브 영상과 레이저 아트, 직접 제작한 특수장치 등을 사용해 무대의 첨단화를 시도했다.
또 한국의 고유한 설화인 ‘해와 달이 된 오누이’의 서사구조를 차용해 천문학적으로 탄탄한 시나리오를 기반으로 청소년들에게 우주에 대한 꿈과 희망을 주는 한국 우주창조론을 재조명했다는 점에 주목할 만하다.
아울러 원작부터 기획, 제작, 공연, 홍보까지 뮤지컬 제작과정을 하나의 교육모델로 제시하고 있으며, 과학기술과 문화예술이 잘 융합되고 조화를 이루어 교육적으로도 추천할 만하다.
우주뮤지컬 나로는 문화기술 분야를 개척한 KAIST 원광연 교수가 제작하고 구본철 교수가 대본과 작곡을 맡았으며 연출 이민호, 안무 한은경, 천문학 자문 박석재 외에도 문화기술대학원 학생들이 다수 참여했다.
이밖에 KAIST 연극동아리 이박터의 멤버인 정수한, 손샤론 학생과 충남대학교에서 성악을 전공한 양수지씨가 함께 출연한다.
우주뮤지컬 나로는 한국천문연구원(원장 박필호), 한국항공우주연구원(원장 김승조), LG 사랑의 다문화학교에서 후원한다.(공연문의 042-350-2904)
※ 용어설명
‘인터액티브(interactive) 영상’은 배우 또는 관객의 움직임 또는 여러가지 반응에 따라 영상이 변하는 것으로 주로 센서 또는 카메라를 이용하여 배우나 관객의 움직임을 감지하고 컴퓨터를 이용하여 그에 따라 영상이 조작되는 방법으로 구현됩니다.
2011.09.29
조회수 18862
-
최철희 교수, ‘질병진단 나노바이오센서’지 초대 편집위원장 선임
우리 학교 바이오 및 뇌공학과 최철희(44) 교수가 의학전문 국제학술지인 ‘질병 진단 나노바이오센서(Nanobiosensors in Disease Diagnosis)’지의 초대 편집위원장으로 선임됐다.
최 교수는 이달부터 편집위원장으로 활동하면서 논문심사와 더불어 학술지의 방향설정 자문 등 전반적인 편집에 참여한다.
임상의학 분야에서 세계적 권위자인 최 교수는 최근 10년 동안 세포생물학, 계산생물학, 바이오광학 분야에서 60여 편의 SCI급 논문을 발표하는 등 다학제적 연구 성과를 낸 업적을 인정받았다.
KAIST 생체영상연구센터장과 세포신호 및 생체영상 연구실을 맡고 있는 최 교수는 암, 동맥경화증과 같은 퇴행성 질병의 발생과정을 다학제적 접근을 통해 연구하고 있다.
최근에는 조직관류 측정을 위한 새로운 생체영상기법과 극초단파 레이저 빔을 이용한 신경약물전달 신기술도 세계 최초로 개발한 바 있다.
2011.09.27
조회수 14999