2012 KAIST를 빛낸 연구성과를 소개합니다(3)
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2012 KAIST를 빛낸 연구성과를 소개합니다(3)
  • 정진훈, 이경은 기자
  • 승인 2012.12.03 22:44
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<정보대> 산업및시스템공학과/ 전기및전자공학과/ 산업디자인학과/ 전산학과 <경영대> 경영과학과

올해도 어김없이 다수의 연구성과가 우리 학교를 빛냈다. ‘나노’분야는 여전히 강세였고, HCI나 ‘빅 데이터’ 등 새로 떠오르는 분야에서도 많은 실적이 나왔다. 덕분에 2012년도 ‘올해의 연구성과’가 어느때보다 풍성한 해가 되었다.
※ 학과 사정으로 원고를 보내지 못한 학과는 누락되었습니다. 독자 여러분의 양해 바랍니다.

[산업및시스템공학과] 산업및시스템공학과의 올해의 연구로 선정된 연구는 문일철 교수와 이근호 학우가 진행한 Hurricane Katrina 상황하의 재난 방재 지휘 체계의 M&S 분석 연구다.

문일철 교수는 재난과 전쟁 등으로 말미암은 위급 상황에서 다양한 종류의 기관(중앙 정부, 지방 정부, 군, 민간단체 등)들이 체계적으로 협력할 수 있는지에 대한 연구를 수행했다. 문 교수팀은 재난 대응을 위한 인력, 조직, 물자, 정보를 유기적으로 조직하기 위한 다양한 시뮬레이션 기반 연구를 진행했다. 연구 분야는 크게 ▲재난 상황에서 벌어지는 대피 상황 ▲재난 상황시 사회관계망 위에서의 물자 및 정보 전달 메커니즘 ▲수리적 및 휴리스틱 기반 최적화 모형을 활용한 최적의 재난 대응 체계 도출로 나뉜다.

위기 상황에 대응하는 사회 시스템을 디자인하고 모델링하는 연구는 사회가 더욱 고도화하고 복잡화하면서 중요해진다. 문 교수는 “사회의 세부 요소들이 자신만의 이익을 추구하는 사회시스템을 효율적으로 설계해 나가는 문제는 세계화, 조직화, 분권화되어가는 현실에서 더욱 중요해질 것이다”라고 연구의 중요성을 강조했다.

▲ 부산 재난 시스템에 대한 시뮬레이션 /문일철 교수 제공

[전기및전자공학과] 전기및전자공학과가 선정한 올해의 연구는 윤준보 교수팀이 진행한 연구로, 윤 교수팀은 기계적인 스위치의 원리를 이용해 현재 반도체 소자의 누설전류 문제를 원천적으로 해결하면서 전원 전압을 1V 이하로 낮출 수 있는 기계식 나노 집적소자 기술을 개발했다. 이번 연구는 <네이처 나노테크놀로지>에 게재되었다.

반도체 칩은 집약도가 높아질수록 회로 간격이 좁아져서 누수전력이 늘어난다. 누수전력이 늘어나면 발생하는 열과 소비전력도 늘어나기 때문에, 이를 줄이는 것이 중요한 문제 중 하나다. 기존의 방식으로는 전력 문제를 해결하는 데 이론적 한계에 달했는데, 이를 해결하기 위한 것이 기계적으로 작동하는 나노 전자기계 스위치다. 나노 전자기계 스위치는 기계적인 스위치이기 때문에 원천적으로 누설전류를 막을 수 있다는 장점이 있으나 작동 전압이 높아 실질적으로 사용하기 어려웠다.

윤 교수팀은 미세구조체 형성 기술을 이용해 세계 최소 거리인 4nm 간격의 나노 전자기계 스위치를 개발했다. 스위치의 동작 전압도 0.4V로 매우 낮다. 미세구조체 형성 기술은 기존의 반도체 제작 설비를 그대로 사용할 수 있기 때문에 상용화도 매우 유리하다.

이 나노 전자기계 스위치를 이용하면 전자기기가 소모하는 배터리 사용량을 100분의 1 이상으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 이 외에도 기계적인 원리로 움직이기 때문에 고온, 고방사선 등 극한 환경에서도 작동해 다양한 활용 가능성이 있을 것으로 보인다.

[산업디자인학과] 올해 산업디자인학과에서는 디자인과 HCI의 접점에서 주로 연구가 수행되었다. HCI란 Human Computer Interaction의 약자로, 인간과 컴퓨터 사이의 상호작용에 관한 연구다. 올해에는 새로운 인터랙티브 제품에 대한 비전을 제시하거나 사용자를 더 만족시킬 수 있는 제품, 시스템에 대한 연구가 많이 진행됐다.

대표적인 예로 남택진 교수 연구실의 CheekTouch & POKE 프로젝트를 들 수 있다. CheekTouch & POKE 프로젝트는 감성적 커뮤니케이션을 지원하는 모바일 기기를 제안한 연구다. 지난 5월 HCI 분야 최고 학술대회 CHI2012에서 발표된 CheekTouch에서는 일반적인 전화 통화 도중 전화기 뒷면에 진동 촉감을 가하면 상대방 전화기 앞면에 진동이 전달되는 형태의 전화기를 제안했다.

후속연구 POKE에서는 전화기 뒷면에 달린 볼을 통해 손가락으로 촉감을 표현하면, 이것이 상대방 전화기 앞면으로 전달되는 전화기를 발표했다. POKE는 같은 달 UX 분야 최고 매거진 <인터랙션(Interaction)>에 국내 최초로 소개되었다.

POKE에서 제안한 전화기에는 앞면에 공 모양으로 부풀릴 수 있는 고무로 만들어진 영역이 있어, 볼에 눌린 부분의 촉감을 다시 사용자에게 전달해 촉감 소통을 주고받을 수 있다. 이를 이용하면 얼굴을 마주 보고 하는 대화와 마찬가지로 촉감을 이용해 토닥임과 같은 비언어적인 소통이 가능하다. CheekTouch & POKE 프로젝트는 미래 감성적 소통의 가능성을 열어준 것이다.

▲ POKE에서 제안한 전화기로 통화하는 모습 /남택진 교수 제공

[전산학과] 전산학에서 떠오르는 최대의 화두 중 하나는 ‘빅 데이터(Big Data)’이다.

오혜연 교수팀은 기존의 ‘기계학습(Machine learning)’ 분야에서 소규모 데이터를 분석해 의미 있는 정보를 추출하는 연구를 빅 데이터에 적용하고자 분산 환경 내에서 동작하는 기계학습 방법의 연구를 진행했다.

오 교수팀은 트위터와 같이 인터넷에서 실시간으로 생성되는 수많은 글을 분산 기계학습 방법을 이용해 실시간으로 분석했다. 이러한 분석 결과를 이용해 화제가 되는 주제를 찾아내거나 주제에 대한 대화 패턴을 분석해, 궁극적으로는 인간의 사회적 행동을 탐구하고 예측하는 연구를 진행했다.

실제 트위터의 대화 패턴을 분석한 결과, 직관적인 예상과는 다르게 친밀한 관계의 사람들이 그렇지 않은 사람들끼리에 비해 훨씬 더 부정적인 의견을 상대에게 표출한다는 것을 확인할 수 있었다. 또, 서로 친하지 않은 사람들에게 자신의 개인정보를 쉽게 표출하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 일련의 연구는 기계학습과 자연언어분석에 관한 세계적 학술회인 ACL2012, NIPS2012, ICWSM2012에서 소개되었다.

오 교수는 “빅 데이터를 분석하는 것은 경제, 정치, 마케팅에도 중요하게 이루어지지만, 결론적으로 인간의 사회적인 행동을 탐구하고 예측하기 위함이다”라며, “전통적으로 인간의 심리와 행동을 다루는 문제는 사회과학의 테두리 안에서 연구되어왔지만 빅 데이터 시대가 도래하면서 사회과학뿐만이 아닌 전산학과의 융합을 이끌고 있다”라고 말했다.

[경영과학과] 경영과학과에서 미래 경영과 관련해 주목받는 주제는 ▲Smart IT & Convergence ▲Innovation Management ▲Sustainable & Social Management ▲Culture & Digital Media Management이다. 올해는 이 중 Smart IT와 관련된 Big Data Analytics 분야를 중심으로 연구가 시작되었으며, 앞으로도 이 분야에 관한 교육과 연구가 집중될 것으로 보인다.

특히 올해에는 김민기 교수가 제약회사의 마케팅 효과를 모델링해 현재 제약회사의 마케팅 전략의 한계를 보여 주목을 받았다.

제약회사들은 이익을 내고자 신약 도입 시기를 앞당기려 한다. 이를 위해서는 적극적인 홍보를 해야 하는데, 제약회사들은 대부분 신약을 의사에게 직접 홍보한다. 판매대리인을 보내 의사에게 의약품을 설명하고 처방전에 해당 의약품을 쓰도록 설득하는 과정을 디테일링(detailing)이라 한다. 제약회사들은 디테일링 과정에 막대한 비용을 쓰고 있다. 그러나 김 교수의 연구에서는 미래 계획적인 의사들은 디테일링이 증가할수록 신약 도입 시기를 늦출 수 있다는 결과가 나왔다.

김 교수는 근시안적인 처방을 하는 의사와 미래 계획적인 처방을 하는 의사를 각각 나누어 디테일링 관련 처방 과정을 모델링했다. 그 결과 미래 계획적인 의사들은 판매 대리인이 자주 방문하면 이를 통해 얻는 정보의 양이 늘어나기 때문에 신약의 도입 시기를 늦추는 경향을 보였다. 이 연구는 시카고대학과 공동으로 진행되었으며, <저널 오브 마케팅 리서치(Journal of Marketing Research)>에 게재 승인되었다.

경영과학과 학사주임 조항정 교수는 “경영과학과의 최근 연구 동향 및 미래 연구 방향은 ‘융합 경영’이라고 볼 수 있다”라며 “(경영과학과에서는) KAIST의 앞선 과학기술 연구와 경영 지식을 결합하여 새로운 비즈니스 현상에 대한 이해와 미래 전망에 대한 연구를 진행하고 있다”라고 말했다. 


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