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누구나 천연물 합성 경로 예측 가능하다
식물은 고착생활을 하면서 환경 스트레스에 대응하기 위해 진화적으로 다양하고 복잡한 천연물을 만들고 있다. 이 천연물들은 인류의 생존에도 필수적인 역할을 하고 있는데 미국식품의약국(FDA) 승인 저분자 약물의 30% 이상이 식물 천연물에 기초하고 있다는 사실이 이를 증명하고 있다. 한국 연구진이 딥러닝을 활용, 천연물의 역-생합성 경로를 예측하는 모델을 제시해 천연물 기반 의약품 대량 생산에 활용될 수 있도록 해 화제다.
우리 대학 생명과학과 김상규 교수 연구팀과 김재철AI대학원 황성주 교수 연구팀의 공동연구를 통해 천연물 생합성 경로를 예측하는 딥러닝 모델을 개발하고 부산대학교 박정빈 교수 연구팀과 협업을 통해 관심있는 누구나 모델을 활용할 수 있도록 인터넷 웹사이트(readretro.net)를 구축했다고 14일 밝혔다.
천연물 활용 및 대량 생산을 위해서는 생합성 경로를 밝히는 것이 필수적이다. 하지만 복잡한 구조를 가진 많은 약용 천연물의 생합성 경로가 잘 밝혀져 있지 않아 현재는 식물로부터 직접 추출해 사용하고 있다. 생합성 경로 연구는 도전적이지만 이를 밝히고 생합성 효소를 찾을 수 있다면 천연물의 활용 가치를 증진할 수 있다.
식물 천연물 생합성 경로 연구의 첫 단계는 식물이 어떻게 물질을 합성하는지 그 경로를 역추적(역합성 경로를 제시)하는 것으로 시작된다. 공동연구팀은 딥러닝을 활용해 천연물의 역-생합성 경로를 예측하는 모델을 제시했다. 이번 연구에서 연구팀은 발전된 역합성 모델과 생화학적 직관을 결합해 성공적으로 천연물 생합성 경로 예측을 수행하는 인공지능 모델을 개발했다.
연구팀은 개발한 인공지능의 이름을 ‘역합성을 읽어내는 모델’이라는 뜻을 담아 ‘리드레트로(READRetro)’라고 명명했다. 이 모델은 천연물 역합성을 예측하는 인공지능 모델 중 최고의 성능을 보이는 것으로 확인되었고 이를 개별 연구자들이 쉽게 활용할 수 있도록 구현했다는 데 의미를 가진다.
김상규 교수는 “식물이 어떻게 복잡한 천연물을 만들 수 있게 되었는지 이해하는 기초 연구에서부터 천연물 기반 의약품을 대량으로 생산하기 위한 합성생물학 연구 등에 활용이 기대된다. 추후 합성 경로를 매개하는 효소를 예측하거나 거대 분자의 역합성 예측 정확도를 높이는 연구를 실시할 계획이다” 라고 말했다. 또한 김 교수는 “이번 연구는 2022년 KAIST 인공지능연구원에서 주최한 멜팅 팟(Melting pot) 세미나에서 저와 황성주 교수가 발제자와 토론자로 만난 인연으로 시작됐다. KAIST가 표방하는 융합이 생화학자와 전산학자의 힘을 합쳐 이끌어 낸 좋은 연구로 큰 의미를 갖는다고 생각한다”고 강조했다.
생명과학과 김태인 석박사통합과정과 김재철AI대학원 이슬 석박사통합과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘뉴 파이톨로지스트(New Phytologist)'에 출판됐다. (논문명 : READRetro: natural product biosynthesis predicting with retrieval-augmented dual-view retrosynthesis).
한편 이번 연구는 KAIST POST-AI, 한국연구재단, 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 수행됐다.
2024.08.14 조회수 6534 -
KAIST, 세계적 권위의 AI 학회에서 연구 역량 입증
우리 대학 연구진이 인공지능 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 신경정보처리시스템학회(이하, NeurIPS)에서 왕성한 연구 역량과 위상을 입증했다. NeurIPS는 산업계와 학계에서 최신 인공지능 연구를 발표하는 권위 있는 국제학회다. 우리 대학은 2020년에 20편, 2021년에 45편의 논문을 발표했고, 올해도 작년 수준과 비슷한 37편을 게재해 인공지능 분야에서의 왕성한 연구 능력을 학계에 선보였다. 특히, 예종철 김재철AI대학원 교수의 논문(Energy-Based Contrastive Learning of Visual Representations)이 상위 6%만을 선정하는 구두 발표 논문으로 선정되어 질적으로도 우수한 연구 수준을 인정받았다. 이뿐만이 아니라 지난달 28일부터 미국 루이지애나주 뉴올리언스에서 열린 NeurIPS 2022 학회에서 우리 대학 교수진과 동문이 눈에 띄게 활약했다. 오혜연 전산학부 교수(KAIST 인공지능연구원 부원장)와 조경현 동문(KAIST 전산학부 학사 졸업)은 학술위원장 (Program chair)을, 안성진 전산학부 교수는 워크숍위원장(Workshop chair)을 맡았다. 김주호 전산학부 교수는 기조 강연자로 초청되어 ‘인터렉션 센트릭 AI(Interaction-Centric AI)’를 주제로 발표했다. 오혜연 교수는 “다수의 KAIST 연구진이 국제학회 조직위원 및 기조 강연자로 선정되었다는 것은 인공지능 연구 분야에서 KAIST의 위상이 세계적으로 높아졌음을 시사한다”라고 설명했다.
2022.12.11 조회수 9276 -
Cultivating Empathy Through Design 국제전시회 개최
우리 대학 건설및환경공학과가 KAIST-KT 공동연구센터에서 〈Cultivating Empathy Through Design＞ 국제전시회를 개최 중이다.
우리 대학 건설및환경공학과와 미국 조지아텍 건축학부 14명의 학생들이 공동으로 참여했으며, 사회 취약계층을 도울 수 있는 건축 및 도시 환경을 디자인한 프로젝트의 작품들이 전시되었다. 미디어아트 1점, 설치 16점, 이미지 31점 등 총 48점의 전시 작품에는 초고령사회에서 고령자와 아이는 물론 모두를 위한 환경이 어떻게 디자인되어야 하는가에 대한 고민과 아이디어들이 담겨있다.
예술감독(Artistic Director)으로 참여한 임리사 교수 연구실(Health Design Lab)의 백대화 박사과정 학생은 "KAIST와 조지아텍에는 다양한 문화적·학문적 배경을 가진 여러 국적의 학생들이 재학 중이다"라며, "서로 다른 지역에서 살아온 학생들이 보여준 시선의 차이 덕분에 건축과 도시 환경이 초고령사회를 살아가는 다양한 세대의 삶을 어떻게 향상할 수 있는지를 풍부하게 고찰할 수 있었다"라고 설명했다.
이번 전시는 우리 대학 인공지능연구원과 건설및환경공학과가 후원했으며, 이달 14일 시작된 전시는 KAIST-KT 공동연구센터(KT대덕2연구센터 4동 4층)에서 다음 달 2일까지 진행되며, 오프라인은 물론 3D 전시를 제공해 전 세계 어디에서나 온라인으로도 관람할 수 있다.
전시를 총괄한 임리사 교수는 "이번 전시를 통해 디자인이 사람들을 도울 수 있다는 사실을 널리 알려 향후 보다 많은 사람을 위해 좋은 건축도시환경을 조성하는 계기가 될 수 있길 바란다"라고 전했다. ▶ 3D 전시 사이트 바로가기: https://my.matterport.com/show/?m=ysYAM54nsQk
▶ 전시 상세 정보 바로가기: https://www.healthdesign.kaist.ac.kr/post/exhibition-cultivating-empathy-through-design
▶ 문의: 건설및환경공학과 임리사 교수(lisalim@kaist.ac.kr) / 백대화 박사과정(aboutbaek@kaist.ac.kr)
2022.11.21 조회수 7503 -
다양한 학과의 AI 수업을 내 맘대로 골라 듣는 ‘AI특별지정전공’ 개설
우리 대학 인공지능연구원이 'AI 특별지정전공' 개설했다. '특별지정전공'은 기존의 부·복수전공 설치 및 운영기준 등을 혁신해 우리 대학이 새롭게 시도하는 교육과정이다.
'AI 특별지정전공'은 일종의 '모듈형' 전공이다. 학부생이 전공의 구별 없이 다양한 학과에서 개설한 AI 수업을 18학점 이상 이수하면 부·복수전공과 동일하게 졸업 학위기에 전공 명칭이 표기된다. 소프트웨어에 특화된 학과를 전공하지 않더라도 특별지정전공 학위를 통해 우리 대학에서 수학하는 동안 AI와 관련된 균형 잡힌 교육을 받았다는 사실을 인정받을 수 있는 제도다.우리 대학은 대부분 학과에서 고유의 특성을 살린 AI 교육 및 연구를 활발하게 수행하고 있다. AI연구원은 학과별로 운영하는 AI 과목을 체계적으로 구성해 전공필수 6학점과 전공선택 12학점 등 총 18학점의 커리큘럼을 완성했다. 소프트웨어 특화 학과인 전산학부는 물론 기계공학과, 전기및전자공학부, 산업및시스템공학과, 수리과학과, 생명화학공학과, 물리학과, 인문사회과학부 등 교내 다양한 학과 교수진이 설계에 참여했다.
'AI 특별지정전공'에서는 전공필수 과목을 통해 AI를 위한 컴퓨터 기초와 기계학습 기초를 쌓고, 전공선택 과목을 통해 AI를 과학기술 분야뿐만 아니라 각종 산업과 연계하여 활용할 수 있는 융합교육을 제공한다.
이를 위해, 자연어처리, 컴퓨터비전, 로보틱스, 기계심화학습, 데이터사이언스 등의 공학 분야는 물론 언어·마음·뇌, 과학기술과 사회, 논리학과 인공지능 등 인문학 분야의 수업이 지정선택 과목으로 설계됐다. 또한, 최적화이론, 금융인공지능, 생명화학공학 특강, 전산 물리학 개론 등도 선택과목으로 배정됐다.
류석영 KAIST 인공지능연구원장은 "AI를 토대로 신기술분야의 창조적이고 미래지향적인 교육을 제공하기 위해 기존의 학사제도를 과감하게 뛰어넘는 AI 특별지정전공을 개설했다"라며, "세계 최고 수준의 AI교육을 자유로운 형태로 이수할 수 있다는 것은 KAIST에서만 가능한 일이기 때문에 이 장점이자 강점을 학생들이 마음껏 누리고 활용하길 기대한다"라고 전했다.
우리 대학의 여러 학과의 교수가 참여하여 설계한 AI특별지정전공은 홍보 동영상(☞ 바로가기 클릭 )과 학사요람(☞ 바로가기 클릭)에서 자세한 내용을 확인할 수 있다.
2022.11.17 조회수 7021 -
과학기술정책대학원, 과학기술외교 워크숍 성료
우리 대학 과학기술정책대학원(원장 최문정)이 지난 24(금)~25(토) 이틀 동안 외교부 관계자 및 과학기술외교안보 전문가들과 함께 서울 웨스틴 조선호텔에서 '과학기술외교 워크숍'을 개최했다.
팬데믹, 탄소중립, 디지털 전환, 미중 패권경쟁 등 과학기술과 외교안보를 둘러싼 국제적인 이슈의 등장으로 두 분야의 시너지가 절실히 요구되고 있다. 그러나 이러한 시대상과는 다르게 전문성을 갖춘 인력이 절대적으로 부족한 실정이다. 이번 워크숍은 과학기술외교 역량 강화를 위한 중장기적인 관학협력을 모색하기 위해 마련됐다.
개회사를 맡은 이승섭 교학부총장은 "기정학의 부상으로 국제정치에서 과학기술이 핵심 변인으로 등장함에 따라 기술주권 확보와 과학기술외교 역량을 담보할 수 있는 전문인력이 중요하다"라고 강조했다. 이어 "과학기술 인재의 산실인 KAIST가 이러한 인력양성에 중요한 역할을 담당해야 한다"라고 필요성을 역설했다. 외교부에서 과학기술외교를 포함해 경제안보를 총괄하는 윤성덕 경제외교조정관이 환영사를 맡아 새 정부의 과학기술외교 역량 제고를 위한 노력을 소개했다. 또한, 윤 조정관은 ▴과학기술협력대사 임명 ▴미국과의 신흥· 핵심기술 협력 ▴과학기술외교 예산 확보 등의 노력과 더불어 기존 외교관들의 과학기술외교 역량을 강화할 수 있는 KAIST와의 협력 방안도 언급했다.
이어진 주제 발표 시간에는 최문정 KAIST 과학기술대학원장의 사회로 한국의 과학기술 외교 전문 인력 현황을 조망하고 선진국 해외공관의 과학기술정책관 운영 사례가 소개됐다.
첫 번째 발표자로 나선 김소영 KAIST 한국4차산업혁명정책센터장은 과학외교의 세 측면에 대한 이론적인 배경을 설명하고 한국의 과학기술 인력 양성 현황을 분석해 정책적으로 제언했다.
주한 대사관 사례 발표는 주한 스위스대사관의 알레산드라 아피첼라(Alessandra Apicella) 과학기술협력실 실장이 맡았다. 국제기구가 밀집해 과학기술 외교안보 연계가 가장 활발할 나라로 꼽히는 스위스가 'Swissnex'라는 글로벌 과학기술혁신 허브를 소개하고 이를 구축하고 운영하는 과정에서 얻은 교훈에 대해 설명했다.
두 번째 사례로는 주한 독일대사관의 알렉산더 레너(Alexander Renner) 과학기술참사관이 유럽의 대표적인 과학기술 강국인 독일 사례를 소개했다. 특히, 레너 참사관은 "한국은 과학기술 프로젝트 추진 시 협력 파트너가 될 수 있는 나라지만, 협업을 수행할 과학기술참사관 부재로 어려움을 겪는다"라고 토로했다. 이어, 패널 토론에서는 박경렬 KAIST 인공지능연구원 사회정책위원장의 사회로 정기원 외교부 기후환경외교국 에너지과학외교과장, 외교부 과학기술외교자문위원장을 맡고 있는 장용석 과학기술정책연구원 책임연구원, 한국과총에서 수년간 과학외교위원장을 역임한 김승환 POSTECH 물리학과 교수가 전문가 토론을 펼쳤다. 워크샵 이튿날에는 실제 외교 현장에서 과학기술 분야 실무를 담당했던 외교관들과 워크숍 참석자들이 한국 과학기술 외교 전문인력 현황 분석과 인력양성 정책을 토론했다.
이번 워크샵을 주관한 최문정 과학기술정책대학원장은 "국가 기술주권 확보와 인류의 지속가능발전을 위해 초국가적 도전을 함께 풀어가기 위해서는 과학기술과 외교 역량을 겸비한 인재를 양성하는 관학협력이 본격적으로 활성화되어야 한다”고 강조했다. 과학기술정책대학원 관계자는 "이번 워크숍의 후속 조치로 외교부 국립외교원, 과기정통부 국가과학기술인력개발원 등과 과학기술외교 전문인력 양성을 위한 구체적인 협력을 추진할 계획"이라고 밝혔다. 이와 동시에 외교부와 과기정통부를 중심으로 한 다부처 과학기술외교 인력양성을 위한 중장기적 사업도 기획할 예정이다.
2022.06.29 조회수 9055 -
인공지능과 미래사회 국제심포지엄 개최
우리 대학이 '인공지능과 미래사회 KAIST 국제심포지엄'을 오는 10일 온라인으로 개최한다.
인공지능연구원, Post-AI 연구소, 한국4차산업혁명정책센터 등 KAIST에서 인공지능을 이끌어가는 대표적인 연구조직이 공동으로 주관하고 동원육영재단이 후원한다.
최초의 컴퓨터가 발명된 이래로 인공지능 연구는 끊임없이 이어지고 있으며, 이러한 기술의 발전은 의도치 않은 부작용을 가져오기도 한다. KAIST는 인공지능 리스크를 포함한 자연 및 인적 재해로부터 안전한 환경을 만들기 위한 공론의 장을 마련하고자 이번 심포지엄을 준비했다.
인공지능이 인류에게 제시하는 도전과제가 무엇인지를 정의하고 이로부터 발생하는 기회와 위기를 전망하기 위해 공정성·윤리·정책·기후변화 등 인공지능을 둘러싼 총 네 가지 문제를 핵심 주제로 선정했다. 기조 강연은 인공지능 분야의 교과서로 불리는 『인공지능: 현대적 접근방식』을 집필한 스튜어트 러셀(Stuart Russell) 美 UC버클리대학교 전기공학 및 컴퓨터과학과 교수가 맡는다. 러셀 교수는 '증명 가능한 유익한 인공지능(Provably Beneficial Artificial Intelligence)'이란 제목으로 강연한다. '인간은 인간을 뛰어넘는 기계에 대한 통제력을 잃을 것'으로 내다봤던 앨런 튜링(Alan Turing)의 견해에 대해 '우려는 옳았지만, 결론은 틀렸다'라는 주장을 바탕으로 인간에게 유익한 새로운 종류의 AI 개발을 대안으로 제안할 예정이다. 이어지는 주제연설은 총 네 분야로 나눠 진행된다. 첫 번째 순서인 '인공지능과 공정성'에서는 다양성으로 인해 발생하는 정당한 차이를 공정하게 처리하는 인공지능을 만드는 것이 가능한가에 관해 발표 및 토론한다. 두 번째 '인공지능 윤리'에서는 오랜 세월 분투해왔지만, 여전히 비윤리적인 행동 문제를 해결하지 못한 인간이 과연 '윤리적인 인공지능'을 만들 수 있는지에 대해 다룬다. '인공지능 정책' 순서에는 각국 정부가 인공지능 활성화에 박차를 가하기 위해 연구 개발(R&D)과 인프라에 막대한 투자를 감행하고 있는 승자독식의 기술 경쟁 구도 속에서 우리가 설계해야 할 자율적인 관리 방식을 논의한다. 마지막 순서로는 인공지능과 기후변화'를 토론한다. 기후변화 연구는 항상 데이터를 기반으로 진행된다. 기후 영향을 추적하고 예측하려면 상당한 양의 시공간 정보가 필요하기 때문이다. 세계 각국이 최대의 공동 과제인 기후변화에 대응해 활용할 수 있는 최신 인공지능 기술을 논의하고 해결방안을 제시한다.AI로 '가능한' 것과 '가능해야만' 하는 것이 무엇인지 질문을 던지고 의견을 나누는 이번 심포지엄에는 털시 도시(Tulsee Doshi) 구글 社 '책임 있는 인공지능과 인간 중심 기술팀' 제품 총괄, 케이 퍼스-버터필드(Kay Firth-Butterfield) 세계경제포럼 집행위원, 사이몬 체스터만(Simon Chesterman) AI 싱가포르 AI거버넌스 선임이사, 에밀리 슉버그(Emily Shuckburgh) 케임브리지 제로 이사 등 인공지능 분야를 세계적으로 선도하는 13명의 해외 전문가와 7명의 KAIST 교수가 참여해 인공지능과 미래사회에 대한 심도 있는 논의를 펼칠 예정이다.
행사를 후원한 동원육영재단의 김재철 이사장은 "인공지능은 더 이상 선택이 아닌 국가 생존을 위한 필수 조건이며, 미래는 데이터의 바다를 항해하는 인공지능을 통해 발전해갈 것"이라고 환영사를 전한다.
또한, 이광형 KAIST 총장은 개회사를 통해 "인공지능과 함께 살아갈 미래 세상을 대담하게 상상해달라"고 당부하며, "인공지능에 관한 각양각색의 상상과 토론이 더 나은 인류의 미래를 견인하는 구체적인 기술과 정책, 제도로 구현되길 기대한다"라고 전할 예정이다.
한편, 심포지엄을 주관한 인공지능연구원은 인간의 삶의 질을 향상하는 혁신적인 인공지능 기술 개발을 목표로 올해 6월 출범한 KAIST의 신규 조직이다. 교내 인공지능 연구 역량을 한데 모아 관련 산업 분야와 연계하고 시너지 효과를 극대화하는 역할을 맡았다. KAIST 인공지능연구원의 본격적인 행보를 알리는 국제심포지엄은 10일 오전 10시부터 오후 6시까지 '유튜브 KAIST 채널'에서 실시간 중계된다. 누구나 무료로 시청할 수 있으며, 동시통역이 제공된다. 심포지엄에 관한 자세한 정보는 홈페이지(https://kaistai.kr/korean)에서 확인할 수 있다.
2021.12.07 조회수 14438