융합기술학제학부 김경중 교수 연구팀이 고해상도 카펫형 촉각 센서로 사용자의 발 압력 데이터를 상세하게 분석하여 행동을 인식하는 기술을 개발했다. 이로써 VR 내에서 사용자의 동작과 의도를 더욱 정밀하게 파악할 수 있으며, 가상 환경에서 자연스러운 이동을 구현하는 데 이번 연구 성과가 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 비전 트랜스포머(ViT) 기반의 새로운 인공지능 모델인 ‘자가 학습 비전 트랜스포머(Self-Teaching Vision Transformer, STViT)’를 개발해 유사한 동작도 정확하게 구분할 수 있도록 했다. 이번 연구 성과는 사용자 인터페이스와 상호작용 방식 측면에서 VR 기술의 수준을 한 단계 끌어올릴 수 있는 중요한 진전을 의미하며, VR을 이용한 교육, 의료, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서의 활용이 기대된다.
김경중 교수는 “이번 연구 성과는 웨어러블 장치 없이도 사용자의 동작을 더욱 자연스럽고 편안하게 인식할 수 있는 인터페이스로서의 활용이 기대된다”며 “가상현실에서의 자연스러운 이동성 문제를 해결하고, 더 몰입감 있는 사용자 경험을 제공할 수 있는 새로운 가능성을 열 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 세계적 학술대회 ‘IEEE VR Conference 2024’와 한국정보과학회 주관 Top Conference 세션(2024. 6.27.)에서 발표하였다.

마이크로바이옴, 즉 장내 미생물은 우리 몸의 면역 시스템을 조절하는 데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 대장 질환뿐만 아니라 비만, 대사성 질환, 심혈관 질환, 암 치료에도 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 발표되면서 마이크로바이옴에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. GIST-킹스칼리지런던-스웨덴왕립공과대-프랑스INRAE 공동연구팀의 이번 연구 성과는 장내 미생물이 어떻게 질병에 영향을 미치는지 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
이선재 교수는 “이번 연구 결과를 통해서 그동안 소규모로 수행된 연구의 한계로 인해 제대로 규명되지 못했던 인체 질병 마이크로바이옴의 실체를 더욱 선명하게 밝힐 수 있게 되었다”며 “앞으로 대장암이나 췌장암 등을 분변 검사만으로도 조기진단이 가능하고, 예후를 예측할 수 있는 마이크로바이옴 기반의 비침습적 질병 치료를 위한 바이오마커 개발이 가속화될 것”이라고 말했다. 이 교수는 “뿐만 아니라 정밀 식이(Precision nutrition) 모델 개발 또는 맞춤형 프로바이오틱스(Personalized probiotics) 개발을 통해서 데이터 기반의 개인 맞춤형 치료법 개발 역시 가속화될 것으로 예상한다”고 덧붙였다. 이번 연구는 유전체 분야의 국제학술지 《지놈 리서치(Genome Research)》에 2024년 7월 23일 게재됐다.

물리·광과학과 이종석 교수 연구팀이 자성-비자성 초격자 인공 구조물에서 각운동량을 지니고 있는 카이랄 열포논의 생성을 확인하는 데 성공했다고 밝혔다. 1915년, 알버트 아인슈타인과 반더르 요하네스 더 하스는 미시세계에서 거시세계로도 각운동량이 보존된다는 것을 아인슈타인-더 하스 효과를 통해 실험적으로 확인했지만 어떠한 원리로 미시세계에서 거시세계로 각운동량을 전달하는지는 초고속 측정 기술의 한계로 100년이 넘도록 밝혀지지 않았다.
연구팀은 자성 산화물 SrRuO3와 비자성 산화물 SrTiO3을 결합시킨 초격자 형태의 인공 복합 구조물(artificial heterostructure)을 만들었고, 보스-아인슈타인 통계를 따르는 카이랄 열포논의 생성을 세계 최초로 직접 관측하여 1조분의 1초와 천분의 1초 사이의 각운동량 전달의 수수께끼를 푸는 데 성공했다.
이종석 교수는 “이번 연구는 포논이 자기 수송에 직접적으로 기여할 수 있음을 입증하는 결과로서 스핀 공학과 포논 공학의 접점이 존재할 수 있다는 가능성을 보여 주는 한편, 향후 자기 및 열 기능성이 결합된 다기능성 나노 소자 개발에 대한 중요한 디딤돌을 제시한 것으로 평가할 수 있다”고 말했다. 연구 결과는 재료과학 기초 및 응용연구 분야의 세계적 학술지 《네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)》에 2024년 7월 12일 온라인 게재되었다.

지구·환경공학부 김인수 교수 연구팀이 공압출로 고분자를 섬유화하는 공정(방사)을 통해 고성능 혈액투석용 중공사(hollow fiber) 분리막(이하 중공사막)을 개발하는 데 성공했다. 기존의 일반적인 이중 방사노즐과 비교했을 때 ‘순수 수투과도’는 400% 증가하고 ‘요독 물질 제거 효율’은 150% 높아진 반면 혈액 내 존재하는 단백질 손실량은 50% 이하로 감소되어 향후 상용화된다면 혈액투석 성능을 획기적으로 향상시킬 것으로 기대된다.
연구팀은 중공사막 제조 시 삼중 방사노즐을 이용하여 고분자 용액을 방사하면서 외측에 유기용매를 동시에 방사하는 공압출 방사 공정을 도입하여 중공사막의 내측(bore-side)과 외측(shell-side) 기공 구조를 동시에 조절하는 데 성공했으며, 이를 통해 요독 물질 제거 효율을 크게 향상시켰다. 연구팀은 중공사막의 내측과 외측의 기공 구조를 동시에 조절하기 위해 중공사막 제조 시 삼중 방사 노즐을 사용하여 노즐 중앙과 최외각 층에 흐르는 용액의 조성을 조절했다. 또한 연구팀이 개발한 분리막은 해외 글로벌 기업의 가장 우수한 성능을 보이는 상용 혈액투석용 중공사막과 비교해 요독 제거 효율 및 혈액 내 단백질 손실 저감 측면에서 우수한 혈액투석 성능을 나타냈다. 이번 연구는 화학공학 분야 상위 3.5% 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’에 2024년 5월 29일 게재됐다.