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AI 데이터센터 시대 '거대한 배터리' 상용화 앞당긴다
폭발적으로 늘어나는 AI 데이터센터 시대를 뒷받침할‘거대한 배터리'의 상용화가 한층 가까워졌다. 우리 대학 연구진이 대용량 배터리의 핵심 소재 생산 시간을 67% 줄이는 공정 기술을 개발해 상용화의 가장 큰 생산 병목을 해결했다.
우리 대학은 생명화학공학과 김희탁 교수 연구팀이 대용량 에너지저장장치(ESS)의 유력 후보인 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)의 핵심 전해질을 빠르고 안정적으로 생산하는 공정을 개발했다고 5일 밝혔다.
최근 24시간 끊임없이 가동되는 AI 데이터센터가 급증하면서 태양광과 풍력 등 재생에너지로 생산한 전기를 대량으로 저장했다가 필요할 때 안정적으로 공급하는 대용량 ESS의 중요성이 커지고 있다.
특히 바나듐 레독스 흐름전지는 화재 위험이 거의 없고, 전해질을 담는 탱크만 크게 만들면 저장 용량도 쉽게 늘릴 수 있어 AI 데이터센터와 재생에너지용 초대형 배터리로 주목받고 있다. 그러나 배터리의‘연료' 역할을 하는 바나듐 전해질을 최적 상태(V3.5+)로 만드는 과정이 오래 걸리고 비용도 많이 들어 상용화의 가장 큰 걸림돌이었다.
기존 공정은 먼저 화학적 환원(환원제를 이용해 바나듐 이온이 전자를 얻도록 하는 화학 반응)으로 전해질을 만든 뒤, 전기화학적 환원(전기를 흘려 바나듐 이온의 전자 상태를 원하는 수준으로 조절하는 공정)을 거쳐 최종 전해질을 생산했다. 그러나 마무리 단계인 전기화학적 환원은 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 드는 공정으로, 대량 생산과 상용화의 가장 큰 걸림돌이었다.
연구팀은 화학 반응으로 전해질을 만드는 과정이 고속도로를 달리다 갑자기 병목 구간에서 차량이 막히는 것처럼, 특정 단계에서 반응 속도가 급격히 느려진다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 바나듐 전해질이 배터리 구동에 최적화된 상태(V3.5+)로 변해가는 중간 단계인 평균 산화수(바나듐 이온이 전자를 잃은 정도를 나타내는 값)가 약 +4.1인 지점이 바로 그 병목 구간이었다.
연구팀은 이 병목 구간에서 시간이 오래 걸리던 기존의 전기화학적 환원 공정 대신, 백금-탄소(Pt/C) 촉매를 이용한 촉매 환원 공정을 적용하도록 생산 공정을 설계했다. 마치 자동차가 정체된 도로에서 더 빠른 우회도로를 이용하듯, 가장 시간이 오래 걸리던 마지막 공정만 더 효율적인 방식으로 바꾼 것이다.
그 결과 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)에서 전기 에너지를 저장하는 핵심 소재인 V3.5+전해질의 생산 시간이 기존보다 67% 단축됐다. 또한 공정 중 남아 배터리 성능을 떨어뜨릴 수 있는 잔류 옥살산(불순물)도 함께 제거됐으며, 같은 촉매를 2,500회 이상 반복 사용해도 성능 저하 없이 안정적으로 전해질을 생산할 수 있음을 확인해 실제 산업 현장에서도 활용 가능성을 입증했다.
김희탁 교수는 "이번 연구는 대용량 배터리 상용화의 가장 큰 숙제였던 전해질 생산 과정을 반응공학적으로 정밀 분석해 새롭게 설계한 성과”라며 "촉매가 전해액 환경에서 손상되지 않고 안정적으로 작동하는 조건을 과학적으로 규명해 산업 현장의 생산 병목을 해결한 만큼 대용량 에너지저장 기술의 상용화를 크게 앞당길 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 KAIST 생명화학공학과 석경화 박사과정이 제1저자로 연구를 주도했으며, 연구 결과는 에너지 분야 세계적 권위의 국제학술지인‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’에 5월 7일 온라인 게재됐다. 특히 연구의 학술적 중요성을 인정받아 34호(Issue 34)의 표지논문으로 선정됐으며, 해당 호는 9월 초 온라인 공개될 예정이다.
※ 논문명 : Streamlined V3.5+ Eectrolyte Production by Leveraging Chemical and Catalytic Reductions, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.71029, ※ 저자 정보 : 석경화 (KAIST, 제1 저자), 강민성 (KAIST, 제2 저자) 및 김희탁 (KAIST, 교신저자)
한편 이번 연구는 롯데케미칼의 지원을 받아 수행됐다.
2026.08.05 조회수 2186 -
AI 데이터센터 전력문제 해결한다...차세대 광변조기 개발
인공지능(AI) 서비스의 폭발적인 성장으로 데이터센터의 전력 소모와 데이터 전송 병목 문제가 급증하는 가운데, 한국 연구진이 이를 해결할 수 있는 차세대 광통신 핵심 소자인 광변조기(전기 신호를 빛 신호로 바꿔 데이터를 전송하는 장치) 기술을 개발했다. 이번 성과는 더 적은 전력으로 더 많은 데이터를 전송할 수 있게 해 미래 AI 데이터센터의 핵심 기반 기술이 될 것으로 기대된다.
우리 대학은 전기및전자공학부 김상현 교수 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST, 원장 오상록) 한재훈 박사, 한국나노기술원(KANC, 원장 변대석) 김종민 박사 및 삼성전자 패키징사업부와의 협업을 통해 서로 다른 반도체 소재의 장점을 결합한 차세대 광변조기를 개발했다고 23일 밝혔다.
AI 데이터센터에서는 수많은 서버와 반도체 칩이 대용량 데이터를 실시간으로 주고받는다. 이 과정에서 광변조기의 성능은 데이터 전송 속도와 전력 효율을 결정하는 핵심 요소다. 그러나 기존 실리콘 기반 광변조기는 높은 발열과 온도 변화에 취약했고, 효율을 높이면 속도가 떨어지고 속도를 높이면 효율이 감소하는 한계를 안고 있었다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 온도 변화에 강한 마하-젠더(Mach-Zehnder) 구조(빛의 경로 차이를 이용해 신호를 제어하는 광소자 구조)를 유지하면서도, 실리콘 도파로(빛이 지나가는 통로) 위에 전기·광학적 반응성이 뛰어난 인화물계 반도체(InGaAsP·빛과 전기에 민감하게 반응하는 화합물 반도체) 박막을 결합했다. 이는 기존 실리콘 위에 빛을 더 민감하게 제어할 수 있는 특수 반도체 소재를 덧붙인 것으로, 소자 크기는 줄이면서도 빛 신호를 더욱 효율적으로 제어할 수 있게 했다.
그동안 학계에서는 이 구조를 사용할 경우 효율을 높이면 전하가 쌓여 구동 속도가 느려지는 상충 관계가 있었다. 연구팀은 소자 내부의 충전 용량을 줄여 속도를 높이는 공핍(Depletion) 모드 구동(소자 내부 전하를 줄여 동작 속도를 높이는 방식)과, 전압이 가해질 때 물질의 빛 흡수 특성이 변하는 프란츠-켈디시(Franz-Keldysh) 효과(전기장을 가하면 빛 흡수 특성이 변하는 현상)를 결합해 이러한 한계를 극복했다.
그 결과 머리카락 굵기보다 수십 배 작은 500 마이크로미터(μm) 길이의 초소형 소자에서 세계 최고 수준의 변조 효율(적은 전력으로 빛 신호를 얼마나 효과적으로 제어할 수 있는지를 나타내는 지표, 0.146 V·cm)과 고속 구동 대역폭(데이터를 얼마나 빠르게 처리할 수 있는지를 나타내는 지표, 26.3 GHz)을 동시에 달성하는 데 성공했다. 이는 더 적은 전력으로 더 많은 데이터를 빠르게 전송할 수 있음을 의미하며, AI 데이터센터의 에너지 효율과 데이터 처리 성능을 동시에 높일 수 있는 수준의 성과다.
이번 연구는 AI 데이터센터가 직면한 전력 소비 증가와 데이터 전송 병목 문제를 해결할 수 있는 현실적인 기술을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 특히 소형화와 저전력 특성을 바탕으로 차세대 데이터센터용 광통신 칩과 공동 패키지 광학(Co-Packaged Optics, CPO·반도체 칩과 광통신 부품을 하나의 패키지에 통합하는 기술)의 핵심 부품으로 활용될 것으로 기대된다.
또한 광변조기의 효율과 속도 사이의 한계를 극복해 두 성능을 동시에 향상시킨 성과로, 차세대 AI 데이터센터와 초고속 광통신 시스템 구현에 중요한 전환점이 될 것으로 평가된다.
김상현 교수는 “인공지능 시대의 핵심 인프라인 데이터센터의 전력 소모와 데이터 전송 병목 현상을 해결하기 위해 실리콘 포토닉스(Si Photonics·반도체 칩 위에 광회로를 구현하는 기술), 마이크로 발광다이오드(Micro-LED·초소형 고효율 광원) 등 다양한 광소자 기술을 개발해 왔다. 이번 성과는 광변조기의 효율과 속도를 동시에 높인 것으로, 차세대 AI 데이터센터와 초고속 광통신 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
본 연구는 KAIST 전기및전자공학부 강동길 박사과정이 제1저자로 연구를 주도했으며, 연구 성과는 반도체 소자 분야 세계 최고 권위 학회 중 하나인 'VLSI 심포지엄(VLSI Symposium on Technology and Circuits)'에서 지난 6월 17일 발표됐다.
※ 논문명 : Depletion-Mode III-V/Si SISCAP Mach-Zehnder Modulator Breaking the Efficiency-Bandwidth Trade-Off for Co-Packaged Optics,
Abstract Link: https://vlsi26.mapyourshow.com/8_0/sessions/session-details.cfm?scheduleid=202
※ 저자 정보 : 강동길(제1저자, KAIST), 이신형(KAIST), 한재훈(KIST), 김종민(KANC), 안석근(삼성전자), 정민혁(삼성전자), 정현철(삼성전자), 김상현(KAIST)
한편 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업, 박사과정생연구장려금지원사업 및 삼성전자의 지원을 받아 수행됐다.
2026.06.23 조회수 2813 -
AI 데이터센터 냉각 전력 10분의 1로 줄인다
‘전력 먹는 하마'로 불리는 AI 데이터센터의 냉각 전력을 10분의 1 수준으로 줄일 수 있는 기술이 나왔다. 우리 대학 연구진은 반도체 칩 내부에 머리카락보다 가는 물길을 새겨 넣는 초고효율 액체 냉각 기술을 개발해 AI 반도체의 최대 난제로 꼽히는 발열 문제 해결 가능성을 제시했다.
우리 대학은 기계공학과 김성진 교수팀과 AX학과 이익진 교수팀이 공동연구를 통해 기존 매니폴드 마이크로채널(MMC, Manifold MicroChannel) 냉각 기술의 한계를 극복하고, 반도체 칩 내부에 매니폴드(manifold·냉각수를 여러 경로로 나누어 공급·회수하는 구조)와 마이크로채널(microchannel·머리카락보다 가는 미세 물길)을 결합한 초고효율 액체 냉각 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.
AI 반도체의 성능이 높아질수록 칩에서 발생하는 열량도 빠르게 증가하고 있다. 그러나 기존 공랭 방식만으로는 차세대 AI 반도체에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하기 어려워지고 있다. 이에 따라 반도체 칩 내부에 냉각수를 직접 흘려 열을 제거하는 액체 냉각 기술이 주목받고 있다.
특히 매니폴드 마이크로채널(MMC)은 머리카락보다 가는 미세 물길인 마이크로채널(microchannel)에 냉각수를 흘려 열을 제거하는 기술이다. 여기에 매니폴드를 적용하면 냉각수를 여러 지점에 동시에 공급할 수 있어 냉각 효율을 높일 수 있다.
이를 택배 배송에 비유하면 전국 물량을 서울 한 곳에서 보내는 대신 여러 지역 물류센터에서 나누어 배송하는 것과 같다. 물건이 이동하는 거리가 짧아지듯 냉각수의 이동 거리도 줄어들어 에너지 소모를 줄일 수 있다.
하지만 기존 MMC 연구에서는 냉각수가 일부 채널에 집중되고 다른 채널에는 충분히 공급되지 않는 문제가 있었다. 연구팀은 냉각수가 모든 채널에 고르게 흐르도록 구조를 최적화했다. 이를 위해 간단한 계산 모델과 정밀한 시뮬레이션을 함께 활용해 수많은 설계안을 분석했고, 냉각 성능은 높이면서도 에너지 손실은 줄일 수 있는 최적 구조를 찾아냈다.
연구팀은 최적화된 구조를 실제 실리콘 웨이퍼에 제작해 성능을 검증했다. 그 결과 냉각 효율을 나타내는 성능계수(COP, Coefficient of Performance·투입한 에너지 대비 제거한 열의 양을 나타내는 지표)는 106,000을 기록했다. 이는 냉각에 사용하는 에너지 1만큼으로 10만6천 배에 해당하는 열을 제거할 수 있다는 의미다.
이 수치는 2020년 국제학술지 ‘네이처(Nature)’에 보고된 기존 세계 최고 수준보다 10배 이상 높은 수준이다. 쉽게 말해 같은 양의 열을 식히는 데 필요한 에너지가 기존 기술의 10분의 1 수준으로 줄어든 것이다.
특히 이번 성과는 액체가 끓으며 열을 제거하는 복잡한 냉각 방식이나 나노 표면 처리, 다이아몬드 같은 고가 소재 없이 상온의 물만으로 구현됐다. 또한 현재 반도체 생산라인에서 추가 설비 투자 없이 적용할 수 있어 상용화 가능성도 높다.
이번 연구는 5mm×5mm 크기의 실험용 칩에서 검증됐으나, 연구팀은 동일한 설계 원리를 현재 AI 데이터센터에 쓰이는 GPU·TPU 등 대형 AI 반도체(최대 7.5cm×7.5cm)에도 적용할 수 있다고 밝혔다. 실제로 이를 데이터센터의 콜드 플레이트(냉각수를 흘려 열을 제거하는 금속 냉각판)에 적용한 결과, 기존 대비 30% 이상 향상된 냉각 성능을 확인했다. 연구팀은 향후 엔비디아(NVIDIA)의 차세대 AI 플랫폼인 '베라 루빈(Vera Rubin)'급 초고성능 칩에도 이 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
연구팀은 이번 기술이 AI 반도체를 비롯해 고성능 컴퓨팅(HPC), 3차원 반도체 패키징, 전력반도체, 국방 전자장비 등 발열이 큰 다양한 전자장치의 열관리 문제 해결에 활용될 것으로 전망했다. 특히 AI 데이터센터의 경우 냉각에 많은 전력이 사용되는 만큼, 이번 기술이 데이터센터의 전력 소비와 운영 비용을 줄이는 핵심 기술이 될 것으로 기대된다.
김성진 교수는 "AI 시대에는 반도체 성능보다 열을 얼마나 효과적으로 제어하느냐가 경쟁력"이라며 "이번 기술이 AI 데이터센터의 전력 소비를 줄이는 핵심 기술로 활용되기를 기대한다"고 말했다.
이번 연구에는 KAIST 기계공학과 이영진, 황철현, 이한솔 연구원이 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 국제 학술지 ‘Energy Conversion and Management’에 6월 15일 게재됐다.
※ 논문명: Highly energy-efficient manifold microchannel for cooling electronics with a coefficient of performance over 100,000, DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2026.121422
한편 본 연구는 과학기술정보통신부 재원 한국연구재단(NRF) 중견연구자지원사업(2021R1A2C3011944)과 방위사업청 재원 국방기술진흥연구소(KRIT) 초고열유속 냉각시스템 특화연구실 사업(KRIT-CT-22-022)의 지원을 받아 수행됐다.
2026.06.16 조회수 3972 -
전기및전자공학부 정명수교수, ‘대한민국 과학기술인상’ 1월 수상
우리 대학 전기·전자공학부 석좌교수이자 파네시아 대표인 정명수 교수가 대한민국 과학기술인상 1월 수상자로 선정됐다.
대한민국 과학기술인상은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 최근 3년간 독창적인 연구 성과를 창출해 과학기술 발전에 크게 기여한 연구자를 매월 1명 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 상으로, 올해부터 기존 ‘이달의 과학기술인상’에서 명칭이 격상됐다.
정명수 교수는 모듈형 인공지능(AI) 데이터센터 아키텍처 설계 기술을 통해 AI 인프라 비용을 절감하고 효율을 높인 공로를 인정받았다. 기존 데이터센터는 CPU, GPU, AI 가속기, 메모리 비율이 고정돼 있어 활용에 한계가 있었으나, 정 교수는 필요에 따라 서로 다른 장치를 자유롭게 조합할 수 있는 구조를 제시했다.
또한 차세대 연결 표준인 컴퓨트익스프레스링크(CXL)를 기반으로 장치들을 분리·관리하는 저전력·고효율 링크 기술을 개발하고, 가속기 중심의 링크 기술과 고대역폭 메모리(HBM) 반도체 기술을 모듈형 AI 데이터센터 구조에 통합하는 방향을 제시했다.
정명수 교수는 “각 장치의 개별 성능뿐 아니라 이를 효율적으로 연결·활용할 수 있는 링크 기술의 지속적인 연구를 통해 AI 인프라 분야 국가 경쟁력 확보에 기여하고 싶다”고 말했다.
2026.01.07 조회수 3269 -
제5회 K-인공지능 제조데이터 분석 경진대회 성료
우리 대학 제조AI빅데이터센터는 중소 제조기업의 현장 애로사항을 인공지능(AI) 기반 분석으로 해결한 ‘제5회 K-인공지능 제조데이터 분석 경진대회’ 시상식을 성공적으로 개최했다고 16일 밝혔다.
중소벤처기업부가 주관하고 스마트제조혁신추진단과 KAIST 제조AI빅데이터센터가 공동으로 주최한 이번 시상식은 제조데이터를 활용한 인공지능 분석 성과를 공유하고, 우수한 연구 결과를 도출한 참가팀의 노력을 격려하기 위해 마련됐다. 특히 실제 제조 현장 문제를 데이터와 AI로 해결하고자 한 참가자들의 성과를 조명하고, 제조AI 분야의 미래 인재들이 서로의 경험을 나누는 의미 있는 자리로 진행됐다.
이번 시상식에는 제조데이터 기반 인공지능 분석을 통해 우수한 성과를 거둔 참가팀들이 참석해 그동안의 연구 과정과 성과를 공유했으며, 산업 현장 적용 가능성과 확장성을 갖춘 제조AI 사례들이 소개됐다. 이를 통해 제조AI가 연구 수준을 넘어 실제 산업 현장에서 활용될 수 있는 기술로 자리 잡고 있음을 확인하는 계기가 됐다.
시상식에 앞서 진행된 특별강연에는 제1회 K-인공지능 제조데이터 분석 경진대회 최우수상 수상자인 국립경상대학교 컴퓨터공학과 부석준 교수가 연사로 나섰다. 부 교수는 대학원생 시절 본 경진대회에 참가해 연구 성과를 축적했던 경험을 바탕으로, 제조데이터 기반 인공지능 연구의 중요성과 연구자로서의 성장 과정, 그리고 제조AI 분야에서 지속적으로 도전해 온 자신의 경험을 진솔하게 전달했다. 특히 과거 경진대회 수상자가 현재는 연구자이자 교육자로서 무대에 올라 후배들에게 경험을 전한 이번 강연은, 본 경진대회가 단발성 행사가 아닌 인재 성장의 선순환 구조를 형성하고 있음을 상징적으로 보여주는 시간이었다.
이번 경진대회 결과, 대상(중소벤처기업부 장관상)은 채민즈 팀(울산과학기술원, 무소속) 이종민, 송채원이 수상했다. 채민즈 팀은 물리식 기반 시계열 회귀모델을 활용해 열처리 공정의 불량률을 예측하는 제조AI 분석 모델을 제안했으며, 아이디어의 독창성과 기술적 완성도는 물론 향후 다양한 제조 공정으로 확장 가능한 점에서 높은 평가를 받았다.
이어 522 팀과 PhysicsAI 팀이 최우수상(KAIST 총장상)을 수상했으며, 브로콜리단 팀과 음파음파 팀은 우수상(스마트제조혁신추진단장상), SynAIgy, 크림모카빵, Deathtiny 팀은 장려상(KAIST 제조AI빅데이터센터 본부장상)을 각각 수상했다. 수상팀들은 제조데이터를 기반으로 한 문제 정의 능력과 인공지능 분석 모델 설계 역량을 인정받았다.
KAIST 제조AI빅데이터센터장 김일중 교수는 “제조 도메인 특화 AI는 중소·중견 제조기업의 경쟁력 향상을 위한 핵심기술이다”라며, “KAIST 제조AI빅데이터센터는 KAMP 운영기관으로서 차세대 제조AI를 기반으로 대한민국 제조업이 세계를 선도할 수 있도록 지속해서 노력하겠다”라고 말했다.
KAIST 제조AI빅데이터센터 김흥남 교수는 “이번 시상식은 실제 제조데이터를 바탕으로 현장 문제를 정의하고, 이를 인공지능 기술로 해결한 성과를 공유하는 자리였다”며, “특히 제1회 대회 수상자가 연사로 참여해 후배들에게 자신의 경험을 전한 것은 제조AI 인재 양성과 확산이라는 본 경진대회의 취지를 잘 보여주는 사례”라고 밝혔다.
한편, 대상 수상팀에는 상장과 함께 상금 1,000만 원이 수여됐으며, 최우수상 수상 2개 팀에는 각 500만 원, 우수상 2개 팀에는 각 300만 원, 장려상 3개 팀에는 각 100만 원의 상금이 각각 지급됐다.
2025.12.17 조회수 3571 -
제조AI빅데이터센터, ‘한국산업단지공단 제조기업 CEO AX 세미나’ 개최
우리 대학 제조AI빅데이터센터(센터장 김일중 책임교수)는 2025년 5월 21일, 한국산업단지공단(이사장 이상훈) 소속 제조기업 CEO를 대상으로 ‘한국산업단지공단 제조기업 CEO AX 세미나’를 개최했다.
이번 세미나는 지난 2월 20일 개최된 ‘한국산업단지공단 제조기업 AX 세미나’에서 참가자들로부터 긍정적인 반응과 지속적인 개최 요청을 받은 데 따라, 정기 세미나로 편성되어 첫 번째 공식 세션으로 진행됐다.
이날 세미나에는 산업단지 입주기업의 대표 및 임직원 등 총 21명이 참석했으며, ▲제조데이터 및 AX 기술·활용 사례 소개 ▲제조AI 분석 알고리즘 교육 ▲인공지능 제조 플랫폼(KAMP, Korea AI Manufacturing Platform)을 활용한 SaaS 기반의 제조AI 개발 및 분석 실습 등으로 구성된 프로그램이 운영됐다.
한국산업단지공단은 향후에도 스마트 산업단지 구현과 입주기업의 AX(AI Transformation) 전환을 촉진하기 위해 KAIST 제조AI빅데이터센터와의 협력을 통해 정기적인 AX 세미나를 지속 개최할 계획이다.
우리 대학 제조AI빅데이터센터장 김일중 교수는 “앞으로는 제조현장에 AI 기술을 적극적으로 빠르게 도입하는 기업과 그렇지 않은 기업간 생산격차 및 지속 가능한 혁신성 차이가 발생할 것이다”며 “이번 세미나가 산업단지 입주 제조기업에게 제조AI 기술이 미래성장 동력을 위한 전략적 도구로 인식되고, 인공지능 제조 플랫폼(KAMP)이 많이 활용되는 계기가 되길 바란다.”라고 밝혔다.
2025.05.22 조회수 4700 -
KAIST 제조AI빅데이터센터 – 미국 MIT MIMO, 글로벌 제조 혁신을 위한 차세대 AI 공동연구 착수
KAIST 제조AI빅데이터센터와 미국 MIT Machine Intelligence for Manufacturing and Operations(이하 MIT MIMO)는 미국 MIT에서 2025년 2월 12일(현지시간) “자가 적응 AI 기반 이차전지 모듈팩 통합 시스템 개발”에 대한 킥오프 미팅을 시작으로 국제공동연구를 본격적으로 시작했다.
이번 연구는 중소벤처기업부(이하 중기부)가 추진하는 2024년 전략기술 테마별 프로젝트(DCP, Deep-Tech Challenge Project)의 일환으로 진행된다. DCP 프로젝트는 중소·벤처기업이 고위험·고성과 R&D에 과감히 도전할 수 있도록 지원하는 대규모 연구개발 프로그램으로, 민·관 합동으로 최대 100억 원 규모의 연구개발 자금이 투입된다. 이번 프로젝트에는 혁신 중소·벤처기업 98개 기업이 지원하였으며, 중기부는 2024년 12월 글로벌 시장을 선도할 가능성과 국가 전략적 기술 확보 필요성을 고려하여 최종 6개 과제를 선정했다.
KAIST 제조AI빅데이터센터는 선정된 6개 과제 중 이차전지 분야에서 국내 맞춤형 이차전지 선두기업인 ㈜CTNS와 함께 공동연구를 추진하며, 글로벌 협력을 위해 MIT MIMO와 국제 공동연구개발을 진행한다. ㈜CTNS는 일반 배터리 제조 공장과 차별화된 유연생산 자동화 솔루션을 보유·운영하는 이차전지 기술 혁신 기업으로, 배터리팩 설계부터 제조, 사용 관리까지 전 과정을 아우르는 서비스를 제공하고 있다. 본 과제에서는 글로벌 톱 티어(top-tier) 연구기관인 KAIST 제조AI빅데이터센터와 MIT MIMO가 자가 적응형 차세대 AI를 개발하고, 이를 ㈜CTNS의 이차전지 모듈팩 기술력과 결합하여 ㈜CTNS가 차세대 AI 기반 기술 혁신을 주도하고 글로벌 경쟁력을 강화할 수 있도록 지원할 계획이다.
이번 킥오프 미팅에서는 연구 목표와 계획을 공유하고, 각 참여 기관 및 기업 간 협력 방안을 논의하는 자리가 마련되었다. 앞으로 KAIST 제조AI빅데이터센터와 MIT MIMO는 정기적인 협력 회의를 통해 연구 진행 상황을 점검하고, 기술 개발을 가속화할 예정이다.
KAIST 제조AI빅데이터센터장인 김일중 교수는 "세계적인 연구기관과의 협업을 통해 기술적 시너지를 창출하고, 중소·벤처기업과의 긴밀한 협력을 바탕으로 연구 성과를 극대화할 계획"이라고 밝혔으며, KAIST 제조AI빅데이터센터 김흥남 교수는 “한미간 제조AI분야 협력을 통해 우리나라 중소제조기업이 글로벌 제조기업으로 성장하는 계기를 만들겠다”라고 포부를 밝혔다.
KAIST 제조AI빅데이터센터와 MIT MIMO가 협력하여 진행하는 본 연구는 차세대 AI 기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대되며, 글로벌 이차전지 산업의 혁신을 주도할 중요한 이정표가 될 것이다.
2025.02.13 조회수 7782 -
네이버·인텔과 AI 반도체 신 생태계 조성 공동 협력
챗GPT가 촉발한 생성형 인공지능(AI)*이 세계적으로 열풍을 일으키는 가운데 새로운 인공지능 반도체의 생태계 구축을 위해 KAIST(총장 이광형)가 네이버(NAVER) 및 인텔(intel)과 손잡고 상호 보유 중인 역량과 강점을 한 곳에 집중한 ‘NAVER · intel · KAIST AI 공동연구센터(NIK AI Research Center)’를 설립한다.
업계에서는 이들 세 기관의 전략적인 제휴가 인공지능 반도체·인공지능 서버와 데이터센터의 운영에 필요한 오픈소스용 소프트웨어 개발 등 인공지능 분야에서 각자 보유하고 있는 하드웨어 및 소프트웨어 기술과 역량을 융합해서 새로운 인공지능 반도체 생태계를 구축하는 한편 시장과 기술 주도권 확보를 위해 선제적인 도전에 나선 것으로 보고 있다.
특히 첨단 반도체 CPU 설계부터 파운드리까지 하는 세계적인 반도체 기업 인텔이 기존의 중앙처리장치(CPU)를 넘어 인공지능 반도체 ‘가우디(GAUDI)’**를 최적의 환경에서 구동하기 위해 오픈소스용 소프트웨어 개발 등을 목적으로 국내 대학에 공동연구센터를 설립하고 지원하는 것은 우리 대학이 처음이다.
우리 대학은 네이버클라우드(대표: 김유원)와 대전 KAIST 본원에서 인공지능 반도체·인공지능 서버와 클라우드·데이터센터 등의 성능개선과 최적의 구동을 위한 오픈소스용 첨단 소프트웨어 개발 등을 위해 ‘NAVER · intel · KAIST AI 공동연구센터(NIK AI Research Center)’ 설립과 운영을 주요 내용으로 하는 업무협약(MOU)을 체결했다고 30일 밝혔다.
우리 대학 관계자는 “인텔이 인공지능과 반도체 분야 오픈소스용 소프트웨어 개발파트너로 네이버와 KAIST를 선택한 것은 전략적으로 매우 큰 의미가 있다”라고 강조했다.
이 관계자는 특히 “네이버클라우드가 지닌 컴퓨팅·데이터베이스·인공지능 등 네이버 클라우드 플랫폼(NAVER Cloud Platform) 기반의 다양한 인공지능 서비스 역량과 인텔의 차세대 인공지능 칩 기술, 그리고 KAIST가 갖추고 있는 세계적 수준의 전문인력과 소프트웨어 연구 능력이 결합해 인공지능 반도체 분야에서 기존과는 다른 창조적이면서도 혁신적인 생태계 조성을 성공적으로 이뤄낼 것”이라고 기대했다.
이날 협약식 행사에는 이광형 총장을 비롯해 이균민 교학부총장, 이상엽 연구부총장, 전기및전자공학부 김정호 교수 등 주요 보직교수가, 네이버클라우드 김유원 대표이사와 하정우 AI 이노베이션 센터장, 이동수 하이퍼스케일 AI 담당 이사 등 주요 경영진이 참석했다.
우리 대학과 네이버클라우드는 이번 MOU 체결을 계기로 올 상반기 중에 KAIST에 ‘NAVER · intel · KAIST AI 공동연구센터(NIK AI Research Center)’를 설치하고 7월부터 본격적인 연구에 들어갈 계획이다.
우리 대학에서는 고대역폭메모리(HBM)*** 등 인공지능 반도체 설계와 인공지능 응용설계(AI-X) 분야에서 세계적인 석학으로 꼽히는 전기및전자공학부 김정호 교수가, 네이버클라우드 측에서는 인공지능 반도체 설계 및 인공지능 소프트웨어 전문가인 이동수 이사가 공동연구센터장을 맡는다. 또 KAIST 전산학부 성민혁 교수와 네이버클라우드 권세중 리더가 각각 부센터장으로서 공동연구센터를 이끈다.
공동연구센터의 운영 기간은 3년인데 연구성과와 참여기관의 필요에 따라 연장한다. KAIST에 설치되는 공동연구센터가 핵심 연구센터로서 기능과 역할을 맡는 데 KAIST에서 인공지능과 소프트웨어 분야 전문가인 20명 내외의 교수진과 100여명의 석·박사 대학원생들이 연구진으로 참여한다.
초기 2년간은 인텔의 하바나랩스가 개발한 인공지능 학습 및 추론용 칩(Chip) ‘가우디(GAUDI)’를 위한 플랫폼 생태계 공동 구축을 목적으로 20~30개 규모의 산학 연구과제를 진행한다.
자연어 처리, 컴퓨터 비전과 머신러닝 등 주로 인공지능 분야 오픈소스용 소프트웨어 개발 위주로 연구가 이뤄지는데 자율 주제 연구가 50%, 인공지능 반도체의 경량화 및 최적화에 관한 연구가 각각 30%와 20%를 차지한다.
이를 위해 네이버와 인텔은 네이버 클라우드 플랫폼 기반의 ‘가우디2(GAUDI2)’를 우리 대학 공동연구센터에 제공하며 KAIST 연구진은 ‘가우디2’를 이용한 논문 등 연구 실적을 매년 공개한다.
이 밖에 인공지능·클라우드 등 각자가 보유한 역량 외에 공동 연구에 필요한 각종 인프라 시설(Infrastructure)과 장비 등을 공유하는 한편 연구 인력의 상호 교류를 위해 공동연구센터에 필요한 공간과 행정인력을 지원하는 등 다양한 협력 활동을 전개할 방침이다.
우리 대학 김정호 교수는 “KAIST는 가우디 시리즈의 활용을 통해 인공지능 개발, 반도체 설계와 운영 소프트웨어 개발 등에서 기술 노하우를 확보할 수 있다”라면서, “특히 대규모 인공지능 데이터센터 운영 경험과 향후 연구개발에 필요한 인공지능 컴퓨팅 인프라를 확보할 수 있다는 점에서 이번 공동연구센터 설립이 매우 큰 의미가 있다”라고 강조했다.
네이버클라우드 이동수 이사는 “네이버클라우드는 KAIST와 함께 다양한 연구를 주도해 나가며 하이퍼클로바X 중심의 인공지능 생태계가 확장되기를 기대한다”라며, “공동연구센터를 통해 국내 인공지능 연구가 보다 활성화되고 인공지능 칩 생태계의 다양성이 확보되기를 바란다”라고 말했다.
2024.04.30 조회수 10904 -
제3회 K-인공지능 제조데이터 분석 경진대회 성료
우리 대학 제조AI빅데이터센터가 중소 제조기업의 애로사항을 창의적인 인공지능(AI) 아이디어로 해결하는 '제3회 K-인공지능 제조데이터 분석 경진대회' 시상식을 지난달 28일 서울 양재동 aT센터에서 개최했다.
중소벤처기업부(장관 이영, 이하 중기부), 스마트제조혁신추진단(단장 안광현, 이하 추진단)과 공동 주최한 이번 경진대회는 우수한 제조 인공지능 분석 인재를 발굴 및 육성하기 위해 올해 세 번째로 개최됐다.제조데이터 인공지능 분석에 관심 있는 19세 이상의 국민을 대상으로 지난 9월 말부터 참가자를 모집한 결과 3인 이내로 자유롭게 구성된 184개 팀, 389명이 신청을 완료했다. 각 팀은 10월 23일 KAMP*의 열처리 품질보증 제조AI데이터셋**을 활용해 뿌리기업 현장 개선 아이디어를 제시하고 알고리즘으로 구현하는 과제를 부여받아 본격적인 대회 일정에 돌입했다.
☞ KAMP: 인공지능(AI) 중소벤처 제조 플랫폼(Korea AI Manufacturing Platform) ☞ 열처리 품질보증 제조AI데이터셋: 열처리 공정에서 수집한 제조데이터를 인공지능 학습용으로 가공한 6천1백만 개의 제조데이터주최측은 11월 6일부터 10일까지 서면 평가를 통해 8개의 발표평가 최종 진출팀을 선발했다. 11월 21일 열린 발표평가는 메타버스 플랫폼에서 진행됐으며, 인공지능 모델의 창의성, 제조 현장 적용 가능성, 파급효과 등의 심사 항목에서 가장 높은 점수를 받은 '왕십리분석혁명가들'팀(정지인, 문정언, 신아리/한양대학교)이 대상(중기부 장관상)을 차지했다.
'왕십리분석혁명가들' 팀은 설명가능 인공지능(eXplainable AI, XAI)을 기반으로 열처리 공정과 같은 다양한 제조업의 연속공정에서 적용할 수 있는 실시간 설비 이상탐지 방안을 제시하여 문제해결 독창성, 제조현장 적용가능성, 분석모델 확장성 측면에서 높은 평가를 받았다.
이 외에도 '크로와상(김재연, 이예진, 최영주/성균관대학교)', 'TAVANNA(강병관, 박민제, 최무선/(주)타키온테크+고려대학교)' 2개 팀은 최우수상(KAIST 총장상)을 수상했으며, 우수상에 'IoT(에스케이플래닛(주))', '불량하냥(한양대학교 에리카)', 장려상에 'Absolute A(서울과기대)', 'Meta3DP((주)메타3디피)', 'NABIS(한양대학교)'가 수상의 영예를 안았다.
김일중 KAIST 제조AI빅데이터센터장은 "대회가 3회로 거듭되면서 제조AI 관심이 높아지고 있다는 것을 실감했으며, KAIST 제조AI빅데이터센터도 중소 제조기업의 제조AI 기술 적용과 인력 양성에 최선의 노력을 기울이겠다"라고 수상자들을 격려했다.
김흥남 KAIST 제조AI빅데이터센터 본부장은 "제조AI 시장이 성장함에 따라 KAIST는 중소벤처기업부와 협력하여 지속적으로 중소 제조기업의 AI 기반 경쟁력 강화를 위한 지원을 아끼지 않을 것"이라고 밝혔다.한편, '제3회 K-인공지능 제조데이터 분석 경진대회' 대상팀에는 상장 및 상금 1,000만 원이 수여됐다. 최우수상 2개 팀과 우수상 2개 팀에게 각각 300만 원과 200만 원의 상금이, 장려상 3개 팀에게는 각각 100만 원의 상금이 지급됐다.
2023.12.04 조회수 12333 -
제조AI 빅데이터센터, 제조데이터 촉진자 동문 네트워킹 데이 및 표준화 포럼 개최
우리 대학 제조AI빅데이터센터(센터장 김일중)가 ʻ제조데이터 촉진자 동문 네트워킹 데이 및 표준화 포럼(이하, 네트워킹 데이)ʼ를 29일 개최했다. 네트워킹 데이는 제조AI빅데이터센터가 작년부터 운영하고 있는 ‘제조데이터 촉진자 양성사업’의 교육 수료생 170명을 대상으로 진행되었다.
제조데이터 촉진자 양성사업은 제조AI 빅데이터교육에 제조 도메인 지식과 창의적 문제해결 능력을 접목하여 미래 제조혁신을 이끌어갈 인재인 제조데이터 촉진자를 양성하기 위한 교육사업이다. 교육은 중소·중견 제조기업 및 솔루션 공급기업의 재직자를 교육대상으로 한다. 교육과정은 제조AI 이론 교육 및 현장실습으로 구성되어 있으며, 제조AI가 적용된 우수현장을 견학할 수 있는 기회도 제공하고 있다.
제조AI빅데이터센터는 해당 사업으로 220여명의 제조데이터 촉진자를 양성할 예정이다. 이미 2022년 한 해 동안 101명, 2023년 상반기동안 70명의 교육 수료생을 배출하였으며, 현재 50명의 교육생을 대상으로 교육이 진행 중이다.
29일 개최한 네트워킹 데이는 총 2부로 구성되었으며, 1부는 제조데이터 촉진자 우수교육생 사례발표, 2부는 중소·중견 제조기업을 위한 제조데이터 표준화 패널 디스커션으로 진행하였다.
제조데이터 촉진자 우수교육생 사례발표는 각 기수별로 우수한 사례를 창출한 교육생이 자사의 기업 소개와 제조데이터 촉진자 양성과정 중 현장실습을 통해 얻은 결과, 자사의 제조AI 적용 현황 등을 발표하는 자리로 구성하였다.
중소·중견 제조기업을 위한 제조데이터 표준화 패널 디스커션은 KAIST 제조AI빅데이터센터장인 김일중 교수가 표준 제조데이터 프레임워크 활용방안을 주제로 발제하였다.
이후 KAIST 제조DX추진본부장인 김흥남 교수가 제조데이터 표준화 필요성 및 추진방안에 대해 패널 토론의 좌장을 맡아 진행하였다. 토론에는 이용관 한국공과대학교 교수, 권종원 KTL 센터장, 전현준 KEMP 대표, 김지현 동일프라텍 대표, 한아람 ABH 대표, 김민규 엣지크로스 이사가 참여하였다.
김흥남 교수는 “교육 수료생들 간 우수사례 공유와 소통의 장을 마련함으로써 각 분야의 제조데이터 촉진자들이 제조AI 적용 사례 및 제조데이터 표준화에 대하여 심도 있는 토론을 나누게 된 것이 국내 제조업 발전에 큰 의미가 있었다”라고 전했다.
KAIST 제조AI빅데이터센터는 금번 동문 네트워킹 데이를 필두로 하여 제조데이터 촉진자가 서로 교류할 수 있는 기회를 지속적으로 가질 계획이다.
2023.11.30 조회수 8911 -
제조AI 메타버스 팩토리 체험관 개소
우리 대학이 ʻ제조AI 메타버스 팩토리 체험관(이하, 체험관)ʼ을 1일 개소했다. 제조 특화 인공지능(AI)을 메타버스 세계에서 구현한 가상공장으로 실제 현장에서 수집된 제조데이터에 AI기술을 결합해 분석·활용하는 체험 서비스를 제공한다.
1일 개소한 체험관은 KAIST K-Industry4.0추진본부와 제조AI빅데이터센터가 운영을 맡는다. 응용 소프트웨어 개발 및 공급업체인 디지포레(대표 박성훈)는 체험관 구축에 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 일체를 KAIST에 기부했으며, 운영을 위한 기술을 지원한다. 체험관은 중소 제조기업이 제조데이터를 수집해 인공지능으로 분석하는 과정을 직관적으로 경험한 뒤 현장 공장에 적용해 볼 수 있는 콘텐츠가 부족하다는 문제의식을 바탕으로 기획됐다. 이를 위해 KAIST는 증강현실 장비를 착용한 사용자들이 플라스틱 나사를 제조하는 메타버스 공장에 방문하는 내용으로 체험관을 꾸렸다. 메타버스 상에서 사출성형기를 직접 가동해 볼 수 있으며, 플라스틱 나사를 생산하는 과정을 실제 제조현장과 동일하게 체험할 수 있다. 나아가 온도·압력·속도·위치·시간 등의 제조데이터 수집 변수를 제조AI가 분석해 불량의 원인을 즉시 탐지해내고 생산성과 품질을 높일 수 있는 제조AI 분석도 가상공장에서 경험할 수 있다.
사용하는 제조데이터는 중소벤처기업부(장관 권칠승, 이하 중기부)가 주관하고 스마트제조혁신추진단(단장 박한구)이 전담하며, KAIST가 운영하는 인공지능 중소벤처 제조플랫폼(KAMP)에서 개방한 실제 제조 현장 사출데이터를 원용하여 활용한다. 실제 공장에서 이와 같은 분석을 진행할 경우 기업 운영을 위한 생산 공정을 일시적으로 중단해야 하는 어려움이 있다. 영업이익에 지장을 주지 않고도 공정 과정을 생생하게 체험할 수 있다는 것이 메타버스 상에 만들어진 제조AI 팩토리의 가장 큰 장점이다. 또 다른 장점은 세계 어디서나 증강현실(AR)·가상현실(VR)·확장현실(XR) 장비와 메타버스 솔루션을 활용해 접속할 수 있다는 점이다. 코로나 19의 세계적인 대유행으로 제조현장 생산라인의 해외시장 개척 및 판매에 고초를 겪고 있는 국내 중소 제조기업들이 이와 같은 체험 기술을 이용할 경우 우수 제조기술을 해외에 소개하고 수출하는 플랫폼으로도 활용할 수 있다.
사출성형기 메타버스 팩토리를 시작으로 향후 도금·용접·금형·주조·단조·열처리 등의 업종으로 적용을 확대해 우리나라 중소 뿌리업종의 제조 경쟁력 향상에 기여할 계획이다.
김일중 KAIST 제조AI빅데이터센터장은 "세계경제포럼(WEF)은 2021년 연차총회에서 향후 5년간 제조 분야의 가장 큰 변화는 AI 머신러닝이 결정할 것이라고 강조한 바 있다ˮ라고 전했다. 이어, 김 센터장은 "다양한 업종의 제조현장에 적합한 최적의 AI 알고리즘을 선택하는 것은 우리나라 제조업 경쟁력 향상의 핵심 성공 요인(Critical Success Factor)으로 작용할 것이다"라고 말했다.
현물 기부 및 기술 제공으로 이번 체험관 구축에 동참한 박성훈 디지포레 대표는 "KAIST 제조AI빅데이터센터가 축적한 제조특화 AI·빅데이터 도메인 지식(domain Knowledge)과 확장현실(XR) 메타버스 기술을 결합하는 일에 디지포레의 기술력으로 일조하게 되어 매우 뜻깊다"라고 소감을 전했다. 이어, "기부와 협업으로 만들어낸 성과가 중소 제조기업에게 실질적인 혜택으로 되돌아갈 수 있도록 세계 최고의 ʻ제조AI 메타버스 팩토리' 구현을 위해 최선을 다하겠다"라고 포부를 전했다.
이광형 KAIST 총장은 "KAIST 내 제조AI빅데이터센터와 AI대학원·산업및시스템공학과·기계항공공학부·전산학부 등 다양한 학과들과의 긴밀한 융합에 중소기업과의 산학 협력을 더해 ʻKAIST가 제조AI의 메카'라는 탁월한 명성을 얻을 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다ˮ라고 말했다. 한편, 제조AI 메타버스 팩토리 체험관 개소식은 1일 오후 2시 대전 문지캠퍼스 내 제조AI빅데이터센터 페어링룸에서 진행됐다. 이광형 KAIST 총장, 김흥남 KAIST K-Industry4.0 추진본부장, 김일중 제조AI빅데이터센터장, 박성훈 ㈜디지포레 대표 등이 자리를 함께했으며, 독일에서도 황종운 KIC(Korea Innovation Center) 유럽 센터장이 인터넷을 통해 참여했다.
2021.11.02 조회수 17401 -
LG CNS와 인공지능 빅데이터 분야 산학협력을 위한 업무협약 체결
우리대학은 LG CNS와 인공지능(AI) 빅데이터 분야의 교육, 연구 및 산학, 비즈니스 등 3개 분야에서 상호 협력하기로 하고 20일 업무협약을 체결했다. 양 기관은 통상 기업과 대학간의 교육 프로그램 개발이나 산학 장학생 지원 등과는 달리 실질적으로 비즈니스에 활용할 수 있는 AI 빅데이터 공동 연구와 프로젝트를 추진한다는 방침이다.
LG CNS는 특히 우리대학 학생을 대상으로 인턴십 과정 제공은 물론 교수진과 학생들이 AI 빅데이터와 관련된 창업 아이디어를 제안할 경우 사내벤처 지원 형태와 같이 공간과 제반 비용을 적극 지원할 계획이다. 또 대학원에 산학 장학생 프로그램 신설을 위해 현재 학교측과 논의 중에 있다. 이와 함께 우리대학과 LG CNS는 공공 분야에서의 AI 빅데이터 프로젝트 선 제안을 추진하고 수주를 위해 함께 노력하기로 했다.
아울러 실제 비즈니스에 적용할 수 있는 산학 과제를 공동발굴 및 공동 수행하기로 하되 필요할 경우 LG CNS 직원을 우리대학에 직접 파견하는 등 보다 적극적이고 긴밀한 상호 협력을 통해 과제를 적극 수행해 나갈 계획이다. 산학 과제를 수행할 경우에는 LG CNS의 AI 빅데이터 플랫폼인 'DAP'를 데이터 분석 툴로 활용한다.
우리대학이 LG CNS와 공동으로 수행하는 AI 협력 분야는 △스마트 팩토리 △고객 분석 △물류(SCM: Supply Chain Management) 분석 등이며, 공동으로 수행한 산학 협력 결과물은 DAP 플랫폼에 탑재된다.
우리대학 산업및시스템공학과, 산업인공지능 & 빅데이터센터는 지난 8월 LG CNS에 'KAIST AI 아카데미'를 신설한 후 우리대학 인공지능 딥러닝 분야 전문 교수 7명이 LG CNS 임직원을 대상으로 2회에 걸쳐 교육을 실시했다.
김영섭 LG CNS 대표는 20일 열린 업무협약 체결식에서 "국내 최고 연구중심대학인 KAIST와 함께 인공지능 빅데이터 분야 발전을 선도하고 이를 고객 비즈니스와 연결해 가치를 창출하는 혁신적인 서비스를 제공할 것"이라고 강조했다.
2017.11.20 조회수 21480