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072024. 02
No. 767 View. 35877
KISTI-POSTECH, 슈퍼컴퓨터로 ‘탄소중립 이후 기후변화패턴’을 예측하다
KISTI-POSTECH, 슈퍼컴퓨터로 ‘탄소중립 이후 기후변화패턴’을 예측하다 □ 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)과 POSTECH (총장 김성근) 환경공학부 국종성 교수 연구팀은 탄소중립 이후 발생할 수 있는 기후변화 패턴을 세계 최초로 슈퍼컴퓨터를 이용해 예측했다고 밝혔다. ○ 대기 중 온실가스 농도가 인간 활동에 의해 더 증가되지 않도록 순 배출량(배출량 - 흡수량)을 ‘0’으로 만드는 것을 탄소중립이라고 한다. 우리나라는 2050년을 목표로 탄소중립을 이루기 위해 노력하고 있다. 우리나라를 비롯한 전 세계적인 탈탄소화 노력에도 불구하고 아직 탄소중립 이후 기후가 어떻게 반응할지에 대한 이해는 부족한 실정이다. □ KISTI-POSTECH 공동연구팀은 지구온난화에 의해 심해에 축적된 열이 탄소중립 이후 다시 표층으로 방출되면서 특정한 기후변화 패턴을 만들어 낼 것이라는 가설을 세웠다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 슈퍼컴퓨터를 이용해 최첨단 지구 시스템 모델의 심해에 가상으로 열을 추가하는 대규모 시뮬레이션을 수행했다. 연구팀은 KISTI 슈퍼컴퓨터 누리온에서 최대 34,000개*의 CPU 코어를 3개월간 사용했다. * 34,000개 CPU(중앙처리장치) 코어는 약 1.6페타플롭스(1초당 1,600조 번의 연산처리속도) 정도의 고성능 연산이 가능한 수준으로 KISTI 슈퍼컴퓨터 5호기 누리온에서 약 6%를 차지하는 규모임 □ 해양은 지구온난화로 인해 발생하는 열의 약 90% 이상을 흡수한다고 알려져 있다. 연구팀은 이렇게 심해에 축적된 열이 탄소중립 이후 다시 표층으로 방출되면서 탈탄소화에 의한 기후 회복을 방해한다는 것을 확인했다. 특히, 상대적으로 연직 안정도가 작은 해양에서 열이 효과적으로 방출되어 특정한 기후변화 패턴을 형성하는 것이다. 즉, 해양의 늦은 반격으로 탈탄소화 정책에 의한 기후 회복이 더욱 어려워질 수 있다는 것이다. □ 탄소중립 이후 해양의 늦은 반격으로 고위도 해양에서 열이 효과적으로 방출되어 고위도의 온도 상승이 두드러지게 나타나며, 적도 용승이 존재하는 적도 태평양에서는 엘니뇨가 지속적으로 나타나는 패턴이 나타날 것으로 슈퍼컴퓨터는 모의하였다. 또한, 전 지구 자오면 순환의 시작점인 열대수렴대(ITCZ)가 남하하는 경향이 나타날 것으로 예상된다. 한반도는 해양의 늦은 반격에 의해서 여름철 강수가 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다. □ 이번 시뮬레이션은 연구팀의 가설을 검증하기 위해 특별히 고안되었으며, 이를 위해 복잡한 지구 시스템 모델을 수백 년 이상, 수십 번 적분해야 한다. 즉, 대기, 해양, 지면, 해빙의 복잡한 역학 및 물리 과정과 각 요소 간의 상호작용을 수백 년 이상 풀어내야 한다. 이 시뮬레이션은 초고성능컴퓨터 즉, 슈퍼컴퓨터가 없이는 불가능하다. □ 국종성 POSTECH 교수는 “슈퍼컴퓨터가 발전해 과거에는 쉽게 연구하지 못했던 과거 혹은 미래 기후변화 연구들을 수행할 수 있고, 이해할 수 있게 됐다”라고 언급했다. 오지훈 POSTECH 박사는 “이번 연구 결과가 인간이 배출한 온실가스가 깊은 바다를 통해 우리가 생각했던 것보다 훨씬 오랫동안 우리 인류에게 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다”라며 탄소중립의 시급성을 강조하였다. □ KISTI 정민중 슈퍼컴퓨팅응용센터장은 “슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션으로 탄소중립 이후 기후변화 패턴을 예측했다”라며 “5호기 대비 23배 높은 성능일 6호기가 도입되면 더욱 복잡한 역학 및 물리 과정을 반영한 시뮬레이션으로 더 정밀한 기후변화 예측에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”라고 밝혔다. □ 해당 연구는 기후변화 분야에서 최고 권위를 가진 학술지인 'Nature Climate Change'에 2024년 2월 2일 자로 게재됐다. -
302024. 01
No. 766 View. 37088
KISTI, ‘ 2024년 KISTI-금오공대 HPC-AI winter camp ’개최
KISTI, ‘ 2024년 KISTI-금오공대 HPC-AI winter camp ’개최 - 슈퍼컴퓨터 인프라 및 전문역량 바탕으로 HPC·AI 인재 양성 - 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)과 국립금오공과대학교(총장 곽호상, 이하 금오공대)는 1월 29일부터 2월 2일까지 5일간 ‘2024년 KISTI-국립금오공과대학교 HPC-AI winter camp’(이하 겨울 캠프)를 개최한다고 밝혔다. KISTI 과학데이터교육센터에서 주최하고, 금오공대에서 주관한 이번 행사는 4차 산업혁명 시대, 디지털 전환에 대응하여 KISTI의 슈퍼컴퓨터 인프라를 기반으로 대학생 등 미래인재들의 고성능 컴퓨팅(HPC: High-Performance Computing) 및 인공지능 활용 역량을 강화하기 위해 마련되었다. 본 프로그램은 현장 교육으로 진행되며 ▲ 1일차(슈퍼컴퓨터 소개) 슈퍼컴퓨터 활용 및 리눅스 실습 ▲ 2∼3일차(슈퍼컴퓨터 ‘뉴론’ 활용) CUDA등 GPU 병렬프로그래밍 이해 및 실습 ▲ 4∼5일차(딥러닝 이해) GPU를 이용한 딥러닝 프로그래밍 이해 및 실습을 중심으로 운영된다. KISTI 과학데이터교육센터 김지영 센터장은 “이번 ‘겨울 캠프’를 통해 슈퍼컴퓨터 활용 능력과 AI 기술을 습득 또는 강화하고자 하는 대학(원)생들이 거대과학 문제해결 및 디지털 뉴딜 시대를 선도하는 미래인재로 성장하길 바란다”고 말했다. KISTI는 지난 2018년 KISTI 강점 기반 전문교육을 수행하기 위한 교육 전담 부서인 과학데이터교육센터를 설립했으며, KISTI가 보유한 데이터, 슈퍼컴퓨팅 인프라와 데이터과학 전문인력을 활용하여 산·학·연·정 소속 연구자를 대상으로 전문교육 프로그램을 개발·운영하고 있다. 한편 이번 행사는 KISTI 과학데이터교육센터 홈페이지(kacademy.kisti.re.kr)를 통해 참가를 신청한 총 40여 명을 대상으로 진행된다. -
302024. 01
No. 765 View. 36490 KISTI, 한국기계산업진흥회 업무협력 MOU 체결 - 국가 R&D·정보자원과 글로벌 공급망 관련 정보의 공동 활용을 위한 플랫폼 개발 및 협력체계 구축 기대 - 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 1월 26일 KISTI 서울분원에서 개최된 국가 R&D·정보자원과 글로벌 공급망 관련 정보의 공동 활용을 위한 플랫폼 개발 및 협력체계 구축 협약식에서 한국기계산업진흥회(상근부회장 윤갑석, 이하 KOAMI)와 MOU(업무협약)를 체결했다고 밝혔다. 업무협약은 KISTI와 KOAMI가 보유한 정보 공유 및 글로벌 공급망 관련 정보의 공동 활용을 위한 플랫폼을 개발하고 협력체계를 구축하는데 필요한 사항을 규정하는 것을 목표로 하며 ▲데이터 기반 국가·사회 현안 (글로벌 공급망 문제 포함) 대응 방안 공동 연구, ▲KISTI의 인공지능기술 기반 분석모델과 KOAMI의 사전 알람 지표 및 데이터 이상 탐지 모델 공동 연구, ▲KISTI의 과학기술정보협의회 (ASTI) 회원사와 KOAMI의 회원사에 대한 서비스 협력방안 공동 연구, ▲국가 R&D 정보·연구지식 공유 및 공동 활용, ▲정보 교류를 위한 학술회의, 세미나 등의 공동 개최에 상호 협력하는 것을 주요 내용으로 한다. 이번 업무협약을 통해 데이터 기반의 분석 및 예측 모델을 공유하고, 이를 통해 국가적 차원의 연구 및 개발 활동을 지원하게 될 것이다. 또한, KISTI 데이터분석본부 과학기술정보협의회(ASTI) 회원사 및 KOAMI 회원사 간의 협력을 통해 산업계의 정보 공유와 협력을 촉진하고, 연구개발 활동의 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 윤갑석 KOAMI 상근부회장은 “국가 간 패권 경쟁으로 글로벌 공급망 위기가 심화되며 제조업계에는 다양한 데이터 기반의 적시적 대응이 중요한 시점이다. 과학기술정보 대표 연구기관인 KISTI와의 데이터 공유 및 플랫폼 기술 공동 연구는 글로벌 공급망 최신 동향에 대한 신속한 분석 및 대응으로 우리나라 공급망 강화에 기여하는 기회가 될 것을 기대한다”고 밝혔다. 전홍우 KISTI 데이터분석본부 미래기술분석센터장은 “KOAMI 공급망 센터(센터장 이양수)와의 적극적인 협업을 통해 국가적인 공급망 위기 대응을 위한 모든 노력을 아끼지 않겠다”라고 전했다. 김재수 KISTI 원장은 “이번 협약은 KISTI의 분석 역량 및 인공지능 기술과 KOAMI의 산업 분야 전문지식을 융합함으로써 과학기술 및 산업 분야에서의 데이터 종합 활용을 위한 중요한 기반이 될 것이다.”라며, “특히, 국가사회현안 해결 프로젝트 중 하나인 공급망 위기를 해결하기 위한 데이터 기반의 과학기술 혁신 솔루션 구축의 원동력이 될 수 있기를 바란다.”고 밝혔다.
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302024. 01
No. 764 View. 38442
KISTI, 데이터 구축활용 분야 디지털 전환 성숙 수준관리 모델 제시
KISTI, 데이터 구축활용 분야 디지털 전환 성숙 수준관리 모델 제시 - 산/학/연/관/군 데이터 운영기관의 디지털 전환 수준관리 툴로 활용 가능 - □ 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 과학기술 데이터 관리 프로세스의 디지털 전환(Digital Transformation) 관리를 위하여 KISTI 디지털 큐레이션 성숙도 모델을 개발했다고 29일 밝혔다. □ KISTI는 과학기술정보 큐레이션 프로세스 효율화를 위하여 2021년부터 과학기술정보 구축관리 업무를 AI 체제로 디지털 전환하고 있으며, 2023년에는 디지털 큐레이션 성숙도 수준관리 모델을 개발 완료했다. ※ 과학기술정보 디지털 큐레이션 : 과학기술정보를 적극적으로 수집-가공-저장-보존하고, 수집된 정보에 가치를 부여하여 현재와 미래에 이용할 수 있도록 하는 일련의 활동으로 각 단계(수집-가공-저장-보존)에 필요한 과정, 활동, 관계를 의미함 □ 종래에는 데이터 큐레이션 분야에서 활용 가능한 디지털 전환 수준 측정 기준이 없어 객관적 수준 진단이나 관리가 불가능했다. 이번에 개발한 KISTI 디지털 큐레이션 성숙도 모델은 데이터 관리 기관 및 조직에서 활용이 가능한 국내외 최초의 디지털 성숙도 모델이다. KISTI는 디지털 큐레이션 성숙도 모델의 공신력 확보를 위하여 한국정보통신기술협회의 정보통신단체표준으로 제안하였으며 본 모델은 2023년 말 표준으로 제정되었다. □ 디지털 큐레이션 성숙도 모델은 디지털 큐레이션 전주기에 관련된 전략, 조직, 기술, 데이터, 사회적 영향력 5개 범주로 구성되어, 기존의 데이터 품질관리, 시스템 성숙도 관점을 넘어서는 총체적인 데이터 관리 체제를 다룬다. 총 측정지표는 25개로 구성되어 있으며 측정결과에 따라 범주별로 각 6단계로 성숙 수준을 제시한다. □ KISTI는 디지털 큐레이션 프로세스의 혁신을 위해 2026년까지 성숙도 “성숙” 단계 달성을 목표로 디지털 전환을 추진한다. 디지털 큐레이션 성숙도 관리를 조직내 정착하여 성숙도 수준진단, 지능형 큐레이션 기술개발, 시스템 적용 및 데이터 구축/운영 선순환 관리를 통해 데이터 이용자가 체감할 수 있는 디지털 큐레이션 수준을 지속적으로 향상해 나갈 계획이다. □ KISTI는 데이터를 생산/관리/유통의 모든 기관을 대상으로 디지털 큐레이션 성숙도 자가측정 서비스를 개발하여 공개하고 성숙도 측정 가이드 발간 및 교육 활동을 추진할 계획이다. □ KISTI 김재수 원장은 “KISTI 디지털 큐레이션 성숙도 모델 및 자가진단 시스템 공개를 통해 산/학/연/관/군 등 모든 분야의 데이터 플랫폼 운영기관들이 데이터 관리의 디지털 전환 수준을 정량적으로 파악하고 진단하여 발전 방향을 신속하게 도출하는 데 기여할 수 있을 것이다”라고 밝혔다. -
302024. 01
No. 763 View. 27687
K-뷰티 견인하는 화장품 천연소재, 특허 빅데이터를 분석해 찾는다
K-뷰티 견인하는 화장품 천연소재, 특허 빅데이터를 분석해 찾는다 - KISTI, 특허 빅데이터를 활용한 천연화장품 신소재 발굴 연구 보고서 발간 - ○ 한국과학기술정보연구원 글로벌R&D분석센터는 글로벌 특허 및 한국 특허 빅데이터 분석을 통해 한류와 K-뷰티의 혁신첨병인 천연화장품의 개발 동향과 신소재 발굴 연구 공개 ○ 최근 10년간 천연화장품 글로벌 특허출원은 연평균 12% 증가하고 있는 가운데, 중국(51%), 일본(17%), 한국(16%) 아시아 3국이 전체 글로벌 천연화장품 특허출원의 84%를 차지 ○ 2015년 이후 일반화장품 특허출원을 앞지른 천연화장품에 대한 빅데이터 분석을 통해 중국과의 양대 경쟁체제 및 국내 연구경쟁력, 화장품 산업에서 일고 있는 친환경․지속가능성의 글로벌 이슈, 환경오염으로부터 피부건강을 지키기 위한 다양한 융복합 기술의 진전 등을 확인 ○ 특허기반의 과학계량학적 텍스트마이닝 분석을 통해 주요 품목별로 개발가능성이 높은 고부가가치의 천연소재를 발굴하여 제시 □ 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 한류와 K-뷰티 열풍을 타고 고성장이 예측되는 천연화장품 소재·원료의 높은 수입의존도를 낮추고, 국내 연구개발 경쟁력을 강화하고자 ｢특허 빅데이터를 활용한 천연화장품 신소재 발굴 연구｣ 보고서를 발간했다. ○ KISTI는 화장품 관련 글로벌 특허 23만여 건과 한국특허 2만 4천여 건을 수집하여 정량적 특허분석과 키워드를 이용한 텍스트 분석, 각종 분석지표 및 클러스터 연구지형도, 네트워크 맵 분석 등을 통해 천연화장품의 글로벌 연구개발 동향과 국내 연구경쟁력을 파악하고 잠재성 높은 주요 천연소재를 발굴하여 그 결과 목록을 제시했다. □ 최근 화학물질에 대한 우려로 유기농 및 천연유래 화장품에 대한 관심이 고조되고, 동물권리 보호, 친환경 등의 사회적 이슈까지 더해져 인체와 사회, 환경에 모두 안전한 천연화장품의 산업 전망이 매우 밝은 가운데, 정부에서도 「K-뷰티 혁신 종합 전략」(2021.1.27.)을 통해 미래 화장품산업 육성을 위한 정부지원 전략을 밝힌 바 있다. ○글로벌 시장 보고서(「Global Natural Cosmetics Market Outlook 2028」(2023)과 「Future Market Insights」 (2023))에 따르면, 세계 천연화장품 시장규모는 향후 5~10년간 연평균증가율 5~6%로 성장해 610~796억 달러에 이를 것으로 전망했다. □ KISTI는 세밀한 정제과정을 거친 특허데이터 분석을 통해, 천연화장품의 고성장과 융복합 기술의 진화, 친환경과 지속가능성을 추구하는 글로벌 트렌드와 천연소재 개발산업의 성장가능성, 유해환경으로부터 피부장벽 개선을 위한 항염증 기능에 대한 수요 증가, 발효기술의 괄목할 만한 진전과 성과, 기능성 펩타이드나 엑소좀, 줄기세포를 이용한 바이오화장품의 급성장과 안티폴루션(anti-pollution) 화장품의 폭풍 성장 등 천연화장품의 글로벌 동향을 데이터 기반의 다각적 측면에서 확인했다. ○ 2000년대 후반 일기 시작한 친환경, 천연 및 유기농 화장품의 급부상에 따라 2015년부터 천연화장품이 일반화장품의 특허출원을 앞지르기 시작, 최근 10년간 천연화장품의 글로벌 특허출원은 연평균증가율 12%의 높은 성장세를 보였다. 글로벌 특허 출원의 과반을 차지하는 중국*(51%)에 이어 일본(17%)과 한국(16%)의 아시아 3국의 강세 속에서 우리나라는 연평균증가율 10%로 최근 글로벌 시장을 크게 확장한 중국과 양대 경쟁체제를 형성했다. ○ 천연화장품의 9대 분야(미백, 주름개선/항노화, 모발/체모관련, 항염증/피부개선, 메이크업제, 매니큐어, 향료, 발한방지/탈취, 세정/목욕용제)에 따라 중국과 우리나라를 비롯해 프랑스, 영국, 미국, 일본 등 주요국의 상대적인 개발 주력분야와 기술경쟁력을 확인했다. ○ 특허 키워드 분석을 통해 천연화장품의 글로벌 트렌드가 미백의 역할 비중에서 주름개선/항노화 분야로 확대되고 있으며, 항염증/피부개선과 세정/목욕용제 비중이 높아지는 추세를 확인했다. ‘미세먼지/환경오염’, ‘피부트러블/진정’, ‘각질/필링’ 용어의 높은 증가율 역시 급증한 미세먼지, 대기오염의 문제로 발생한 피부트러블에 대한 항염증, 항균 등의 특수기능성 부여와 전반적인 피부개선에 대한 수요자의 니즈가 반영된 결과로 분석됐으며, ‘피부재생’, ‘피부장벽’, ‘발모촉진’, ‘여드름’, ‘발효’, ‘펩타이드’, ‘줄기세포’ 등의 용어출현 증가는 발효화장품, 줄기세포화장품, 펩타이드화장품 등 바이오기술이 접목된 융복합 기술개발 혁신의 움직임이 활발해졌음을 나타냈다. ○ 천연화장품 연구개발 경쟁력 분석에서는 항염증/피부개선, 주름개선/항노화 분야가 급성장하는 것으로 나타난 글로벌 트렌드와는 달리, 국내는 오래전부터 화장품 개발에 많이 이용된 향료분야와 최근 기능성화장품 유형확대로 수요시장이 확장된 모발/제모 관련 분야의 비중이 높은 것으로 분석됐다. □ 또한 연구진은 특허 키워드 분석결과의 워드클라우드를 통해 천연화장품 및 세부 품목별로 요구되는 분야특성이 잘 반영된 주요 기술용어를 확인하고, 5대 주요 효능별(미백, 주름개선/항노화, 모발/체모 관련, 항염증/피부개선, 세정/목욕용제)로 천연소재와 성분 중심의 용어만을 재추출하여 워드클라우드 및 유사도 기반의 네트워크 맵 분석을 실시하는 방법으로 개발 잠재력이 높은 주요 천연소재를 발굴하여 그 결과 목록을 제시했다(※첨부 3 및 첨부 4). □ 손은수 KISTI 글로벌R&D분석센터 책임연구원은 “이번 연구는 기술산업지식의 보고라 할 수 있는 특허데이터의 심층분석을 통해 개발 잠재성이 높은 화장품 천연소재를 발굴하려는 의미있는 연구 시도였다”며, “한류와 K-뷰티 트렌드를 지속적으로 이끌어갈 수 있는 효능이 우수한 국산 고부가가치 천연소재의 개발과 물질특허의 확보, 그리고 이를 통한 한국고유의 메가브랜드 개발과 화장품산업의 국제경쟁력을 제고하는 데 본 분석보고서가 데이터 근거의 유용한 기초자료로 활용되기를 기대한다”고 밝혔다. □본 연구결과의 전문은 한국과학기술정보연구원 홈페이지(https://www.kisti.re.kr/)에서 확인 할 수 있다. -
302024. 01
No. 762 View. 26276
KISTI, ‘차세대 네트워크(5G+) 기반 과학기술 특화연구망 기술 동향과 전망’이슈브리프 발간
KISTI, ‘차세대 네트워크(5G+) 기반 과학기술 특화연구망 기술 동향과 전망’이슈브리프 발간 - 첨단무선망 기반의 과학기술 디지털융합 인프라 구축 개발 및 발전 방향 논의 - □한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 5G+ 첨단무선망 기반의 과학기술 특화연구망 구축 동향과 발전 방안에 대한 『KISTI 이슈브리프』를 발간하였다. □5G+ 기반 과학기술 특화연구망은 과학기술 연구 및 디지털융합에 특화된 첨단무선망 기반의 연구망을 의미하며, 기존의 국내외 과학기술연구망이 제공하는 첨단유선망 인프라와 통합이 가능한 소프트웨어 중심의 무선 접속망 인프라와 기술 및 서비스를 포함한다. □ 디지털 대전환기에 데이터, 네트워크, AI의 연계·융합을 위한 핵심기술인 5G 및 6G 기술이 경제 성장의 신서비스 원천으로 작용함에 따라 과학기술계를 위한 차세대 무선 네트워크 기반의 과학기술·디지털융합 서비스 및 핵심기술 개발 요구가 커지고 있다. □ 특히 점차 증가하는 다양한 첨단 과학기술 무선 장치와 단말을 수용하고 새로운 서비스를 제공하기 위해 출연연, 대학 등의 차세대 무선망 인프라 구축 수요가 증가하고 있으므로, 과학기술계를 위한 전용의 첨단무선망 구축, 개발과 고도화 필요성이 대두되었다. □ 해외의 경우 미국과 유럽, 일본 등에서 국가적 과학기술디지털융합 프로젝트 및 첨단 기술 개발을 통해 5G 및 6G 인프라 구축과 연구개발, 서비스 제공을 추진하고 있으며, 국내의 과학기술연구망 사용자들 역시 첨단무선망에 많은 관심을 갖고 있는 상황이다. □ 이에 따라 KISTI는 과학기술연구망의 활용과 협력을 위한 첨단무선망 수요 분석을 수행하여 분석된 결과를 바탕으로 저비용, 경량화, 지능화 첨단무선망 구축·제공 측면을 고려하여 5G+ 기반의 기술 개발 아이템을 도출한 후 첨단 과학기술 및 디지털융합 시범 서비스 계획을 수립했다. □ 또한, KISTI는 5G+ 과학기술 특화연구망의 개발 방향과 기대효과를 제안함으로써, “차세대 네트워크(6G) 핵심기술 개발을 위한 선택과 집중”, “과학기술계 및 산업계의 디지털 전환 촉진”, “저비용·초고속·저지연 특화연구망을 통한 공공적 파급효과” 측면의 논의를 촉진할 수 있는 장을 마련했다. □ KISTI 김재수 원장은 “국가적 대계인 디지털 전환의 완성을 위해 출연연, 대학, 산업체와 협력을 통한 5G+ 과학기술 특화연구망 인프라 개발이 매우 중요하며, 산업계·공공부문 활성화에 이바지할 수 있을 것”이라고 밝혔다. -
302024. 01
No. 761 View. 27916
KISTI, AI로 예측한 미래 고성장 과학기술 10선 제시
KISTI, AI로 예측한 미래 고성장 과학기술 10선 제시 - 다가오는 특이점(Singularity) 시대, 확장과 가속, 그리고 균형의 미래기술 - □ 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 최근 논문 빅데이터와 인공지능기술 기반의 예측 모델을 통해 미래 고성장 과학기술의 주요 주제를 예측하여 분석한 『KISTI DATA INSIGHT 제33호* - 특이점(Singularity) 시대, 확장과 가속, 그리고 균형의 미래기술』을 발간했다. * KISTI DATA INSIGHT는 국가 과학기술 데이터 최고 책임기관인 KISTI가 과학기술·산업 트렌드를 데이터 기반으로 분석하여 발간하는 보고서 시리즈로, KISTI가 축적한 분석역량과 데이터 자원을 결합한 참신한 시각의 통찰을 담아 미래 대응을 위한 의미 있는 지침이 되고자 한다. (https://www.kisti.re.kr/post/data-insight). □ 국가 과학기술 데이터 전문기관인 KISTI는 인공지능기술을 방대한 과학기술분야 논문데이터에 적용하여 과학기술의 과거와 현재를 분석하고 미래를 예측하는 사이언스맵 분석 방법론 개발에 주력해왔다. ㅇ 연구진은 15년간 전 세계에서 출판된 과학기술 관련 논문 약 2,200만 건을 분석하여, 논문 간의 인용관계를 기반으로 약 4,500개의 유사한 주제로 묶인 ‘기술군’을 생성하였고, 이들 기술군의 미래 고성장 가능성을 KISTI가 개발한 AI기반 알고리즘으로 예측하였다. ㅇ KISTI의 AI기반 예측 알고리즘은 과학기술 지식의 위계 구조, 기술군 내/외의 지식 연결 구조, 그리고 세부기술의 내용적 맥락을 포괄하는 딥러닝 기반 방식으로 설계하였다. (첨부1 참조) ㅇ 또한 이번 미래기술 선정에는 ‘위크시그널(weak signal) 자동탐지기술’*을 결합하여, 미래기술 아이템의 구체성을 강화하였으며, ㅇ 전 세계에서 발표된 수천 건의 최신 미래유망기술들에 대한 메타 분석을 결합하여 최종적으로 4대 이슈, 10대 미래 고성장 과학기술을 선정하여 보고서에 수록하였다. * 위크시그널이란 중요성을 아직은 판단하기 어렵지만, 미래에 대한 정보를 내포하고 있는 작은 신호 또는 이상 징후를 의미하는 것으로, KISTI는 인공지능 알고리즘을 기반으로 다양한 문헌에서 위크시그널을 자동으로 탐지하는 기술을 보유하고 있음. □ 이번 보고서는 '기술적 특이점' 시대가 다가옴에 따라 인공지능을 비롯한 과학기술이 담당하는 영역이 점차 확장되고 있으며 기술진보가 가속하고 있다고 밝히고 있다. 또한, 기술진보의 부정적인 영향을 상쇄하는 '균형'을 제공하는 기술들의 중요성도 증가하고 있다는 점을 강조한다. ㅇ 주요 이슈 외에도 주목할 만한 부분으로, 인공지능의 적용으로 과학기술 영역의 연구 주제들이 변화하는 것과 지난 코로나 팬데믹이 과학기술의 진보를 촉발한 측면이 있다는 점을 실제로 확인하였다는 점이다. □ 이번 보고서에 수록된 ‘특이점 시대, 확장과 가속, 그리고 균형을 위한 10대 미래 고성장 과학기술’은 다음과 같다. [이슈 1] 모두 연결된 스마트 세계의 점진적 확장 1. 올-커넥티드 스마트 모빌리티 기술 2. 스마트-공간을 위한 차세대 통신 기술 3. 안전한 IoT를 위한 보안 기술 [이슈 2] 과학기술의 영향이 인간의 영역으로 확장 4. 인간을 보완하는 소프트로봇 기술 5. 미래 진단치료를 위한 엑소좀과 논코딩 RNA 활용 기술 [이슈 3] 가속은 가장 근본적인 혁신에서 출발 6. 인공지능 반도체의 핵심, 뉴로모픽 소자 기술 7. 시공간 대칭성 활용 미래 양자시스템 제어-설계 기술 8. 꿈의 2D 신소재 보로핀과 그래핀의 새로운 활용 기술 [이슈 4] 점점 빠르게 진화하는 기술과 인간-환경 사이 균형 9. 순환경제를 위한 배터리 업사이클링 기술 10. 그린수소와 신재생에너지 하이브리드 시스템 기술 □ KISTI 김재수 원장은 “미래는 다양한 형태로 나타날 수 있으므로, 인공지능을 활용한 예측이 보편화하고 있음에도 불구하고, 미래유망기술의 탐색과 분석, 그리고 공론화는 더 바람직한 미래를 만들어가는 데 여전히 중요한 역할을 한다”라고 밝혔으며, 김소영 박사 등 저자들은 “10대 미래유망기술 선정으로 이들이 미래에 가장 중요한 기술이라고 단정 짓는 것은 아니며, 향후 국가전략기술과 지속가능발전목표(SDG) 등 다양한 아젠다와 관련하여 미래유망기술 후보군을 대상으로 더욱 깊이 있는 추가 연구를 진행할 예정”이라고 언급하였다. □ KISTI 데이터 인사이트 시리즈는 연중 발간되고 있으며, KISTI 홈페이지(https://www.kisti.re.kr/post/data-insight)에서 열람·다운로드할 수 있다. -
282023. 12
No. 760 View. 31535 KISTI, 생성형 언어 모델 KONI 개발 - 과학기술데이터 특화 생성형 언어 모델로 과학기술정보 서비스 분야 선도 - 출연연, 중소기업, 공공기관의 LLM 수요에 대응 - □한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 12월 20일 과학기술데이터에 특화되고, 출연연, 공공기관에서 활용이 쉬운 생성형 거대 언어 모델(이하 LLM; Large Language Model) KONI(KISTI Open Natural Intelligence, 한글명 고니) 13b를 개발했다고 밝혔다. □ ChatGPT와 같은 LLM 기술은 다양한 사용자의 질의에 대하여 풍부한 답변을 할 수 있다는 장점으로 작년 11월 출시부터 많은 관심을 받아 왔고, 국내에서도 네이버, KT, LG AI 연구원 같은 대기업들을 중심으로 여러 LLM들이 개발됐다. □하지만, 민감 정보나 보안 등의 문제를 중요시하는 출연연 및 공공기관이나 비용 문제로 도입을 망설이던 중소기업은 이들을 활용하는데 문제점을 보여왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 KISTI는 보안이나 정보 유출에 안전하면서도, 기존의 LLM이 갖는 환각 현상을 최소화하고, 다양한 과학기술·산업 분야에 특화된 모델 개발이 쉬운 KONI를 개발하였다. □ KONI는 LLM에서 일반적으로 발생하는 환각 현상을 최소화하기 위해 기존 정보 서비스 시스템이 보유한 데이터를 답변 제공에 활용하는 검색 증강 생성 기술(RAG; Retrieval-Augmented Generation)의 적용이 쉽도록 개발되었다. 또한, PEFT(Parameteric Efficient Fine Tuning) 기법을 도입하여, 파인 튜닝 시 요구되는 전산 비용을 줄이면서도, 다양한 분야의 LLM 수요에 빠르게 대응할 수 있도록 적용 분야별 어댑터 형식의 파인튜닝을 적용, 효율적인 데이터 타입의 활용을 통해 LLM 모델을 개발하였다. □ 이러한 장점들을 바탕으로 KISTI는 KONI 모델의 보급을 통해 보안 및 정보 유출이 염려되거나, 비용이나 전산 자원 부족의 문제로 LLM 도입·활용을 주저하였던 수요에 대응할 수 있다. 특히 출연연, 국회나 육군 군수사와 같이 LLM 도입을 고려하고 있으나, 전산 비용, 보안, 정보 유출 등을 이유로 LLM 도입이 어려웠던 출연연, 공공기관, 중소기업에 대한 LLM 지원을 할 예정이다. 또한, 모델 성능도 현재 130억 개 파라미터 수준의 모델 크기를 늘리고, 학습 데이터 또한 추가로 확보함으로써 지속적으로 향상시킬 계획이다. □ KISTI 김재수 원장은“이번 KONI 13b의 개발을 통해 KISTI는 출연연, 공공기관, 중소기업을 포함하여 다양한 과학기술·산업 분야의 LLM 수요에 대응하고, 외부 기관들과의 협력 체계 구축을 통해 지속적인 학습 데이터 확보 및 모델의 보급을 꾀하고, 사용자 피드백을 반영하여 KONI 모델의 성능을 지속적으로 개선할 예정”이라고 밝혔다. 또 한, “KISTI의 국가과학기술데이터 서비스 분야에서도 KONI-13b를 통해 기존 과학기술정보 유통, 분석 체계를 획기적으로 개선함으로써 일반 대중과 전문과학자 모두가 활용할 수 있는 공학박사 수준의 AI 정보 서비스 체계를 구축해 나갈 것이며, 향후 AI를 통해 가설을 세우고 과학적 발견까지 지원함으로써 실제 연구에서도 활용할 수 있도록 확대할 예정”이라고 밝혔다. □ 한편, KISTI는 데이터 전문연구기관으로서 D.N.A 핵심 역량을 기반으로 과학기술·산업 분야의 초거대 AI를 구축·활용할 수 있도록 산·학·연·관·군 생태계를 구축하고 지속적으로 확산 노력을 강화할 예정이다.
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282023. 12
No. 759 View. 30181
KISTI, ‘휴먼 디지털 트윈: 인체 연구에 대한 효과적 대체제’이슈브리프 발간
KISTI, ‘휴먼 디지털 트윈: 인체 연구에 대한 효과적 대체제’이슈브리프 발간 - 의료 분야를 대상으로 국내외 휴먼 디지털 트윈 기술의 현황 및 활용 사례, 발전 방향을 논의 - □한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 인체 연구를 위한 효과적 대체제로서의 휴먼 디지털 트윈에 대하여 『KISTI 이슈브리프』를 발간하였다. □휴먼 디지털 트윈은 컴퓨터상의 가상 공간에서 인체 정보를 이용하여 인체를 재현함으로써, 실제 사람을 대상으로 수행할 수 없는 여러 예측, 실습, 평가 등을 안전하고, 저비용으로 수행할 수 있게 함으로써 인체에 대한 효과적 대체제로 인식되고 있다. □ 예를 들어 의학 분야에서는 수술 시뮬레이션이나 인공 관절 수술에 있어 사람의 장기와 보다 유사한 모형을 통해 정밀 의료를 실현할 수 있다. 최근 정밀 의료 실현을 위해 의료진의 실습 필요성의 증대 및 치료 결과의 사전 예측성이 갈수록 증가하는 경향에 따라 휴먼 디지털 트윈은 헬스케어 분야의 디지털 전환을 위한 핵심 기술로서 각광받고 있다. □ 휴먼 디지털 트윈을 실현하기 위해서는 1) 인체를 구성하는 골격, 장기와 같은 각 구성요소들에 대한 형태적 정보, 2) 각 구성요소에 대한 물성등의 속성 정보, 3) 형태와 속성 정보를 이용하여, 실세계의 상황이나 과정등을 인체 역학 등을 통해 유효성 있게 재현하기 위한 모사 과정이 필요하다. □ 이에 KISTI는 CT, MR과 같은 의료 영상 이미지로부터 자동화된 구획화를 통해 영상으로부터 3D 근골격계를 구축하고, 대학 병원들과의 협업을 통해 시신 및 환자를 대상으로 관절 움직임 정보를 확보하여 인체의 움직임을 모사할 수 있도록 ‘휴먼 디지털 트윈 기술 연구 ·개발’ 사업을 수행하고 있다. □ KISTI 최광남 국가과학기술데이터본부장은 “KISTI의 슈퍼컴퓨팅 전산 자원과 누적된 데이터 활용 기술을 이용하여 휴먼 디지털 트윈 기술 개발을 수행하고 이를 통해 다양한 수요에 대응할 수 있는 인체 3D 모형을 제공함과 동시에 의료 정보 자원의 학술적 활용도를 높이도록 하겠다”고 밝혔다. □ 한편, KISTI는 2000년부터 비저블 코리안과 디지털 코리안 사업을 통해 한국인 시신에 대한 CT, MR 및 절단면 표본과 같은 인체 기초 데이터와 3차원 평균 모델을 개발, 구축한 바 있으며, 2027년까지 시뮬레이션이 가능한 3D 인체 모형을 개발할 계획에 있다. -
282023. 12
No. 758 View. 28298
KISTI, 인도네시아 대학교 컴퓨터과학과와 MOA 체결
KISTI, 인도네시아 대학교 컴퓨터과학과와 MOA 체결 - 축적된 디지털융합기술을 바탕으로 동남아 양자암호통신의 연구거점 확보 - 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 KISTI)은 인도네시아 대학교와의 MOA 체결을 통해 양자암호통신망 구축 기술에 대한 국제연구 협력을 강화한다고 밝혔다. 지난 14일 인도네시아 자카르타에 위치한 인도네시아 대학교에서 과학기술디지털융합본부 이혁로 본부장과 인도네시아 대학교 컴퓨터과학과 Petrus Mursanto 학과장이 참석한 가운데 MOA를 체결하였다. 이번 MOA는 양 기관이 보유한 연구망 기술, 보안 관제 기술, 인공지능, 양자암호통신 기술 등, 과학기술 데이터 서비스 소개 세미나를 진행하고, 포괄적 협력을 목적으로 하며, 이를 통해 양 기관은 국제 학연간 연구교류 및 협력추진 등 긴밀한 협력을 추진할 것으로 보인다. 특히, 양 기관은 양자암호통신관련 공동연구협력 주제에 대하여 논의하였다. 양자암호는 양자역학적 원리를 이용하여 안전한 통신을 위한 암호체계로, 양자 키 분배 기술이 대표적이다. 양자 키 분배 기술을 통해 안전하게 나누어 가진 암호키를 통해 기존보다 보안성이 향상된 통신 환경을 구축할 수 있으며, 이러한 양자암호 기술을 활용하기 위한 연구교류협력을 추진하며, 국제 공동연구 발굴 등의 노력을 기울일 예정이다. 이혁로 본부장은 “금번 협력세미나와 MOA 체결은, 차세대 통신기술인 양자암호통신 기술의 교류는 물론, KISTI의 과학기술 데이터 서비스 중심의 다양한 기술을 인도네시아와 함께 발전시킬 수 있는 계기” 라고 말하며, “향후 더 많은 동남아시아 지역 국가의 연구기관들을 대상으로 과학기술분야를 선도 할 수 있는 글로벌 국제연구 협력 체계를 강화하겠다”고 말했다.
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