전기및전자공학부 유민수 교수가 Facebook 본사에서 수여하는 “Facebook Faculty Research Award”를 수상하게 되었다.

전 세계 26개국, 100개 대학 소속, 167명의 교수진이 지원하였으며 이 중에서 총 10명의 교수진이 해당 상을 수상하였다. 이번 수상이 더욱 의미가 깊은 것은 아시아권에서는 유민수 교수가 유일한 수상자라는 점이다. 또한, 이는 KAIST 최초의 수상이기도 하다.

유민수 교수는 “A Near-Memory Processing Architecture for Training Recommendation Systems” 라는 연구 주제로 Systems for Machine Learning 분야에서 수상하였다.

유민수 교수는 이번 수상을 통해 연구비로 활용 가능한 $50,000의 상금을 수여받는다. 해당 시상식은 2020년 가을에 개최될 “AI Systems Faculty Summit”에서 진행될 예정이다.

해당 수상에 관한 자세한 소식은 아래의 링크에서 확인할 수 있다.

[Link]

https://research.fb.com/blog/2020/02/announcing-the-winners-of-the-systems-for-machine-learning-rfp/

공과대학에서 제2회 Readers’ Choice Award 시상식이 열렸다. 수상자로 2019년 봄 호에 전기및전자공학부 서창호 교수가, 2019년 가을 호에는 전기및전자공학부 이현주 교수가 선정되었다. 

시상식은 1월 15일 공과대학 대회의실에서 진행되었다. 배충식 공과대학장을 비롯해 최성율 공과대학부학장, 공과대학 각 학과장과 운영위원장이 참석하였다. 수상자에게는 상패가 수여되었다.

Readers’ Choice Award는 2014년부터 발행된 공과대학 Research Webzine ‘KAIST Breakthroughs’를 통한 연구성과 홍보로 공과대학의 위상을 높인 연구자에게 수여하는 상이다.

2019년 제1회 시상식에 이어 올해로 2회째 개최되었으며, 올해는 2019년 발행된 기사 중 각 호별 구독자들에게 가장 많은 관심을 받은 대표 연구성과를 선정하였다.

KAIST 전기및전자공학부 장민석 교수와 미국 위스콘신 대학 브라(Victor Brar) 교수 연구팀이 적외선의 세기와 위상을 독립적으로 제어하는 동시에 전기 신호로 광학적 특성을 조절할 수 있는 그래핀 기반 메타 표면을 이론적으로 제안했다.

이번 연구를 통해 기존 능동 메타 표면 분야의 난제였던 빛의 세기와 위상의 독립적 제어 문제를 해결해 중적외선 파면을 더 정확히 고해상도로 변조할 수 있을 것으로 기대된다.

한상준 석사과정과 위스콘신 대학교 김세윤 박사가 공동 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’ 1월 28일 자 전면 표지논문으로 게재됐다. (논문명 : Complete complex amplitude modulation with electronically tunable graphene plasmonic metamolecules)

광변조기술은 홀로그래피, 고해상도 이미징, 광통신 등 차세대 광학 소자 개발에 필수적인 기반 기술이다. 기존 광변조기술에는 액정을 이용한 방식과 미세전자기계시스템(MEMS)을 이용한 방식이 있다. 그러나 두 방식 모두 단위 픽셀의 크기가 회절 한계보다 크고, 구동 속도에 제한이 있다는 문제가 있었다.

메타표면은 이러한 문제들을 해결할 수 있기에 차세대 광변조기술의 강력한 후보이다. 메타표면은 자연계의 물질이 가질 수 없는 광학적 특성을 가지며, 회절 한계를 극복한 고해상도의 상을 맺는 등 전통적인 광학 시스템의 한계를 극복할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 능동 메타표면은 전기 신호로 그 광학적 특성을 실시간 제어할 수 있어 적용 범위가 넓은 기술로 평가받고 있다.

그러나 기존에 연구되던 능동 메타표면은 빛의 세기 조절과 위상 조절 간의 불가피한 상관관계 문제가 있다. 기존 메타표면들은 개별 메타 원자가 하나의 공진 조건만을 가지도록 설계됐으나, 단일 공진 설계는 빛의 진폭과 위상을 독립적으로 제어하기에는 자유도가 부족하다는 한계점이 있다.

연구팀은 두 개의 독립적으로 제어 가능한 메타 원자를 조합해 단위체를 구성함으로써 기존 능동 메타표면의 제한적 변조 범위를 획기적으로 개선했다.

연구팀이 제안한 메타표면은 중적외선의 세기와 위상을 독립적으로 회절 한계 이하의 해상도로 조절할 수 있어 광 파면의 완전한 제어가 가능하다.

연구팀은 제안된 능동 메타표면의 성능과 이러한 설계 방식을 응용한 파면 제어의 가능성을 이론적으로 확인했다. 특히, 복잡한 전자기 시뮬레이션이 아닌 해석적 방법으로 메타표면의 광학적 특성을 예측할 수 있는 이론적 기법을 개발해 직관적, 포괄적으로 적용 가능한 메타표면의 설계 지침을 제시했다.

연구팀의 기술은 기존 파면 제어 기술 대비 월등히 높은 공간 해상도로 정확한 파면 제어가 가능할 것으로 기대된다. 이 기술을 기반으로 향후 적외선 홀로그래피, 라이다(LiDAR)에 적용 가능한 고속 빔 조향 장치, 초점 가변 적외선 렌즈 등의 능동 광학 시스템에 적용 가능할 것으로 보인다.

장민석 교수는 “이번 연구를 통해 기존 광변조기 기술의 난제인 빛의 세기와 위상의 독립제어가 가능함을 증명했다”라며 “앞으로 복소 파면 제어를 활용한 차세대 광학 소자 개발이 더욱 활발해질 것으로 예상된다”라고 말했다.

전기및전자공학부 김상현 교수 연구실에서 6만 ppi 초고해상도 디스플레이 제작기술을 개발하였다.

금대명 박사가 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 ‘나노스케일(Nanoscale)’ 12월 28일자 표지 논문으로 게재되었다. (논문명 : Strategy toward the fabrication of ultrahigh-resolution micro-LED displays by bonding interface-engineered vertical stacking and surface passivation).

연구팀은 기존의 초고해상도 디스플레이 개발에 있어 어려움이 있었던 문제를 해결하기 위해 적녹청 LED 활성층을 3차원으로 적층한 후, 반도체 패터닝 공정을 이용해 초고해상도 마이크로 LED 디스플레이에 대응할 수 있는 소자 제작 방법을 제안함과 동시에 수직 적층시 문제가 될 수 있는 색의 간섭 문제, 초소형 픽셀에서의 효율 개선 방안을 제시했다.

연구팀은 3차원 적층을 위해 기판 접합 기술을 사용했고, 색 간섭을 최소화하기 위해 접합 면에 필터 특성을 갖는 절연막을 설계해 적색-청색 간섭 광을 97% 제거했다.

이러한 광학 설계를 포함한 접합 매개물을 통해 수직으로 픽셀을 결합해도 빛의 간섭 없이 순도 높은 픽셀을 구현할 수 있음을 확인했다. 연구팀은 수직 결합 후 반도체 패터닝 기술을 이용해 6만 ppi 이상의 해상도 달성 가능성을 증명했다.

또한, 초소형 LED 픽셀에서 문제가 될 수 있는 반도체 표면에서의 비 발광성 재결합 현상을 시간 분해 광발광 분석과 전산모사를 통해 체계적으로 조사해 초소형 LED의 효율을 개선할 수 있는 중요한 방향성을 제시했다.

김상현 교수는 “반도체 공정을 이용해 초고해상도의 픽셀 제작 가능성을 최초로 입증한 연구로, 반도체와 디스플레이 업계 협력의 중요성을 보여주는 연구 결과이다”라며 “후속 연구를 통해 초고해상도 미래 디스플레이의 기술 개발에 힘쓰겠다”라고 전했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 이공분야 기초연구사업 기본연구, 기후변화대응기술개발사업 등의 지원을 받아 수행되었다.

전기및전자공학부 박철순 교수와  최완 교수가  2020년 IEEE Fellow로 새롭게 선정되었다. 

IEEE Fellow는 IEEE 멤버의 0.1% 이내로 제한하여 매년 선발하고 있으며, 해당 분야 최고 전문가로서의 업적에 대한 인증을 의미한다. 

박철순 교수의 경우 ” for development of low power millimeter-wave circuits and packages ” 이유로 선정되었다.

최완 교수의 경우 ” for contribution to the analysis and design of multi-cell communication systems ” 이유로 선정되었다.

전기및전자공학부 최준일 교수가 2 건의 수상 소식으로 카이스트 전기및전자공학부의 위상을 드높였다. 한국통신학회는 제15회 해동학술대상에서 제 9회 해동젊은공학인상(학술상)에 최준일 교수를 수상자로 선정했다.  최준일 교수는 신호처리와 통신이론을 바탕으로 5G 무선통신 시스템에 필수적인 거대 다중 안테나 시스템 구현에 관한 연구를 수행하였다. 이를 통해 2015년 IEEE136 Signal Processing Society Best Paper Award(최고 논문상)를 수상하였다.  현재 최준일 교수는 차량간 통신 및 통신·레이다 융합 시스템 등에 대한 연구를 수행하고 있으며,  34편의 국제학술지 논문을 발표하고 26건의 미국 등록 특허를 보유하는 등 신진 연구자 중 우수한 평가를 받아 해당 상을 수상하게 되었다.

한편,  최준일 교수는 12월 10일 미국 하와이에서 열린 국제전기전자공학회(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers) 주관 Global Communications Conference (GLOBECOM)에서 통신분야 최고 논문상인 ‘스테판 오 라이스 상(Stephen O. Rice Prize)’을 수상하였다. ‘스테판 오 라이스 상’은 IEEE Transactions on Communications에서 지난 3년간 발표된 모든 논문들을 대상으로 독창성, 인용 횟수, 파급력 및 석학들의 평가 등을 종합해 IEEE Communications Society에서 1년에 단 한편 시상하는 최고 권위의 논문상이다. 최준일 교수는 2016년에 발표한 one-bit ADC를 사용한 거대 다중 안테나 시스템 관련 논문으로 이 상을 수상하였다. 이 논문에서 최 교수는 5G 및 그 이후 무선통신 시스템의 핵심 기술인 거대 다중 안테나 시스템의 전력 소모를 획기적으로 줄일 수 있는 기술을 제안하였다. 이 논문은 처음 발표된 이래 각종 학술지논문 및 학술대회 논문들로부터 총 230여회 인용 횟수를 기록하며 활발한 후속 연구가 진행되고 있다.

전기및전자공학부 심현철 교수 연구팀이 지난 12월 6일 미국 록히드마틴社에서 주관한 ‘알파 파일럿 대회’ 결선에서 최종 3위라는 성과를 거두었다.

미국 군수회사 록히드마틴은 올해 초에 ‘알파 파일럿 드론 레이싱 대회’를 개최하여, 복잡한 코스를 인간 조종 없이 드론 스스로 빠르게 주행하는 드론 레이싱 우승자에게 100만 달러(약 12억원)의 상금을 수여한다. 전세계 420개가 넘는 팀이 본선 진출을 위해 도전했지만 9개 팀만이 본선 진출의 자격을 얻을 수 있었다. 

해당 대회는 지난 4월에 출전한 420여개의 팀들 중 본선에 진출할 9개의 팀을 선정하였으며, 심현철 교수님 연구팀은 수 많은 팀들을 제치고 당당히 본선에 진출하였다.

드론 레이싱은 이미 미국 ESPN 등이 전 세계에 생중계 할 정도로 인기 있는 스포츠다. 선수는 1인칭 시점 고글을 쓰고 드론에 장착된 카메라를 통해 실시간으로 전송되는 드론 시점의 영상을 보며 드론을 조종한다.

해당 대회에 관한 자세한 내용은 아래의 링크에서 확인할 수 있다.

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https://www.lockheedmartin.com/en-us/news/events/ai-innovation-challenge.html

전기및전자공학부 문건우 교수의 지도를 받고 있는 한정규 박사과정생이 주저자로 작성한 논문이 “IEEE Transactions on Power Electronics” 저널에서 “Highlighted Paper“로 선정되었다.

IEEE Transactions on Power Electronics는 JCR 상위 5%의 높은 수준을 자랑하는 저널로서, 매월 발간되는 issue마다 하나의 Highlighted Paper를 선정하고 있다.

해당 논문의 제목은 “High Efficiency Asymmetrical Half-Bridge Converter With a New Coupled Inductor Rectifier“이며, 2019년 12월에 발간되었다.

또한 본 논문은 BK21+지원을 받아 수행 된 장기 해외연수 중에, Virginia Tech의 Jih-sheng Lai 교수와의 협업으로 이루어진 논문이라는 데에 더욱 의의가 있다.