이흥노 교수, 1월 "이달의 과학기술자상" 수상

    - 빠르고 쉬운 고해상도 정보획득 기술 실현

    - 고해상도 분광기 및 뇌-컴퓨터 접속시스템 개발 기여

 

 

 

□ 미래창조과학부(장관 최문기)와 한국연구재단(이사장 직무대행 김병국)은 고해상도 저복잡도 정보획득 기술을 개발한 공로로 광주과학기술원 정보통신공학부 이흥노 교수(李興魯, 48세)를 이달의 과학기술자상 1월 수상자로 선정하였다.

 

 o 이 교수는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 부호이론적 압축센싱이라는 새로운 수학적 패러다임을 통해 빠르고 쉬운 고해상도 정보획득기술을 실현한 업적을 인정받았다.

 

□ 기존 정보․통신․신호처리 시스템은 원하는 해상도에 비례하는 양의 데이터를 필요로 하기 때문에 고해상도 신호복구를 위해 거대한 데이터가 필요하다는 한계가 있었다.

 

 o 이 교수는 대량의 데이터를 처리하기 위해 적은 양의 데이터를 고해상도로 압축, 복구하는 방법을 개발해 신경공학 및 광학분야 국제학술지(Journal of Neural Engineering, Virtual Journal for Biomedical Optics) 하이라이트 우수논문(‘12년 12월)과 최신이슈논문(‘13년 4월)으로 선정될 정도로 학계의 주목을 받고 있다.

 

□ 특히 이 교수의 연구성과는 기초연구에 머물지 않고 차세대 협력통신, 보안통신, 센서 네트워크, 플래시 메모리, 고해상도 분광기, 뇌-컴퓨터 접속 시스템, 초음파 이미징, fMRI, 셀 이미징 등에 응용될 수 있어 정보통신 분야 핵심화두인 거대 데이터 처리 문제 해결에 기여할 것으로 기대된다.

 

 o 또한 이번 연구는 기존 시스템을 바꾸지 않고 하드웨어 대체없이소프트웨어를 바꿔주는 것만으로 기존 신호처리 해상도 한계치를 극복할 수 있다는 점에서도 주목받고 있다.

 

□ 한편 이 교수는 최근 5년간 24편의 정보처리이론 논문을 SCI 학술지에 게재하고 미래창조과학부 국가연구개발사업 우수성과 100선(2012년), 한국연구재단 기초연구 우수성과 50선(2013년)에 선정되는 등 관련 분야를 선도하고 있다.

 

 o 이달의 과학기술자상은 산‧학‧연에 종사하는 연구개발 인력 중 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 사람을 발굴·포상하여 과학기술자의 사기진작 및 대국민 과학기술 마인드를 확산하고자 1997년 4월부터 시상해오고 있으며, 매월 1명씩 선정하여 미래창조과학부 장관상과 상금을 수여하고 있다.    

 

 

 

=========================================================================================================

 

 

 

<2014년도 1월 이달의 과학기술자상 수상자 미니인터뷰>

 

 

 

 분광기란 물체로부터 나오는 빛의 파장의 세기를 측정하여 물체에 대한 정보를 알려주는 기구로 여러 의료장비 등에 활용되는 광원(레이저, LED 등)의 특징을 알아내는 일부터 음식의 성분 분석, 마약 탐지, 의약품 순도 분석, 문화재 감정 등에 이르기까지 그 활용도가 굉장히 높다.

 

 이흥노 광주과학기술원 정보통신공학부 교수가 바로 이러한 분광기의 해상도를 높이는 연구성과로 주목받고 있다. ‘부호이론적 압축센싱’이라는 새로운 수학적 패러다임을 이용한 고해상도 정보획득 기술을 개발한 것이다.

 

 “현재 생산되는 소형 분광기는 휴대하고 다니면서 산업현장 등에서 원하는 물체의 특성을 파악할 수 있지만 해상도가 실험실용 분광기에 비해 매우 낮다는 단점이 있습니다. 때문에 우리는 해상도의 한계를 훨씬 뛰어 넘는 분광기를 제안하고 시제품을 구현해 보였습니다. 현재는 스마트폰에 부착해서 사용할 수 있는 휴대용 분광기를 개발하고 있습니다”

 

 

압축센싱, 아날로그 신호를 디지털화 하는 과정을 간소화 하는 방법

 

 어떻게 수학적인 방법을 사용해 분광기의 해상도를 높일 수 있는 것일까?

 

 “2006년 정보이론 학술지에서 매우 적은 수의 샘플로도 원본 신호를 표현하고 원본 신호를 깨끗하게 복구할 수 있는 압축센싱이라는 흥미로운 이론이 발표되었습니다. 압축센싱이란 아날로그 신호를 디지털화하는 과정을 간소화하는 새로운 방법입니다. 즉 아날로그 신호의 센싱(디지털화)을 쉽게 하는 방법인데 압축센싱한 신호는 여러 복원 방법을 통해 완벽하게 복구될 수 있음이 실험적으로도 입증이 되었습니다."

 

 이 교수 연구팀은 이 압축센싱 이론을 부호이론이라는 정보이론적 관점에서 재해석하고, 완벽한 신호 복구를 위한 샘플수의 한계치를 구하고, 보다 더 빠르고 더 정확하게 샘플링 하고 복구할 수 있는 방법을 제시하였다.

 

 

이 교수의 연구, 기존 연구를 훨씬 뛰어 넘어

 

 그러면 기존 압축센싱과 이 교수 연구팀이 개발한 압축센싱은 서로 어떻게 다를까?

 

 “압축센싱은 다각도로 진화하고 있습니다. 저의 연구방법도 압축센싱의 한 지류이나 우리는 기존의 압축센싱과 달리 유한체(Finite Field), 즉 컴퓨터에 유용한 유한개의 원소를 가지는 숫자 체계에서도 동작하는 압축센싱 기술을 개발하였다는 점입니다.”

 

 얼핏 비슷해 보이지만 실용적인 측면에서 차이가 존재한다는 것이다. 예를 들어 대부분의 핸드폰과 컴퓨터에서 처리되는 연산은 유한체 내에서 수행되기 때문에 기존 압축센싱을 이용하면 유한체 값을 실수 값으로 또는 그 역으로 변환시키는 과정이 필요해 연산의 효율이 떨어진다.

 

 뿐만 아니라 이 교수 연구팀의 연구결과는 부호이론(channel coding)에도 바로 적용가능하다. 무선통신에서 발생하는 오류를 찾아내고 수정하는 데 쓰이는 부호 이론에서 다루는 숫자 역시 유한체에 속해 있기 때문이다.

 

 

상상 속의 아바타는 현실로 가능하다

 

 이 교수 연구성과의 파급효과 가운데 하나로 뇌-컴퓨터 접속(BCI) 가능성을 꼽는다. 인기 영화 아바타를 마음에 그리고 있는 것일까?

 

 “원래 뇌-컴퓨터 접속 시스템은 사람의 뇌파(EEG)를 이용하여 컴퓨터나 외부장치를 조정하는 기술입니다. 특히 사람이 상상이나 생각을 할 때 발생된 뇌 신호만으로 사물을 조정할 수 있는 획기적인 기술이죠. 물론 영화 아바타에서처럼 실시간으로 정교하게 조정하는 것은 아직 불가능하지만 점차 기술이 발전하고 있어 상상이 실현되는 날이 오리라고 생각합니다”

 

 뇌파를 통해 사람의 마음을 정확하게 읽는 것은 현재로는 부족하지만 점차 연구가 확대되고 있다고 설명했다. 우리나라도 뇌 연구에 대한 관심과 많은 투자가 이루어져야 한다고 주문했다.

 

 

“계속해서 읽고, 생각하고, 그리고 써라!”

 

 이 교수는 “연구과정에서 실용화 할 수 있는 아이디어가 나오면 바로 산업화를 위한 연구노력도 게을리 하지 않을 것”이라며 “압축센싱을 처음 제안한 도노호 박사 같은 연구자가 나올 수 있는 사회적 분위기를 만들 수 있도록 최선을 다 하겠다”고 포부를 밝혔다.

 

 후배 연구자들에게는“연구란 읽고, 생각하고, 그리고 정리해서 쓰는 것”이라는 말을 전해주고 싶다고 전했다.

 

 “읽기만 하고 생각하거나 글로 쓰는 일이 없는 사람은 훈수나 두는 사람, 평가만 잘 하는 사람이 될 수 있습니다. 읽고, 생각하고, 쓰는 것 모두를 매일 같이 하여 생활화 하면, 다른 사람이 잘 모를 때, 잘 못 할 때 자세하고 친절하게 알려주고 가르쳐 줄 수 있습니다“      <끝>

 

 

 

미래창조과학부