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민범기 교수, 찌그러진 형태의 광학 공진기 내부에 속삭임의 회랑 모드 구현
〈 민 범 기 교수 〉 우리 대학 기계공학과 민범기 교수와 경북대 최무한 교수 공동 연구팀이 변환광학을 이용해 찌그러진 형태의 광학 공진기 내부에 ‘속삭임의 회랑 모드’를 구현했다. 기계공학과 김유신 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 네이처 자매지 ‘네이처 포토닉스(Nature Photonics)’ 9월 27일자 온라인 판에 게재됐다. 속삭임의 회랑 모드는 광 공진기에서 알려진 모드 중 가장 높은 품위 값을 갖는 것으로 알려진 모드로서 구형 대칭성이 있는 공진기에서 경계면을 따라 전반사에 의해서 빛이 오랫동안 갇히면서 발생하는 현상이다. 속삭임의 회랑 모드는 품위값이 매우 높아 초소형 레이저, 초고감도 바이오센서 등과 같은 광전 소자 개발에 유용하게 사용된다. 그러나 공진기 밖으로 빠져 나오는 빛의 방향이 모든 방향으로 균일해 소자의 성능이 저하되는 한계가 있었다. 기존 연구에서는 구형의 공진기 모양을 다른 모양으로 변형시켜 빛을 한쪽 방향으로 빠져 나오게 하는 방법들이 제시되어 왔으나, 이 방법에서는 속삭임의 회랑 모드가 훼손돼 광학 모드의 높은 품위값이 필연적으로 저하되는 문제가 발생한다. 문제 해결을 위해 연구팀은 투명망토 연구 분야의 기초이론인 변환광학을 사용해 세계 최초로 속삭임의 회랑 모드를 훼손하지 않으면서 매우 높은 품위값을 유지하는 새로운 개념의 공진기 설계 원리를 제시한 것이다. 변환광학이 적용된 공진기에 형성되는 속삭임의 회랑 모드는 기존의 속삭임의 회랑 모드에서는 얻을 수 없었던 방출되는 빛의 방향성도 갖게 된다. 이는 초소형 단방향 레이저 설계에 있어서 핵심적인 원천기술이 된다. 이번 연구는 기존의 초소형 단방향 레이저 공진기 연구 분야에 변환광학을 도입해 새로운 연구방향을 제시해 주는 것이다. 최근 활발히 연구되는 메타물질 분야와 초소형 광-공진기 연구 분야를 융합하는 최초의 시도이다. 이번 연구에서는 빛의 진행 경로 조절에 국한되어 있던 변환광학을 공진기 내부에 발생하는 광학모드의 설계에도 적용할 수 있음을 보였다. 이는 최근 활발히 연구되고 있는 고집적 광전자(photonic) 회로의 광원, 플라즈모닉스 광도파로의 광원뿐만 아니라 미래의 광-정보처리 소자 설계의 원천기술이 된다. 특히 이러한 변환광학 공진기의 맞춤형(tailored) 모드들은 고효율 초소형 레이저 개발 및 차세대 광-바이오센서 개발에 직접적으로 사용될 수 있다. 이번 연구는 전자기파, 음파, 탄성파 등의 다양한 물리적 파동에서 발생하는 공진 모드를 목적에 맞게 설계할 수 있는 일반적인 방법론을 제시했다. 광학, 재료공학, 나노과학 등의 응용분야뿐만 아니라 기초 물리학 분야에서도 의미있는 영향을 미칠 것으로 기대된다. 연구팀은 “이번 연구는 차세대 광-정보처리 소자 설계의 원천기술로서 고효율 초소형 레이저 및 차세대 광-바이오센서 개발에 직접적으로 사용될 수 있다”며 “더 나아가 음파, 탄성파 등의 다양한 물리적 파동에서 발생하는 공진 모드를 설계하는 방법론으로 확장되면 재료공학, 나노과학, 기초 과학 분야에도 영향을 줄 수 있을 것이다.”고 말했다. 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업과 파동에너지 극한제어 사업의 지원을 받아 수행됐다. □ 그림 설명 그림1. 변환광학으로 구현한 속삭임의 회랑 모드 개념도 그림2. 균일한 굴절률을 갖는 원형 공진기 vs. 리마송 모양의 변환된 공진기
2016.09.27
조회수 12636
황규영·양동열 교수, 한국공학상 수상
우리 학교 전산학과 황규영 특훈 교수와 기계공학과 양동열 교수가 교육과학기술부와 한국과학재단이 주관하는 "2012년도 한국공학상" 수상자로 20일 선정됐다. 한국공학상은 2년마다 공학분야에서 세계적인 연구성과를 이뤄 우리나라 과학기술과 국가 경제 발전에 크게 기여한 과학기술자를 포상하는 제도로 수상자에게는 대통령상과 5천만원의 상금이 지급된다. 황규영 교수는 DBMS와 정보검색의 밀결합 아키텍처 등 데이터베이스 시스템의 새로운 이론과 실용화 기술 연구개발, IT 소프트웨어 산업발전 및 인터넷 정보문화 시대를 열고 확산하는데 크게 기여한 공로를 인정받았다. 양동열 교수는 정밀정형가공 분야의 세계적인 석학으로, 나노 단위에서 정형가공을 하는 나노조형기술의 새로운 장을 열었다는 평가를 받고 있다. 이와 함께 수리과학과 엄상일 교수는 교과부와 한국과학기술한림원이 주관하는 "2012년도 젊은 과학자상" 수상자로 선정했다. 한국공학상과 젊은 과학자상 시상식은 21일 서울 중구 프레스센터에서 동시에 열린다.
2012.12.20
조회수 12043
미담장학회 ‘ 교육기부 대상’ 교과부 장관상 수상
- 사교육을 받을 수 없는 청소년 1천 여명 대상 교육기부 프로그램 운영 - 우리대학 재학생들로 구성된 교육기부 동아리 ‘미담장학회’가 지난 7일 서울 양재동 엘타워에서 교육과학기술부 주최로 열린 ‘제1회 대한민국 교육기부 대상’ 시상식에서 교육과학기술부 장관상을 수상했다. 교육기부대상은 교육과학기술부(장관 이주호)가 교육기부에 대한 사회적 인식과 참여를 높이기 위해 교육기부 활성화에 크게 기여해 온 단체나 대학생 동아리를 발굴해서 주는 상인데 올해 처음 만들어졌다. 지난 2009년 5명의 KAIST 대학생들로 출발한 미담장학회는 가정형편이 어려워 사교육을 받을 수 없는 지역청소년들에게 무료로 학생들을 가르치고 멘토 역할을 해온 자발적 교육봉사단체이다. 12월 현재 UNIST(울산과기대)와 부산대, 전남대, 경북대, 금오공대 등 전국 6개 대학에서 200여명의 학생들이 회원으로 가입해 활동하고 있다. 약 70명의 학생들이 활동 중인 KAIST 미담장학회는 대전지역을 중심으로 1천여명의 청소년을 대상으로 교내 강의실에서 1주일에 3시간씩 3개월 단위로 국어, 수학, 영어 등을 가르쳐 사교육을 줄이는데 크게 기여하고 있다. 한편 이번 시상식에는 미담장학회를 비롯해 서울대 프로네시스 나눔실천단, 고려대 운화회 등 8개 대학 동아리가 수상했으며 이주호 교과부 장관과 강혜련 한국과학창의재단 이사장을 비롯해 행사관계자 등 400여명이 참석했다.끝.
2012.12.10
조회수 13750
나노촉매의 활성도를 효과적으로 높일 수 있는 원리 규명
박정영 교수 - Nano Letters 발표,“활성도는 높이고 소모는 줄이는 신개념 촉매물질 개발 가능”- 나노촉매*에 산화막을 형성하여 활성도를 자유자재로 제어할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됨에 따라, 활성도를 극대화하고 소모를 최소화하는 새로운 촉매물질 개발에 가능성이 열렸다. * 나노촉매(Nanocatalysts) : 표면적이 높은 산화물 지지체에 나노미터(10억분의 1미터) 크기의 금속입자가 분산되어 있는 구조로, 표면에서 기체 반응을 원활하게 하는 재료 우리 학교 EEWS대학원 박정영 교수(42세)가 주도하고 캄란 카디르 박사과정생(Kamran Qadir, 제1저자), 울산과기대 주상훈 교수, 한양대 문봉진 교수 및 UC버클리대 가보 소모자이 교수가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)과 WCU육성사업 및 지식경제부 둥의 지원으로 수행되었고, 나노분야의 권위 있는 학술지인 ‘Nano Letters’ 온라인 속보(10월 15일)에 게재되었다.(논문명: Intrinsic Relation between Catalytic Activity of CO Oxidation on Ru Nanoparticles and Ru Oxides Uncovered with Ambient Pressure XPS) 우리가 일상생활에서 사용하고 있는 제품의 대부분(80% 이상)은 촉매를 이용해 만들어질 정도로, 촉매는 우리 생활에서 꼭 필요하고 중요한 물질이다. 특히 전 세계 연구자들은 인류가 직면한 중요 이슈인 에너지문제와 환경문제 등을 근본적으로 해결하기 위해 친환경적인 화학공정에 사용될 새로운 나노촉매 물질을 집중적으로 개발하고 있다. 현재 실생활에서 주로 사용되는 촉매는 나노입자와 산화물로 이루어져 있다. 그 중 나노입자는 촉매의 표면적을 최대한 넓혀 촉매의 활성도를 높이는 역할을 한다. 활성도가 높은 촉매를 효과적으로 제조하기 위해서는 나노입자의 표면 산화막이 중요한 요인으로 알려져 왔다. 그러나 이를 과학적으로 입증하기 위해서는 촉매가 반응하는 환경에서 나노입자의 산화상태를 정확히 측정해야 하지만, 그 동안 많은 분석이 진공에서 이루어져와서 이를 정확히 보여주기가 힘들었다. 즉 촉매가 반응하는 환경에서 측정이 이루어지기 위해서는 상압측정이 필요하다. 최근에 개발된 상압 엑스선 광전자 분광법으로 이러한 상압에서 표면의 성분과 산화상태의 연구가 가능하게 되었다. 지금까지 연구자들이 무엇 때문에 정확히 측정하지 못했을까요? 박정영 교수 연구팀은 상압 엑스선 광전자 분광법*으로 나노입자의 산화상태를 촉매환경에서 측정하는데 성공하였다. * 엑스선 광전자 분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy) : 엑스선을 물질에 쬐었을 때 나오는 광전자의 운동에너지를 조사하여 물질의 성분과 산화상태 등을 연구하는 표면분석법 박 교수팀은 2.8나노미터와 6나노미터 크기의 루테늄 나노입자 2개를 콜로이드 합성법*으로 제작하고, 랭뮤르 블라짓 기법**으로 나노입자 한 층을 표면에 증착시켰다. 연구팀은 나노입자의 산화상태를 온도와 압력을 바꿔가며 측정하였고, 크기가 큰 루테늄 나노입자가 얇은 산화막을 가진다는 결과를 도출하였다. * 콜로이드 합성법 : 금속염과 안정제가 함께 용해되어 있는 용매에 환원제를 투입 또는 혼합하여 나노입자를 제작하는 방법. 제작 과정의 여러 인자를 바꿈으로써 입자의 크기와 모양, 성분의 제어가 가능하다. * * 랭뮤르 블라짓(Langmuir-Blodgett) 기법 : 금속나노입자를 단층으로 제작하는 기법. 나노입자가 용액 위에 떠 있을때, 표면압력을 조절하여 나노입자 사이의 평균 간격을 조절할 수 있다. 또한 연구팀은 측정결과를 바탕으로 산화상태가 촉매의 활성도에 미치는 영향을 확인하여, 크기가 큰 루테늄 나노입자의 얇은 산화막이 촉매의 활성도를 높일 수 있고, 산화상태를 바꾸면 활성도도 제어할 수 있다는 사실을 입증하였다. 박정영 교수는 “나노입자의 산화막이 촉매환경에서 만들어지고 촉매활성도에도 직접적인 관계가 있음을 규명한 이번 연구는 활성도가 높은 촉매물질을 만드는데 응용되어 환경오염에 주요한 원인이 될 수 있는 촉매물질의 소모를 획기적으로 줄이는데 기여할 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다. 루테늄(Ru) 나노입자의 촉매환경 도중 산화상태조사 : 루테늄 나노입자에서 일어나는 촉매반응 (일산화탄소 산화반응)을 보여줌 (왼쪽). 방사광 가속기에 설치된 상압 엑스선 광전자 분광법을 이용하여 촉매환경에서 루테늄 나노입자의 산화상태가 분석이 됨 (아래). 루테늄 나노입자의 산화막의 두께가 나노입자의 크기에 관계가 되고 이는 촉매의 활성도에 직접적으로 영향을 줌 (오른쪽)
2012.11.08
조회수 19985
실리콘 나노선의 불순물 특성 세계 첫 규명
장기주 교수 - “실리콘 나노선을 소재 상용화 앞당겨 획기적 반도체 집적도 향상 기대” -- 나노분야 세계적 학술지 ‘나노레터스’ 9월 17일자 게재 - 우리 학교 연구진이 미래 차세대 반도체 소자 소재로 기대를 모으고 있는 실리콘 나노선의 전기 흐름과 직결된 불순물 특성을 밝혀냈다. 우리 학교 물리학과 장기주 특훈교수팀은 산화 처리된 실리콘 나노선에서 전기를 흐르게 하기위해 첨가한 불순물 붕소(B), 인(P) 등의 움직임과 비활성화를 일으키는 메커니즘을 세계 최초로 규명했다. 현재 최첨단 기술로도 10nm(나노미터) 이하의 실리콘 기반 반도체 제작은 불가능한 것으로 알려져 있지만, 실리콘 나노선은 굵기가 수 나노미터이기 때문에 보다 획기적인 집적도를 가진 반도체를 구현할 수 있을 것으로 기대된다. 실리콘 나노선은 원래 전기가 흐르지 않는 데 반도체 소자로 적용하려면 인 또는 붕소와 같은 불순물을 소량 첨가(Doping)해 양의 전하를 띠는 정공이나 음 전하를 띠는 전자 운반 매개체를 만들어 전기가 흐를 수 있도록 해야 한다. 그러나 덩어리 형태의 기존 실리콘에 비해 나노선에서는 불순물 첨가가 어려울 뿐만 아니라 전기전도 특성을 조절하기 어려운 문제가 있었다. 장 교수 연구팀은 이번 연구를 위해 단순 모형을 이용한 기존 이론을 개선한 획기적 양자시뮬레이션 이론을 고안해 실제와 매우 가까운 코어-쉘 원자 모델을 만들었다.연구팀은 이를 통해 실리콘 코어 내부에 첨가된 붕소 불순물이 산화과정에서 코어를 싸고 있는 산화물 껍질로 쉽게 빠져나가는 원인을 세계 최초로 규명하는 데 성공했다. 이와 함께 인 불순물은 산화물로 빠져나가지 못하지만 서로 전기적으로 비활성화 된 쌍을 이루면서 정공이 생기는 효율을 감소시킨다는 사실도 밝혔다. 이러한 현상은 나노선이 필름 형태로 돼 있는 기존 실리콘에 비해 같은 부피라도 표면적이 더 넓기 때문에 더욱 심각한 문제를 일으킨다고 연구팀은 이번 연구에서 입증했다. 장기주 교수는 “이번 연구방법은 실리콘과 산화물 사이의 코어-쉘 나노선 모델을 구현하는 이론 연구의 기본 모형으로 받아질 것으로 기대된다”며 “특히, 10nm급 수준의 소자 연구에서 실리콘 채널을 산화물로 둘러 싼 3차원 FinFET 구조의 원자구조를 구현해 소자 특성을 밝히는 데 커다란 도움이 될 것이다”라고 연구의의를 밝혔다.KAIST 장기주 교수가 주도하고 김성현 박사과정 학생(제1저자)과 박지상 박사과정 학생(제 2저자)이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자사업(도약연구) 및 신기술융합형성장동력사업(나노기반정보⋅에너지) 지원으로 수행됐고, 나노과학분야 세계적 학술지인 ‘나노레터스(Nano Letters)’ 9월 17일자 온라인 판에 게재됐다. 그림설명 : 실리콘/산화물 코어-쉘 나노선의 종단면. 초기 코어에 잘 들어가 있던 붕소(녹색)이 격자 틈새에 위치한 실리콘(연파랑)에 의해 밀려남 따라 붕소가 산화물 껍질로 빠져나간다.
2012.10.22
조회수 16828
김동수 교수, 수리과학연구소 소장으로 선임
기초과학연구원 부설 국가수리과학연구소의 제3대 소장으로 우리 학교 수리과학과 김동수 교수가 선임되었다. 기초과학연구원(원장 오세정․이하 IBS) 이사회는 9.7(금) ‘제7회 임시이사회’를 열고, 국가수리과학연구소 소장으로 우리 학교 김동수(52세) 교수를 선임하기로 의결하였다. 수리과학연구소는 국가 수학연구기관으로서의 위상을 재정립하고, 수학연구의 중심기관으로 육성하기 위해 지난 8.9(목) 기초과학지원연구원 부설기관에서 기초과학연구원(IBS) 부설기관으로 이관된 바 있다. 아울러, 수리(연)이 IBS 부설기관으로서 수학연구의 중심기관으로 자리매김하고, 다양한 수학계 요구를 수용할 수 있도록 수리(연)의 역할과 기능을 개편하고, 나아갈 발전방향을 제시하였다. 수리(연)은 수학전반의 리서치허브스테이션 중심기관*으로 최신 연구주제의 집결지 역할과 산업현장에서 요구되는 원천기술개발에 필요한 수학적 해법 제공을 위한 허브 기능, 수리과학분야의 인력양성 등의 역할을 수행할 것이다. *새로운 비전을 제시하고 프로그램 창출 및 학문경향을 리드하는 적극적 허브 역할과 특정 연구의 기획․실행을 위한 개방형 조직 이러한 IBS 부설기관으로서의 새로운 거버넌스에 조기 안착시키고, 수리과학의 국가 경쟁력을 확보할 적임자로서 KAIST의 김동수 교수가 가장 적합하다는 평가를 받아 소장으로 선임되었다. 지난 ‘11.10월부터 소장 공석으로 운영에 어려운 점이 많았던 수리(연)은 이번 소장 선임으로 인해 국가 수학연구의 중추기관으로 새롭게 도약할 것으로 기대된다. 또한, 수학분야의 국․내외 다양한 이슈 등의 수학적 해결과 국가와 사회에 부응하는 수학전반에 대한 연구중심기관으로서의 역할 수행도 한층 강화될 것으로 예상된다. 소장으로 선임된 김교수는 서울대 수학과를 졸업한 뒤 동대학원에서 석사학위를, 미국 미네소타대에서 박사학위를 각각 취득했으며, 이후 KAIST에서 교수로 활동해 왔다. 특히 김교수는 2006년부터 KAIST의 수리과학과 학과장을 거쳐 현재 입학처장과 자연과학대 학장을 겸직하고 있으며, 수학분야의 유망한 과학자임과 동시에 행정경험도 두루 갖추고 있다. IBS 이사회에서 선임된 김동수 소장 내정자는 교육과학기술부 장관(이주호)의 승인 절차를 거쳐, 국가수리과학연구소 소장으로 정식 임명될 예정이다.
2012.09.08
조회수 14361
제1회 캔위성 경연대회 시상식 개최
캔위성대회 창작부 최우수상을 수상한 영남대학교 팀의 태양 추적 시스템 기능을 갖춘 위성 - 슬기부(고교부) 및 창작부(대학생부) 각 5팀씩 총 10팀 수상 - - 최우수상 슬기부 한국과학영재학교 KSAT팀, 창작부 영남대 YUSA팀 - 교육과학기술부와 KAIST 인공위성연구센터는 2012년 4월부터 추진한 ‘제1회 캔위성 체험ㆍ경연대회’에서 캔위성 개발 및 창의적 과학임무 구현에 탁월한 성적을 거둔 우수팀에 대한 시상식을 9월 6일(목) 교육과학기술부에서 개최했다. 캔위성 체험ㆍ경연대회는 캔 형상의 교육용 모사위성(CanSat)을 활용해 초ㆍ중ㆍ고 및 대학생들이 인공위성을 직접 제작해보는 경험을 제공하여 우주개발에 대한 관심과 이해를 높이고자 금년 처음 개최된 행사로서, 초ㆍ중학생(체험부) 대상 과학캠프와 고교(슬기부)ㆍ대학생(창작부) 대상 경연대회로 구성되었다. 캔위성의 창의적인 임무 발굴과 위성개발ㆍ운용 능력을 겨룬 경연대회에는 전국적으로 슬기부(고교부) 57팀, 창작부(대학부) 14팀이 참가하여 2단계 사전심사와 경연대회 본선, 최종결과 발표회 등 총 4단계의 경연을 거쳐 각 5팀씩 최종 수상팀이 선정되었다. 교육과학기술부 장관상이 수여되는 최우수상에는 위성 단분리 임무를 수행한 한국과학영재학교의 KSAT팀과 태양추적임무를 구현한 영남대학교의 YUSA팀이 선정되었으며, 이들 최우수팀에게는 상장과 상패, 소정의 상금이 주어졌다. KAIST 총장상이 수여되는 우수상에는 휘문고의 Daidalos팀, 대전충남고의 CAN2SAT팀, 경상대의 KITSAT팀, 항공대의 KRWSAT팀이 선정되었다. 한국항공우주연구원장상이 수여되는 장려상에는 대전 전자디자인고의 레인보우팀, 부산 장안고의 한우리팀, 인하대의 A.S.R.E.C팀, 경상대의 DreamHigh팀이 각각 선정되었다. 특히 최우수상을 수상한 KSAT팀(한국과학영재학교)은 위성 단분리 임무를 목표로 한 캔위성 개발, 독자적인 지상국 개발, 우수한 과학적 분석력이 높게 평가받았으며, YUSA팀(영남대)은 태양추적 임무를 목표로 한 캔위성을 개발하고 캔 위성 자세에 따른 태양추적 제어를 구현한 점에서 높은 평가를 받았다. 교육과학기술부에서 주최한 이번 대회는 KAIST 인공위성연구센터(센터장 이인)에서 주관하고, 한국항공우주연구원(원장 김승조)에서 후원하였으며 행정중심복합도시건철청(청장 송기섭)의 협조로 추진되었다. 대회를 주관한 KAIST 인공위성연구센터 관계자는 지난 4월부터 진행된 경연대회에 전국의 많은 학생들이 많은 관심을 보였으며, 캔위성 개발을 통한 학생들의 창의적인 과학임무 아이디어가 돋보인 대회였다고 밝혔다. 교육과학기술부는 내년부터 「캔위성 체험․경연대회」를 정례화하여 우리나라 과학분야의 대표적인 체험프로그램으로 발전할 수 있도록 지원을 아끼지 않을 것이라고 밝혔다.
2012.09.06
조회수 14588
세계에서 가장 빠른 네트워크 침입탐지 시스템 개발
- 100% 공격 패킷만 들어오는 경우에도 10Gbps 가까운 성능 발휘 - - 19년 역사의 세계 최고 보안학회인 ACM CCS에 국내 최초 논문 발표 - 전용 하드웨어를 사용하지 않고, 범용 하드웨어상의 소프트웨어만으로도 NIDS의 성능을 획기적으로 올려 네트워크 보안 분야에 커다란 지각변동이 예상된다. 우리 학교 전기 및 전자공학과 박경수 교수와 이융 교수팀이 국가보안기술연구소(소장 강석열) 배병철 팀장과 공동으로 범용 서버 상에서 수십 Gbps(초당 기가비트)의 성능을 낼 수 있는 소프트웨어 기반 네트워크 침입탐지 시스템인(이하 NIDS) "카거스(Kargus)"를 개발했다고 5일 밝혔다. 이 기술은 오는 10월 16일~18일 미국 노스캐롤리나주 롤리에서 열리는 美계산기학회(ACM) 컴퓨터 시큐리티 컨퍼런스(CCS, Conference on Computer and Communications Security)에서 발표될 예정인데 국내에서 나온 논문으로는 처음이다. 올해로 19년째를 맞이하는 ACM CCS는 보안 분야 세계 최고 학회로 10%대의 낮은 게재율 때문에 논문채택이 매우 어려운 학회로 유명하다. 네트워크 침입탐지 시스템(NIDS)은 패턴 매칭을 통해 네트워크로 유입되는 공격을 탐지하는 역할을 수행한다. 그러나 범용 컴퓨터 기반의 소프트웨어로 구현되는 기존 NIDS는 하드웨어 사양이 좋더라도 리소스를 효율적으로 사용하지 못해 10Gbps 이상의 초고속 네트워크에서는 적용되기 어려웠다. KAIST 연구팀이 개발한 ‘카거스’는 1~2Gbps 수준에 머물던 기존 소프트웨어 NIDS의 성능을 메니코어(manycore) GPU, 멀티코어(multicore) CPU 등에 존재하는 하드웨어 병렬성과 여러 패킷을 한 번에 처리하는 일괄처리 방식을 활용해 획기적으로 성능을 끌어 올렸다. 그 결과 해커의 공격이 없는 일반적인 상황에서는 33Gbps, 100% 공격 패킷만 들어오는 경우에도 10Gbps 가까운 성능을 내는 데 성공했다. 또 이 기술의 가장 큰 특징 중 하나는 기존 공개 소프트웨어 기반 시스템인 Snort 탐지규칙을 그대로 활용해 상용화 가능성을 높였다는 점이다. 따라서 상용화에 성공할 경우 약 700만원 정도의 비용으로 수억 원에 달하는 전용 하드웨어 기반 NIDS를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 10Gbps이상의 초고속 네트워크로 접속되는 기업, 정부, 교육기관의 네트워크는 물론 클라우드 서버팜이나 IP로 구동되는 LTE 백본망 등에 대한 공격을 저비용・고유연성을 지닌 소프트웨어 장비로 대비할 수 있을 것으로 전망된다. 박경수 교수는 “이번 논문 발표로 우리나라의 앞선 보안기술의 수준을 국내외에 입증했다”며 “이번 연구를 계기로 국내 보안기술관련 분야 연구진들의 사기를 북돋울 수 있는 기회가 됐으면 한다”고 말했다. 박 교수는 이어 “앞으로 국내 범용 서버 기반 네트워크 장비 시장에 활력을 불어넣는데 주력하겠다”고 강조했다. 한편, 이번 연구는 국가보안기술연구소와 교육과학기술부의 지원으로 수행됐다.
2012.09.05
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C형 간염 바이러스의 간 손상 메카니즘 규명
- 부작용 없이 간세포 손상 억제하는 치료제 개발 길 열어 -- 의학분야 세계 최고수준 학술지 ‘헤파톨로지’ 9월호 표지논문 장식 - 의사출신으로 구성된 KAIST 연구진이 C형 간염 바이러스 기전을 밝혀내 치료제 개발에 탄력을 받게 됐다. 우리 학교 바이오및뇌공학과 최철희 교수와 의과학대학원 신의철 교수팀이 공동으로 C형 간염 바이러스에 감염된 환자의 간 손상에 대한 메카니즘을 세계 최초로 규명했다. 이번 연구결과로 앞으로 부작용이 없으면서도 간세포 손상이 적은 C형 간염 바이러스 치료제가 개발될 수 있을 것으로 기대된다. C형 간염은 C형 간염 바이러스(HCV, Hepatitis C virus)에 감염되었을 때 이에 대응하기 위한 신체의 면역반응으로 인해 간에 염증이 생기는 질환이다. C형 간염 바이러스는 전 세계적으로 약 1억 7천만 명, 그리고 우리나라에서도 1%정도가 감염되어 있는 것으로 추정된다. 감염되면 대부분 만성으로 변하며, 간경변증이나 간암을 유발해 사망할 수 있는 무서운 질병이다. 하지만 2005년 시험관 내 세포에서 C형 간염 바이러스의 감염이 성공하기 전까지는 세포실험이 불가능했고, 침팬지 이외에는 감염시키는 동물이 없어 동물실험이 어려워 연구에 한계가 있었다. 연구팀은 C형 간염 바이러스에 감염시킨 세포주를 이용해 바이러스가 면역을 담당하는 세포에 의해 분비되는 단백질인 종양괴사인자(TNF-α)에 의한 세포의 사멸이 크게 증가하는 메카니즘을 세계 최초로 밝혀냈다. 이와 함께 이러한 작용을 일으키는 바이러스 구성 단백질도 규명에도 성공했다. 기존에는 C형 간염 바이러스가 간 손상을 일으키는 기전을 밝혀내지 못해 주로 바이러스의 증식을 억제하는 데 초점을 맞춰 신약이 개발돼 부작용이 많았다. 이번 연구결과를 통해 바이러스에 의한 간세포 손상을 억제하는 부작용 없는 신약개발이 가능하게 될 것으로 전망된다. 최철희 교수는 “이번 연구를 통해 C형 간염 바이러스가 숙주의 간세포와 어떤 상호 작용을 하는지 밝혀내 감염 환자의 치료법을 획기적으로 개선할 수 있을 것”이라고 말했다. 신의철 교수는 “이번 연구는 기초의학과 응용의학의 융합연구가 성공한 대표적 사례”라며 “앞으로도 다학제간 융합연구를 실시하면 그동안 풀지 못했던 난제들을 효율적으로 해결할 수 있을 것”이라고 강조했다. 한편, 교육과학기술부 미래기반기술개발사업(신약타겟검증연구사업)의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 의학 분야의 세계적 학술지인 헤파톨로지(Hepatolog, Impact Factor=11.665) 9월호 표지 논문으로 선정됐다. □ 연구 세부사항 설명 TNF-α(종양괴사인자)는 면역을 담당하는 세포에 의해 분비되는 단백질이다. HCV에 감염되면 바이러스의 증식을 억제하기 위해 체내의 면역작용이 활발해지고 TNF-α의 분비도 늘어난다. TNF-α는 세포의 생존을 담당하는 NF-κB 신호전달과 세포의 죽음을 담당하는 JNK 신호 전달을 동시에 활성화시킨다. HCV에 감염되면, 세포의 생존을 담당하는 NF-κB 쪽 신호전달 경로만 선택적으로 활성을 억제하게 되고, TNF-α의 역할은 세포의 죽음 쪽으로 균형이 기울게 된다. 바이러스의 증식을 억제하기 위해 분비된 TNF-α가 오히려 간세포를 죽이게 되는 것이다. 이는 곧 간 손상을 뜻하며, HCV를 구성하는 10가지의 단백질 중 core, NF4B, NS5B 라는 단백질이 이러한 작용을 한다고 규명해냈다.
2012.09.04
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김승우 교수, 국가과학자 선정
우리 학교 기계공학과 김승우 교수가 교육과학기술부와 한국연구재단에서 주관하는 2012년 국가과학자로 선정됐다. 국가과학자 사업은 세계적 수준의 선도연구자를 발굴해 연간 최대 15억원의 연구비를 10년간 지원하는 것으로, 2006년부터 올해까지 10명이 국가과학자로 선정됐다. 김승우 교수는 펨토초(femto second·1 펨토초는 1000조분의 1초)를 이용한 초정밀 계측 분야를 선도해온 공학자다. 펨토초 레이저는 1000조분의 1초 간격으로 빛을 쏘는 레이저로, 이를 이용하면 1000조분의 1초 단위까지 잴 수 있는 시계를 만들 수 있다. 김 교수는 펨토초 시계를 이용한 측정법으로 수백㎞ 밖의 물체 위치를 10억분의 1m 오차도 없이 측정할 수 있는 기술을 개발, 지리정보의 정밀도를 수백 배 이상 끌어올릴 길을 열었다. 또 2008년 가속기 등 고출력 대형 설비가 필요 없는 "초소형 극자외선 레이저"를 세계 최초로 개발해 일반 실험실에서도 X-선과 극자외선 광원(光源)을 자유롭게 활용할 길을 열었다. 그의 연구는 지적재산권 확보와 시제품 개발을 통해 국내 고부가가치 첨단 자본재 산업에 공헌했다는 평가를 받고 있다. 그는 최근 10년간 네이처 등 국내외 학술지에 논문 79편을 발표하고 국내특허 32건, 국제특허 13건을 등록했다.
2012.08.28
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나로과학위성, 나로호 3차발사 전 최종공개
- 8월 24일(금), KAIST 인공위성연구센터에서 대국민 공개 - 금년 10월 전남 고흥 나로우주센터에서 발사예정인 나로과학위성의 발사준비가 완료되었으며, 8월 24일(금)에 KAIST 인공위성센터에서 국민들에게 위성발사 전 마지막 모습을 공개할 예정이다. 나로과학위성은 ‘나로호 궤도검증, 우주환경 관측 등 우주과학실험, 국산화 기술 우주검증 등의 임무수행이 가능한 100kg급 소형위성 개발’을 목표로 2011년 2월부터 개발이 착수되었으며, 지난 7월 31일 발사장 이동 전 최종점검인 선적전 검토회의(Pre-Shipment Review)를 성공적으로 완료하여 나로호에 탑재될 준비를 마쳤다. 나로과학위성 개발사업은 교육과학기술부의 지원 하에 ’90년대 초부터 우리별 위성, 과학기술위성 등 소형과학기술위성을 개발하며 세계적으로 기술력을 인정받아온 KAIST 인공위성연구센터에서 개발을 주관하였으며, 한국항공우주연구원, i3시스템, KAIST, 한국항공대학교 등 국내 연구소, 산업체, 대학 등이 참여하였다. 나로과학위성은 ’92년 발사 된 우리나라 최초의 위성인 우리별 1호에 이어 KAIST 인공위성연구센터에서 일곱 번째로 개발된 위성으로 지난 나로호 1, 2차 발사 시 탑재된 과학기술위성 2호의 기술을 활용하여 순수 국내기술로 개발되었다. 나로과학위성에는 나로호 궤도진입 확인임무 수행을 위한 레이저반사경, 우주과학임무를 수행할 우주방사선측정센서, 우주이온층 측정센서(랑뮈어탐침), 국산화 기술의 우주검증을 수행할 펨토초 레이저발진기, 반작용 휠, 적외선 영상 센서 등이 탑재되어 있다. 나로과학위성의 우주과학탑재체는 우주환경 변화에 따른 방사선량 증감, 지구 이온층 변화 등을 측정함으로써 태양활동 극대기에 맞춰 우주방사선량 모델링, 우주방사선이 우주부품에 미치는 영향연구, 이온층이 통신시스템에 미치는 영향연구 등 우주과학 연구, 위성기술 연구개발 등에 기여할 예정이다. 또한 기술검증탑재체를 통해 펨토초 레이저발진기 기술검증에 성공하면 세계 최초로 광섬유를 이용한 펨토초 단위의 정밀거리 측정 관련 기반기술을 확보하게 되며, 반작용 휠, 적외선 영상 센서 등을 통해 그간 수입에 의존하던 핵심부품들의 국산화율을 높이는데 기여하게 된다. 8월 24일(금)에 예정된 위성공개는 KAIST내에 위치한 인공위성연구센터에서 오전 10시부터 오후 5시까지 매 시간마다 진행되며 당일 인공위성연구센터를 방문하는 누구나 관람이 가능하다. 나로과학위성은 금번 위성공개행사를 마치고 오는 8월 말 경으로 예정된 나로우주센터로의 이송을 위해 포장작업 등에 들어갈 예정으로 이번 행사가 나로과학위성의 실물을 관측할 수 있는 마지막 기회이다. 위성관람을 원하는 개인은 행사 당일 KAIST 인공위성연구센터에서 소정의 등록을 마치고 관람할 수 있으며, 단체관람을 원하는 경우에는 사전예약이 필요하다. 예약문의 : KAIST 인공위성센터 042-350-8613~4
2012.08.23
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과학기술위성 후속 차세대 소형위성 우주과학탑재체 공고
- 8월 20일부터 접수 시작, 8월 24일 설명회 개최 - 교육과학기술부(장관 이주호)와 KAIST 인공위성연구센터(센터장 이인)는 8월 20일부터 약 2달간 전국 대학, 연구소, 산업체 등을 대상으로 기술검증 및 우주과학목적의 차세대 소형위성에 탑재될 우주과학탑재체 공모를 실시한다. 차세대 소형위성은 ’98년부터 개발이 시작되어 기술개발, 우주과학연구, 전문인력양성 등에 기여해온 과학기술위성 시리즈의 후속위성으로, 금년 5월 개최된 우주개발진흥실무위원회(위원장 교과부 제2차관)에서 개발계획이 확정되어 향후 4년간 350억원이 투입될 예정이다. ’90년대부터 우리별 위성 시리즈, 과학기술위성 시리즈를 개발하며 소형위성분야에서 기술력을 인정받고 있는 한국과학기술원 인공위성연구센터에서 개발을 주관하며, 핵심기술의 국산화와 우주과학연구를 우주환경에서 효율적으로 실시하는 것을 목표로 위성의 소형화, 표준화, 모듈화, 저전력화 등을 실현하여 과학기술위성 시리즈 대비 소형위성의 기술진보를 실현할 계획이다. 금번 진행되는 우주과학탑재체 공모는 우주과학탑재체 개발능력을 갖춘 대학, 출연연, 기업부설연구소 등을 대상으로 하며, 제안된 과학임무의 창의성, 탑재체 활용계획의 우수성 등에 중점을 두어 과학임무를 선정할 계획이다. 공모는 8월 20일부터 10월 19일까지 두달간 진행되며 제안요구서, 접수방법 등 상세내용은 교육과학기술부(www.mest.go.kr) 또는 한국과학기술원 인공위성연구센터(satrec.kaist.ac.kr) 홈페이지에서 확인할 수 있다. 인공위성연구센터는 오는 8월 24일(금) 14시부터 KAIST 인공위성연구센터(최순달 세미나실)에서 차세대 소형위성 과학임무 탑재체 제안요구서에 대한 설명회를 개최할 예정이다. ☞ 접수 및 설명회 관련 문의처 : 한국과학기술원 인공위성연구센터 ☎ (042) 350-8613, ✉ismha@satrec.kaist.ac.kr 교육과학기술부는 차세대 소형위성 개발을 통해 세계적으로 기술력을 인정받고 있는 소형위성의 기술경쟁력 향상, 핵심기술 및 핵심부품의 국산화, 도전적이고 창의적인 우주ㆍ지구과학연구 촉진, 우주개발 전문인력 양성 등에 기여할 수 있을 것이라고 밝혔다.
2012.08.23
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