장영재 교수, 피지컬 AI가 적용된 SDx 구현 사례 공유해 KAIST와 다임리서치가 25일인 오늘 KAIST 본원에서 공동 개최한 ‘피지컬 AI와 SDx가 창조하는 제조와 자동화산업의 미래’ 포럼이 산업계와 학계의 뜨거운 관심 속에 성황리에 마무리됐다. 이번 행사는 국내 최초로 피지컬 AI 기술을 중심에 둔 제조혁신 전략을 조명한 자리로, 기술과 정책, 산업이 결합된 새로운 자동화 패러다임을 제시했다. 최근 AI는 데이터 해석이나 언어 처리의 한계를 넘어, 현실 공간에서 물리적 행동까지 수행하는 ‘피지컬 AI(Physical AI)’로 진화 중이다. 기존 언어형 AI가 텍스트 기반 지능이라면, 피지컬 AI는 시간·공간을 인식하고 실세계에서 자율적으로 작동하는 ‘움직이는 지능’으로 평가된다. 제조, 물류, 건설, 농업 등 실제 산업의 전환을 이끌 핵심 기술로 주목받고 있다. 이번 포럼은 두 개 세션으로 나뉘어 진행됐다. 첫 번째 세션에서는 현대자동차 민정국 상무가 세계 최초로 도입한 ‘소프트웨어 정의 공장(Software-Defined Factory, SDF)’ 개념을 발표하며 제조 공정의 유연성과 지능화를 강조했다. 이어 KAIST 장영재 교수는 피지컬 A
한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 스티브 박 교수 연구팀이 섬유 위에 전자회로를 직접 그려 넣는 혁신적인 방식을 통해 유연하면서도 내구성이 뛰어난 전자섬유 플랫폼을 개발했다고 25일 밝혔다. ‘직접 잉크 쓰기‘ 3D 프린팅 방식을 이용해 센서와 전극 기능을 하는 특수 잉크를 섬유 기판 위에 직접 인쇄하는 방식이다. 이를 이용해 복잡한 제작 과정을 거치지 않고도 맞춤형 전투복을 제작할 수 있다. 전투원 개개인의 정밀한 움직임과 인체 데이터를 수집해 이를 바탕으로 맞춤형 훈련 모델을 제시할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 유연성을 가진 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고분자와 전도성을 부여하는 탄소나노튜브를 조합해 최대 102% 늘어나는 인장·굽힘 센서 잉크를 개발했다. 1만 차례의 반복적인 테스트에서도 안정적인 성능을 유지하는 것으로 나타났다. 이는 전투원의 격렬한 움직임 속에서도 정확한 데이터를 지속해 얻을 수 있음을 의미한다. 연구팀은 개발한 전자섬유를 어깨, 팔꿈치, 무릎 등 주요 관절 부위에 프린팅해 달리기, 팔 벌려 높이뛰기, 팔굽혀 펴기 등 다양한 인체의 다양한 움직임을 모니터링했다. 또 스마트 마스크를 활용해 호흡 패턴을 측정하거나,
한국과학기술원(KAIST) 조힘찬 교수팀은 한국표준과학연구원 임경근 박사팀과 공동으로 차세대 초고속 데이터 통신인 ‘라이파이’(Li-Fi)의 보안성까지 높인 암호화 광통신 소자 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. ‘빛’(Light)과 ‘와이파이’(Wi-Fi)의 합성어인 라이파이는 빛의 가시광선 대역을 활용한 무선통신 기술로, 와이파이보다 최대 100배 빠른 224Gbps(초당 기가비트)급 속도를 낼 수 있다. 사용할 수 있는 주파수 할당의 제약이 없고 전파 혼신(GPS 신호 이용 방해) 문제도 적지만, 누구나 접근할 수 있어 상대적으로 보안에 취약하다. 연구팀은 친환경 양자점(QD, Quantum Dot·수 나노미터 크기 반도체 입자) 소재를 기반으로 전기장을 이용해 빛을 발생시키는 장치를 개발했다. 투과 전극에 존재하는 아주 작은 구멍에 전기장이 집중되고 전극 너머로 투과되는데, 이 소자는 이를 이용해 두 가지 입력 데이터를 동시에 처리할 수 있다. 기기 자체에서 정보를 빛으로 바꾸는 것과 동시에 암호화함으로써 별도의 장비 없이도 보안이 강화된 데이터 전송이 가능하다. 연구팀이 개발한 소자의 외부양자효율(EQE·전기를 얼마나 효율적으로 빛으로 변환할 수 있는
한국과학기술원(KAIST) 박인규 교수 연구팀은 한국전자통신연구원(ETRI)과의 공동연구를 통해 기존 촉각 센서의 구조적 한계를 극복한 열 성형 기반 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 로봇이 물체를 잡거나 의료기기가 몸의 맥박을 감지할 때 쓰는 촉각 센서는 손끝처럼 ‘눌림’을 느끼는 기술이다. 고무나 실리콘처럼 늘렸다가 놓으면 다시 원래 모양으로 돌아오는 기존 연성 엘라스토머 기반 촉각 센서는 응답속도가 늦고 장기간 사용 시 재료가 변형되는 문제가 있다. 연구팀은 2차원 필름 위에 정밀하게 전극을 형성한 후 열과 압력을 가해 3차원 구조로 성형하는 방법으로 열 성형 촉각 센서를 개발했다. 센서 상부의 전극과 지지 다리 구조는 목적에 따라 기계적 물성을 자유자재로 조절할 수 있다. 지지 다리의 두께, 길이, 개수 등 미세한 구조 매개변수를 조정함으로써 센서의 영률(재료의 강성을 나타내는 지표)을 10Pa(파스칼)에서 1MPa(메가파스칼)까지 폭넓게 설정할 수 있다. 이는 피부, 근육, 힘줄 등의 생체조직과 유사한 수준이다. 개발한 센서는 가벼운 숨결까지 인식할 수 있을 정도로 민감도가 높고 응답속도도 0.1ms(밀리초·1천분의 1초) 수준으로 빠르다. 장기간
한국과학기술원(KAIST) 최재식 교수는 네이버 AI Lab과 공동 연구를 통해 추가적인 학습 없이도 인공지능(AI) 생성 모델의 창의적 생성을 강화하는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다. 텍스트를 기반으로 이미지를 생성하는 AI 모델인 ‘스테이블 디퓨전’은 자연어로 제공된 설명만으로도 고해상도·고품질 이미지를 자동 생성할 수 있다. 학습된 모델과 소스코드가 공개돼 있어 상업적·연구 목적으로 활발히 활용되고 있다. 하지만 ‘창의적인’ 이라는 텍스트를 입력해도 독창적인 이미지를 만들기 어려워 추가적인 데이터를 필요로 한다. 연구팀은 AI 모델의 내부 특징 맵을 증폭해 창의적 생성을 강화하는 기술을 개발했다. 특징 맵을 주파수 영역으로 변환한 후 높은 주파수 영역에 해당하는 부분의 값을 증폭하면 노이즈나 작게 조각난 색깔 패턴의 형태를 유발하는 것을 확인했다. 낮은 주파수 영역을 증폭함으로써 별도의 학습 없이도 효과적으로 창의적 생성을 강화할 수 있다. 유용성까지 고려해 AI 모델 내부의 블록별로 최적의 증폭 값을 자동으로 선택하는 알고리즘을 제시했다. 개발한 알고리즘을 사용하면 기존 모델 대비 참신하면서도 유용성이 크게 저하되지 않은 이미지를 생성할 수 있다고
KAIST 연구진이 도시 건축물의 냉난방 에너지 절감뿐 아니라, 도심 생활 속 꾸준히 제기돼 온 ‘빛 공해’ 문제를 해결할 수 있는 보행자 친화형 ‘스마트 윈도우 기술’을 개발하는데 성공했다. KAIST는 생명화학공학과 문홍철 교수 연구팀이 사용자의 의도에 따라 창문을 통해 들어오는 빛과 열을 조절하고, 외부로부터의 눈부심까지 효과적으로 상쇄하는 스마트 윈도우 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 최근에는 사용자의 조작에 따라 빛과 열을 자유롭게 조절할 수 있는 능동형 스마트 윈도우 기술이 주목받고 있다. 이는 기존의 온도나 빛 변화에 수동적으로 반응하는 창호와 달리, 전기 신호를 통해 실시간으로 조절이 가능한 차세대 창호 시스템이다. 연구팀이 개발한 차세대 스마트 윈도우 기술인 RECM(Reversible Electrodeposition and Electrochromic Mirror)은 단일 구조의 전기변색 소자를 기반으로, 가시광선(빛)과 근적외선(열)의 투과율을 능동적으로 조절할 수 있는 스마트 윈도우 시스템이다. 특히 기존 금속 증착 방식의 스마트 윈도우에서 문제로 지적돼 온 외부 반사광에 의한 눈부심 현상을 변색 소재를 함께 적용해 효과적으로 억제함으로
한국과학기술원(KAIST)은 21종의 반응물을 동시에 정밀 분석할 수 있는 인공지능(AI) 기반 신약 발굴 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 임산부의 입덧 완화를 위해 개발된 ‘탈리도마이드’는 광학 이성질체(동일한 화학식을 갖지만 배치가 달라 광학 활성이 다른 화합물) 특성 상 한쪽 이성질체는 진정 효과가 있지만, 다른 이성질체는 기형을 유발하는 부작용을 일으킨다. 신약 개발 과정에서는 원하는 광학 이성질체만을 선택적으로 합성하는 비대칭 촉매반응 기술이 관건이다. 다만 기존 분석법은 단일 기질에 대해 각각 수율과 광학 활성을 측정한 뒤 크로마토그래피 기반 분리 과정을 거쳐야 해 시간과 자원이 많이 든다. 화학과 김현우 교수 연구팀은 고해상도의 ‘불소 핵자기공명 분광기’를 이용, 다수의 반응물을 동시에 투입해 평가할 수 있는 비대칭 촉매반응 기술을 개발했다. 불소 작용기를 생성물에 도입하고, 자체 개발한 카이랄 코발트 시약을 적용해 모든 광학 이성질체를 명확하게 정량 분석할 수 있다. 연구팀은 분광기를 활용해 21종 기질의 비대칭 합성 반응을 단일 반응 용기에서 동시에 수행하고, 생성물의 수율과 광학 이성질체 비율을 별도의 분리 과정 없이 정량 측정하는 데 성
한국과학기술원(KAIST) 바이오·뇌공학과 장무석 교수 연구팀은 이종층 메타표면 설계 방식을 적용해 고해상도 분광기를 소형화하는 데 성공했다고 13일 밝혔다. 이종층 메타표면은 두 겹의 무질서한 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 크기 인공 구조물을 통해 빛을 산란시켜 파장별로 패턴을 만들어내는 방법으로 빛을 제어할 수 있는 차세대 광학 소자다. 분광기는 빛을 파장별로 분해해 물성을 분석하는 광학 장비로 재료 분석, 화학 성분 검출, 생명과학 연구 등 다양한 분야에 쓰인다. 기존 고분해능 분광기는 수십 센티미터(㎝) 수준으로 폼팩터(외형)가 크고, 정확도를 높이기 위해 복잡한 교정 과정이 필요하다. 무지개처럼 색을 분리하듯 빛의 파장을 진행 방향으로 분리하기 위해 분산 부품이 쓰이기 때문인데, 이로 인해 실험실이나 산업 제조 현장 등으로 활용성이 제한적이었다. 연구팀은 빛의 색 정보를 빛의 진행 방향으로 일대일 대응시키는 기존 분광 패러다임에서 벗어나, 무질서한 구조를 광학 부품에 도입하는 방법을 고안했다. 수십∼수백 나노미터 크기 이종층 메타표면을 활용해 스페클 패턴(여러 파면의 빛이 간섭해 만들어지는 무작위 패턴)을 생성하고, 카메라가 측정한 스페클 패턴에서
한국과학기술원(KAIST)은 비싼 백금 촉매 없이도 수소를 생산할 수 있는 수전해 기술(물을 전기분해 해 수소를 생산하는 기술)을 개발했다고 11일 밝혔다. 최근 고순도 수소를 고압으로 생산할 수 있는 양이온 교환막 수전해(PEMWE) 기술이 차세대 수소 생산 기술로 주목받고 있다. 다만 고가의 귀금속 촉매에 대한 의존도가 높아 상용화에 어려움이 있었다. 생명화학공학과 김희탁 교수 연구팀은 한국에너지기술연구원 두기수 박사와의 공동 연구를 통해 계면 구조 설계를 최적화하는 방법으로 고가의 백금 코팅 없이도 고성능을 낼 수 있는 양이온 교환막 수전해 기술을 개발했다. 연구팀은 수전해 전극에서 이리듐 산화물이 제 성능을 내지 못하는 원인에 주목했다. 촉매와 기판 사이의 절연층에 가까운 이오노머가 전자의 흐름을 방해해 전자 통로가 차단되는 현상이 발생한다는 사실을 밝혀냈다. 이에 다양한 입자 크기의 촉매를 비교·분석하는 등 시뮬레이션을 통해 20㎚(나노미터·10억분의 1ｍ) 이상 크기의 촉매 입자를 사용할 때 전도성이 회복된다는 것을 실험적으로 입증했다. 촉매 입자 크기, 이오노머 분포, 촉매층 구조를 통합적으로 고려한 계면 설계를 통해 귀금속 사용량을 획기적으로
한국과학기술원(KAIST)은 주변의 미세한 진동 에너지를 전기로 바꿔 외부 전력 없이도 이산화탄소 농도를 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 최근 산업계에서 이산화탄소 배출량 규제 흐름이 확산하면서 효율적이고 지속적인 이산화탄소 모니터링 시스템에 대한 요구가 커지고 있다. 기존 이산화탄소 모니터링 시스템은 배터리나 유선 전원에 의존해 설치와 유지 보수에 제약이 따른다. 전기·전자공학부 권경하 교수팀은 중앙대 류한준 교수팀과 공동연구를 통해 에너지 하베스팅(일상생활에서 버려지는 진동, 압력 등 에너지를 수확해 전기 에너지로 변환할 수 있는 기술)을 이용해 외부 전력 없이 작동할 수 있는 자가발전 무선 이산화탄소 모니터링 시스템을 개발했다. 이는 산업 장비나 배관에서 발생하는 진동을 전기로 바꾸는 ‘관성 구동 마찰전기 나노 발전기’ 기술이다. 나노 발전기에 탄성 스프링을 결합, 미세 진동을 증폭시키고 공진 현상을 유도해 0.5㎽(밀리와트)의 전력을 안정적으로 생산해 냈다. 생산된 전력은 이산화탄소 센서와 저전력 블루투스 통신 시스템을 구동하는 데 사용됐다. 권경하 교수는 “앞으로 다양한 센서를 통합한 자가발전형 환경 모니터링 플랫폼의 기반 기술로 활
한국과학기술원(KAIST)은 과학기술정책대학원 최문정 교수 연구팀이 젠더에 따라 디지털 해킹 피해 경험과 대응 방식이 다르다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다. 해킹으로 인한 사이버 범죄 우려가 커지고 있음에도 기존 연구는 주로 기술적 측면에만 집중돼 있을 뿐 사회인구학적 특성에 대한 분석은 부족한 실정이다. 연구팀은 유사한 디지털 접근성과 사용 능력을 갖췄음에도 디지털 활용 결과에서 사회적 불균형이 나타나는 ‘제3레벨 디지털 격차’ 관점에서 젠더 차이에 주목했다. 해킹 피해를 본 사회관계망서비스(SNS)의 게시물 1만3000여건을 수집해 인공지능으로 분석한 결과, 여성은 게임을 제외한 거의 모든 온라인 서비스 영역에서 남성보다 해킹 피해 경험을 더 많이 보고했다. 남성은 게임 관련 서비스의 해킹 피해가 두드러졌다. 여성은 해킹으로 인해 평판 손상, 금전적 손실, 개인화된 콘텐츠의 변경 등 부정적인 결과를 겪을 가능성이 더 높은 것으로 분석됐다. 해킹에 대한 대처 전략에서도 젠더 차이가 뚜렷하게 나타났다. 남성은 해킹 출처를 추적하거나 계정을 복구하는 등 능동적인 전략을 주로 사용했지만, 여성은 피해 사실을 공유하거나 도움을 요청하는 등 사회적 자원을 활용하는
불연속 지형 고속 이동 기술 개발 발표...벽·계단·징검다리 넘나들며 시속 14.4km 질주해 삼성전자 미래기술육성센터 지원 속 재난 현장 등 실질적 임무 투입 기대 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 황보제민 교수 연구팀이 개발한 사족 보행 로봇 '라이보(Raibo)'가 불연속적이고 복잡한 지형에서도 고속으로 이동하는 성능을 입증했다. 연구진은 수직 벽을 달리고, 1.3m 폭의 간격을 뛰어넘으며, 징검다리 위를 시속 약 14.4km로 질주하는 라이보의 모습을 공개했다. 심지어 30° 경사, 계단, 징검다리가 혼합된 지형에서도 빠르고 민첩하게 움직이는 능력을 선보였다. 이러한 보행 기술은 라이보가 빠른 기간 안에 재난 현장 탐색, 산악 수색 등 실질적인 임무 수행에 투입될 것이라는 기대를 높였다. 연구팀은 복잡하고 불연속적인 지형에서 로봇이 빠르고 안전하게 목표 지점까지 도달하도록 사족 보행 내비게이션 시스템을 개발했다. 이를 위해 문제를 두 단계로 분해하여 접근했는데, ▲발 디딤 위치(foothold)를 계획하는 플래너(Planner) ▲계획된 발 디딤 위치를 정확히 따라가는 트래커(Tracker) 등 두 가지 트랙으로 기술을 개발했다. 먼저, 플래너 모
한국과학기술원(KAIST) 전기·전자공학부 정재웅 교수와 신소재공학과 스티브 박 교수, 서울대 박성준 교수 공동 연구팀은 온도에 따라 딱딱함과 부드러움을 자유자재로 조절할 수 있는 액체금속 전자잉크를 개발했다고 4일 밝혔다. 연구팀은 기존 딱딱한 전자기기의 한계를 극복하기 위해 체온 근처(29.8도)에서 녹는 액체금속 갈륨에 주목했다. 갈륨은 고체 상태에서는 매우 단단하지만 녹으면 부드러운 액체가 돼 큰 폭의 강성 변화가 가능하다. 다만 물방울처럼 뭉치려는 성질과 액체 상태에서의 불안정성 때문에 정밀한 회로 제작이 어려웠다. 연구팀은 갈륨의 산성도(pH)를 제어해 자유자재로 강성을 조절할 수 있는 기술을 개발했다. 우선 ㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ) 크기의 갈륨 입자를 중성 용매에 고분자와 함께 섞어 전자 잉크를 제작했다. 용매의 중성 상태 덕분에 갈륨 입자가 고분자에 고루 분산돼 안정적으로 잉크가 만들어진다. 회로를 인쇄한 후에는 중성 용매가 가열되는 과정에서 산성 물질을 생성하면서 잉크가 산성화되고, 갈륨 입자 표면의 산화막이 제거되면서 전도성을 띠게 된다. 상온에서 고해상도 인쇄가 가능하면서도, 인쇄를 끝낸 뒤에는 우수한 전기전도성과 가변 강성을
한국과학기술원(KAIST)은 전기·전자공학부 명현 교수 연구팀의 ‘어반 로보틱스 랩’(Team Urban Robotics Lab)이 최근 미국 애틀랜타에서 열린 권위 있는 학술 대회인 ‘2025 IEEE 국제 로봇 및 자동화 학술대회’(ICRA)의 NSS 챌린지에서 우승했다고 30일 밝혔다. NSS 챌린지는 ICRA에서 가장 저명한 챌린지 중 하나로 건설·산업 환경 등 분야에서 다양한 시간대에 수집된 라이다(LiDAR·자율주행 동체의 눈 역할을 하는 핵심 센서) 스캔 데이터를 얼마나 정확하게 정합할 수 있는지를 중심으로 평가한다. 어반 로보틱스 랩팀은 사전 연결 정보 없이도 다수의 라이다 스캔을 강건하게 정합할 수 있는 위치 추정·지도작성 기술인 ‘다중 정합 프레임워크’를 개발해 중국 서북 이공대(2위), 대만국립대학교(3위)를 큰 점수 차이로 제치고 1위를 차지했다. 라이다 스캔 정합 기술은 자율주행차, 자율로봇, 자율보행 시스템, 자율비행체, 자율운항 등 다양한 자율 시스템의 핵심 요소다. 명현 교수는 “복잡한 환경 속에서도 서로 다른 스캔 사이의 상대 위치를 정밀하게 추정하는 성능을 극대화함으로써 학문적 가치와 산업적 응용 가능성을 입증했다”고 말했다.
국내 연구진이 유기물 없이도 안정적으로 빛의 방향성 정보를 구분할 수 있는 반도체 소재를 개발했다. 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 염지현 교수 연구팀은 셀레늄(Se)의 카이랄성(거울에 비출 때 대칭이지만 서로 겹치지 않는 ‘거울상 이성질’) 구조를 이용해 좌우회전 빛을 구분할 수 있는 ‘원형편광’(CPL) 검출 반도체 소재를 개발했다고 28일 밝혔다. 빛은 파장, 진폭, 위상뿐 아니라 편광이라는 또 하나의 물리적 특성을 갖는다. 광소자가 다양한 신호를 받아들이기 위해서는 빛의 편광까지 인식하는 기능이 필요하다. 그중에서도 원형편광은 빛의 전기장이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 고차원적인 빛의 상태로, 양자 정보·스핀 광학·광 기반 암 진단 등 차세대 광소자 분야 핵심 기술이다. 원형편광을 감지하기 위해 유기 고분자나 하이브리드 페로브스카이트(부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는 산화물) 소자를 활용한 센서가 개발되고 있지만, 습도나 자외선에 쉽게 분해되는 등 안정성이 떨어지는 문제가 있다. 연구팀은 좌우 회전 방향이 다른 빛의 방향에 대해 선택적으로 반응할 수 있는 카이랄성 소재에 주목했다. 무기 소재인 셀레늄은 고유의
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UPDATE: 2025년 06월 28일 20시 29분
