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피지컬 AI 인재 키운다…KAIST·서울대 100시간 로봇 해커톤 개최
AI가 글을 쓰고 그림을 그리던 화면 밖으로 나와 현실 세계를 보고 움직이는 피지컬 AI(Physical AI) 시대가 열리고 있다. 우리 대학이 학생들의 상상을 실제 움직이는 로봇으로 구현하는 100시간의 도전을 통해 피지컬 AI 인재 양성에 나선다.
우리 대학은 우리 대학과 서울대학교 학생들이 만든 연합단체 로보틱어스(RoboticUS)가 8월 3일부터 8일까지 KAIST에서 ‘제1회 로봇 해커톤’을 개최한다고 4일 밝혔다.
배충식 KAIST 총장은 “피지컬 AI 시대에는 AI를 잘 만드는 것을 넘어 AI를 기반으로 실제 세상을 움직이는 로봇과 시스템을 설계하고 구현할 수 있는 융합형 인재가 필요하다”며 “학생들이 스스로 기획하고 운영한 이번 해커톤은 KAIST의 도전과 협업 문화를 보여주는 좋은 사례이며, 미래 기술을 현실로 구현하는 새로운 교육 모델이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 해커톤은 이러한 교육 철학을 학생들이 직접 실천하는 장이다. KAIST와 서울대학교 학생들이 학교의 경계를 넘어 스스로 기획하고 운영하는 국내 최초의 학생 주도형 피지컬 AI 로봇 해커톤으로, 참가자들은 실제 로봇을 설계하고 제작하는 전 과정을 경험하며 AI와 하드웨어를 융합하는 실전 역량을 키우게 된다.
이번 행사는 KAIST 로봇동아리 MR(기계공학과 과동아리)과 서울대학교 로봇동아리 SHAPE·SIGMA가 함께 만든 비영리 학생단체 ‘로보틱어스(RoboticUS)’가 주최한다. 로봇을 좋아하는 두 대학 학생들이 학교의 경계를 넘어 힘을 합쳤으며, 참가자 모집부터 미션 구성, 행사 운영, 발표와 심사 방식까지 전 과정을 직접 준비했다. KAIST 기계공학과는 학생들의 도전이 실제 교육으로 이어질 수 있도록 행사 시설과 운영을 지원한다.
해커톤에는 두 대학에서 선발된 10개 팀, 30명의 학생이 참가한다. 참가자들은 8월 3일과 4일 전원·회로 및 로봇 관절 제어 교육을 받은 뒤, 5일 오전 공개되는 미션에 따라 8일 오후 4시까지 로봇을 제작한다. 아이디어에서 출발해 설계, 조립, 프로그래밍, 반복 시험을 거쳐 실제 움직이는 로봇을 완성하기까지 약 100시간의 전 과정을 직접 경험한다.
각 팀에는 로봇의 관절과 근육 역할을 하는 엔젤로보틱스의 ‘팩트(phact)’ 구동기와 로봇의 두뇌 역할을 하는 엔비디아의 젯슨 AGX(NVIDIA Jetson AGX)가 제공된다. (주)태진기술은 로봇에 안정적으로 전원을 공급하기 위한 회로와 전자소자 교육을, (주)엔젤로보틱스는 액추에이터 활용과 로봇 제어 실습을 지원한다.
참가자들은 완성된 키트를 단순히 조립하는 데 그치지 않고 로봇의 형태와 움직임을 처음부터 직접 설계하고 구현한다.
미션은 공정성을 위해 8월 5일 해커톤 시작과 동시에 공개된다. 정답이나 정해진 로봇의 형태는 없다. 참가팀은 같은 미션을 저마다 다르게 해석해 기계 구조와 회로, 인공지능, 제어 소프트웨어를 하나의 로봇으로 결합한다. 같은 출발선에 선 10개 팀이 얼마나 서로 다른 결과물을 내놓을지도 주요 관전 포인트다.
마지막 날인 8월 8일은 일반 시민도 함께하는 열린 피지컬 AI 축제로 꾸민다. KAIST 박병준·홍정희 KI빌딩(E4) 퓨전홀에서 열리는 공개 컨퍼런스에서는 로봇이 사람처럼 촉감을 느끼는 기술부터 사람을 보고 듣는 인간형 로봇, 마라톤을 완주한 사족보행 로봇까지 피지컬 AI의 현재를 쉽고 흥미롭게 소개한다.
기계공학과 김정·박용화·황보제민 KAIST 교수와 김준하 (주)디든로보틱스 대표가 각각 ▲로봇 피부와 햅틱스 ▲인간형 로봇의 멀티모달 인지 ▲사족보행 로봇 라이보(RAIBO) ▲산업 현장의 피지컬 AI 개발 여정을 주제로 강연한다.
컨퍼런스가 끝난 뒤 오후 4시부터 5시까지 KAIST 문화관(E9) 3층에서는 참가 10개 팀의 공개 발표회가 열린다. 일반 시민 참가자는 팀별 부스를 돌며 학생들이 100시간 동안 제작한 로봇이 실제로 움직이는 모습을 보고, QR코드를 통해 직접 평가에 참여할 수 있다.
심사 항목은 미션 달성도, 기술 활용도, 창의성, 발표 및 시연이며, 최종 점수에는 자문 교수진 평가 30%, 해커톤 참가 학생 상호평가 30%, 후원사 심사단 평가 30%, 사전 신청한 일반 시민 참가자 평가 10%를 반영한다.
엔젤로보틱스와 태진기술은 이번 행사의 핵심 기술 파트너로 참여해 장비와 교육을 지원한다. 교수진과 산업계 전문가들은 학생들이 실제 연구·산업 현장에서 사용하는 장비를 안전하게 다룰 수 있도록 교육과 기술 자문을 제공한다.
공경철 KAIST 기계공학과 교수이자 엔젤로보틱스 미래기술원장은 “피지컬 AI의 경쟁력은 소프트웨어뿐 아니라 하드웨어와 제어기술에서 나온다”며 “이번 해커톤은 고성능 로봇 부품과 개발 환경만 갖춰지면 학부생도 100시간 만에 상상을 실제 로봇으로 구현할 수 있음을 보여줄 것”이라고 말했다.
로보틱어스 안연수 대표(KAIST 로봇동아리 MR 회장)는 “이번 해커톤은 학교 간 경쟁보다 함께 배우고 함께 만드는 데 의미가 있다”며 “일반 시민들도 학생들이 만든 로봇을 직접 체험하고 심사에 참여하면서 피지컬 AI를 전문가만의 기술이 아닌 누구나 함께 이해하고 즐길 수 있는 기술로 느끼길 기대한다”고 말했다.
서울대학교 참가 학생인 전현태씨는 “어떤 주제가 나올지는 모르겠지만 한 공간에 모여 로봇을 같이 개발하는 과정이 가장 기대된다”며 “학교를 넘어 함께 고민하고 직접 만든 로봇을 시민들에게 선보일 수 있어 더욱 의미 있는 해커톤이 될 것”이라고 말했다.
공개 컨퍼런스는 사전 신청을 통해 누구나 참여할 수 있다. 사전 신청한 일반 시민 참가자는 강연에 이어 공개 발표회를 관람하고 현장 심사에도 참여할 수 있다. 참가 신청은 로보틱어스 공식 홈페이지 또는 이벤터스의 ‘제1회 로봇 해커톤–로봇·AI 공개 컨퍼런스(KAIST×서울대)’ 페이지에서 가능하다. 신청 마감은 8월 6일이다.
2026.08.04
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KAIST-엔비디아, 인간의 움직임 이해하는 피지컬 AI 테크놀로지센터(NVAITC) 설립
사람의 움직임을 이해하고 예측해 웨어러블 로봇과 휴머노이드를 더욱 정밀하게 제어하는 피지컬 AI 시대가 본격화된다. 세계 최고 수준의 웨어러블 로봇 연구 역량을 보유한 우리 대학과 엔비디아(NVIDIA)가 인간의 움직임과 물리지능을 학습하는 ‘인체 동작 파운데이션 모델(Human Motion Foundation Model)’개발에 나선다.
우리 대학은 엔비디아와 피지컬 AI(Physical AI) 분야 공동연구 추진을 위해 엔디비아 AI 테크놀로지센터(NVIDIA AI Technology Center, NVAITC)를 설립한다고 26일 밝혔다.
정부가 피지컬 AI를 대한민국의 미래를 이끌 핵심 국가 프로젝트로 추진하는 가운데, 이번 협력은 KAIST가 축적해 온 인간 중심 로봇 기술과 실제 동작 데이터에 엔비디아의 AI 기술과 글로벌 연구 네트워크를 결합해 차세대 피지컬 AI 원천기술을 확보하기 위해 추진됐다.
이번 협력은 KAIST 기계공학과와 엔비디아가 ‘인간물리지능 테크놀로지센터(Human Physical AI NVAITC)’를 설립해 공동연구를 추진하는 방식으로 이뤄진다. KAIST 기계공학과 인간물리지능연구센터(Human Physical AI Research Center, https://huphailab.com)가 공동연구의 핵심 거점 역할을 맡으며, 양 기관은 이를 기반으로 웨어러블 로봇과 휴머노이드, 디지털 트윈, 제조 등 피지컬 AI 전 분야로 협력 범위를 단계적으로 확대할 예정이다.
배충식 KAIST 총장은 “피지컬 AI 시대의 경쟁력은 AI 자체보다 인간과 로봇을 깊이 이해한 도메인 기술과 데이터에서 나온다”며 “KAIST가 축적해 온 인간 중심 연구와 엔비디아의 세계 최고 수준 AI 인프라와 피지컬 AI 기술을 결합해 인간을 더 잘 이해하고 돕는 피지컬 AI를 구현하고, 대한민국을 넘어 글로벌 피지컬 AI 연구와 산업을 선도하는 거점으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.
인간물리지능연구센터는 웨어러블 로봇 분야의 공경철 교수 연구실과 바이오로봇 분야의 김정 교수 연구실을 중심으로 설립된 연구센터로, 김정 교수와 공경철 교수가 공동센터장을 맡고 있다.
연구센터는 인간이 실제 환경에서 움직이고 힘을 사용하며 균형을 유지하는 원리를 이해하고, 이를 AI와 로봇 기술로 구현하는 연구를 수행하고 있다. 특히 웨어러블 로봇을 활용해 축적한 대규모 인간 동작 데이터와 보행·운동 제어기술은 인간 중심 피지컬 AI 개발을 위한 핵심 기반으로 평가받는다.
공동센터장인 공경철 교수는 웨어러블 로봇 분야의 세계적 연구자로, 보행 보조와 재활을 위한 로봇 기술을 연구해 왔다. 또한 창업기업 엔젤로보틱스를 통해 연구성과를 실제 제품과 서비스로 연결하며 웨어러블 로봇 기술의 상용화를 이끌어 왔다. 이번 공동연구에서는 그동안 축적한 인간 동작 데이터와 로봇 제어기술을 기반으로 인체 동작 파운데이션 모델 개발을 주도한다.
엔비디아에서는 찰스 청(Charles Cheung) 엔비디아 AI 테크놀로지센터(NVIDIA AI Technology Center, NVAITC) 시니어 매니저가 참여해 기술 전문가 자문과 개발자 기술 지원을 제공한다. 아울러 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse)와 디지털 트윈(Digital Twin) 플랫폼을 활용한 연구·교육 프로그램도 운영할 예정이다.
찰스 청 시니어 매니저는 “KAIST 인간물리지능연구센터는 세계 최고 수준의 인간 동작 데이터와 웨어러블 로봇 연구 역량을 갖추고 있다”며 “인간의 움직임을 AI로 구현하는 이번 연구는 피지컬 AI의 새로운 가능성을 열 것으로 기대한다”고 말했다.
양 기관은 공동연구의 체계적인 운영을 위해 운영위원회(Steering Committee)를 구성하고, 6개월마다 연구 목표와 추진 성과를 점검할 계획이다. 또한 매년 국내외 연구자를 초청하는 국제 심포지엄을 개최해 피지컬 AI 분야의 최신 연구성과와 산업 동향을 공유한다.
KAIST 학생을 대상으로 한 ‘학생 앰배서더 프로그램(Student Ambassador Program)’도 운영한다. 엔비디아 전문가가 강의와 정기 오피스아워(멘토링·상담)를 제공하고 학생들과 프로젝트를 수행하는 프로그램으로, 첫 기수는 5~10명 규모로 선발할 예정이다. 참가 학생들은 엔비디아 옴니버스와 디지털 트윈 기술을 중심으로 교육받으며, 프로그램 이수자에게는 수료증도 발급한다.
공동연구의 1단계 핵심 목표는 ‘인체 동작 파운데이션 모델(Human Motion Foundation Model)’구축이다.
인체 동작 파운데이션 모델은 대규모 인간 동작 데이터를 학습해 사람의 다양한 움직임을 이해하고 예측하며 새롭게 생성할 수 있는 생성형 AI 기반 모델이다. 향후 웨어러블 로봇과 휴머노이드가 사용자의 의도와 움직임을 더욱 정확하게 파악하고 자연스럽게 반응하도록 하는 핵심 기반기술로 활용될 것으로 기대된다.
개발된 기술은 보행장애 환자의 재활과 일상생활을 지원하는 웨어러블 로봇뿐 아니라 인간과 함께 작업하는 휴머노이드, 운동 기능 분석, 디지털 헬스케어 등 다양한 분야에 활용될 전망이다.
궁극적으로 연구진은 인간이 움직임을 계획하고 근육과 관절을 제어하는 원리를 AI 관점에서 규명하고, 이를 바탕으로 보행장애를 극복하고 인간의 신체 능력을 확장하는 차세대 로봇 시스템을 구현하는 것을 목표로 한다.
이번 협력은 개별 연구에 그치지 않고 국내 피지컬 AI 산업 생태계 전반으로 확산될 수 있다는 점에서도 의미가 크다.
공동센터장인 김정 교수와 공경철 교수는 현재 피지컬 AI 분야 딥테크 스케일업 밸리 사업을 함께 수행하고 있다. 여기에 공경철 교수가 창업한 엔젤로보틱스의 기술사업화 경험과 KAIST의 로봇·기계·AI 연구 역량, 엔비디아의 AI 기술 및 글로벌 인적 네트워크가 결합하면 연구개발부터 인재 양성, 스타트업 지원, 기술사업화까지 폭넓은 협력이 가능할 것으로 기대된다.
박형순 KAIST 기계공학과장은 “이번 협력은 기계공학과의 AI 연구를 한 단계 도약시키는 계기가 될 것”이라며 “인간물리지능연구센터를 중심으로 피지컬 AI 연구를 로봇과 제조 등 국가 전략산업으로 확대해 나가겠다”고 말했다.
2026.07.27
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난임 치료 성공률 높일 난자·배아 분석 원천기술 세계 최고 학회 인정
난임 치료를 위한 체외수정(IVF, In Vitro Fertilization)의 성공률을 높이려면 발달 가능성이 높은 난자와 배아를 정확하게 선별하는 것이 중요하다. 우리 대 연구진은 살아있는 난자와 배아를 손상시키지 않고 시간에 따른 변화를 연속 관찰하는 타임랩스(Time-lapse)와 3차원 정량 분석을 결합해 발달 가능성을 조기에 예측하는 원천기술을 개발했다.
우리 대학 물리학과 박용근 교수 연구팀의 이정하 박사후연구원은 이 연구 성과를 인정받아 지난 7월 영국 런던에서 열린 세계 최대 규모의 생식의학 학회인 유럽인간생식배아학회(ESHRE, European Society of Human Reproduction and Embryology) 2026 연례학술대회에서 기초과학상-포스터 발표 부문(Basic Science Award for Poster Presentation)을 수상했다고 21일 밝혔다.
기초과학상-포스터 발표 부문(Basic Science Award for Poster Presentation)은 매년 1만 명 이상이 참가하는 ESHRE 연례학술대회에서 발표된 기초과학 분야 포스터 연구 가운데 가장 우수한 연구 1편에 수여되는 상이다. 학회는 제출된 초록을 심사해 후보 연구 5편을 선정한 뒤, 현장 포스터 발표와 질의응답을 종합 평가해 최종 수상작을 결정한다.
이번 수상은 홀로토모그래피(Holotomography, 빛의 굴절 정보를 이용해 살아있는 세포 내부를 손상 없이 3차원으로 영상화하는 기술)를 난임 치료 분야에 적용해 살아있는 난자와 배아를 손상시키지 않고 시간에 따른 변화를 3차원으로 정량 분석하고, 발달 가능성을 조기에 예측할 수 있는 차세대 평가기술의 가능성을 제시한 연구의 독창성과 학술적 가치를 국제적으로 인정받았다는 점에서 의미가 있다. 연구팀은 기존에 전문가의 경험에 크게 의존했던 2차원 난자·배아 평가를 객관적이고 정량적인 3차원 평가 방식으로 발전시킬 가능성을 제시했다.
체외수정 시술에서는 어떤 난자와 배아를 선택하느냐가 임신 성공률을 좌우하는 핵심 요소다. 그러나 난자와 배아는 실제 환자에게 이식되는 세포이기 때문에 세포에 영향을 줄 수 있는 염색이나 형광물질을 이용한 분석법을 적용하기 어렵다.
현재 임상에서는 세포를 염색하지 않고 빛의 명암과 위상 차이를 이용해 형태를 관찰하는 호프만 변조 대비 현미경(Hoffman Modulation Contrast Microscopy)과 위상차 현미경(Phase-contrast Microscopy)을 주로 사용한다. 배아연구원(Embryologist, 체외수정 과정에서 난자와 배아를 배양하고 평가하는 전문 의료인력)은 이러한 현미경 영상에서 난자와 배아의 모양, 크기, 세포 분할 상태 및 발달 시기 등을 종합적으로 판단해 이식할 배아를 선택한다.
하지만 현재의 평가 방식은 주로 2차원 영상과 배아연구원의 경험에 의존하는 정성적 평가라는 한계가 있다. 보다 객관적이고 정량적인 평가기술 개발이 꾸준히 요구되는 이유다.
연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 홀로토모그래피를 적용했다. 이 기술은 세포를 염색하거나 형광물질을 붙이지 않는 비표지(Label-free) 방식으로, 빛이 세포를 통과하면서 굴절되는 정도를 측정해 살아있는 세포의 내부 구조를 손상 없이 3차원으로 영상화한다. 또한 세포 내부 물질의 밀도와 성분에 따라 달라지는 굴절률(Refractive Index)을 정량적으로 측정할 수 있어 세포의 미세한 구조 변화까지 분석할 수 있다.
연구팀은 홀로토모그래피를 이용해 난자와 배아의 내부 구조를 살아있는 상태 그대로 3차원으로 분석했다. 또한 마우스(Mouse) 모델 실험을 통해 분석 과정에서 얻은 다양한 생물물리학적 정보를 바탕으로 발달 가능성을 조기에 예측할 수 있음을 확인했다. 나아가 세포의 모양과 크기 등 외형을 중심으로 평가하는 기존 형태학적 평가(Morphological Assessment)를 넘어, 객관적인 정량 데이터와 인공지능(AI, Artificial Intelligence) 분석을 결합한 새로운 난자·배아 평가 기술로 발전할 가능성을 제시했다. 관련 연구는 현재 국제학술지에 투고돼 심사가 진행 중이다.
※ 논문 사전 공개 (Preprint) 링크: 마우스 배아 발달 관련 연구 https://doi.org/10.1101/2024.05.07.592317, 마우스 난자 노화 관련 연구 https://doi.org/10.64898/2026.06.18.733271
이번 연구는 KAIST 물리학과, 분당차병원 난임센터(김지향 교수), 영국 어베뉴 클리닉(Avenue Clinic), 토모큐브(Tomocube)가 참여한 산·학·병 공동연구로 수행됐다. 기초 물리학에서 개발된 첨단 광학 원천기술을 난임 치료라는 임상 분야에 접목한 대표적인 융합연구 사례다.
박용근 교수는 “이번 수상은 살아있는 난자와 배아를 손상시키지 않고 3차원으로 정량 분석하는 새로운 접근법이 생식의학 분야에서 학술적 가치를 인정받았다는 점에서 의미가 있다”며 “현재 사람 세포를 이용한 검증을 진행하고 있으며, 앞으로 객관적이고 정확한 난자·배아 평가 기술로 발전시켜 난임 치료 성공률 향상에 기여할 수 있도록 연구를 이어가겠다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 글로벌 리더연구사업과 한국보건산업진흥원 연구중심병원 육성 R&D 사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.07.21
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웹툰 '보는 시대' 끝...'경험하는 시대' 연다
스마트폰 화면 속 웹툰이 현실 공간으로 뛰쳐나온다. ‘보는 웹툰'에서‘경험하는 웹툰'의 시대가 열린다. 우리 대학 연구진이 다양한 독자들이 현실 공간에서 웹툰을 입체적으로 즐길 수 있는 차세대 확장현실(XR, eXtended Reality, 가상현실·증강현실·혼합현실을 아우르는 기술) 만화 플랫폼을 세계 최초로 개발했다. 웹툰의 무대를 화면에서 현실로 넓히며 미래 만화의 새로운 가능성을 제시했다.
우리 대학은 전기및전자공학부 이안 오클리(Ian Oakley) 교수 연구팀이 인간-컴퓨터 상호작용(HCI, Human-Computer Interaction, 사람이 컴퓨터와 보다 쉽고 자연스럽게 상호작용하는 방법을 연구하는 분야) 전문가와 실제 웹툰 창작자, 독자 등 15명이 참여한 체계적인 사용자 연구를 통해, 차세대 확장현실(XR) 만화가 갖춰야 할 핵심 디자인 원칙과 발전 방향을 제시했다고 21일 밝혔다.
연구팀은 XR 환경에서 만화를 읽고 직접 제작할 수 있는 새로운 플랫폼‘코믹스XR(ComiXR)'을 개발하고, 참가자들이 기존 인쇄 만화를 XR 환경으로 직접 변환해 제작하고 체험하도록 했다.
종이 만화책에서 출발한 만화는 스마트폰의 등장과 함께 세로 스크롤 방식의 웹툰으로 진화하며 폭발적으로 성장해 왔다. 연구팀은 웹툰의 다음 진화 단계로 XR 기기에 주목했다. 화면에서는 구현하기 어려운 공간감과 입체 음향, 시선 추적(Eye Tracking, 사용자의 눈동자 움직임을 인식하는 기술) 등을 만화에 접목하기 위해 메타 퀘스트 프로(Meta Quest Pro) 기반의 ComiXR 플랫폼을 구축했다.
실험 참가자들은 기기를 착용한 채 실제 방 안에 3차원(3D) 캐릭터와 말풍선, 의성어 등을 자유롭게 배치하며 자신에게 가장 편안하고 몰입감 높은 만화 공간을 직접 구성했다.
실험 결과, 독자들은 단순히 평면 만화 페이지를 가상 공간에 띄우는 방식보다 현실 공간의 깊이감을 적극 활용하는 연출을 훨씬 선호했다. 배경 뒤에 캐릭터를 배치하고 말풍선을 별도의 층으로 분리했을 때 몰입감이 크게 향상됐다. 특히 독자의 시선을 추적해 특정 캐릭터를 바라볼 때만 다음 대사가 나타나도록 하는 기능은 결말을 미리 보게 되는‘스포일러'를 효과적으로 방지하는 것으로 나타났다.
또한 독자의 표정 변화에 따라 특수효과가 나타나고, 햅틱(Haptic, 진동 등 촉각을 통해 정보를 전달하는 기술) 기능으로 등장인물의 심장 박동까지 전달하는 등 기존 만화에서는 경험할 수 없었던 새로운 감각적 경험도 구현했다.
연구팀은 이번 연구를 통해 XR 만화를 위한 네 가지 핵심 디자인 개념도 제안했다. 첫째, 방 안 벽을 갤러리처럼 활용하는‘패널 갤러리(Panel Gallery)', 둘째, 책상이나 벽 위에 만화를 팝업북처럼 띄우는‘팝업(Pop-up)', 셋째, 야외 공간에 3D 캐릭터와 만화 요소를 배치하는‘어라운드 코믹(Around Comic)', 넷째, 저시력자를 포함한 다양한 독자의 접근성을 높이는‘인클루시브 코믹스(Inclusive ComiX, 모두를 위한 포용형 XR 만화)'다.
연구팀은 XR 만화가 기존 스마트폰 웹툰을 대체하기보다 작품의 세계관을 더욱 생생하게 체험하는 특별 전시와 교육 콘텐츠, 그리고 시각장애인과 저시력자 등 다양한 이용자의 문화 접근성을 높이는 새로운 플랫폼으로 활용될 것으로 전망했다.
이안 오클리 교수는 "이번 연구는 단순히 만화를 입체적으로 구현한 것이 아니라, 독자의 공간과 시선, 움직임까지 고려해 미래의 만화를 어떻게 설계해야 하는지를 제시한 연구”라며 "앞으로 XR 기술은 누구나 만화를 더욱 몰입감 있게 경험할 수 있는 새로운 콘텐츠 환경을 만드는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다.
이번 연구는 KAIST 정보전자연구소 아마르 알타이(Ammar Al-Taie) 박사후연구원이 제1저자로, 전기및전자공학부 한현영 박사과정생이 공동 저자로 참여했다. 연구 결과는 인간-컴퓨터 상호작용 및 디자인 분야 최고 권위 국제학술대회인 에이씨엠 디아이에스 2026(ACM DIS, Designing Interactive Systems Conference 2026)에서 발표됐으며, ComiXR 플랫폼은 오픈소스로 공개돼 누구나 활용할 수 있다.
※ 논문명: ComiXR: Exploring Comic Layouts in eXtended Reality, DOI: https://doi.org/10.1145/3800645.3812857, 오픈소스: https://github.com/ammarjamal/ComiXR
※ 관련 동영상: https://drive.google.com/drive/folders/1D9Efp3T0biDbUm1K5Gu6HLSSy89Uaq8R?usp=sharing
한편 이번 연구는 KAIST 장영실 펠로우십 프로그램과 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원(IITP)의 ITRC(Information Technology Research Center, 대학 ICT 연구센터) 지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.07.21
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윤국진 교수 연구팀, 세계 최고 권위 컴퓨터비전 학술대회 ECCV 2026에 논문 13편 채택
우리 대학 기계공학과 윤국진 교수 연구팀이 세계적인 컴퓨터 비전 국제학술대회인 ECCV 2026(European Conference on Computer Vision)에서 총 13편의 논문을 채택시키며, 국제적으로 높은 연구 역량을 다시 한번 입증했다.
ECCV는 CVPR, ICCV와 함께 컴퓨터 비전 분야의 3대 학술대회로 꼽히며, 1990년부터 격년으로 개최되어 온 대표적인 국제학술대회이다. 이번 ECCV 2026에는 전 세계에서 총 10,473편의 논문이 제출되었고, 이 가운데 2,883편만이 채택되어 약 27.5%의 채택률을 기록하였다. 이처럼 치열한 경쟁 속에서 단일 연구실이 13편의 논문을 채택시킨 것은 매우 주목할 만한 성과이다.
이번에 채택된 논문들은 자율주행, 공간지능, 생성형 비전, 이벤트 카메라, 비전-언어 학습, 데이터셋 증류 등 컴퓨터 비전 분야의 주요 연구 흐름을 폭넓게 아우르고 있다. 특히 자율주행 분야에서는 차량이 주변 환경을 이해하고, 인프라와 협력하며, 예측과 계획을 통합해 보다 안전하고 지능적인 주행을 수행하기 위한 연구들이 포함되었다. 또한 악천후, 센서 불확실성, 데이터 부족 등 실제 도로 환경에서 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위한 센서 융합 및 주행 장면 생성 연구도 함께 발표되었다.
공간지능과 생성형 비전 분야에서는 영상으로부터 3차원 및 4차원 장면을 이해하고 복원하며, 새로운 시점을 생성하거나 장면의 움직임과 외형을 편집하는 연구들이 포함되었다. 이는 자율주행, 로보틱스, 가상환경 생성 등 다양한 실제 응용 분야로 확장될 수 있는 핵심 기술이다.
이와 함께 이벤트 카메라 기반 고속 시각 인식, 대규모 언어 모델을 활용한 인간 움직임 예측, 비전-언어 모델 기반 의미 이해, 데이터셋 증류와 지속적 테스트 시간 적응 등 차세대 비전 AI 모델의 성능과 활용성을 높이기 위한 연구들도 함께 다루었다. 이번 성과는 윤국진 교수 연구팀이 자율주행과 로보틱스에 필요한 실제 지능 시스템부터 3차원 공간지능, 생성형 비전, 비전-언어 모델에 이르기까지 폭넓은 연구를 활발히 수행하고 있음을 보여준다.
윤국진 교수 연구팀은 지난해 ICCV 2025에서 12편, 올해 CVPR 2026에서 10편의 논문을 발표한 데 이어, 이번 ECCV 2026에서도 13편의 논문을 채택시키며 컴퓨터 비전 분야에서 세계적으로도 보기 드문 연구 성과를 이어가고 있다. CVPR, ICCV, ECCV는 컴퓨터 비전 분야를 대표하는 최상위 국제학술대회로, 이들 학회에서 매년 두 자릿수 논문을 연속적으로 발표하는 것은 국제적으로도 매우 이례적인 성과이다. 이번 결과는 윤국진 교수 연구팀이 자율주행, 로보틱스, 공간지능, 생성형 비전, 비전-언어 모델 등 주요 연구 분야에서 세계적 수준의 경쟁력을 갖추고 있음을 보여준다. 연구팀은 앞으로도 실제 환경에서 활용 가능한 시각지능 기술과 차세대 인공지능 모델을 중심으로 기존 기술의 한계를 넓히는 도전적인 연구를 지속할 계획이다.
한편, ECCV 2026은 오는 9월 8일부터 12일까지 스웨덴 말뫼에서 개최될 예정이다.
2026.07.07
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AI시대 대학 정신건강 통합 플랫폼 ‘마인드 케어 & 성장센터’출범
우리 대학이 대학 구성원의 정신건강 지원 체계를 통합하고 디지털 정신건강 연구를 연계하는 'KAIST 마인드 케어 & 성장센터(Mind Care & Growth Center)'를 공식 출범하고, 이를 기념해 10일 대전 본원 장영신학생회관 조수미홀에서 국제 심포지엄 '인간행동과 정신건강(Human Behavior and Mental Health)'을 개최한다고 밝혔다.
마인드 케어 & 성장센터는 교내에 분산돼 있던 심리상담, 정신건강 진료, 위기지원 기능을 통합한 조직으로, 기존 상담센터를 확대·개편해 출범했다. 학생과 구성원이 여러 지원 창구를 개별적으로 찾아야 했던 불편을 줄이고, 상담·진료·위기지원 서비스를 유기적으로 연계해 보다 체계적이고 일관된 지원을 제공하는 것이 핵심이다.
센터는 단순한 상담 지원 조직을 넘어 정신건강 현장의 경험과 KAIST의 연구 역량을 결합한 융합 플랫폼을 지향한다. AI, 뇌과학, 디자인, 인문사회과학, 수학, 컴퓨터공학 등 다양한 분야 연구진이 참여해 디지털 정신건강 연구를 추진하고, 이를 바탕으로 정신건강 서비스를 지속적으로 고도화할 계획이다.
이번 심포지엄은 사전 참가 신청이 조기 마감될 만큼 높은 관심을 받았으며, KAIST 교수·연구원·학생을 비롯해 디지털 정신건강 분야 전문가들이 참석해 구성원의 마음 건강 지원과 디지털 기반 정신건강 연구의 미래 방향을 논의할 예정이다.
기조강연은 미국 캘리포니아대학교 샌프란시스코캠퍼스(UCSF) 디지털 뇌건강 연구센터 '뉴로스케이프(Neuroscape)' 설립자이자 세계 최초 FDA 승인 게임 기반 디지털 치료제 '엔데버Rx(EndeavorRx)' 개발자인 애덤 가잘리(Adam Gazzaley) 교수가 맡는다.
가잘리 교수는 VR 인지훈련과 멀티모달 센싱 등 디지털 멘탈헬스 분야의 최신 연구 성과를 소개할 예정이다. 임상·공학·디자인·AI가 유기적으로 협력하는 뉴로스케이프(Neuroscape)의 융합 연구 모델은 KAIST가 지향하는 다학제 협력 연구의 대표적 사례로 평가받고 있다.
이어지는 세션에서는 수학·뇌공학·AI·컴퓨터공학·디자인·인문사회과학 등 다양한 분야의 KAIST 교수진이 라이트닝 토크를 통해 미래 연구 방향을 발표하고, 뉴로스케이프와의 글로벌 협력 방안을 논의한다.
센터는 정신건강 지원뿐 아니라 관련 연구도 적극 추진하고 있다. 이와 관련해 정두영 센터장은 최근 조철현 고려대학교 의과대학 정신건강의학과 교수와 함께 생성형 인공지능이 정신건강 진료 현장에 미치는 영향을 분석한 공동연구를 발표했다.
국내 정신건강의학과 전문의 311명의 실제 진료 경험을 분석한 이번 연구는 생성형 AI가 감정 정리와 자가관리, 치료 접근성 향상에 도움을 줄 수 있지만, 환자의 취약성이나 사용 맥락에 따라 과의존, 왜곡된 신념 강화, 고위험 상황에서의 부작용으로 이어질 수 있음을 제시했다.
연구팀은 생성형 AI가 정신건강 지원에 도움을 줄 수 있지만 부적절하게 사용될 경우 위험을 초래할 수도 있다고 분석했다. 이에 따라 생성형 AI를 '임상적으로 양가적인 기술'로 규정하고, 인간 치료자를 대체하기보다 보조하는 방식으로 신중하게 활용해야 한다고 강조했다. 또한 안전한 도입을 위해서는 기술적 신뢰성과 임상 검증, 위기 상황 대응 체계, 의료진의 감독과 거버넌스가 함께 마련돼야 한다고 분석했다.
해당 연구는 디지털 헬스 분야 국제학술지 Journal of Medical Internet Research(JMIR) 에 2026년 6월 2일 게재됐다.
※ 논문 제목: Mapping Practice-Based Signals of Generative AI in Psychiatric Care: Qualitative Study of Korean Psychiatrists’ Experiences, Interpretations, and Implementation Priorities, DOI: 10.2196/96556
※ 저자: 김명성(UNIST 의과학대학원, 제1저자), 안유석(서울대학교 의과대학·국립교통재활병원, 제1저자), 조철현(고려대학교 정신건강의학과, 교신저자), 정두영(KAIST 디지털인문사회과학부, 교신저자)
AI 기술의 확산과 함께 대학 구성원의 정신건강 지원은 단순한 상담 서비스를 넘어 정서적 회복력과 공동체 역량을 강화하는 방향으로 확대되고 있다. 특히 AI 의존 증가로 인해 나타날 수 있는 새로운 정신건강 문제에 선제적으로 대응하고, AI와 디지털 기술을 사람의 마음을 돕고 치유하는 방향으로 활용하기 위해 마인드 케어 & 성장센터의 역할이 더욱 중요해지고 있다.
정두영 KAIST 마인드 케어 & 성장센터장은 "건강한 정신이 바탕이 돼야 훌륭한 연구 성과도 가능하다"며 "마인드 케어 & 성장센터를 우리나라 대학 정신건강 솔루션을 선도하는 플랫폼으로 발전시키겠다"고 밝혔다.
이광형 KAIST 총장은 "인공지능이 인간의 고차원적 정신노동까지 대체하는 시대에 가장 우려되는 것은 기술의 부족이 아니라 AI로 인한 인간 정신문화의 붕괴"라며 "우리의 사상이 도구를 지배해야지, 도구가 사상을 지배하게 해서는 안 된다"고 말했다.
이번 심포지엄은 사전 참가 신청이 조기 마감됐으나, 관심 있는 일반인은 행사 당일 현장 참석이 가능하다. 다만 일부 편의 제공에는 제한이 있을 수 있다.
2026.06.10
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인간형 조종사 로봇 ‘파이봇’, 세계 최고 권위 로봇 학술지 최우수논문상 수상
우리 대학은 전기및전자공학부 심현철 교수 연구팀의 인간형 조종사 로봇 ‘파이봇(PIBOT)’ 기반 항공기 자율조종 프레임워크를 제안한 논문이 2026년 IEEE 로보틱스 및 자동화 매거진(IEEE RAM)에 2025년 게재된 논문 가운데 최우수 논문(Best Paper Award)으로 선정됐다고 5일 밝혔다.
이번 수상은 국내 독자 기반의 풀뿌리 연구가 세계 최고 수준의 로봇 연구 성과로 인정받았다는 점에서 의미가 크다. 시상식은 오스트리아 비엔나에서 2026년 6월 4일(현지시간) 국제로봇자동화학회(ICRA, International Conference on Robotics and Automation) 기간 중 진행되었다.
IEEE 로보틱스 및 자동화 매거진(IEEE RAM)은 세계 최대 기술 학회인 IEEE 산하 로보틱스 및 자동화 학회(RAS)가 발행하는 권위 있는 학술 매거진이다. 로봇공학 및 자동화 분야의 최신 연구 성과와 산업 동향, 튜토리얼 등을 다루며, 실제 산업 현장에서 활용 가능한 로봇 기술을 업계와 학계 연구자들에게 널리 전달하는 것으로 잘 알려져 있다.
IEEE RAM은 2025년 기준 Impact Factor(IF) 7.1을 기록하며 IEEE 로봇 분야 간행물 가운데 두 번째로 높은 영향력을 보유하고 있다. 특히 엄격한 동료심사(peer review)를 거쳐 게재된 논문 가운데 학문적·산업적 파급력이 큰 연구에 대해 최우수 논문상(Best Paper Award)을 수여한다.
이번 연구는 2021년 국방과학연구소(ADD) 미래도전국방기술 연구개발과제로 선정돼 약 57억 원 규모(5년)의 지원을 받아 수행된 순수 국내 기술 기반 연구다. 연구팀은 인간형 로봇이 단순 보행이나 물품 운반을 넘어, 항공기 조종과 같은 복잡한 작업을 인공지능 기반으로 체계적이고 적응적으로 수행 가능한 피지컬 AI기술을 매우 높은 수준으로 구현했다는 점에서 높은 평가를 받았다.
최근 인간형 로봇 기술은 덤블링이나 복잡한 동작 구현 등 운동 성능 측면에서 빠르게 발전하고 있다. 그러나 산업계에서는 실제 산업 현장에서의 활용 가능성이 더욱 중요한 요소로 주목받고 있다.
심현철 교수 연구팀이 개발 중인 조종사 로봇 ‘파이봇(PIBOT)’은 단순 반복 작업이나 물류 처리 수준을 넘어, 항공기 조작에 필요한 전문 지식을 습득하고 실제 비행 상황을 실시간으로 인식하고 대응할 수있도록 설계됐다. 이에 따라 전문가 피지컬 AI(Expert Physical AI)라는 인간형 로봇 기술의 새로운 활용 방향을 제시했다는 평가를 받고 있다.
연구팀은 2021년 과제 착수 이후 1단계 연구를 성공적으로 마쳤으며, 2024년부터는 실제 항공기 조종에 적합하도록 인간과 유사한 체격 및 관절 구조를 갖춘 2단계 조종사 로봇 개발을 진행하고 있다. 또한 해당 기술을 항공기뿐 아니라 지상 차량과 선박 등 다양한 이동체 조종 분야로 확대 적용하기 위해 관련 기관들과 협력 연구를 추진 중이다.
심현철 교수는 “국내 연구진이 세계 최초로 제안한 조종사 로봇 기술이 국내 대형과제의 지원에 힘입어 세계 최고 수준의 연구성과로 인정받게 되어 매우 뜻깊다”며 “인간형 로봇이 실제 환경에서 사람을 돕고 복잡한 시스템을 안전하게 운용할 수 있는 방향으로 연구를 더욱 발전시켜 나가겠다”고 말했다.
이번 연구에는 민성재·강규리·김형주 박사과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 심현철 교수가 교신저자를 맡았다. 논문은 IEEE Xplore를 통해 확인할 수 있다.
※ 논문명: “Toward Fully Autonomous Aviation: PIBOT, a Humanoid Robot Pilot for Human-Centric Aircraft Cockpits”,
논문 링크: https://doi.org/10.1109/MRA.2024.3505774, https://ieeexplore.ieee.org/document/10798973/
한편, 이번 연구는 국방과학연구소 미래도전국방기술 연구개발사업 지원을 받아 수행됐다.
2026.06.05
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메타버스대학원, KMF 2026 차세대 공간 AI·XR 핵심 기술 공개
우리 대학은 메타버스대학원이 오는 6월 10일부터 12일까지 서울 코엑스에서 열리는 ‘가상융합산업대전(KMF: Korea Metaverse Festival) 2026’에 참가해 현실 공간을 인식·이해하고 사람과 사물의 위치·움직임·상황을 분석해 상호작용할 수 있도록 하는 ‘차세대 공간 AI(Spatial AI)’와 XR(확장현실) 분야 핵심 연구 성과를 공개한다고 5일 밝혔다.
이번 성과는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)이 미래 핵심 산업 대응을 위해 추진해 온 정보통신방송혁신인재양성사업‘가상융합대학원 사업’의 대표적 성과로 평가된다.
KAIST 메타버스대학원은 올해 열린 세계 최고 권위의 가상현실(VR) 학술대회인 ‘IEEE VR 2026’에서 세계 대학·연구기관 가운데 두 번째로 많은 12편의 구두 논문을 발표하며 글로벌 최상위권 수준의 연구 경쟁력을 입증한 바 있다.
가상융합대학원 사업은 XR, 디지털 트윈, 공간 컴퓨팅 등 미래 핵심 분야에서 시장 형성 이전 단계부터 석·박사급 전문 인력을 체계적으로 육성하기 위한 선제적 정책으로 평가받고 있다. 이를 통해 공간 AI, 인간-컴퓨터 상호작용(HCI), 가상융합 시스템 분야에서 국제적 수준의 연구 성과가 지속적으로 창출되고 있으며, 국가 차원의 핵심 인재 양성과 기술 역량 축적에도 기여하고 있다.
행사 첫날인 10일 열리는 ‘2026 가상융합 혁신인재 심포지엄 및 성과공유회’에서는 XR 및 공간 AI 분야의 차세대 연구 성과가 대거 소개된다. KAIST 메타버스대학원은 차세대 몰입형 인터랙션 기술과 산업 밀착형 디지털 트윈 실증 사례를 중심으로 주요 연구 성과를 선보일 예정이다.
현장에서 공개되는 대표 기술은 ▲ 실시간 아바타 표정 재현 시스템(OFERA, XR 기기 착용으로 가려지는 얼굴 표정을 자연스럽게 구현해 원격 회의와 가상 협업의 몰입감을 높이는 기술) ▲ 수중 몰입형 촉각 인터랙션(AquaHaptics, 가상 수중 환경의 물 저항과 촉감을 손끝으로 전달하는 기술) ▲ 멀티센서 기반 문화유산 디지털 트윈 및 AR 시각화 기술(문화유산 내부 결함까지 3D와 AR로 확인할 수 있는 기술) 등이다.
이 외에도 ▲스마트워치를 활용한 맨손 XR 인터랙션 촉각 피드백 기술 ▲사용자 손동작의 힘을 활용해 가상 공간에서 원하는 객체를 직관적으로 선택·조작할 수 있는 XR 레이캐스팅 기술 ‘포스컨트롤(ForceCtrl)’ 등 다양한 연구 성과도 함께 공개된다.
KAIST 메타버스대학원은 포스트메타버스연구센터(PMRC)를 중심으로 XR 경험과 상호작용 데이터를 축적·공유하는 ‘초시공간 가상융합 플랫폼(BTS: Bridge Time and Space)’ 구축도 추진하고 있다.
또한 미국 뉴욕대(NYU), ETRI, KISTI 등 국내외 연구기관과 협력해 ‘XR 경험 공유 플랫폼’을 개발 중이며, 올해 말에는 K-문화와 XR 기술을 결합한 ‘뉴잼대전’ 프로젝트 실증에도 나설 계획이다.
우운택 메타버스대학원장은 “공간 AI와 XR은 미래 가상융합산업의 핵심 인프라가 될 것”이라며 “KAIST는 세계적 수준의 연구 성과를 바탕으로 ‘XR경험과 지식의 자산화’를 가상융합 산업과 연결하여 실질적 혁신을 만들어 가겠다”고 말했다.
한편 KAIST 메타버스대학원은 KMF 2026 기간 중 별도 전시 부스를 운영해 핵심 기술 시연을 진행하며, 메타버스대학원 입학 설명회와 산학 공동연구·기술협력 프로그램 소개도 함께 진행할 예정이다.
2026.06.04
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당뇨발 절단 공포 끝...실시간 진단 ‘스마트 드레싱 패치’ 개발
당뇨병 환자에게 발생하는 ‘당뇨성 궤양’은 치료 시기를 놓치면 절단으로 이어질 수 있는 위험한 합병증이다. 공동연구진이 상처 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 ‘스마트 드레싱 패치’를 개발했다.
우리 대학은 기계공학과 박인규 석좌교수 연구팀이 국립한밭대학교(총장 오용준) 하지환 교수, 한국기계연구원(원장 류석현) 정준호 연구원, 미국 캘리포니아공과대학교(Caltech·총장 토머스 F. 로젠바움(Thomas F. Rosenbaum)) 웨이 가오(Wei Gao) 교수와의 공동 연구를 통해 당뇨성 궤양 관리를 위한 ‘무선·무전원 기반 광전자 다중 모달 센서 패치’를 개발했다고 14일 밝혔다.
연구팀이 개발한 패치는 여러 생체 정보를 동시에 측정할 수 있는 광전자(optoelectronic·빛과 전기 신호를 함께 활용하는 기술) 센서와 기능성 드레싱을 결합한 형태다. 상처 부위의 포도당 농도, 산성도(pH·수소 이온 농도를 나타내는 지표), 온도 변화 등을 실시간으로 분석할 수 있으며, 환자 스스로 스마트폰으로 상태를 확인할 수 있다.
연구팀은 전기장을 이용해 머리카락보다 훨씬 가는 섬유를 만드는 전기방사(Electrospinning) 공법으로 기능성 나노섬유 드레싱을 제작했다. 이 드레싱은 당뇨발 환부에서 나타나는 포도당 증가와 산성도 변화에 반응해 색상이 변한다.
즉, 상처 상태가 악화되면 드레싱 색이 달라져 위험 신호를 육안으로도 쉽게 확인할 수 있는 것이다. 이를 통해 조직 괴사로 이어질 수 있는 이상 징후를 비침습적(non-invasive·피부를 절개하거나 채혈하지 않는 방식)으로 감지하고 장기간 추적 관찰할 수 있다.
연구팀은 여기에 광전자 시스템을 결합해 진단 정확도를 높였다. 패치에 내장된 발광다이오드(LED·전기를 빛으로 바꾸는 반도체 소자)와 빛을 감지하는 반도체 센서인 포토다이오드(Photodiode)가 드레싱의 색 변화를 빛의 반사율로 측정한 뒤 이를 전기 신호로 변환한다.
이는 일반 카메라 촬영 방식보다 주변 조명 변화 영향을 덜 받아 더욱 정확하고 안정적인 데이터를 제공한다.
특히 해당 패치는 근거리무선통신(NFC, Near Field Communication·짧은 거리에서 데이터를 주고받는 무선 통신 기술) 기반 유연 회로를 적용해 별도의 배터리 없이 작동한다. 스마트폰을 센서 가까이 대면 무선으로 전력을 공급받아 작동하며, 측정된 데이터를 실시간으로 전송한다. 즉, 환자와 의료진은 별도의 복잡한 장비 없이 스마트폰 앱만으로 상처 상태를 즉시 확인하고 대응할 수 있다.
이번에 개발된 기술은 눈으로 확인 가능한 직관적 신호와 정량적 전자 데이터를 동시에 제공하면서도 환자에게 신체적 부담을 주지 않는다는 점에서 임상적 가치가 높다. 또한 반복적인 채혈 없이 상처 상태를 지속적으로 관리할 수 있어 당뇨 환자의 삶의 질 향상에도 기여할 것으로 기대된다.
박인규 석좌교수는 “매일 바늘로 손가락을 찔러야 하는 당뇨 환자들의 고통을 덜어주기 위해 시작한 연구가 합병증의 선제적 진단 기술로 이어졌다”며 “이번 기술은 향후 당뇨뿐 아니라 다양한 만성질환의 무채혈 진단 기술로 확장될 수 있는 핵심 원천기술이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구에는 KAIST 조석주 박사와 국립한밭대학교 하지환 교수가 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials) 에 2026년 3월 26일 게재됐다. 또한 해당 학술지의 표지 논문(Front Cover)으로 선정됐다.
※ 논문명: Wireless, Battery-Free, Optoelectronic, Multi-Modal Sensor Integrated With Colorimetric Dressing for Diabetic Ulcer Management, DOI: 10.1002/adfm.202532167
본 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF) 중견연구사업, 산업통상자원부 알키미스트 사업 및 대전 RISE센터의 지원을 받아 수행됐다.
2026.05.14
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일상의 LED 빛으로 물질 내부를 3차원으로 읽는다
우리 대학은 물리학과 박용근 교수 연구팀이 서울아산병원 홍승모 교수팀, 고려대학교(총장 김동원) 전석우 교수팀의 공동연구로 일상의 LED 조명만으로 물질 내부의 복잡한 '광학 지문'을 3차원으로 읽어낼 수 있는 '비간섭 유전체 텐서 단층촬영(incoherent Dielectric Tensor Tomography, iDTT)*' 기술을 세계 최초로 개발했다고 7일 밝혔다.
*비간섭 유전체 텐서 단층촬영: 빛의 간섭(위상 정보)에 의존하지 않고, 물질 내부의 방향성 있는 전기적 성질(유전체 텐서)을 3차원으로 복원(단층촬영)하는 이미징 기술임
일부 물질은 빛이 통과할 때 방향에 따라 굴절률이 달라지는 '광학 이방성'이라는 고유한 성질을 품고 있다. 이는 해당 물질의 내부 구조와 분자 배열을 알려주는 결정적인 '광학 지문'이다. 광학 이방성에는 두 가지 유형이 있다. 단축 이방성은 연필처럼 한 방향만 특별한 경우이고, 이축 이방성은 벽돌처럼 세 방향이 모두 다른, 더 일반적이고 복잡한 경우다.
박용근 교수 연구팀은 앞서 이 광학 지문을 3차원으로 측정할 수 있는 '유전체 텐서 단층촬영(Dielectric Tensor Tomography, DTT)' 기술을 세계 최초로 개발해, 이전에는 존재하지 않던 3D 유전체 텐서 측정의 길을 연 바 있다 (Shin et al., Nature Materials, 2022). 다만 기존 DTT는 정밀한 레이저 간섭계를 필요로 해 영상에 노이즈가 발생하여 정확도가 떨어지고 외부 진동의 영향을 크게 받는 문제가 있었고, 특히 생체 조직과 같은 대면적 시료로의 확장에는 기술적 한계가 있었다.
이번에 연구팀이 개발한 iDTT는 병원에서 사용하는 빛의 편광과 각도를 정교하게 제어하여 총 48가지 독립 측정을 수행한다. 이를 통해 물질이 빛에 반응하는 방식을 모든 방향에 대해 완벽하게 기술하는 '유전체 텐서'*를 3차원으로 복원한다.
*유전체 텐서: 물질이 빛에 반응하는 방식(굴절·흡수 등)을 모든 방향에 대해 하나의 3×3 행렬로 나타낸 것. 방향에 따라 광학적 성질이 달라지는 물질의 특성을 수학적으로 기술할 수 있다.
iDTT의 핵심은 LED 광원의 도입에 있다. iDTT는 LED 조명을 비간섭 광원을 사용함으로써 이러한 노이즈 문제를 근본적으로 해결하고, 측정의 안정성과 실용성을 크게 높였다. 실제로 연구팀은 마이크로미터 수준의 주기적 분자 정렬 구조를 시료로 사용한 직접 비교에서, 기존 레이저 기반 기술인 DTT로는 노이즈에 묻혀 거의 보이지 않던 미세 구조를 iDTT가 선명하게 복원함을 확인했다.
iDTT 기술은 재료과학·반도체·제약·생의학·디스플레이 전반에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 액정 입자 안에 있는 분자들이 어떻게 배열돼 있는지를 3차원으로 눈에 보이게 만드는 데 성공했다. 또, 방사선 치료 이후 대장 조직에 생긴 섬유화(조직이 딱딱해지는 현상)를 별도의 염색 없이도 정밀하게 관찰했다.
뿐만 아니라 석영이나 염화칼슘처럼 서로 다른 결정 물질이 섞여 있는 경우에도, 화학 분석 없이 빛에 대한 반응 차이(이방성)만으로 각각의 물질을 자동으로 구분해냈다.
더 나아가 여러 결정이 모여 있는 물질에서는, 각각의 작은 결정들이 어떤 방향으로 배열돼 있는지와 서로 잘 맞물려 있는지(정합) 또는 어긋나 있는지(부정합)까지 손상 없이 분석했다. 이를 통해 물질의 미세한 내부 구조와 강도 같은 물리적 성질을 연결해 이해할 수 있는 새로운 분석 방법임을 확인했다.
박용근 교수는 “이번 연구는 대형 시설이나 파괴적 분석에 의존하던 물질 이방성 측정을 소형 광학 현미경으로 대체할 수 있는 가능성을 제시했다”며, “LED 기반으로 안정적인 유전체 텐서 측정이 가능해진 만큼 다양한 산업 현장에서 활용되는 비파괴 정밀 분석의 새로운 기준이 될 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 KAIST 이주헌 석박사통합과정 학생이 제1저자로 참여했으며, 세계적 학술지 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 2026년 4월 21일 게재되었다.
※ 논문명: Incoherent dielectric tensor tomography for quantitative three-dimensional measurement of biaxial anisotropy, DOI: 10.1038/s41566-026-01897-0
본 연구는 한국연구재단 글로벌리더연구사업, 한국산업기술진흥원 국제공동 R&D 사업, 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 수행됐다.
2026.05.07
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AI ‘시간 오류’ 잡았다...의료·법률 분야 신뢰성 높인다
“지난달 취임한 장관이 누구냐”는 질문에 챗GPT가 1년 전 인물을 답한다면 어떨까. 최신 정보를 제대로 반영하지 못하는 AI의 한계를 보여주는 사례다. 우리 대학 연구진이 변화하는 현실 정보를 자동으로 반영하면서도, 겉으로는 맞아 보이는 ‘시간 오류’까지 잡아내는 새로운 평가 기술을 개발했다. AI 신뢰성을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대된다.
우리 대학은 전기및전자공학부 황의종 교수 연구팀이 마이크로소프트연구소(Microsoft Research)와 공동연구를 통해, 시간 데이터베이스 기술을 활용해 거대언어모델(LLM)의 시간 추론 능력을 자동으로 평가·진단하는 시스템을 개발했다고 14일 밝혔다.
인공지능이 사용자의 신뢰를 얻기 위해서는 시시각각 변화하는 현실 정보를 정확히 이해하는 능력이 필수적이다. 그러나 기존 평가 방식은 정답 일치 여부만을 확인하거나 복잡한 시간 관계를 충분히 반영하지 못해, 실제 환경에서 발생하는 다양한 질문 상황을 제대로 평가하기 어렵다는 한계가 있었다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 지난 40여 년간 검증되어 온 ‘시간 데이터베이스(Temporal Database)’ 설계 이론을 인공지능 평가에 최초로 도입했다. 데이터의 시간적 흐름과 관계 구조를 활용해, 사람이 평가용 문제를 일일이 작성하지 않아도 데이터베이스만으로 13가지 유형의 복잡한 시간 기반 문제가 자동으로 생성되도록 했다는 점이 핵심이다.
특히 이번 기술은 사람이 문제를 직접 만들던 기존 방식에서 벗어나, 데이터를 기반으로 평가 문제가 자동 생성되는 방식으로 전환했다는 점에서 가장 큰 혁신으로 평가된다. 또한 데이터베이스를 기준으로 문제 생성부터 정답 도출, 검증까지 전 과정을 자동화해, 기존처럼 문제를 일일이 수정할 필요 없이 유지보수 부담을 획기적으로 줄일 수 있다.
현실 정보가 변경될 경우에는 해당 내용을 데이터베이스에 업데이트하면 평가 문제와 정답, 검증 기준이 자동으로 반영된다. 다만 최신 정보의 입력 자체는 외부 데이터나 관리자를 통해 이루어지며, 본 기술은 이러한 데이터가 갱신된 이후 평가 전반을 자동으로 수행하는 구조다.
또한 연구팀은 단순히 최종 답이 맞는지 틀리는지 여부를 판단하는 기존 방식에서 나아가, 답변 과정에서 제시된 날짜나 기간의 논리적 타당성까지 검증하는 지표를 새롭게 도입했다. 이를 통해 겉보기에는 정답처럼 보이지만 시간적 근거가 잘못된 ‘시간 환각(Temporal Hallucination)’ 현상을 기존 대비 평균 21.7% 더 정확하게 탐지하는 성과를 보였다.
이 기술을 적용하면 정보 변경 시 데이터베이스만 갱신하면 되기 때문에 평가 유지 비용을 크게 절감할 수 있으며, 입력 데이터량 역시 기존 대비 평균 51% 줄어드는 효과를 보였다.
황의종 교수는 “이번 연구는 고전적인 데이터베이스 설계 이론이 최신 인공지능의 신뢰성 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준 사례”라며, “방대한 전문 데이터를 평가 자원으로 전환함으로써 향후 의료·법률 등 다양한 분야의 인공지능 성능 검증에 실질적인 기반이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 KAIST 김소연 박사과정이 제1저자로 참여했으며, 마이크로소프트연구소의 진동 왕(Jindong Wang, 現 윌리엄 앤 메리 대학교)과 싱 시에(Xing Xie) 연구원이 공동 저자로 참여했다. 연구 결과는 오는 4월 인공지능 분야 최고 권위 학술대회인 ‘ICLR 2026’에서 발표될 예정이다.
※ 논문명: Harnessing Temporal Databases for Systematic Evaluation of Factual Time-Sensitive Question-Answering in Large Language Models, 논문 링크: https://arxiv.org/abs/2508.02045
한편, 이번 연구는 마이크로소프트연구소, 한국연구재단, 정보통신기획평가원(IITP) 글로벌 AI 프론티어랩 과제(RS-2024-00469482, RS-2024-00509258)의 지원을 받아 수행됐다.
2026.04.14
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차세대 신소재 설계 가속할 ‘AFM 활용 로드맵’ 제시
스마트폰과 컴퓨터가 더욱 작고 빠르게 발전하기 위해서는 눈에 보이지 않는 나노 수준에서 전기적 특성을 정밀하게 다루는 기술이 필수적이다. 특히 외부 전기 없이도 스스로 전기적 상태를 유지하는 강유전체(Ferroelectrics) 소재는 차세대 메모리와 센서 기술의 핵심으로 주목받고 있으나, 그 크기가 매우 작아 내부에서 일어나는 변화를 정밀하게 관찰하는 데 한계가 있었다.
우리 대학은 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 이러한 한계를 극복하기 위해 원자간력 현미경(Atomic Force Microscopy, 이하 AFM) 기반 강유전체 연구 전략을 체계적으로 정리하고 분석·조작 방법론과 전략적 가이드라인을 제시하는 리뷰 논문을 발표했다고 8일 밝혔다.
연구팀은 나노 세계에서 전기를 정밀하게 제어할 수 있는 AFM의 새로운 활용 전략을 제시하며 차세대 신소재 연구의 방향을 제시했다.
강유전체는 자석처럼 전기적 극성(분극)을 가지며, 이를 활용하면 전력이 끊겨도 정보가 유지되는 메모리나 정밀 센서를 구현할 수 있다. 최근 반도체 소자의 초소형화가 진행되면서 나노 단위에서 발생하는 미세한 물리 현상이 전체 소자의 성능을 좌우하게 되었고, 이를 정밀하게 분석하고 제어할 수 있는 기술의 중요성이 더욱 커지고 있다.
연구팀은 AFM을 활용해 나노 수준에서 물질을 관찰하고 직접 조작할 수 있는 통합 분석 체계를 제시했다. AFM은 매우 미세한 탐침을 이용해 표면을 스캔하며 원자 수준의 정보를 읽어내는 장치로, 나노 세계의 ‘눈’이자 ‘손’ 역할을 한다.
연구진은 시료 표면을 미세한 탐침으로 스캔해 원자 수준의 물리·전기적 특성을 측정하는 AFM을 기반으로, 압전반응 힘 현미경(PFM, 전기-기계적 반응 측정), 켈빈 탐침 힘 현미경(KPFM, 표면 전위 상태 측정), 전도성 현미경(C-AFM, 전류 흐름 측정) 등 다양한 분석 기술을 하나로 묶어 소재의 구조와 전하 분포를 입체적으로 파악하는 체계를 세웠다.
이는 단순한 관찰을 넘어, 현미경의 탐침을 이용해 전기적 자극을 가함으로써 나노 수준에서 데이터 도메인을 직접 설계하고 조작할 수 있는 연구 플랫폼으로의 진화를 의미한다.
더 나아가 AFM은 나노 크기의 아주 작은 영역에 전기 자극이나 압력을 직접 가해 물질의 성질을 바꾸고 조절할 수 있다. 즉, 단순히 보는 데 그치지 않고, 원하는 형태로 설계하고 실험할 수 있는 도구로 발전해왔음을 본 논문을 통해 정리했다. 특히 이번 연구는 AFM이 이황화몰리브덴(MoS₂)과 같은 이차원 전이금속 디칼코게나이드 물질과 초박막 하프늄지르코늄산화물(HfZrO₂ 계열) 등 차세대 반도체 소재의 성능을 확인하고 개선하는 데 활용됨을 강조했다.
또한 연구팀은 향후 기술 발전 방향으로 고속 원자간력 현미경(High-speed AFM)과 인공지능(AI)을 결합해, 사람이 일일이 분석하기 어려운 복잡한 나노 구조를 빠르게 이해하고, 더 좋은 소재를 효율적으로 설계할 수 있는 방법을 제시했다.
홍승범 교수는 “이번 연구는 AFM이 단순한 관찰 장비를 넘어 신소재를 설계하고 정밀하게 제어하는 핵심 공정 도구로 자리 잡았음을 보여준다”며 “인공지능과 결합한 분석 기술은 차세대 반도체 및 에너지 소재 분야에서 기술적 우위를 확보하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구에는 KAIST 신소재공학과 김연규 박사과정과 박건우 석·박사통합과정이 공동 제1저자로 참여했다. 이 연구는 그 우수성을 인정받아 영국 왕립화학회(The Royal Society of Chemistry)가 발행하는 국제 학술지 ‘재료화학 저널 C(Journal of Materials Chemistry C)’의 전면 표지 논문으로 2월 26일 게재되었다.
※ 논문명: Atomic Force Microscopy for Ferroelectric Materials Research
DOI: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2026/tc/d5tc03998c
해당 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 다각도-멀티스케일 데이터 융합형 리튬이차전지 설계 인공지능 플랫폼 개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 향후 나노 소재 연구의 통합적인 지침을 마련했다는 평가를 받고 있다.
2026.04.08
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