우리얘기

'이달의 과학기술자상' 3월 수상자로 자연의 광합성 현상을 모방하여 태양에너지로부터 최종적으로 화학물질을 생산할 수 있는 인공광합성 원천기술을 개발한 KAIST 박찬범 교수(43)가 선정됐습니다.

박찬범 교수는 바이오소재(Biomaterials) 분야의 석학으로, 인공광합성을 위한 고효율 나노바이오소재들을 개발하여 학계의 주목을 받아왔습니다.

광합성은 식물 등 자연계의 생물체가 태양광을 에너지원으로 하여 일련의 물리화학적 반응들을 통해 탄수화물과 같은 화학물질을 생산하는 현상입니다.

식물의 엽록소는 태양광을 받으면 전자를 방출하고(광반응), 이 전자는 주변으로 전달돼 연쇄적 화학반응을 일으키면서 환원에너지를 생산합니다.

또 햇빛이 없는 밤에는 낮에 재생했던 에너지를 이용해 이산화탄소를 탄수화물로 환원시킵니다.

박찬범 교수는 이러한 자연계의 광합성시스템을 모방하기 위하여 광반응의 엽록소 대신에 태양전지 등에서 사용되는 양자점 등 나노크기의 광감응 소재로 빛에너지로부터 화학적 환원에너지를 고효율로 재생하는데 성공했습니다.

또한 자연계의 연쇄적이고 복잡한 암반응 대신에 단순한 생체촉매반응을 이용하여 빛에너지로부터 최종적으로 메탄올 등 화학연료, 의약품 등 고부가가치 정밀화학물질을 생산하는 친환경 녹색생물공정 개발의 전기를 마련했습니다.

박 교수가 개발한 나노바이오소재 기반 인공광합성기술은 무한한 에너지원인 태양광을 사용해 화학연료, 정밀화학제품 등을 생체촉매반응으로 합성한다는 점에서 파급효과가 매우 큽니다.

박찬범 교수는 Advanced Materials, Angewandte Chemie 등 재료분야의 권위 있는 학술지에 2008년 이후 교신저자로서 48편의 논문을 발표하였고, 이 학술지들의 인용지수(IF)의 합계가 323(1편당 평균: 6.73)으로 매우 높습니다.

특히 인공광합성에 대한 연구결과로 지난해에만 총 6편의 표지논문을 발표하는 등 학계의 큰 주목을 받았습니다.

또 박 교수가 개발한 나노바이오소재 기반 인공광합성 기술은 2010년도 대한민국 10대 과학기술뉴스로 선정되기도 했습니다.

<박찬범 교수>  ● 인적사항  ▶성명 : 박찬범 (朴燦範)  ▶소속 : 카이스트 신소재공학과 ● 학    력 ▶1995 ∼ 1999    포항공과대학교 화학공학과, 박사 ▶1993 ∼ 1995    포항공과대학교 화학공학과, 석사 ▶1987 ∼ 1991    포항공과대학교 화학공학과, 학사 ● 경    력 ▶2008 ∼ 현재 ▶2006 ∼ 2008 ▶2002 ∼ 2006 ▶1999 ∼ 2002 카이스트 신소재공학과, 부교수 (영년직) 카이스트 신소재공학과, 조교수 애리조나주립대학교, 조교수 UC Berkeley, 박사후연구원 ● 주요업적 : 나노바이오소재 기반 인공광합성 기술개발 □ 자연의 광합성현상을 모방하여 태양에너지로부터 시작하여 최종적으로 메탄올 등 화학연료, 의약품 등 고부가가치 정밀화학물질을 태양에너지를 이용해 생산하는 친환경 녹색생물공정 원천기술 개발

고려대 이성환 교수가 2012년 2월 '이달의 과학기술자상' 수상자로 선정됐습니다.

이성환 교수는 기계학습 기법을 바탕으로 컴퓨터가 인간의 수화와 얼굴표정 등을 동시에 자동 인식하고 이해할 수 있는 독창적인 기술을 개발한 공로를 인정받았습니다.

이성환 교수는 패턴인식 기술 분야의 세계적인 석학으로, 컴퓨터 비전 기반의 휴먼 동작 자동 분석 및 인식 기술을 개발하여 학계의 큰 주목을 받았습니다.

□ 컴퓨터 비전 기반의 휴먼 동작 자동 분석 및 인식 기술은 △스마트 사용자 인터페이스 △지능 로봇 △비디오 감시(surveillance) △게임 및 엔터테인먼트 등 실생활의 다양한 분야에서 활용되는 핵심 기술로 미국, 일본, 유럽 등 선진국에서 앞 다투어 경쟁적으로 연구하고 있는 분야입니다.

컴퓨터 비전 기반 수화 인식 기술은 일반 카메라를 통해 입력된 말하는 사람(화자)의 동작을 자동으로 분석하여, 의미 없는 손동작과 의미 있는 수화 동작을 자동으로 구분하고, 사전에 정의된 수화 어휘로 인식하는 획기적인 기술입니다.

이성환 교수는 이러한 수화 인식기술을 개발함으로써 '휴먼 동작 자동 분석 및 인식'을 위한 원천 기술을 확보하게 되었고, 이 기술은 컴퓨터 비전 분야의 난제들 중 하나인 '동영상에서의 휴먼동작 자동검출 및 인식 문제'에 대한 해결방안을 제시한 획기적인 방법론으로 평가받고 있습니다.

이에 대한 연구 성과는 전기전자공학 전 분야 학술지 229종 중에서 영향력 지수(Impact Factor)가 가장 높은 국제학술지(IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence)에 2009년 7월 '최우수 논문'으로 게재되었고, 국제전기전자공학회(IEEE) 주관의 '2011년 기계 학습 및 사이버네틱스 국제학술대회(2011 IEEE International Conference on Machine Learning and Cybernetics)'에서 최우수 논문으로도 선정돼 국내 연구자로서는 처음으로 'Zadeh 최우수 논문상(Lotfi Zadeh Best Paper Award)'을 수상하기도 했습니다.

□ 이성환 교수는 지난 20년간 컴퓨터 비전 기반의 휴먼 동작 자동 분석 및 인식 기술에 대한 다양한 방법론과 소프트웨어를 개발하여, 과학인용색인(SCI) 등재 국제학술지에 115편, 국내학술지에 62편의 논문을 게재하였고, 11권의 관련저서(국내 2권, 국외 9권)를 출간했습니다.

현재까지 발표한 논문들의 피인용 횟수(논문의 질적 수준 평가 척도)가 4000회 이상에 달하며, h-index가 국내 컴퓨터과학 분야의 최고 수준인 30으로서, 연구의 양적 수준뿐만 아니라 질적 수준도 국내 최고로 평가 받고 있습니다.

이성환 교수는 휴먼 동작 자동 분석 및 인식 연구 분야에서의 탁월한 연구 업적과 다양한 봉사활동에 대한 공로를 인정받아, △1998년 IAPR(국제패턴인식학회) Fellow(석학회원) △2009년 고려대학교 현대·기아차 석좌교수 △2009년 한국과학기술한림원 정회원 △2009년 IEEE(국제전기전자공학회) Fellow에 각각 선임됐습니다.

<이성환 교수> ▶소속 : 고려대학교 정보통신대학 뇌공학과 ● 학    력 ▶1980 ∼ 1984    서울대학교 계산통계학과 학사 ▶1984 ∼ 1986    KAIST 전산학과 석사 ▶1986 ∼ 1989    KAIST 전산학과 박사 ● 경    력 ▶1995 ∼ 현재 ▶1997 ∼ 2008 ▶2008 ∼ 현재 ▶2009 ∼ 현재 ▶2009 ∼ 현재 고려대학교 정보통신대학 뇌공학과 정교수 고려대학교 인공시각연구센터장 고려대학교 WCU 뇌공학융합연구사업단장 고려대학교 현대·기아차 석좌교수 한국과학기술한림원 정회원, IEEE Fellow ● 주요업적 : 컴퓨터 비전 기반의 휴먼 동작 자동 분석 및 인식 기술 개발 □ 기계학습 기법을 바탕으로 컴퓨터가 동영상에서 의미있는 휴먼 동작을 자동으로 검출함과 동시에 인식할 수 있는 독창적인 기술을 개발함 □ 특히, 가장 복잡한 휴먼 동작인 수화 동영상에서 의미 있는 수화 동작들을 자동으로 검출함과 동시에 인식 가능한 독창적인 알고리즘을 개발함으로써, 컴퓨터 비전 및 패턴 인식 분야에서 오랜 난제로 여겨졌던 동영상에서의 휴먼 동작 자동 검출 및 인식에 대한 문제 해결의 돌파구를 제시하였다는 점에서 학계의 커다란 주목을 받고 있음