연구개발
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[연구]고비용 인프라 없이 AI 학습 가속화 가능
< (왼쪽부터) 전기및전자공학부 한동수 교수, 임휘준 박사, 예준철 박사과정 >우리 대학 연구진이 고가의 데이터센터급 GPU나 고속 네트워크 없이도 AI 모델을 효율적으로 학습할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술을 통해 자원이 제한된 기업이나 연구자들이 AI 연구를 보다 효과적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다. 우리 대학 전기및전자공학부 한동수 교수 연구팀이 일반 소비자용 GPU를 활용해, 네트워크 대역폭이 제한된 분산 환경에서도 AI 모델 학습을 수십에서 수백 배 가속할 수 있는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다. 기존에는 AI 모델을 학습하기 위해 개당 수천만 원에 달하는 고성능 서버용 GPU(엔비디아 H100) 여러 대와 이들을 연결하기 위한 400Gbps급 고속 네트워크를 가진 고가 인프라가 필요했다. 하지만 소수의 거대 IT 기업을 제외한 대부분의 기업과 연구자들은 비용 문제로 이러한 고가의 인프라를 도입하기 어려웠다.한동수 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 '스텔라트레인(StellaTrain)'이라는 분산 학습 프레임워크를 개발했다. 이 기술은 고성능 H100에 비해 10~20배 저렴한 소비자용 GPU를 활용해, 고속의 전용 네트워크 대신 대역폭이 수백에서 수천 배 낮은 일반 인터넷 환경에서도 효율적인 분산 학습을 가능하게 한다.< 그림 1. 기존 저비용 분산 딥러닝 환경에서는 네트워크 제약으로 인해 멀티 클러스터 및 하이브리드 클라우드 환경에서 학습 시 GPU 이용률이 저하되고, 학습 시간과 클라우드 비용이 증가하는 문제가 있다. >기존의 저가 GPU를 사용할 경우, 작은 GPU 메모리와 네트워크 속도 제한으로 인해 대규모 AI 모델 학습 시 속도가 수백 배 느려지는 한계가 있었다. 하지만 연구팀이 개발한 스텔라트레인 기술은 CPU와 GPU를 병렬로 활용해 학습 속도를 높이고, 네트워크 속도에 맞춰 데이터를 효율적으로 압축 및 전송하는 알고리즘을 적용해 고속 네트워크 없이도 여러 대의 저가 GPU를 이용해 빠른 학습을 가능하게 했다. 특히, 학습을 작업 단계별로 CPU와 GPU가 나누어 병렬적으로 처리할 수 있는 새로운 파이프라인 기술을 도입해 연산 자원의 효율을 극대화했다. 또한, 원거리 분산 환경에서도 GPU 연산 효율을 높이기 위해, AI 모델별 GPU 활용률을 실시간으로 모니터링해 모델이 학습하는 샘플의 개수(배치 크기)를 동적으로 결정하고, 변화하는 네트워크 대역폭에 맞추어 GPU 간의 데이터 전송을 효율화하는 기술을 개발했다.< 그림 2. 한동수 교수 연구팀은 StellaTrain과 ES-MoE 연구를 통해 GPU 수가 제한적이거나 고성능 GPU가 없는 상황에서도 저렴한 컴퓨팅 환경으로 AI 모델 학습을 가능하게 했다. >연구 결과, 스텔라트레인 기술을 사용하면 기존의 데이터 병렬 학습에 비해 최대 104배 빠른 성능을 낼 수 있는 것으로 나타났다. 한동수 교수는 "이번 연구가 대규모 AI 모델 학습을 누구나 쉽게 접근할 수 있게 하는 데 큰 기여를 할 것"이라고 밝혔다. “앞으로도 저비용 환경에서도 대규모 AI 모델을 학습할 수 있는 기술 개발을 계속할 계획이다”라고 말했다. 이번 연구는 우리 대학 임휘준 박사, 예준철 박사과정 학생, UC 어바인의 산기타 압두 조시(Sangeetha Abdu Jyothi) 교수와 공동으로 진행됐으며, 연구 성과는 지난 8월 호주 시드니에서 열린 ACM SIGCOMM 2024에서 발표됐다.< 그림 3. 연구팀이 개발한 StellaTrain 프레임워크는 다중 클러스터 및 다중 노드 환경에서 GPU 활용률을 극대화하고 학습 시간을 단축하기 위해, CPU 기반 그래디언트 압축 및 최적화로 통신 오버헤드를 최소화하고, 네트워크 상황에 따라 배치 크기와 압축률을 실시간으로 조절하는 동적 최적화 기술을 적용했다. >한편, 한동수 교수 연구팀은 2024년 7월 GPU 메모리 한계를 극복해 소수의 GPU로 거대 언어 모델을 학습하는 새로운 기술도 발표했다. 해당 연구는 최신 거대 언어 모델의 기반이 되는 전문가 혼합형(Mixture of Expert) 모델을 제한된 메모리 환경에서도 효율적인 학습을 가능하게 한다. 이 결과 기존에 32~64개 GPU가 필요한 150억 파라미터 규모의 언어 모델을 단 4개의 GPU만으로도 학습할 수 있게 됐다. 이를 통해 학습의 필요한 최소 GPU 대수를 8배~16배 낮출 수 있게 됐다. 해당 논문은 KAIST 임휘준 박사와 김예찬 연구원이 참여했으며, 오스트리아 빈에서 열린 AI 분야 최고 권위 학회인 ICML에 발표됐다. 이러한 일련의 연구 결과는 자원이 제한된 환경에서도 대규모 AI 모델 학습이 가능하다는 점에서 중요한 의미를 가진다.< 그림 4. 저비용 GPU에 의존하는 다수의 연구자들은 GPU 메모리 용량 초과로 인하여, 다량의 expert 모델을 이용한 학습이 불가능하다. 본 연구팀이 ICML 2024에서 발표한 ES-MoE 프레임워크에서는 CPU 메모리 및 SSD를 계층적으로 사용하여 부족한 GPU 메모리를 보완할 수 있는 Expert Switching 기법을 제안한다. 이는 저비용 GPU에서도 expert 개수를 크게 늘릴 수 있는 확장성을 제공한다. >해당 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 주관하는 중견연구사업 (RS-2024-00340099), 정보통신기획평가원(IITP)이 주관하는 정보통신·방송 기술개발사업 및 표준개발지원사업 (RS-2024-00418784), 차세대통신클라우드리더십구축사업 (RS-2024-00123456), 삼성전자의 지원을 받아 수행됐다.
- 총동문회 관리자
- 2024-11-10
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[연구]제약 혼합물 최고 분리막 기술 선보이다
< (왼쪽부터) 생명화학공학과 고동연 교수, 임성갑 교수, 최지훈 박사과정, 최건우 박사과정 >분자의 크기와 모양에 따라 분자를 구별할 수 있는 분리막 공정*은 기존의 열 분리 공정(예: 증류법)보다 훨씬 적은 에너지를 소비하며 화학 산업의 탄소 배출량을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있다.*분리막 공정: 분리막은 물질의 크기나 흡수력에 따라서 특정 물질을 선택적으로 통과시키거나 배제하는 역할을 하는 선택적 장애물로 분리막을 이용한 분리 공정은 기존의 공정과 달리 많은 에너지를 사용하지 않고도 화합물들을 효율적으로 분리할 수 있음 우리 대학 생명화학공학과 고동연, 임성갑 교수 공동연구팀이 기존에 분리하기 어려웠던 크기의 활성 제약 분자들을 매우 높은 선택도로 분리할 수 있는 초박막 분리 기술을 세계 최초로 개발했다고 29일 밝혔다. 분리막은 산업계 전반에 사용되는 유기용매들을 분리하는데 저에너지, 저탄소 해결법을 제공할 수 있어 비교적 짧은 상업화 역사에도 불구하고 석유화학, 반도체, 재생합성연료(E-Fuel), 바이오 제약 분야 등 폭넓은 분야에 응용되고 있다.해수 담수화와 같은 전통적인 응용 분야를 뛰어넘어 분리막이 고부가가치의 화합물을 선택적으로 분리하기 위해서는 기존 소재의 한계를 뛰어넘을 수 있는 혁신적인 고분자 소재의 개발이 필요하다. 연구팀은 반도체 제조 공정에 쓰이는 고분자 박막 증착 기술로 기존 소재의 한계를 뛰어넘는 성능의 분리막을 제조하고, 이를 이용해 고부가가치의 제약 혼합물을 선택적으로 정제할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 iCVD(개시제를 이용한 화학 기상 증착법, initiated Chemical Vapor Deposition) 기술을 이용해 기존에 박막으로 만들기 어렵다고 알려진 유기 실록산 고분자를 초박막으로 합성하고 이를 이용해 활성 제약 분자를 선택적으로 정제할 수 있는 분리막 공정을 개발했다. 연구팀은 이와 같은 새로운 접근 방식을 이용해 극도로 얇으면서도 다중으로 연결돼있는 고분자 분리막을 만드는 데 성공했다.< 그림 1. iCVD 기법을 통해 기상 화학 증착 방식으로 만들어지는 고분자 박막 설명 그림. 기상의 모노머와 활성제가 반응하며 두께가 매우 얇은 박막이 제조된다. >연구팀은 29나노미터(nm) 두께의 분리막을 이용해 다양한 활성 제약 성분, 석유 화합물, 연료 분자 등이 속하는 크기인 분자량 150~350g/mol 범위에 존재하는 분자들을 정제할 수 있다. 다양한 유기 물질이 섞여 있는 매우 복잡한 용매 환경에서 작동할 수 있도록 고안된 이 기술은 기존 분리막의 수명과 분자 선택도를 뛰어넘는 분리막 성능을 입증해 산업계에 분리막이 적용될 수 있는 영역을 넓힐 것으로 기대된다. 연구팀은 나아가 헤르페스 바이러스 치료에 사용되는 주요 활성 제약 성분(API, Active Pharmaceutical Ingredient)인 아시클로버 (Acyclovir), 발라시클로버(Valacyclovir)와 같이 비슷한 모양 및 비슷한 크기(분자량)를 가진 분자들이 섞여있을 때 매우 높은 순도로 아시클로버만 분리해낼 수 있음을 시연했다. 따라서 이번 연구는 분리막 기술을 이용해 기존 제약 제조 공정보다 더 값싸고 에너지 비용이 적은 방법으로 제약 물질을 정제할 수 있음을 밝혀낸 데 의미가 있다. 이번 연구를 이끈 고동연 교수는 "iCVD 방식을 사용한 초박막의 성공적인 제작은 불필요한 반응 없이 결함이 없고 고품질의 밀도 높은 고분자 분리막을 합성할 수 있는 강력한 방법ˮ 이라며 "이전에 접근할 수 없었던 고분자 소재를 제공해 고성능 분리막의 정교한 설계를 촉진할 것ˮ 이라고 말했다.< 그림 2. 분리막 투과 성능. 본 분리막은 선택도-투과도 그래프에서 새로운 upper bound를 정의하며 분리막 기술의 지평을 넓혔으며 (왼쪽 그림), 실생활에 접할 수 있는 아시클로버와 같은 바이러스 치료제도 높은 효율로 분리할 수 있음을 밝혀냈다 (오른쪽 그림) >우리 대학 생명화학공학과 최지훈, 최건우 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 3월 15호에 지난 3월 30일 자 출판됐다. (논문명: Ultrathin organosiloxane membrane for precision organic solvent nanofiltration). 한편 이번 연구는 한국연구재단의 우수신진과제, 중견연구과제 및 한국화학연구원 기본사업 협력과제를 통해 지원됐다.
- 총동문회 관리자
- 2024-08-30
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[연구]단백질 ‘생산 설계도’ 보호하는 RNA 조절 기전 찾았다
< 사진 1. 바이오및뇌공학과 이영석 교수 >생명체는 DNA, RNA, 단백질과 같은 바이오분자들의 조절 작용으로 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 바이오분자들의 조절로 유전 정보가 전달되고, 잘못 전달된 정보는 유전자 변형이나 감염성 질병의 원인이 된다. 따라서 분자생물학적 조절 연구는 유전자 치료제와 첨단 백신 개발에 중요하다. 특히, 2023년 코로나 mRNA 백신 기술을 개발한 과학자들이 노벨 생리의학상을 수상하면서 RNA 조절 연구에 기반한 첨단신약, 바이오공학 기술이 크게 주목받고 있다.우리 대학 바이오및뇌공학과 이영석 교수 연구팀이 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장(서울대 생명과학부 석좌교수), 미국 국립암연구소 유진 발코프(Eugene Valkov) 박사팀과 공동연구를 통해 자체 개발한 단일핵산 분석법을 적용해 전령 RNA(messenger RNA, 이하 mRNA) 분해의 새로운 조절 기전을 찾았다고 밝혔다.mRNA는 긴 단일 가닥 RNA 분자로, DNA에 보관된 유전 정보를 단백질에 전달하는 매개체로서 마치 단백질의 ‘생산 설계도’와 같다. 예를 들어, 코로나 mRNA 백신은 약 4,000개의 RNA 분자로 이루어져 있으며, 코로나 스파이크 단백질의 유전 정보와 다양한 RNA 변형을 활용해 스파이크 단백질 생산을 조절하도록 설계되어 있다. 결국 RNA 기능과 조절에 따라 유전자 치료제 및 mRNA 백신의 효능이 결정된다.연구진은 다양한 RNA 조절 인자 중 특히 mRNA 꼬리에 주목해 왔다. mRNA는 말단에 50-150개의 아데닌 염기로 구성된 긴 꼬리를 갖는데, mRNA를 보호하고 단백질 합성을 촉진하는 역할을 한다. 그동안 이 꼬리는 아데닌으로만 구성된 것으로 알려졌지만, 연구진은 지난 연구에서 비(非) 아데닌 염기가 추가된 ‘혼합 꼬리(Mixed tail)’가 존재한다는 사실을 보고하였고, 이 혼합 꼬리가 mRNA의 분해를 막는 역할을 하여 유전자 활성을 높이는 데 기여함을 밝힌 바 있다.그러나 RNA 변형의 결과인 mRNA 꼬리는 그 변형의 특이적인 행태로 인해 생화학 실험과 정량적 분석에 어려움이 있었다. 또한, 50-150개 RNA 분자의 연속적인 변형에 대한 단일염기 분석이 필요하여 mRNA 혼합 꼬리 조절 기전 연구에 제한이 있었다.< 그림 1. mRNA 꼬리에 대한 단일핵산 분석 방법론 (a) mRNA 꼬리 분해 과정에 대한 수학 모델링 모식도. mRNA 꼬리는 50-150개 RNA 분자의 연속적인 변형이라는 특이적인 형태임. 이러한 연속적인 변형을 단일핵산 단위로 탈아데닐화하는 과정을 수학적으로 모델링함. (b) 합성 RNA 꼬리(A20, A1, A0, UCU)와 CCR4-NOT 단백질 복합체를 활용한 mRNA 꼬리 분해 실험 기법. 인간 재조합 CCR4-NOT 단백질 복합체의 구성 요소인 CCR4 단백질과 CAF1 단백질은 단일핵산 단위로 탈아데닐화하는 핵심 효소임. 합성 RNA 꼬리 A20는 20개의 아데닌으로 구성된 꼬리를 포함함. (c) mRNA 꼬리 분해 분석을 위한 이미지 분석 및 데이터 전처리 과정. mRNA 꼬리 분해 실험에 대한 데이터 분석을 위하여 아날로그 이미지 데이터의 디지털화 및 데이터 정규화가 요구됨. 이를 활용하여, mRNA 꼬리 분해 실험에 대한 새로운 데이터 시각화 결과에 대한 예시임. (d) 수학 모델링을 활용한 단일핵산 분해 속도 측정. 합성 RNA 꼬리 A20는 20개의 아데닌으로 구성되어 있고, 이에 대한 20개의 단일핵산 탈아데닐화 속도를 측정하는데 성공함. (e) RNA 분해에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 기반 분석 방법 검증. (d)에서 측정한 탈아데닐화 속도를 기반으로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행함. (c)와의 분해 과정을 비교하고, 그 유사도에 따라 RNA 분해 속도 및 수학 모델의 우수성을 검증함. >이를 해결하기 위해 연구진은 미국 국립암연구소 유진 발코프 박사 연구팀과 함께 mRNA 꼬리 조절 연구를 위한 단일핵산 분석법을 개발했다. 이어 이 분석법을 활용하여 세계 최초로 mRNA 꼬리가 분해되는 속도를 단일핵산 단위로 측정하는데 성공, mRNA 꼬리의 새로운 분해 기전을 규명했다.연구진은 mRNA 분해를 유도하는 탈아데닐 복합체(CCR4-NOT)를 이용한 탈아데닐화 시스템을 개발하고 단일 염기 단위의 분해 반응을 수학적으로 모델링하여 혼합 꼬리 분해 효과를 정량화했다. 그 결과, 탈아데닐 복합체의 진행이 지연되는 위치를 확인할 수 있었으며, 복합체의 구성 요소들이 비 아데닌 염기에 의해 특정 위치에서 막혀 분해 속도가 조절되는 것을 밝혔다. 즉, 비 아데닌 염기가 일종의 ‘과속 방지턱’ 역할을 한다는 것을 입증한 것이다.김빛내리 단장은 “mRNA 혼합 꼬리 조절에 대한 이해를 확장해 mRNA 안정성 조절과 유전자 발현 메커니즘에 대한 새로운 통찰을 제공했다”라며, “혼합 꼬리에 기반한 다양한 유전자 치료법 연구와 RNA 첨단 신약 개발에 기여할 것”이라고 말했다.< 그림 2. mRNA 혼합 꼬리에 관한 새로운 분해 기전 모식도 탈아데닐 복합체(CCR4-NOT)의 CCR4 단백질과 CAF1 단백질은 탈아데닐화 효소임. (1) CAF1 단백질이 혼합 꼬리의 ‘과속 방지턱’을 사전 미리 인지하여 탈아데닐화 속도를 줄이고, (2) 단일핵산 탈아데닐 이후 CCR4 단백질도 속도를 줄인다. (3) 최종적으로, CAF1 단백질이 비아데닌 염기를 분해하면서 탈아데닐화를 재개한다. ‘과속 방지턱’ 역할을 하는 비 아데닌 염기로는 구아닌(G)과 유라실/사이토신(Y)이 있음. >우리 대학 바이오및뇌공학과 이영석 교수는 “이번 연구는 분자생물학, 생화학 및 수학 분야가 만나 이룬 융합 연구의 결실”이라며, “미래 바이오공학 및 첨단바이오 분야 발전을 위한 공동연구의 중요성을 시사한다”라고 연구의 의의를 밝혔다.이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 구조 분자생물학(Nature Structural & Molecular Biology, IF=16.8)’에 지난 2월 19일 게재됐다.
- 총동문회 관리자
- 2024-07-30
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[연구]150% 쭉쭉 늘어나는 전자 섬유 개발
< (왼쪽부터) 이건희 박사, 이도훈 박사과정, 전우진 박사과정, 스티브박 교수, 정재웅 교수, 박성준 교수 >전자 섬유는 최근 각광받고 있는 사용자 친화 웨어러블 소자, 헬스케어 소자, 최소 침습형 임플란터블 전자소자에 핵심 요소로 여겨져 활발하게 연구가 진행되고 있다. 하지만 고체 금속 전도체 필러(Conductive filler)를 사용한 전자 섬유를 늘려서 사용하려 할 경우, 전기전도성이 급격하게 감소해 전기적 성질이 망가진다는 단점이 있다. 우리 대학 신소재공학과 스티브 박, 전기및전자공학부 정재웅, 바이오및뇌공학과 박성준 교수 공동 연구팀이 높은 전도도와 내구성을 가지는 액체금속 복합체를 이용해 신축성이 우수한 전자 섬유를 개발했다고 25일 밝혔다. 전자 섬유의 늘어나지 않는 단점을 해결하기 위해 연구팀은 고체처럼 형상이 고정된 것이 아닌 기계적 변형에 맞춰 형태가 변형될 수 있는 액체금속 입자 기반의 전도체 필러를 제시했다. 액체금속 마이크로 입자는 인장이 가해질 경우에 그 형태가 타원형으로 늘어나면서 전기 저항 변화를 최소화할 수 있다. 하지만 그 크기가 수 마이크로미터이기 때문에, 기존에 이용된 딥-코팅(dip-coating)과 같은 단순한 방법으로 실에 코팅하는 것이 불가능하다. 연구진은 액체금속 입자가 높은 밀도로 실 위에 전달될 수 있고, 블레이드와 기판 사이에서 현탁액의 조성을 실시간으로 바꾸면서 화학적 변성을 통해 액체금속 입자를 실과 접착시킬 수 있는 새로운 방법인 현탁액 전단(suspension shearing) 방법을 통해 이를 해결했다. 추가로 기계적 안정성이 우수한 탄소나노튜브(CNT)가 포함된 액체금속 입자를 한층 더 코팅하는 방식으로, 액체금속 복합체의 기계적 안정성도 확보할 수 있었다.< 그림 1. 액체금속 복합체 기반 고신축성 전자섬유 구조와 사진 >제작된 신축성 전자 섬유는 추가적인 공정이 필요 없이 우수한 초기전도성을 보였고(2.2x10^6 S/m), 기존의 고체 금속 전도체 기반 섬유들과는 다르게 150% 늘려도 전기저항 변화가 거의 없다. 기계적 안정성도 우수해 반복되는 변형 실험에도 전기적 성질을 유지할 수 있었고, 다양한 전자 부품들과 쉽게 통합될 수 있다. 연구팀은 이를 이용해 실제 상용화된 옷에 다양한 전자회로를 구현했다. 나아가서 연구팀은 액체금속 복합체를 코팅하는 방법이 다양한 실에 호환 가능하고, 재료의 생친화성이 우수하기 때문에, 이를 이용해 신경과학 연구에 사용할 수 있는 섬유형 바이오 전자 섬유를 구현했다. 연구팀은 제안된 코팅 방법을 이용해 기계적 변형에 영향을 받지 않는 뇌 활동 전극, 신경 자극 전극, 다기능성 옵토지네틱 프로브를 제작해 넓은 범용성과 높은 공정 신뢰성을 갖는다는 것을 보였다.< 그림 2. 용액전단 방법을 이용한 섬유 위의 액체금속 복합체 입자조립과정과 코팅된 실의 사진 >우리 대학 이건희 박사, 이도훈 박사과정, 전우진 박사과정 학생이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 온라인 판에 7월 13일자 출판됐다. (논문명: Conductance stable and mechanically durable bi-layer EGaIn composite-coated stretchable fiber for 1D bioelectronics)< 그림 3. 액체금속 입자 기반의 전자 섬유를 이용한 옷감에 꿰매서 제작한 전자회로 및 신경과학용 다기능성 전자섬유 >스티브박 교수는 "옷에 다양한 전자 공학적인 기능을 웨어러블 형태로 구현하는 가능성을 보여준 연구로 최근에 각광받고 있는 환자 편의성을 높인 웨어러블 헬스케어 소자나 최소침습형 임플란터블 전자소자 개발의 새로운 방향성을 제시한 의미있는 결과ˮ 라고 말했다. 한편 이번 연구는 한국연구재단, KAIST의 지원을 받아 수행됐다. 이건희 박사는 포스코청압재단의 지원을 받고 있다.
- 총동문회 관리자
- 2024-05-29
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[연구]한국 법체계 발전 메커니즘 규명에 나선다
< (왼쪽부터) 문화기술대학원 박주용 교수, 문술미래전략대학원 박태정 교수 >우리나라의 법률은 지난 30년간 법령 개수, 조문, 글자 수 등이 급격하게 늘어나면서 미국 연방 법전보다도 더욱 복잡해지며 법률 접근성이 떨어지고 있어 법령정보 제공의 지능화가 필요한 시점이다. 이에 현 법체계의 복잡성과 강건성(robustness)을 규명하고, 시대별 분석을 통해 우리 법이 어떻게 발전해왔는지 알아냄으로써 미래 입법 방향을 예측하는 연구가 필요하다. 우리 대학 문화기술대학원 박주용 교수(복합계 물리학), 문술미래전략대학원 박태정 교수(법 발전학) 공동연구팀은 국내 법령 데이터와 국제 조약 데이터를 전수 수집한 뒤 복합계 네트워크로 구성하여 분석하는 ‘포스트 AI 시대 법 발전학’ 연구를 수행해 우리 법체계의 안정성을 제고하고 대중의 법률에 대한 이해를 높일 수 있는 섬세한 시각화가 가능한 그래프 데이터베이스를 구축할 계획임을 16일 밝혔다.법 발전학은 국가 발전을 위한 적절한 법과 제도를 설계하는 학문으로서, 법∙과학기술∙문화가 국가 발전에 미치는 영향을 종합적으로 예측하고 과학적 입법시스템을 고안하기 위한 노력이 국제적으로 활발히 이루어지고 있다. 특히 우리나라에서도 빅데이터, SNS, AI 등 생활 밀착형 정보 과학기술의 발달과법에 대한 대중들이 관심과 접근성이 증대하는 현실에서 과학과 법학이 함께 해야 한다는 목소리가 높아지고 있다.< 그림 1. 법령 정보를 이용한 네트워크 구축 >이에 연구팀은 우리나라 법령데이터를 전수 수집하여 법률 사이의 연결관계를 나타내는 ‘복합계 네트워크’를 분석한 뒤 이를 기반으로 법률 전문가와 일반 국민이 원하는 법률정보를 손쉽고 빠르게 검색할 수 있는 그래프 형태의 데이터베이스를 2023년 6월 1일부터 3년에 걸쳐 구축할 계획이라고 밝혔다. 이러한 법학과 과학기술의 결합으로 법에 대한 일반 국민의 이해도를 높임으로써 일상생활에 도움이 되는 것은 물론, 조금 더 전문적인 과학기술기반 법률 서비스를 일컫는 ‘리걸테크(LegalTech)’ 분야에서 새로운 산업이 창출될 것으로 기대하고 있다.< 그림 2. 법령은 서로 다섯 단계 이내로 연결돼있는 좁은 세상 네트워크 특성을 가짐 >우리 대학 포스트 AI 연구소장을 맡고 있는 이론물리학자 박주용 교수는 “법령끼리 서로를 인용하는 상호연결성에 주목해 법체계를 분석할 수 있는 과학적 방법론으로서 복합계 네트워크 과학, 기계학습∙자연어 처리 등의 AI 기술을 사용해 모든 일상생활에서 법의 적용을 받는 대중들이 사용하고 이해하기 쉬운 융합형 연구가 반드시 필요하다”고 밝혔다. 또한 법학자 박태정 교수는 “우리나라 법학계는 법의 적용과 해석에 관한 연구에 지나치게 편중되어 있고 입법학, 법정책학 및 법경제학 등 법이 나아가야 할 방향에 대한 연구는 상대적으로 미진한 편이다” 라고 지적하며 “법의 방향성을 연구하기 위해서는 법체계의 과학적 진단이 필수적이며 이러한 연구가 우리나라 입법 제도 발전에 큰 도움이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.< 그림 3. 한국 법령의 증가 추세 >< 그림 4. 법률 네트워크를 시각적으로 검색할 수 있는 그래프 DB의 예시(Nature 150주년 기념 시각화) >이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행될 예정이며, 연구팀은 특히 학생과 젊은 연구원에 대한 적극적인 지원과, 국제심포지엄 개최 등을 통한 국제화에 힘을 쏟을 예정이다.
- 총동문회 관리자
- 2024-05-04
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[연구]기존 불소계 전해질 대체할 고성능 비불소계 전해질 개발
< (왼쪽부터) 생명화학공학과 이진우 교수, 김진욱 박사과정, 김지오 박사과정 >우리 대학 생명화학공학과 이진우 교수 연구팀이 포항공과대학교 조창신 교수 연구팀과 공동연구를 통해 장수명 소듐(나트륨) 금속 음극 및 고출력 해수 전지를 위한 비불소계 전해질을 개발했다고 28일 밝혔다. 불소(F)는 전지의 전기화학적 성능을 향상시키는데 크게 기여하여 현재 상용화된 리튬-이온 전지 외에도 다양한 차세대 전지 전해질의 필수 요소로 자리매김하고 있다. 다만, 비싼 가격, 인체 및 환경에 유해하며 강한 독성이라는 문제점을 가져 이를 대체할 비불소계 전해질 (F-free electrolyte) 개발이 필수적이다. 이 교수 연구팀은 기존 불소계 전해질을 대체할 수 있는 비불소계 전해질을 설계해 매우 뛰어난 가격 경쟁력과 불소계 전해질의 전기화학적 성능을 상회하는 전기화학적 성능을 달성했다. 생명화학공학과 김진욱 박사과정, 김지오 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `에너지 인바이론멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science)' 10월 10권 15호에 출판됐으며, 후면 표지논문(outside back cover)로 선정됐다. (논문명 : Designing Fluorine-Free Electrolytes for Stable Sodium Metal Anodes and High-Power Seawater Batteries via SEI reconstruction)소듐 금속 음극은 기존 리튬 이온 전지의 흑연 음극을 대체할 수 있는 높은 이론적 용량과(흑연: 372 mAh g-1, 소듐 금속: 1,166 mAh g-1) 리튬에 비해 매우 높은 지각 내 존재비로 인해(리튬: 0.002%, 소듐: 2%) 각광받고 있는 차세대 음극 소재 중 하나다. 하지만 소듐 금속 음극은 매우 강한 화학적, 전기화학적 반응성 때문에 지속적으로 유기 전해액과 반응해 소듐 표면에 불균일하고 두꺼운 고체-전해질 계면을 형성하고, 이는 충전 과정에 소듐 금속의 수지상 성장(나뭇가지 모양 성장)을 일으킨다. 소듐 금속의 수지상 성장은 고체-전해질 계면을 파괴해 새로운 소듐 금속을 유기 전해액에 노출시키고 추가적인 전해질 분해를 일으키며, 낮은 쿨롱 효율, 전지 단락 등을 발생시켜 전지 구동에 치명적이다. 기존 불소계 전해질은 소듐 금속 표면에 불화 소듐을(NaF) 형성해 앞서 언급한 소듐 금속의 수지상 성장을 억제한다. 불화 소듐은 강한 기계적 성질로 인해 소듐 금속의 수지상 성장을 물리적으로 억제할 수 있음이 널리 알려져 있으나 불소계 전해질의 높은 가격, 불산(HF) 부산물 형성 등의 치명적인 문제점이 수반된다. < 그림 1. 수소화붕소 소듐 기반 전해질의 수소화 소듐 기반 고체-전해질 계면 형성 메커니즘 >연구팀은 수소화 소듐(NaH)이 불화 소듐을 대체할 수 있다는 최근 연구 보고에 착안해 수소화붕소 소듐(NaBH4) 염을 이써 (ether, C-O-C 결합을 포함) 계열 유기용매에 녹인 전해질을 설계했다. 수소화붕소 소듐은 환원제의 일종으로 유, 무기 합성이 필요한 산업계에서 널리 사용되는 물질이다. 따라서, 같은 부피의 불소계 전해질을 제작하는 것에 비해 5~10% 정도의 비용만이 소요돼 큰 가격 경쟁력을 가진다. 연구팀은 비행시간형 이차이온 질량 분석을 통해(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry, TOF-SIMS) 수소화붕소 소듐 기반의 전해질이 수소화 소듐이 우세한 고체-전해질 계면을 형성함을 밝혔다. 또한, 산화된 소듐 금속을 수소화붕소 소듐에 장시간 담가뒀을 때, 산화막이 점차 수소화 소듐으로 전환되는 것을 비행시간형 이차이온 질량 분석을 통해 확인했으며, 온라인 전기화학 질량 분석(Online Electrochemical Mass Spectrometry)을 통해, 수소화붕소 소듐 전해질을 이용해 전지 제작 후 8시간 정도의 휴지기에 수소 기체가 형성되는 것을 확인했다. 결론적으로, 소듐 금속은 산화하려는 성질이 강해 표면에 불가피하게 산화막을 형성하는데, 수소화붕소 소듐은 환원성이 강해 표면 산화막을 환원시킬 수 있다. 소듐의 표면 산화막이 환원되면서 수소 기체가 발생함과 동시에 다시 소듐 금속과 반응해 수소화 소듐이 생성되며 연구팀은 이를 `고체-전해질 계면 재건 현상'이라고 명명했다. 이를 통해, 수소화붕소 소듐 기반의 전해질은 소듐-소듐 대칭전지에서 600 사이클, 소듐-알루미늄 반쪽 전지에서 99.67%의 쿨롱 효율을 보여 불소계 전해질에 비해 매우 우수한 전기화학적 성능을 제공했다.< 그림 2. 해수전지 개략도 >더 나아가, 연구팀은 수소화붕소 소듐 기반 전해질을 해수 전지에 적용했다. 높은 전류밀도인 1 mA cm-2에서 기존 불소계 전해질은 35회 정도의 수명 특성을 보인 반면, 수소화붕소 소듐 기반 전해질은 150회 이상의 장수명 특성을 달성했다. 마찬가지로, 기존 불소계 전해질의 출력밀도는 2.27 mW cm-2 에 그친 반면, 수소화붕소 소듐 기반 전해질의 출력밀도는 2.82 mW cm-2로 큰 차이를 보였다. 연구팀이 개발한 수소화붕소 소듐 기반의 전해질은 비용 절감, 수명 특성 향상을 통해 해수전지의 상용화에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다. 제1 저자인 김진욱 박사과정은 "기존 소듐 전해질의 필수 원소였던 불소 없이도 불소계 전해질의 성능을 상회하는 전해질을 개발한 것은 큰 의미가 있다ˮ 라며 "앞으로 비불소계 소듐 전해질과 그에 따른 고체-전해질 계면에 관한 연구가 활발해질 것으로 판단된다ˮ 라고 말했다. 한편 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업과 한국전력 사외공모 기초연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.< 그림 3. 후면 커버 이미지 >
- 총동문회 관리자
- 2024-01-13
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[협약]화성시·카이스트, 반도체 핵심인력 육성 업무협약
서철모 화성시장(사진 가운데)을 비롯해 이원욱 국회의원(사진 왼쪽 여섯번째), 이광형 카이스트 총장, 정후식 롯데백화점 동탄점장, 고서곤 과학기술정보통신부 연구개발정책실장 등 10여 명이 ‘KAIST-화성 사이언스 HUB’구축 업무협약을 체결하고 있다. (화성시 제공)© 뉴스1 경기 화성시가 카이스트, 롯데백화점 동탄점과 손잡고 반도체 핵심인력 육성에 나섰다. 시는 11일 롯데백화점 동탄점에서 서철모 화성시장을 비롯해 이원욱 국회의원, 이광형 카이스트 총장, 정후식 롯데백화점 동탄점장, 고서곤 과학기술정보통신부 연구개발정책실장 등 10여 명이 참석한 가운데 ‘KAIST-화성 사이언스 HUB’구축 업무협약을 체결했다. 협약에 따라 시는 롯데백화점 동탄점이 기부한 지하 3층 1870㎡에 오는 2022년 3월을 목표로 카이스트와 함께 반도체설계교육센터(IDEC), 스타트업 공유사무실, 대중강연장, 과학전시관을 갖춘 사이언스 허브를 조성할 계획이다. 카이스트는 반도체설계교육센터(IDEC)를 유치하고 반도체 인력교육과 기업 컨설팅, 청년창업 및 산업체 애로기술 자문 프로그램을 담당하기로 했다. 또한 정기적으로 카이스트 스타 교수를 활용한 대중강연과 전시로 과학기술에 대한 시민들의 관심과 흥미를 높일 예정이다. 이원욱 국회의원은 “오랜 노력이 결실을 맺게 돼 매우 기쁘게 생각한다”며 “과학기술정보방송통신위원장으로서 국회 차원에서 지원방안을 강구해 나갈 것”이라고 말했다. 서철모 화성시장은 “우리 시는 삼성전자를 비롯해 1500여 개의 반도체 기업이 소재하는 K-반도체 전략도시”라며 “카이스트와 함께 핵심인력부터 창업, 과학의 대중화까지 ‘K-과학 허브’로 자리매김할 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다.한편, 이번 협약기간은 2022년 1월 1일부터 2031년 12월 31일까지이다.출처 : 뉴스1 https://www.news1.kr/articles/?4490222
- 총동문회 관리자
- 2023-10-06
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살아있는 미생물 내 바이오 플라스틱 생성 관찰 최초 성공
< (왼쪽부터) 이상엽 특훈교수, 박용근 석좌교수 >우리 대학 생명화학공학과 이상엽 특훈교수(연구부총장)와 물리학과 박용근 석좌교수 공동연구팀이 ‘3차원 홀로그래픽 현미경 기술을 통한 미생물의 바이오 플라스틱 과립 생산 특징 규명’에 성공했다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘미국국립과학원회보(PNAS)'에 7월 27일 字 온라인 게재됐다.※ 논문명 : Three-dimensional label-free visualization and quantification of polyhydroxyalkanoates in individual bacterial cell in its native state※ 저자 정보 : 이상엽(KAIST, 교신저자), 박용근(KAIST, 교신저자), 최소영(KAIST, 공동 제1 저자), 오정훈(KAIST, 공동 제1저자), 정재황(KAIST, 공동 제1저자) - 총 5명 전 세계적으로 폐플라스틱으로 인한 환경오염 및 생태계 파괴, 미세 플라스틱의 인류 보건 위협 등의 문제가 심각해짐에 따라 다양한 규제 및 대안 기술들이 연구되고 있다. 그중 미생물로부터 만들어지는 폴리에스테르인 폴리하이드록시알카노에이트 (polyhydroxyalkanoate, 이하 PHA)가 기존 합성 플라스틱을 대체할 친환경 바이오 플라스틱으로 많은 관심을 받고 있다. PHA는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 범용 플라스틱과 유사한 물성을 가지고 있어 용기 포장재, 비닐, 일회용품 등의 다양한 활용이 가능하며, 토양이나 해양 환경에서 생분해가 가능한 고분자라는 가장 중요한 장점을 갖고 있다. PHA는 몇몇 미생물 내에 불용성의 과립(granule) 형태로 발견되는 고분자 물질로, 미생물이 환경 변화 및 세포 상태에 따라 탄소원, 에너지원으로 세포 내에 축적하게 된다. PHA가 세포 내에 축적되는 원리를 관찰하기 위해 여러 연구가 진행돼왔다. 형광 현미경, 투과전자현미경, 전자 저온 촬영 등의 기술이 이용됐는데, 이는 2차원상의 이미지만을 제시하거나 형광 물질과 같은 별도의 표식이나 세포의 고정/절편 제작 과정이 있어야 하여, 세포 원래 그대로의 상태에서의 관측이 어려웠다. 따라서 기술적 한계로 인해 세포 내에서 PHA 과립 형성에 대한 완전한 이해가 어려웠고, 관측 결과에 기반을 둔 여러 형성 메커니즘 모델만이 제안돼왔다. 이에 이상엽 특훈교수와 박용근 석좌교수 공동연구팀은 최근 떠오르고 있는 *3차원 홀로그래픽 현미경 기술을 통해 PHA 생산 박테리아의 심층 관찰 및 정량/정성 분석 연구를 수행했다.*3차원 홀로그래픽 현미경 기술은 물질의 굴절률(refractive index)을 활용하는 이미징 방법으로, 염색 등 준비 과정을 필요로 하지 않기 때문에 살아 있는 세포의 3차원 정보를 정량적으로 측정 가능하다. 연구팀은 PHA의 한 종류인 *PHB 생산 미생물로 잘 알려진 쿠프리아비두스 네카토르(Cupriavidus necator)와 이 미생물의 PHB 합성 대사회로 유전자를 가진 재조합 대장균을 이용해 비교·분석을 수행했다.*PHA는 현재까지 약 150여 가지의 하이드록시산 화합물들이 단량체로 보고되었으며, PHA 중 가장 대표적이며 많은 연구가 이루어진 것이 poly(3-hydroxybutyrate) [PHB]임 연구팀은 재구성된 세포의 3차원 굴절률 분포로 단일세포 수준에서 세포와 세포 내 과립의 3차원 시각화 및 이를 통한 부피, 질량, 밀도, 분포 등의 정량 분석에 성공했다. 수백 개의 단일 세포들과 세포 내의 PHA 과립에 대한 정량 및 이의 통계 분석을 통해 두 미생물에서의 PHA 과립 형성의 차이점을 도출해냈다. 특히, 단일세포 내의 PHA 과립의 밀도의 개념을 새롭게 제시했으며, 두 미생물에서의 PHA 과립의 밀도의 차이 및 세포 내 분포 형태 및 위치에 대한 특이적인 차이를 발견했다. 더 나아가서, 두 미생물의 PHA 과립 형성의 차이를 나타내게 하는 핵심 단백질을 규명해, 재조합 대장균의 PHA 과립 형성의 양상을 쿠프리아비두스 네카토르와 유사하게 변화시킬 수 있었다. 또한, 실시간 모니터링을 통해 최대 약 8시간 동안의 세포와 세포 내 PHA 과립의 성장 과정을 보여주는 3차원 영상을 제작할 수 있었다. 이는 미생물이 살아있는 상태에서 별도의 처리 과정이 없는 자연 상태 조건 하에, 세포 내 PHA 과립의 형성과 세포 분열과 연계된 이동을 3차원에서 실시간으로 관측한 세계 최초의 결과라는 데 큰 의의가 있다. 그림 1. PHA 생산 미생물의 3차원 광 회절 단층 촬영 과정 모식도< 그림 1. PHA 생산 미생물의 3차원 광 회절 단층 촬영 과정 모식도 >이상엽 특훈교수는 “이번 연구를 통해 미생물의 PHA 생산 원리에 대해 더욱 깊은 이해가 가능해졌고, 이는 생물학과 물리학의 융합 연구로서 이뤄진 성과라는 데에 큰 의의가 있으며, 향후 다양한 바이오 플라스틱 생산 공정 개발에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구는 과기정통부가 지원하는 기후변화대응기술개발사업과 바이오·의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.출처 : 카이스트
- 총동문회 관리자
- 2023-08-31
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개교 50주년 기념 세계 대학 총장 정상회의(Summit) 개최
▲ 카이스트(KAIST), 개교 50주년 기념 세계 대학 총장 정상회의(Summit) 개최 포스터[공감신문] 염보라 기자=코로나19가 바꾼 경제·금융·문화 지형도는 대학의 전통적인 역할과 가치평가에도 큰 변화를 가져오고 있다. 가속화되는 4차 산업혁명과 포스트 코로나 시대에 대학은 어떻게 변해야 경쟁력을 유지하고 질적 성장(quality growth)을 가져올 수 있을지, KAIST를 포함한 세계 명문대학교 총장 4명이 온라인을 통해 심도 있는 의견을 나누는 자리가 마련됐다.KAIST(총장 신성철)는 3일 오전 10시부터 12시까지 대전 본원 학술문화관(E9) 5층 정근모콘퍼런스 홀에서 `KAIST 서밋(KAIST Summit)'을 개최한다고 1일 밝혔다. 2시간 동안 진행되는 이 행사는 온라인 플랫폼을 통해 전 세계에 실시간으로 방송된다. `글로벌 위기 속 대학의 역할과 책임'이라는 주제로 열리는 이번 총장정상회의(summit)는 KAIST 신성철 총장을 포함해 MIT·도쿄공업대학·노스웨스턴대학 등 4개 대학 총장이 기조 연사로 참여한다. 이번 서밋은 개교 50주년 기념사업의 일환으로 KAIST가 향후 100년을 향해 나아갈 비전을 제시하고 세계 초일류 과학기술대학으로 거듭나기 위한 발전 방향과 전략을 모색하기 위해 마련한 행사다. 또 코로나19와 같은 전염병의 대유행·기후변화·빈부격차·인공지능(AI)의 확산에 따른 사회경제적 변화 등 전 세계가 직면한 중대한 문제들을 짚어보고, 이 같은 위기 속에서 KAIST를 비롯한 대학들의 새로운 역할과 책임에 대해서도 논의할 예정이다. 첫 번째 기조 강연자인 라파엘 라이프(L. Rafael Reif) MIT 총장은 KAIST의 50주년을 축하하고 `대학, 변화를 선도하는 엔진(Universities as Engines of Change)'이라는 주제로 인류의 주요 도전과제 해결에 대학이 기여할 수 있는 역량에 대해 강연한다. 라이프 총장은 특히 미래지향적·인간적·과학 중심적 리더십의 중요성을 강조하며, 교육·연구·산학협력·사회봉사를 중심으로 대학이 변화와 혁신을 선도한 사례들을 소개할 예정이다.이어, 카즈야 마스(Kazuya Masu) 도쿄공업대학교 총장은 `우리의 미래를 설계하는 방법-도쿄공업대학교의 DLab 사례(Designing Our Future-Tokyo Tech DLab's Approach)'라는 주제로 두 번째 기조연설에 나선다. 대학의 중요한 역할은 사회와 지속적으로 소통하고 혁신을 주도하는 것이라고 주장하는 카즈야 마스 총장은 오늘날처럼 불확실성이 증대되고 급변하는 시대에 도쿄공업대학이 대학의 이해관계자는 물론 대중과 함께 공유하고 있는 미래 비전을 소개할 예정이다. 이와 함께, 미래 설계를 위해 어떻게 소통하고 협력했는지에 관해 DLab의 성공적인 활동 사례도 소개한다. 세 번째 기조 연사인 모턴 샤피로(Morton Schapiro) 노스웨스턴대학교(이하 노스웨스턴대) 총장은 `뉴노멀 시대의 대학(The University in the `New Normal')'이라는 주제로 대학이 코로나19에 대응하며 얻은 교훈을 중심으로 강연한다. 샤피로 총장은 연구·교육·공공서비스를 포스트 코로나 시대에 부합하도록 개선하기 위해 이제까지의 경험을 어떻게 활용할 것인지에 대해 강조하고 이런 노력이 4차 산업혁명과 관련해 변화하는 노동시장 수요에 대응하는 데 어떤 영향을 미칠지에 관한 의견을 내놓는다. 신성철 KAIST 총장은 마지막 기조연설자로 나서 `KAIST, 다음 50년의 꿈을 위한 비전과 혁신(Vision & Innovations for the Next Dream of KAIST)'이라는 주제로 강연한다. 개교 50주년을 맞은 KAIST의 역사를 뒤돌아보고 다음 50년 동안 KAIST가 인류의 번영과 행복에 기여하는 `글로벌 가치 창출 선도대학(Global Value -Creative Leading University)'으로 도약하기 위한 비전과 혁신 전략을 제시한다. 신 총장은 교육·연구·기술사업화·국제화·미래전략 등 5개 분야의 목표를 설정하고 이를 달성하기 위해 진행 중인 구체적인 혁신사례들을 소개할 예정이다. 4인의 총장은 기조 강연자로서 각자의 주제로 강연한 후 패널리스트로 참여해 `정보격차', `인공지능의 새로운 도전과제', `사회적 기업가정신과 산학협력' 등의 3개 주제를 다루는 집중토론을 진행한다.먼저, 4차 산업혁명과 코로나19의 여파로 심화되고 있는 계층·지역·국가 간 `정보격차(digital divide)'를 해소하기 위해 대학이 교육과 연구를 통해 제안할 수 있는 해결방안을 고민한다. 정보격차가 국가나 인종에 대한 불평등으로 확대되지 않으려면 국가 간의 효율적인 국제 공조가 필요한데, 이를 도출하기 위해 대학이 할 수 있는 가교역할이 무엇인지에 대해 서로 의견을 나눌 예정이다.이어, 최근 사회·경제·윤리적인 측면에서 인류 삶의 패러다임을 크게 변화시키며 눈부신 성장을 보이는 인공지능과 로봇 기술도 화두로 다룬다. 패널리스트들은 `인공지능의 새로운 도전과제(Emerging Challenges in Artificial Intelligence)'라는 주제로 인공지능이 가져올 변화에 대한 대응 방안을 토론한다. 마지막으로, `사회적 기업가정신과 산학협력(Social Entrepreneurship and University-Industry Collaboration)'에 관한 토론도 진행된다. 학생들이 사회의 다양한 문제에 관심을 가지는 일에서 출발해 이를 해결하기 위한 노력의 일환으로 사회적 기업을 창업하는 것과 이러한 창업 기업들을 유기적으로 지속시킬 수 있는 대학의 지원방안에 대해 논의하고 산학협력과 혁신 창업 활성화를 위한 대학의 건설적인 역할도 짚어볼 예정이다. 패널 토론 후에는 KAIST 재학생, 동문 및 교직원과 KAIST 진학을 희망하는 고등학생 등으로 구성된 온라인 청중 150명과 함께하는 질의 및 응답도 준비돼 있다.▲ KAIST Summit 연사들 [사진=KAIST]신성철 총장은 "과학기술 혁신을 선도하는 글로벌 4개 대학 총장이 모여 위기 극복방안을 논의하고 포스트 코로나 시대에 새롭게 부상하는 표준(new normal) 속에서 대학의 역할과 책임을 재조명하는 뜻 깊은 자리가 될 것ˮ이라고 `KAIST 서밋'의 개최 배경을 밝혔다. 이번 총장 정상회담은 `유튜브 KAIST 채널'을 통해 전 세계에 실시간으로 중계되며 한국어-영어 동시통역과 한글 자막이 제공된다. 출처: 카이스트(KAIST), 개교 50주년 기념 세계 대학 총장 정상회의(Summit) 개최 - 공감신문 - http://www.gokorea.kr/698254
- 총동문회 관리자
- 2023-08-06
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[교육리더] 신성철 KAIST총장이 일구는 ‘한국과학의 국격’ ‘인류번영과 행복증진에 기여할 이공계인재’
“최고(Best)보다 최초(First) 또는 유일한(Only)”‘정부의 가장 성공한 프로젝트’ KAIST.. 10년내 ‘세계톱10’ 겨냥[베리타스알파=김경 기자] 신성철 KAIST(Korea Advanced Institute of Science and Technology, 한국과학기술원) 총장은 카리스마가 대단하다. 과학자로서 리더로서 차고 넘치는 이력을 알고 보면 충분히 고개가 끄덕여진다.2012년 수상한 대한민국최고과학기술인상이 순수한 학문적 업적을 기리는 상이라면 2007년 수훈한 과학기술훈장 창조장(1등급)은 국내 과학기술계를 세계무대로 끌어올린 신 총장을 다른 과학자들과 다르게 만드는 리더십의 근거다. KAIST 물리학 교수로서 연구업적을 쌓는 걸 기본으로, 원내에서는 학생부처장 국제협력실장 기획처장의 보직에 더해 KAIST 고등과학원 설립추진단장, KAIST 스핀정보물질창의연구단장, KAIST 나노과학기술연구소 초대소장, KAIST 부총장의 직까지 올랐다. 원외에서도 한국과학기술한림원 정회원을 기본으로 한국과학기술한림원 국제협력부장, 미국물리학회 석학회원, 한국자기학회 회장, 국제자성학술대회 의장, 한국물리학회 회장, 국가기술자문회의 미래전략분과의장, 국가과학기술자문회의 부의장 등 정력적인 활동을 이어왔다.과학자로서, 또 과학계 원로로서 품었던 꿈을 DGIST 초대총장 및 제2대총장을 지내면서 융복합 교육혁신으로 선보였고, 2017년 KAIST로 돌아와 제16대 총장을 지내며 올해 4년째 교육혁신에 연구혁신 기술사업화혁신을 일구고 있다. 신 총장이 4년도 안 된 KAIST 총장 재임기간 다진 국내 과학계 발전을 위한 여러 초석은 제대로 밀어붙이기만 하면 대한민국 과학계가 세계적 반열로 올라설 기제가 될 것임에 분명한 단서들이다. 그만한 포부와 실행력을 가진 과학자가 바로 신 총장이다. 신 총장의 발언엔 전반적으로 “단순히 최고(Best)가 아닌 최초(First) 또는 유일한(Only)”이라는 신념이 함께 흐른다.신성철 KAIST 총장/사진=최병준 기자<신성철이 키우는 이공계인재>신 총장이 키우는 이공계인재는 “인류번영과 행복증진에 기여하는 인재”다. 신 총장이 말하는 KAIST는 “국민들께 희망과 자부심을 드릴 때 존재가치가 있다”. 반 세기 전, 전 세계에서 가장 가난했던 나라가 600만불 차관을 갖고 세운 KAIST는 그만한 돈을 빌려줄 가치가 있는지 검증하는 ‘터만 보고서’에 ‘KAIST는 30년이 지나면 국제적 명성의 기관이 될 것이고 한국인의 자존감을 높여줄 기관이 될 것이다’라는 문장이 미래완료시점으로 적혀 있다. 보고서를 작성한 프레드릭 터만은 ‘실리콘 밸리의 아버지’라 불리는 스탠포드대 교수다. 스탠포드대에서 세계일류의 연구학풍을 세우고 실리콘 밸리의 형성에 크게 기여한 인물로 평가된다. 터만 교수의 미래완료시점 표현은 이미 KAIST가 현실로 입증했다. 세계적 기업으로 우뚝 서 있는 삼성전자 등 국내 주요 반도체기업의 박사급 인력 25%가 KAIST출신이다. 삼성전자나 SK하이닉스의 대표적인 CEO와 CTO가 모두 KAIST 졸업생이다. 국내 이공계 대학교수의 약20%와 과학기술분야 정부출연연구소 박사급 인력의 약25%가 KAIST출신이다. KAIST출신 벤처기업가들의 수가 5000명가량으로 추산되고 있는 가운데 대표적인 KAIST 창업기업으로 네이버 넥슨 등 IT업체뿐 아니라 인바디 등 제조 벤처업체들까지 포진해 있다. 1224개 KAIST 동문 창업기업의 고용창출성과는 4만5000여 명이며 총 연매출액은 18조5000억원, 총 자산은 31조9000억원 규모다. 우리나라 산업화 태동기에 국내최초의 연구중심대학원으로 1971년 개교, 1984년에 학사과정 개설 이후 배출한 박사 1만2750명 포함 총 6만6676명(올 2월기준)의 졸업생들이 일군 성과의 단면이다. 정부가 KAIST에 2019년 2038억원, 2020년 2167억원 수준의 출연금을 댔고, 지난 49년간 KAIST에 총 3조5000여 억원을 지원한 것을 감안하면, 창업분야만 하더라도 KAIST에 대한 정부의 투자자본수익률은 약5배에 달한다. KAIST를 정부의 가장 성공한 프로젝트 중 하나라 할 수 있는 배경이다.내년 2월이면 정부의 가장 성공한 프로젝트로 꼽히는 KAIST가 설립50주년을 맞는다. 신 총장은 “반 세기라는 상징적 의미도 있겠지만, KAIST가 임무수행대학으로서 소임을 다한 이상 이제는 시대변화에 맞춰 세계적인 대학을 넘어 ‘글로벌 가치창출 선도대학’으로 도약하겠다는 새로운 비전을 수립했다. 국가와 인류의 번영과 행복 증진에 기여하는 대학으로 나아가겠다는 제2 도약을 준비하고 있다”고 포부를 내놓는다. 신 총장이 제시한 KAIST 미래비전의 핵심은 ‘비전 2031’이라는 이름으로 교육 연구 기술사업화 국제화 미래전략의 다섯 가지 분야별 혁신과제를 추진해 4차산업혁명시대를 선도하고 국가와 인류의 번영과 행복 증진에 기여하는 세계 10위권 대학으로 발돋움하는 것이다.신 총장의 비전은 미래사회를 꿰는 통찰에서 시작한다. 신 총장은 무엇보다 “미래사회의 발전을 위해 이공계인재들의 역할이 그 어느 때보다 중요해지고 있다”고 강조한다. “4차산업혁명시대 인류는 초지능 초연결 초융합의 메가트렌드로 인해 기존의 선형적인 변화가 아닌 기하급수적인 과학기술 발전을 경험하며 새로운 문명의 혜택을 누리게 될 것이다. 각 산업혁명엔 핵심 동인 기술이 있는데, 1차산업혁명은 스팀엔진, 2차산업혁명은 전기, 3차산업혁명은 컴퓨터와 인터넷, 4차산업혁명은 인공지능(AI)이라 본다. AI기술혁신을 기반으로 한 미래사회의 변화를 선도하고 승자독식 체제의 글로벌 기술패권 경쟁에서 앞서가기 위해서는 AI를 전공한 이공계인재를 선도적으로 양성하는 일이 급선무다. AI관련 논문 한 편 이상, 특허 한 개라도 낸 ‘전문인력’의 수가 국내에는 미국의 1% 정도에 불과하다. 그런데 국제특허는 미국의 10% 정도를 냈다. 인력에 비하면 연구성과가 잘 나온 것이다. 결국 인재양성이 길이다.”신 총장 재임 중에 이미 AI연구는 KAIST 안에 깊숙이 들어와 있다. 신 총장은 “4차산업혁명시대 미래사회 변화를 이끌 AI인재는 3단계로 구분할 수 있다. 1단계는 AI를 산업에 활용할 수 있는 인력이다. 2단계는 AI플랫폼을 개발할 수 있는 인력이다. 3단계는 AI알고리즘 개발인력 및 난제를 해결할 AI사이언스 인력”이라며 “KAIST는 작년 8월 설립한 ‘AI대학원’과 설립을 준비하고 있는 ‘AI연구원’을 통해 2~3단계에 초점을 맞춰 글로벌 경쟁력을 갖춘 연구와 AI인재양성을 계획했다. AI대학원 교수들의 수준은 아시아권에선 톱, 세계권에선 10~12위로 매우 높다. 결과적으로 AI인재들은 미래산업 혁신의 주역이 될 것이다. 올해 초 미국에서 개최된 국제전자제품박람회(CES) 행사를 참관하면서 참가기업 대다수가 소프트웨어나 하드웨어적인 플랫폼을 기반으로 AI기술을 구현하는 제품과 서비스를 선보이는 데 여념이 없었음을 확인하며 ‘4차산업혁명시대에는 AI플랫폼을 지배하는 자가 궁극적인 승자가 될 것’이라는 결론을 내렸고, AI인재들은 이러한 혁신을 선도할 것이라는 생각에 변함이 없다”고 자신했다.KAIST는 이미 대한민국 최초의 인공지능 연구소를 설립한 전통을 지니고 있다. 1995년에 시작한 KAIST의 AI연구는 현재 AI를 전공한 교수가 30여 명, AI연구에 직간접적으로 참여하고 이는 교수가 전체 전임직 교원의 약20%인 120여 명 수준의 인력이 연구를 수행중에 있다. 신 총장은 ‘AI연구원’ 설립의 준비와 함께 학부신입생을 대상으로 AI기초과목을 제공하고, 장기적으로 ‘AI대학원’과 학부와 ‘AI연구원’으로 구성된 독립된 ‘AI College’의 설립까지 계획, 준비해갈 방침이다. “AI분야 인적자원과 교육 및 연구 인프라를 활용해 KAIST를 세계 최고(Best) 최초(First) 유일한(Only) AI융합연구를 수행할 수 있는 이공계인재 양성의 산실로 자리매김하게 하고자 한다”는 신 총장 포부다. 지금껏 포부가 실행되어진 이력을 돌이켜봤을 때, 신 총장의 포부가 곧 실현가능한 KAIST의 미래, 대한민국의 미래로 읽힌다. KAIST의 인재양성에서 시작, 인류번영과 행복증진에 기여하는 대한민국이라는 국격 말이다.<이공계인재 양성, 의료융합의 파격>신 총장에 의하면 국가미래, 아니 인류의 미래를 책임질 인재들이 이공계인재들이라는데, 이 땅에는 ‘이공계기피현상’이라는 용어가 있다. 신 총장은 “대단한 오해의 소지”라며 일축했다. “대입수능에서 이공계비율이 가장 낮았던 2002년 27%를 기록한 이후, 꾸준히 개선되어 2020학년도 고3은 인문계열54% 자연계열46%의 비중이다. 통계가 증명하듯 ‘이공계기피현상’은 오늘날 우리사회에 존재하지 않으며, 향후 이공계를 선택하는 학생비율은 더 늘어날 것으로 예상한다.”신 총장의 전망을 뒷받침하는 사례는 AI기술의 중요성 확대추세라는 현재의 상황에 있다. 신 총장은 “AI는 거의 모든 산업 분야에 적용되어 고부가가치 창출을 가능하게 하며, 의료 법률 투자 등 비이공계 분야로 여겨지던 전문분야에서도 필수적인 기초기술이 되고 있다”며 “AI기술을 이해하고 이를 적용할 수 있는 AI친화형 이공계인재는 4차산업혁명시대 과학기술 연구개발의 고도화뿐 아니라 사회 각 분야에서 두각을 나타낼 것으로 기대된다”고 말한다. “과학기술계에 몸담은 과거 기성세대들은 대부분 특정 전공 분야에 관한 연구를 통해 대학교수와 연구소의 연구원 및 기업임원으로 성장하는 목표를 추구해왔지만 현재 KAIST학생들은 이공계전공을 배경삼아 다양한 분야로 성공적 진출을 하고 있다. 예를 들어 이준표 소프트뱅크벤처스 대표는 20여 년 전 KAIST 전산학과 재학시절 창업에 대한 남다른 열정을 갖고 소프트웨어 개발업체를 창업했다. 당시 그가 창업에 전념하도록 2년 가까이 휴학을 허락했으며, 이후 중퇴를 하고 여러 벤처기업에서 성공을 거둬 지금은 일본 소프트뱅크 자회사인 소프트뱅크벤처스에서 우리나라를 포함해 아시아지역 초기 벤처기업 투자를 총괄하고 있다. 그가 창업분야에서 쌓아온 역량과 사회에 대한 영향은 과학기술계 학자들의 연구역량과 성과 못지않게 크다. 이준표 대표의 사례는 이공계인재들이 다양한 스펙트럼의 직업군을 탐색하며 진로를 설계하고 그 분야에서 글로벌 리더가 될 수 있음을 보여주고 있다.”또 하나 이공계인재 양성의 걸림돌로 등장한 게 ‘의대쏠림현상’이다. 2022학년을 기점으로 의대정원이 늘어날 전망에 약대 학부과정전환까지 겹치는 ‘악재’가 학령인구감소와 함께 이공계를 흔드는 위험요소가 될 수 있다. 신 총장 역시 “최상위권의 고등학생들이 자신의 개성과 꿈을 무시하고 의대입학을 선택한다면 개인적으로나 국가적으로나 큰 손실이 될 것”이라 우려했다. “의사의 95%이상은 임상의학자, 즉 알려져 있는 의학적 지식을 잘 소화하고 이를 환자의 상태에 맞춰 ‘의료 서비스’를 제공하는 지식노동자다. 따라서, 난치병의 치료제나 바이러스 백신 등 인류를 위한 임팩트 있는 기술을 개발하고 새로운 발견을 하며 연구의 희열을 원하는 인재에게 의사는 다소 지루한 직업일 수 있다. 또한 4차산업혁명으로 인해 의료서비스 제공은 AI를 장착한 로봇이 인간보다 더 잘 수행할 날이 곧 다가올 것이다. 단순히 의대진학을 목표로 할 게 아니라 시대흐름을 읽어야 한다. 4차산업혁명시대에는 AI를 중심으로 한 디지털 기술과 바이오 의료 기술의 융합을 통한 새로운 부가가치 창출이 중요해지고 있다. 디지털 헬스케어 분야는 연21%, 의료 빅데이터 분야는 연27%, 의료AI 분야는 연48%의 괄목할 성장이 기대되고 있다. 신약개발을 효율적으로 수행하기 위해서는 AI와 약학을 전공한 연구자의 협업이 필요한 것처럼 규모와 기술변화의 속도 측면에서 타 산업분야를 압도하고 있는 바이오/의료시장을 선점하기 위해선 이공계와 의학의 경계를 허무는 융합연구를 수행할 인재가 필요하다.”이공계와 의학의 경계를 허무는 융합연구는 이미 KAIST에서 진행되고 있다. KAIST 바이오뇌공학과 예종철 교수 연구팀이 건국대 의대 영상의학과 문원진 교수팀 등과 함께 MRI에서 재촬영 없이도 누락된 강조영상을 얻을 수 있는 AI기술을 개발한 사례가 대표적이다. KAIST는 작년 국립암센터와 MOU를 체결하고 AI전공 교수들과 국립암센터의 암 예방/진단/치료 분야 전공 교수들의 협력연구를 통해 4차산업혁명시대 헬스케어 혁신을 위한 협업의 롤모델을 만들어가고 있다. 신 총장은 “이번 코로나19 위기에서 의학계와 과학계의 협업이 굉장히 중요함을 재차 알았다”며 “마스크 방호복 진단키트 등과 관련해 의료현장에서 일어난 문제를 풀 사람은 과학계에 있다. 생명과학자들이 백신을 개발하고, 재료공학자들이 마스크를 개발한다. 열화상카메라도 과기원 출신들이 만들고 있다”고 상황을 설명했다. “굳이 개발하지 않아도 이미 만들어진 걸 몰라서 사용 못하는 경우도 있다. 의사가 말하기엔 방호복을 입고 청진기 소리를 듣기 어렵다 하는데, 과학자가 듣기엔 이미 상용되고 있는 블루투스 하나로 해결할 수 있을 정도다.”KAIST 생명과학기술대학 산하의 생명과학과와 의과학대학원, 공과대학 산하의 바이오및뇌공학과와 생명화학공학과 등에 소속된 150여 명의 교수들이 바이오/의학 분야 첨단연구를 집중적으로 수행하고 있는 것 역시 KAIST가 바이오/의학 분야의 국가적 중요성을 얼마나 크게 인지하고 있는지를 보여주는 근거다. 신 총장은 “타 과에 소속되어 있으면서도 바이오/의학 관련 연구를 진행하고 계신 교수들을 포함할 경우 KAIST 전체 교원의 약 절반이 바이오/의학 분야의 연구에 관여하고 있다고 보면 된다. KAIST 바이오/의학 분야 학과에서는 1000여 명의 석/박사 과정 대학원생들이 연구에 매진하며 바이오/의학 분야의 미래를 준비하고 있다”고도 말했다. “결국 바이오/의료와 디지털 기술의 융합을 기반으로 한 스마트 바이오/의학 등 첨단 바이오/의료 분야를 전공하려는 인재들에게는 관련 교육과 연구 및 협업의 인프라를 갖춘 KAIST가 최선의 선택이다.” 신 총장이 전하는 KAIST의 바이오/의학 연구상황은 단순진료를 넘어서는 미래 의학계의 발전상을 전개하는 것으로, 의대진학을 희망하는 수험생들이 필히 인지하고 있어야 할 학문분야의 신세계다.KAIST가 지닌 의학과의 융복합연구는 가장 최근 팬데믹 코로나19에 대응하는 KAIST의 자세에서도 엿볼 수 있다. 신 총장은 “핵무기는 가공할만한 위협이지만 국소적이고, 기후온난화는 전 세계적 위협이지만 진행속도가 완만하다. 반면 이번 코로나19사태를 통해 바이러스는 빠른 감염속도로 단기간 내에 전 세계로 퍼지며 인류 전체에 직접적이고 치명적인 위협을 줄 수 있음을 입증했다”며 “KAIST는 코로나19 위기 극복 및 포스트 코로나 시대의 선제적 준비를 위해 ‘코로나 대응 과학기술 뉴딜사업’을 마련하고 있다. 4월7일 개최한 ‘코로나19 위기 극복을 위한 과학기술계 기관장 간담회’에서 처음 제안한 ‘코로나 대응 과학기술 뉴딜사업’의 목표는 KAIST가 보유한 첨단 과학기술과 연구역량을 활용해 ▲재난적 감염병과 일상 안전/위생위험 극복을 위한 예방보호 응급대응 치료복구의 3단계 통합솔루션을 개발하고 ▲포스트 코로나 시대 세계최초형 스마트모빌리티 기반의 건강질병관리 신산업을 창출하며 ▲‘Super Clean, Smart Mobile’을 국가 간판 과학기술로 브랜드화하는 것이다. 정부는 바이오/의료 산업을 차세대 먹거리로 육성하고 경제를 회복시키는 반전의 계기를 만들기 위해 ‘코로나 대응 과학기술 뉴딜사업’을 전폭적으로 지원해야 한다. 정부가 이를 국가차원으로 격상해 추진한다면 이는 1930년대 대공황 위기 극복을 가능하게 한 美 뉴딜정책, 2차 세계대전 이후 유럽의 경제부흥을 이끌었던 마셜플랜, 2008년 글로벌 금융위기 속에서 신성장동력 개발을 위한 연구개발 투자를 과감히 확대했던 美 국가혁신전략에 버금가는 전 지구적 위기극복의 성공사례가 될 것”이라 자신했다. 다양한 배경의 교수 50명가량이 과제를 도출했고, 신 총장은 관련해 추경예산을 정부에 요청한 상태다. 작년 8월 일본이 우리나라는 ‘화이트 리스트’에서 제외한다는 조치를 접한 직후 KAIST가 이를 국난(國難)으로 여기고 과학기술적 해법제시를 위해 ‘KAIST 소재/부품/장비 기술자문단’을 출범, 이것이 전국 대학과 연구기관들이 일본의 수출규제로 영향을 받게 된 기업을 지원하겠다는 노력에 동참토록 하는 도화선이 되었던 것처럼, 신 총장이 주장하는 ‘코로나 대응 과학기술 뉴딜사업’은 다시 한 번 KAIST가 국민에게 위기극복을 향한 희망의 메시지를 전하고 있는 것으로 읽힌다.<국가차원의 이공계인재 양성>신 총장은 카리스마가 무색할 만큼 섬세하다. 과기원 수장으로서의 리더십 이면엔 교육자 연구자다운 면모가 여실히 드러난다. 대학 총장 가운데 신 총장만큼 학부교육에 해박한 인물도 없을 듯하다. DGIST 초대총장으로서 과기원을 설계하며 학생선발부터 ‘최전선’에 나섰던 인물이기 때문이다. 신 총장이 KAIST에 총장으로서 돌아오며 선보인 여러 ‘혁신’ 가운데 우선 교육혁신이 돋보인다. 신 총장 취임 이후 2년간의 준비를 거쳐 2019년 9월 기초과학과 공학 인문학 기업가정신과 글로벌 리더십을 갖춘 창의융합인재 양성을 위한 ‘융합기초학부’를 공식적으로 설치했다. 융합기초학부는 과학기술 전문가로서의 역량뿐 아니라 초학제적 사고력을 갖춘 창의융합형 인재양성을 목표하고 있다. 학생 스스로 자신이 원하는 진로와 관심 분야에 따라 개인맞춤형 전공 교과목을 교수의 1대1 지도를 바탕으로 직접 설계해 공부한다는 특징을 가지고 있다. “4차산업혁명시대에 새로운 발견과 발명은 세부학문의 경계를 초월하고, 나아가 물리, 사이버, 바이오 시스템간 경계를 초월해 이뤄질 것이므로, 미래교육혁신은 융합형 인재양성에 초점이 맞춰져야 한다”는 신 총장의 신념에서 출발했다.연구혁신 사례에선 과학계 원로로서 염원하던 걸 이뤄냈다. 신 총장 취임 이듬해 2월에 도입해 운영 중인 ‘초세대 협업연구실’은 시니어교수와 주니어교수가 팀을 이뤄 주니어교수는 연구비와 초기 실험실 구축 걱정을 없애고 시니어교수의 업적을 계승/발전시키도록 운영하는 제도로 현재 6개 팀이 운영 중이다. “원로 과학자가 은퇴하면서 30여 년 간 쌓아온 연구업적과 실험실노하우가 하루아침에 사장되는 것을 방지하고 훌륭한 과학자산을 후배과학자들이 이어갈 수 있도록” 한 신 총장의 아이디어다. “주니어교수가 시니어교수에 예속되지 않고 학문발전을 이룰 것”을 강조하는 세심함도 선보인다. 작년부터 운영되고 있는 ‘글로벌 특이점 연구과제’는 미래사회를 위해 중요한 문제 해결에 기여할 뿐 아니라 과학기술과 산업발전에 파급효과가 큰 신기술과 신산업 창출을 선도하기 위해 운영하는 것으로 연10억원 규모로 최장10년간 연구활동을 지원한다. 역시 신 총장 아이디어다. ‘글로벌 특이점 연구과제’의 예산확보 과정이 인상적이다. 신 총장의 평소 신념인 ‘단순히 최고(Best)가 아닌 최초(First) 또는 유일한(Only)’ 학제간 융합연구를 지향하는 것인데, 신 총장이 정부를 설득했고, 정부가 신 총장의 설득을 받아들여 블럭펀딩 형태의 연구비 지원으로 이뤄지고 있다. 블럭펀딩으로 받은 연구비는 ‘신뢰의 연구비’라 할 수 있다. 보통 과제심사를 받아 해당 과제에 대한 예산을 받는 식인데, 이번 KAIST의 예산확보는 ‘단순히 최고(Best)가 아닌 최초(First) 또는 유일한(Only)’이라는 신념을 믿고 해당 과제라면 KAIST가 알아서 예산을 쓰라는 것이기 때문이다. 기재부가 블럭펀딩 형태의 연구비를 지원한 것은 이번이 최초사례다.경기고-서울대-KAIST-美노스웨스턴대를 거쳐 KAIST 물리학과 교수로서 순수학문을 중심으로 공부해온 신 총장은 학문의 성과를 연구소 안에서만 또는 학계 내에서만 머물게 하지 않았다. 여러 이력 중 헌재 자문위원회 위원까지 하고 있는 걸 보면, 사회와 국가와 세계를 바라보는 시각이 남달라 보인다. 이같은 인물이 이공계 인재양성에 국가적 차원의 지원도 요구하고 있다. 우선 “탁월한 교원 유치를 위해 대학 운영의 자율성을 보장하고 예산 지원을 확대하는 전향적인 조치가 필요하다”는 것이다. “전 세계적으로 대학과 기업들은 자국뿐 아니라 해외에서 우수한 이공계 인재 모집을 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다. KAIST의 경우 우수교원 유치를 위해 MIT 하버드 등 유수의 해외대학과 경쟁하고 있는데, KAIST가 경쟁에서 앞서기 위해서는 대학운영의 자율성과 재원의 확보가 시급한 실정이다. 예를 들어 KAIST의 젊은 교수 한 분의 국제학술대회 발표에 깊은 인상을 받은 미국 명문 Y대학 학과장이 그를 만나 현장에서 스카우트 제의를 하고 KAIST 연봉의 2배와 정착연구비 1백만달러를 제안한 적이 있다. 미국에서는 총장도 학장도 아닌 학과장이 이런 권한을 부여받는데, 이 같은 사례는 KAIST를 포함해 국내대학에서는 상상할 수도 없을 정도의 대학운영의 자율성을 보장하고 있는 사례라 할 수 있다. 예산 문제도 심각하다. KAIST의 경우 세계 선도대학과 비교하면, 교수의 수와 예산이 여전히 취약한 실정이다. MIT와 비교하면 교수는 60%, 예산은 20% 수준이다. 싱가포르 난양공대와 비교하면 교수는 50%, 예산은 27% 수준이다. KAIST가 세계 선도대학 반열에 진입하고 지속가능한 우수 이공계 인재양성 체계를 갖추기 위해 교수 1000명, 예산은 2조원 정도 수준이 되어야 한다. 많은 국내 대학들이 인건비 때문에 우수교원 유치에 어려움을 겪고 있기도 하다. KAIST의 경우 이미 제도화하긴 했지만, 정부가 교수들에 대학과 산업체에 겸직을 할 수 있게 관련 제도를 보완하고 활성화해준다면 이러한 문제는 어느 정도 해소될 수 있을 것으로 생각한다.”예산이 없어 우수인재를 빼앗기고(다행히도 KAIST의 사례에선 해당 교수가 KAIST에 남기로 했다), 인건비를 감당해줄 산업체 겸직을 막아 대학이 구인난과 예산난에 허덕이고, 심지어 KAIST예산의 25%가량만이 정부지원일 뿐 나머지 75%는 교수들의 수주 연구비, 등록금, 기부금등으로 충당하고 있다. 아시아에서 가장 빠른 성장을 보이고 있는 난양공대의 경우 대학예산 70% 정부 지원, 대학 운영 자율성, 총장 10년 임기라는 장기적 리더십을 갖춘 데 비해서 우리는 구조적 제도적으로 세계적인 경쟁력을 갖기 어려운 상황이기도 하다.다만 신 총장에게 희망을 걸어볼 수 있겠다. 신 총장은 숙원인 ‘글로벌 전략 연구소’를 올초 세웠다. 정권을 초월하는 과학기술계 싱크탱크그룹이다. 세계경제포럼 브루크린연구소 IBM MS 삼성 등 관계자를 포함 1만7000여 접속의 원격 창립포럼을 실시하며 국제사회에 KAIST를 선보였다. 글로벌기업 IBM은 깊은 인상을 받아 KAIST와 공동연구를 제안하기도 했다. 인재양성에 있어서도 역시 세계적 눈높이다. 신 총장은 “교육에 ‘가치창출’이라는 개념을 강조할 필요가 있다. 그 가치가 단순히 잘 먹고 잘 살고 부자 되는 가치지향적으로 가선 곤란하다”며 배경을 설명했다. “학자는 학문적 가치창출을 할 것이다. 학문을 진작시키고 인류가 자연과 우주에 대한 이해를 넓혀가고 지적 수준을 높여가는 거라 설명할 수 있다. 새로운 기술로 인류에 편익을 주면 기술적 가치창출이다. 새로운 지식을 지식에서 끝나지 않고 경제적으로 부가가치를 창출해내면 경제적 가치창출이 될 것이다. 세계적 명문대학은 모두 같은 시각의 정신을 가지고 있다. MIT는 과학기술에 앞서가는 대학으로 알려져 있지만 근저에는 ‘21세기 국가와 인류의 발전을 위해 인력을 양성한다’는 철학이 깔려 있다. 의료분야로 유명한 록펠러대학도 좋은 사례다. 교수 80여 명 규모인데, 그간 노벨상수상자를 20여 명 배출한 대학이다. 이 대학의 비전은 ‘인류의 번영을 위한 과학을 하겠다’는 것이다. 이런 것들이 다음 세대에 강조해야 할 가치다.” 신 총장 취임 이후 KAIST의 비전은 ‘글로벌 가치창출 세계선도 대학(Global Value-Creative World-Leading University)’이다.<저작권자©베리타스알파, 무단 전재 및 재배포 금지>
- 총동문회 관리자
- 2023-06-09