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KAIST, INFORMS 세계대회서 AI 자율제조로 혁신상- 포드에 이어 2위
우리 대학 산업및시스템공학과 장영재 교수 연구팀이 KAIST 창업기업 ‘다임리서치’와 공동연구를 통해, 세계 최대 규모의 산업공학 및 경영과학 학회(INFORMS)*가 주최한 인폼스 애널리틱스 컨퍼런스(INFORMS Analytics Conference)에서 우수 혁신사례상(Innovative Applications in Analytics Award, IAAA)을 수상하고, 2위를 차지했다.
* 산업공학 및 경영과학 학회(INFORMS): The Institute for Operations Research and the Management Sciences
장영재 교수-다임리서치 공동연구팀은 아마존, 카이저 퍼머넌트, 스코티아 은행 등 세계 유수의 기업들과 경합을 벌였다. 그 결과, 포드 자동차그룹이 1위를 차지했으며 KAIST-다임리서치팀이 2위의 성과를 거두었고 MIT-암스텔담 대학 연합팀이 3위를 차지했다.
공동연구팀이 발표한 수상작은 ‘디지털 트윈과 강화학습을 활용한 자율제조(The Autonomous Factory with Digital Twin and Reinforcement Learning for Intelligent Operations and Efficiency)’로, 디지털 트윈 및 AI 기반 자율 운영 기술의 산업적 실현 가능성과 우수성을 높이 평가받았다.
인폼스(INFORMS)는 산업공학 및 경영과학 분야에서 세계 최대 규모의 학술 조직으로, 매년 실제 산업 현장에서 성공적으로 적용된 분석 및 혁신 기술을 조명하는 인폼스 애널리틱스 컨퍼런스를 개최하고 있다. 이번 컨퍼런스는 4월 6일부터 9일까지 미국 인디애나폴리스에서 열렸으며, 올해는 전 세계에서 약 40개 팀이 참여해 경합을 벌였으며, 그 중 최종 6개 팀만이 본선 발표에 초청되었다.
장영재 대표는“이번 수상은 KAIST가 주도하는 AI 자율제조 기술이 세계 무대에서도 그 기술력과 혁신성을 인정받았다는 점에서 의미를 크다. 특히, 디지털 트윈과 시뮬레이션 기반의 공장 설계 및 자율운영 기술이 큰 관심을 끌었다”고 말했다.
이어“글로벌 공급망이 재편되는 현시점에서 제조의 중요성이 다시금 부각되고 있다. AI를 제조 산업에 융합해 새로운 패러다임을 제시하는‘AI 자율제조’ 기술이 국제적으로 인정받게 되어 기쁘다”라고 수상 소감을 전했다.
한편, (주)다임리서치는 2020년 장영재 교수가 그의 박사과정 졸업생들과 공동 창업한 딥테크 스타트업으로, AI 자율 제조 기술을 전문적으로 개발하고 있다. 최근 첨단 제조 현장에서는 수십 대에서 수천 대에 이르는 로봇을 효율적으로 운영하기 위해 AI 기반 통합 운영 시스템의 수요가 증가하고 있으며, 다임리서치는 이를 선도적으로 지원하고 있다.
주요 기술로는, 자체 개발한 강화학습 기반 시뮬레이션 엔진과 로봇 통합 운영 플랫폼인 xMS 솔루션을 통해 대규모 공장 및 물류창고의 로봇을 최적화된 방식으로 제어하고 있다. 또한, 로봇 오케스트레이션 플랫폼을 통해 공장 자동화 설계부터 시뮬레이션, 구축까지의 전 엔지니어링 과정을 지원하며, 기존에 수주일에서 수개월이 소요되던 자동화 설계 작업을 수 시간 내에 완료할 수 있는 기술력을 보유하고 있다.
2025.05.02 조회수 5927 -
플렉시블 디스플레이용, 저렴한 금속배선 제조기술 개발
- 광학분야 최고권위학술지 ‘네이처 포토닉스’ 뉴스 앤 뷰즈 선정- 진공증착 수준의 고품질 미세 유연금속전극 고효율 제조 기술 개발
글로벌 IT산업에 총성 없는 전쟁이 계속되고 있다. 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터보다 편리하게 컴퓨터를 몸에 지니고 다니는 시대로 가는 과도기에 와 있으며, 플렉시블 디스플레이가 집중적으로 조명을 받고 있다.
플렉시블 디스플레이 제조에는 필름 사이에 10μm(마이크로미터)이하의 미세한 금속배선을 형성하는 것이 핵심기술 중 하나다.
KAIST(총장 서남표)는 기계공학과 양민양 교수팀이 대기 중에서 고품질⋅고전도성을 갖는 미세 금속배선을 플렉시블 디스플레이용 필름에 저렴하게 제조하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.
플렉시블 디스플레이 미세 금속배선 제조에는 노광이나 진공증착, 도금과 같은 고가의 복잡한 방법이 적용돼 왔다. 최근에는 잉크젯, 롤투롤(Roll to Roll)과 같은 인쇄방법이 시도되고 있다. 그러나 전극으로서 요구되는 특성인 전기 전도성, 전극 품질, 정밀도와 생산성 또는 제조 원가를 충족시키는 데 한계가 있었다.
KAIST 연구팀은 이러한 문제를 광촉매 자가 생성을 이용한 광열화학 반응과 새로운 패턴전사 방식으로 해결했다.
연구팀은 고가의 금속 나노입자 잉크를 대신해 금속원자가 녹아있는 유기물로부터 2~3nm(나노미터)의 극미세 은 나노입자 광촉매를 자가 생성 시킨 후 레이저를 사용한 광화학반응을 유도함으로써 유연한 금속배선을 제조했다.
또한, 레이저를 이용해 고체상태의 패턴을 고분자 필름에 전사하는 방법인 레이저유도 패턴접착전사법(Laser Induced Pattern Adhesive Transfer, LIPAT)을 개발해 PET(폴리에스터)와 같이 열에 약한 유연한 필름에도 적용할 수 있도록 했다.
이 방법으로 10μm이하의 미세한 은 금속배선을 비저항 3.6μΩ·cm의 높은 전도도로 PET, PI, PEN등 다양한 재질의 고분자 필름에 성공적으로 형성했으며 높은 신뢰성도 검증했다.
레이저유도 패턴접착전사법(Laser Induced Pattern Adhesive Transfer, LIPAT)공정
(a) 광촉매 자가생성을 통한 금속배선 형성
(b) 레이저를 이용한 광학적 접착 패턴 전사 (c) 저내열성 플렉시블 기판에 형성된 고전도성 미세 금속배선
이번 연구를 주도한 KAIST 양민양 교수는 “유연한 금속배선 제조에 있어 기존의 은 나노입자 잉크를 사용하는 방법과 비교해 원가를 1/100 수준으로 절감했고, 제조 속도를 최대 100배 이상 향상시켰다”며 “플렉시블 디스플레이 뿐만 아니라 태양전지와 같은 차세대 유연 전자 소자 제조에 획기적인 변화를 가져올 것”이라고 말했다.
KAIST 양민양 교수와 강봉철 박사과정 학생이 주도한 이번 연구결과는 그 우수성을 인정받아 광학분야의 세계적인 과학저널인 네이처 포토닉스(Nature Photonics)지 2011년 4월호 뉴스 앤 뷰즈(News and Views)에 선정됐고, 국내 및 국제 특허 출원을 완료했다.
2011.05.26 조회수 22241 -
유기발광다이오드 고효율 제조기술 개발
- 용액으로 제조해 값싸며, 대기 중에서 제조할 수 있는 OLED 길 열려
차세대 디스플레이로 각광받는 유기발광다이오드(OLED)의 제조공정이 크게 개선된다.
우리학교 기계공학과 양민양 교수팀은 대기 중에서도 쉽게 제조할 수 있는 고분자 유기발광다이오드를 개발하는 데 성공했다.
연구팀은 음극이나 양극과 같은 금속 전극을 제외한 기능성 층(정공주입층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층)을 모두 액상으로 제조할 수 있도록 했다. 이 액상물질은 인쇄기술과 같은 용액공정을 적용할 수 있어 매우 저렴한 비용으로 제조가 가능할 것으로 기대된다.
기존 유기발광다이오드에는 LiF, CsF, Cs2CO3 등과 같은 알칼리․알칼리토금속을 포함하는 물질들이 전자주입층으로 구성돼 있다. 이 전자주입물질들이 음극과 발광층 사이에서 전자가 극복해야 할 전자주입장벽을 낮추어 발광효율을 높이는 역할을 하기 때문이다.
그러나 이 물질들은 대기 중에서 불안정할 뿐만 아니라 1nm(나노미터)정도의 초박막을 진공에서 증착을 통해 막을 입혀야 하기 때문에 대면적으로 얇은 층을 구현하기 어렵다. 또한, 아래층의 표면품질에 소자의 효율이 큰 영향을 받는다는 문제가 있어 모든 층을 용액공정으로 소자를 제조하는 데 어려움이 있었다.
양 교수팀은 5nm의 크기를 갖는 산화아연 나노입자 용액과 암모늄 이온용액을 통해 용액공정의 적용이 가능한 전자수송․주입 복합구조를 제시했다. 이들 용액은 알칼리․알칼리토금속을 전혀 포함하고 있지 않아 대기 중에서 안정해 모든 층을 용액공정으로 제조가 가능해졌다.
특히, 산화아연 나노입자층과 암모늄이온 복합층에 존재하는 암모늄 이온은 일정 이상의 전계를 가하면 발광층과 음극 사이에서 이온들이 전계에 따라 정렬해 계면쌍극자(interface dipole)를 형성한다.
이를 효과적으로 발광층과 음극사이의 전자주입 장벽을 낮추어 알칼리․알칼리 토금속을 사용하지 않음에 의해 발생하는 효율이 저감되는 문제를 극복해 발광효율 10cd/A와 휘도 50000cd/m2의 고성능을 구현했다.
한편, KAIST 양민양 교수와 윤홍석 박사과정 학생이 주도한 이번 연구결과는 권위 있는 학술지인 "어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)"지 12월 14일자 온라인 판에 게재됐고 현재 국내 및 국제 특허 출원 완료됐다.
[그림1] 연구팀이 개발한 고휘도 고발광효율 유기발광다이오드
2011.01.25 조회수 17810 -
서남표 KAIST 총장 "국제상" 수상
서남표(徐南杓) KAIST 총장이 생산공학분야에서 뛰어난 과학적, 산업적 공헌을 인정받아 국제생산공학아카데미(CIRP)에서 수여하는 “제너럴 피에르 니콜라우 상(General Pierre Nicolau Award)”을 수상했다.
徐 총장은 생산제조기술 분야 중 플라스틱 제조공정, 금속 제조공정, 마모이론, 설계이론 등에서 탁월한 연구업적을 이룩한 세계적인 석학이다. 또한 공리(axiom, 公理)를 이용한 생산/설계이론의 창시자이기도 하다.
‘제너럴 피에르 니콜라우’상은 생산공학분야의 세계적 권위자인 프랑스 니콜라우 장군을 예우하고 국제생산공학아카데미 설립에 대한 그의 공헌을 기념하기 위해 제정된 상이다.
2006.09.16 조회수 17323