[조선일보] '비닐하우스 속 4차 산업혁명'…

AI가 수확량·시기까지 알려준다

 

'똑똑한 농장' 스마트팜(smart farm)이 농촌 풍경을 빠르게 바꿔나가고 있다. 스마트팜은 ICT(정보통신기술)를 접목한 자동화 농장이다. 재배 시설의 온도와 습도를 센서로 측정하고, 결과에 따라 환풍기·냉난방기 같은 기기를 가동해 작물이 가장 잘 자랄 수 있는 환경을 유지하는 시스템을 말한다. 과거엔 사람이 직접 농장에 나가 작물 상태를 본 뒤 물을 뿌리거나 비료를 줘야 했지만, 스마트팜에서는 대부분의 농사일은 사람 손을 떠나 기계가 자동으로 조절하고 있다. 스마트팜에는 IoT(사물인터넷), AI(인공지능), 빅데이터(Big data·대용량 정보 분석) 기술들이 총망라돼 4차 산업혁명 중에서도 가장 주목받는 분야로 떠오르고 있다.[...]

 

[조선일보 기사보기] 

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[KBS] AI 방역, 로봇·빅데이터로 해법 찾는다

 

제 11회 국민안전기술 포럼에서는 AI(조류 인플루엔자)관련된 내용이 핫한 이슈로 부각되었습니다. 이와 관련하여 한국과학기술연구원의 이석 박사님이 발제를 하셨습니다. 한편 이석 박사님이 KBS와도 인터뷰를 하셨는데요 그 내용 아래 방송 링크에서 확인해보세요 ^^

[KBS 방송보기] 

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상호 발전 및 기초·임상·교육 분야와 관련된 연구협력 활성화

 

 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 세브란스 병원과 12월 2일(금) 11시 신촌 세브란스병원에서 기초·임상·교육 분야와 관련된 연구협력 활성화를 위한 업무협약(MOU)을 체결하였다.

 본 협약은 의료의 新시대에 최고 전문 기관들의 상호협력을 통한 연구 성과를 창출하고, 기초·임상·교육 분야와 관련된 연구협력 활성화를 통해 상호발전을 도모하기 위한 목적으로 체결되었다.

 양 기관은 빅데이터 이용 및 메디컬 인포매틱스 분야 공동 연구를 통해 질병 원인 분석과 질병 전파 모형의 개발, 의학 이미지 분석 등을 협력하고, 바이오 및 임상 의공학 분야의 공동연구로 줄기세포 해석 및 신약개발, 뇌파 기반의 후각 신경계 연구 등을 진행해 나갈 계획이다. 

 KIST 이병권 원장은 “이번 업무협약으로 세브란스병원과 빅 데이터 이용 및 메디컬 인포매틱스 공동연구를 통해 최첨단 의학 진단을 선도하고, 바이오 및 임상 의공학 분야 연구협력을 통해 국민의 건강증진에 기여할 것으로 전망된다”고 밝혔다.

 

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[KBS 1TV] <미래기획 2030> 4차 산업혁명 경계를 무너뜨리다(김래현 박사)

 

지난 11월 27일 방영된 미래기획 2030에서는 KIST 바이오닉스연구단 김래현 박사님께서 출현하셨는데요 우리 주변의 기계와 사물이 학습하는 능력과 지능을 갖게 되고 500억 개의 사물이 인터넷으로 연결되는  ‘초지능 초연결 사회로의 진화’라 말하는 4차 산업혁명 관련 내용을 보여주셨습니다. 관련된 방송 아래 링크에서 확인해 보세요

 

[방송보기]

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[Science &Market] 빅데이터 활용 감염병 대응시대

 

문명운 KIST 계산과학연구센터장님의 빅테이터를 활용한 감영병 대응방안!

자세한 내용은 서울경제 기사를 참고하세요.

 

[서울경제 기사보기]

 

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KIST 계산과학연구센터 이광렬 박사, 소재부터 신약까지 웹상 가상실험실 개발

“누구든 활용가능 계산과학 환경 만들 것”

 

물리, 화학, 생물, 공학 등 다양한 연구분야를 망라할 수 있는 연구실. 비이커나 화학제품, 배양기 등이 놓여있을 것이란 예상과 달리 이 실험실에서 필요한 것은 '컴퓨터' 뿐이다. 컴퓨터로 다양한 연구를 할 수 있는 비결은 '계산과학'에 숨어있다.

 

계산과학을 이용하면 직접 실험이 불가능한 현상을 컴퓨터 계산을 이용해 모사하거나, 전자와 원자, 분자 등 가시영역 이하에서 물질의 거동을 체계적으로 연구할 수 있다. 나노기술과 단백질연구, 생명과학 등 많은 연구자들이 계산과학자들과 융합해 연구 중으로 이미 많은 분야에 중요한 기초과학으로 자리 잡고 있다.

 

'연구자라면 누구나 계산과학을 쉽게 활용할 수 있었으면 좋겠다'는 일념으로 온라인에 계산과학연구랩을 구축하는 과학자가 있다. KIST 계산과학센터의 이광렬 박사다.

 

이 박사팀이 개발한 가상연구랩은 노트북 하나만 있으면 어디서든지 연구가 가능하다. 원하는 샘플을 선택해 분석하고 샘플 간 반응이 원자단위에서 어떻게 일어나는지 등을 볼 수 있다. 눈앞에서 실험과정을 상세하게 살펴볼 수 있게 도와주는 복잡한 계산환경 구축은 이광렬 박사팀에서 만들어 제공한다.

 

(이광렬 박사는 최근 계산과학을 통한 IT 및 소재기술 융합 혁신적 연구개발선도를 인정받아 나노코리아 2016 기술혁신상 수상한 바 있다.)

 

이광렬 박사는 "계산과학이 우리의 연구방식을 바꾸게 될 것"이라고 말했다. 단순히 연구를 편하게 해주는 보조적 역할에서 벗어나 연구를 통해 모아진 데이터 속에서 의미 있는 지식을 만드는 새로운 방식의 연구가 진행될 수 있다는 분석이다. 그는 "IT기술의 발전으로 가시화된 빅데이터, 계산과학 등 새로운 연구방식을 연구자들이 적극적으로 받아 들여야 한다"고 설명했다. 박사팀이 개발 중인 가상연구랩은 새로운 연구방식의 시발점이 될 것으로 기대된다.

 

이광렬 박사전하는 계산과학의 중요성이 설득력을 가지는 이유는 계산과학자이기 전, 소재를 직접 개발했던 실험연구자였기 때문이다. 신소재부터 신약에 이르기 까지 다양한 분야의 연구자들이 계산과학을 활용할 수 있도록 기반을 마련하고 싶다는 이광렬 박사를 만났다.

 



"계산과학이 뭐요?"…연구비 없었던 과학자들, 의기투합


"2000년 초반에는 계산과학이 생소했던 때라 연구비가 없었습니다. 각자 사업비를 각출해 컴퓨터를 사고 계산과학 연구를 시작했습니다."

 

2001, 이광렬 박사를 포함한 5명의 연구자들이 한 자리에 모였다. 이들의 공통관심사는 '계산과학'이었다.

 

(예를 들어) AB를 융합했을 때 C라는 새로운 소재가 나오는 이유를 정확히 설명할 길이 많지 않았던 당시, 전자와 원자들의 움직임, 반응 등 살아있는 정보가 필요했던 연구자들은 이 고민을 계산과학이 풀어줄 것으로 기대했다.

 

"다이아몬드상 탄소 (DLC) 막코팅분야에 계산과학을 접목한 첫 연구에서 그동안 알기 어려웠던 '과정'을 눈으로 확인할 수 있었습니다. 계산과학이 보여줄 수 있는 멋진 결과였죠. 그 때부터 계산과학이 정말 중요한 역할을 하겠구나라는 생각이 들었습니다."

 

이 박사와 동료들은 타분야 연구와 계산과학의 융합 토대를 만들고 KIST 지원으로 출연연 최초 계산과학센터를 설립했다.

 

해를 거듭할수록 눈부시게 성장하는 컴퓨터 성능은 계산과학을 연구하기 좋은, 할 수 밖에 없는 시대를 열었다. 실험적인 예측과 관찰, 분석결과를 이해하기 위해 보조적으로 쓰였던 계산과학이 시뮬레이션 등 다양한 기술과 융합돼 결과를 예측하고 검증하는 등 과학기술을 아우르는 기초연구분야가 됐다.

 

이에 KIST는 계산과학을 통해 질소산화물을 낮은 온도에서도 처리할 수 있는 새로운 촉매 개발 (하헌필 박사팀 기술 개발 후 기업 이전), 조소혜·최희채 박사팀의 태양전지 효율을 높이기 위한 형광체 기술개발, 바다 기름유출 해결 초발수성 스펀지 연구에 성공하는 등 숨은 조력자로 역할을 톡톡히 하고 있다



계산과학 활용, 계산과학자와 타분야 연구진 윈-윈


"계산과학의 플랫폼이 점차 중요해지고 있습니다. 많은 연구자들이 활용할 수 있는 플랫폼 환경을 만들기 위해 웹상에 '버추얼팹''iBat'를 만들었습니다. 계산과학자 없이도 연구자 스스로 웹상에서 원하는 샘플을 만들어 실험하고 분석하는 작업환경을 제공하는 것이 목표입니다."

 

이광렬 박사팀은 2009부터 온라인상에서 계산과학을 자유롭게 활용할 수 있는 버추얼팹을 개발했다. 버추얼팹은 실제 실험실처럼 샘플 준비실, 공정실 및 분석실 등으로 나눠져있다. 사용자가 가상의 샘플을 가지고 다양한 실험과 분석이 가능하다.


실험과 분석을 오가며 실험할 수 있으며, 대표적 반도체 공정 장비와 현미경, AFM, STM 등 분석 장비 등이 이곳에서 활용 가능하다. 더 나아가 실험적 분석에서는 불가능한 극단적인 분석 (예를 들어 원자 별 응력상태나 전자의 분포 등) 수단도 같이 제공하고 있다.



또 이광렬 박사팀은 ()인실리코서울대학교포항공과대학교서강대학교와 2017년 개방을 목표로 또 다른 계산과학가상랩인 iBat의 베타 테스트를 진행중이다.

 

iBat은 이차전지용 나노소재의 최적 물성을 예측하고 연구개발의 방향을 제시할 수 있는 플랫폼으로서 전자-원자-연속체 기법의 멀티스케일 시뮬레이션 수단을 웹상에서 제공한다이러한 플랫폼은 이차전지용 나노소재의 연구개발 비용과 시간을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

 

연구진이 음극 설계실에서 실리콘 음극을 만든 뒤 리튬과 설정 온도와 자극 시간을 설정하니 반응이 일어나면서 어떤 방식으로 샘플 구조가 변화하는지시스템에너지가 어떻게 변하는지 등을 실시간으로 볼 수 있었다.

 

이광렬 박사팀은 1년간 베타버전의 시험을 통해 직접 연구개발에 iBat을 활용하면서 기능들을 검증하고 하고 있다또 초보자들도 플랫폼을 활용할 수 있도록 꾸준히 매뉴얼을 업로드하는 중이다.

 

iBat환경은 다양한 비지니스 창출의 창구가 될 것으로 기대된다구글이 빅데이터를 통해 가치를 창출하듯 많은 사람들이 접속해 만들어낸 빅데이터로 전혀 새로운 마켓이 탄생할 수 있을 것이라는 것. iBat 개발자들은 개발한 기술을 바탕으로 창업을 하기도 했다.

 

또 이 박사는 가상의 계산과학랩이 계산과학자들의 연구 방법론을 발전시키는데도 도움이 될 것으로 전망했다.

 

그에 따르면 지금은 연구자들이 계산과학이 필요할 때 계산과학자들을 찾는데 대부분의 경우 고유역량을 확대하기보다 가지고 있는 역량을 사용하는 수준에 머물러 자기역량을 확대하기 쉽지 않은 환경에 놓여있다.

 

그는 "다양한 연구자들이 손쉽게 계산과학을 활용할 수 있는 환경을 만들어 활용하게 하는 것은 우리에게도 새로운 도전이자 계산과학의 첨단방법론을 발전시키기 위한 연구로 이어질 것"이라고 설명했다.

 





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