서울공대, K-PAI와 첨단 AI 연구·교육 위한 산학협력 업무협약 체결

서울공대, K-PAI와 첨단 AI 연구·교육 위한 산학협력 업무협약 체결 차세대 AI 인재 양성 및 한·미 기술 생태계 강화 예정 ▲ (왼쪽부터) 천정희 서울대 수리과학부 교수, 심병효 서울대 공과대학 교무부학장, 윤성희 Erudio Bio (US) CTO/에루디오바이오코리아 대표이사/K-PAI 대표, 김영오 서울대 공과대학장, 박찬익 망고부스트 CCO, 이복직 서울대 공과대학 연구부학장서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 미국 실리콘밸리의 인공지능(AI) 포럼 K-PAI와 지난 2일 첨단 AI 연구·교육 및 인재 양성을 위한 산학협력 업무협약을 체결했다고 밝혔다.양 기관은 이번 협약을 계기로 ▲(기술 혁신, 책임 있는 AI 개발, 프라이버시 보호 기술 등) 첨단 AI 연구·교육 협력 ▲교수 인재 발굴 및 채용 연계 ▲차세대 연구 인력 경력 개발 ▲AI-산업-규제 연계 논의를 함께 추진한다. 특히 서울공대는 협약을 통해 국내 최고 수준 공학 인재의 미국 진출 및 교류 기회를 확대함은 물론, K-PAI의 지원을 통해 미주 초우수 해외 연구 인력의 유치를 적극 모색할 예정이다. 또한 K-PAI는 AI의 발생지로서 거대 자본의 지원을 받는 실리콘밸리의 혁신적 변화를 가장 빨리 경험하며 쌓은 지식과 통찰을 서울공대 연구진과 공유할 계획이다.김영오 서울대 공과대학장은 "이번 협약은 서울대 구성원에게 실리콘밸리에서의 첨단 AI 연구 및 창업 연수 기회를 제공하고, 해외의 우수한 AI 연구자들이 교원 임용을 통해 국내 학계에 진입할 수 있는 길을 넓혔다는 점에서 그 의미가 깊다"면서 "앞으로 K-PAI와 지속적으로 협력해 글로벌 연구 환경과 연계된 인재 순환 구조를 구축할 계획"이라고 밝혔다. 윤성희 K-PAI 대표는 “1년여의 짧은 역사에도 실리콘밸리의 대표적인 AI 포럼으로 자리매김한 K-PAI(Silicon Valley Privacy-Preserving AI Forum)가 이제 국경을 넘어 한국의 최정상급 인재를 보유한 서울공대와 협력하게 돼 매우 뜻깊다”면서 ”이번 협약을 기점으로 서울공대와 함께 차세대 AI 인재 양성과 한·미 기술 생태계 강화에 더욱 힘쓰겠다“고 전했다. [참고자료]- K-PAI 홈페이지 URL : https://k-privateai.github.io[문의]서울대학교 공과대학 연구행정실 양진용 팀장 / 02-880-7227 / jyyang87@snu.ac.kr

서울공대 전기정보공학부 유선규·박남규 교수팀, 광집적회로를 이용한 위상학적 비가환 광자 컴퓨팅 플랫폼 구현 성공

서울공대 전기정보공학부 유선규·박남규 교수팀, 광집적회로를 이용한 위상학적 비가환 광자 컴퓨팅 플랫폼 구현 성공 - 광소자 간 제어가능한 행렬 결합을 광집적회로 상에서 최초 구현 - 물리 분야 국제학술지 Physical Review Letters 논문 게재 ▲ (좌측부터) 서울대학교 전기정보공학부 유선규 교수(공동교신저자), 서울대학교 전기정보공학부 박남규 교수(공동교신저자), 서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부 박현희 교수(공동교신저자), 서울대학교 전기정보공학부 김경훈 연구원(제1저자)서울대학교 공과대학은 전기정보공학부 유선규 교수·박남규 교수 연구팀이 서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부 박현희 교수와 영국 엑시터대학교(University of Exeter) 젠슨 리(Jensen Li) 교수와의 국제 공동연구를 통해, 연산 순서에 따라 결과가 달라지는 비가환(Non-Abelian)* 물리를 광집적회로에서 구현할 수 있는 프로그래머블 스피너(spinor)* 격자 구현에 성공했다고 밝혔다.* 비가환(Non-Abelian): 같은 연산이라도 적용 순서가 바뀌면 결과가 달라지는 성질(예: AB ≠ BA). 위상학적 양자컴퓨팅에서는 이러한 순서 의존성이 게이트 연산의 핵심 원리임. * 스피너(spinor) / 유사 스핀(pseudo-spin) 모드: 두 성분을 가진 파동 상태를 벡터처럼 표현한 것이 스피너이며, 광학에서는 편광/경로/공진기 모드 등 서로 다른 내부 자유도를 스핀처럼 취급해 유사 스핀이라 부름.연구팀은 이번 성과를 통해 위상학적 큐비트*의 동작 원리를 고전적으로 모사할 수 있음을 입증했으며, 기존과 차별화된 새로운 위상학적 과학 특성 구현의 가능성을 제시했다. * 큐비트(Qubit): 고전 컴퓨터의 비트에 대응되는 양자 컴퓨터 연산의 기본 단위. 0과 1 상태를 동시에 가질 수 있는 중첩과 얽힘 특성을 통해 기존 비트보다 우수한 연산 속도 제공이 가능함.이번 연구 성과는 물리 분야의 세계적 학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’에 지난 1월 30일 게재됐다.■ 연구 배경 광집적회로를 활용해 저전력·초고속 연산과 광학 양자컴퓨터를 구현하려는 연구가 활발히 진행 중이나, 빛의 결함과 에러에 대한 민감성으로 인해 그 구현에 어려움이 있었다. 이에 따라 최근에는 그 대안으로 위상학적 특성을 이용해 결함에 강하고 안정적인 광학 연산을 구현하려는 연구가 주목받고 있다. 비가환 물리는 동일한 연산이라도 적용 순서가 바뀌면 결과가 근본적으로 달라지는 특징을 가지며, 마이크로소프트 등에서 연구 중인 위상학적 큐비트 기반 양자컴퓨팅에도 핵심 원리로 적용된다. 특히 이러한 성질은 결함에 강한 빛의 상태 제어를 가능하게 하는 새로운 설계 자유도를 제공한다는 점에서 큰 관심을 받고 있다.그러나 실제 대규모 광 집적회로 구현에서는 (1) 미세한 공정 편차에 따른 오차 누적, (2) 소자 간 상호작용으로 인한 재현성 저하 등이 안정적인 연산 유지를 어렵게 만드는 문제로 지적돼 왔다. 특히 비가환 성질을 구현하려면 빛의 다양한 내부 자유도 간 결합을 세기 및 위상 정보까지 포함한 행렬 형태로 정밀하게 제어해야 하는데, 이를 뒷받침할 수 있는 체계적인 설계 방법은 지금까지 제시된 바 없었다.이에 연구팀은 빛의 물리 특성 간 결합을 행렬 형태로 자유롭게 제어할 수 있는 광집적회로의 개념을 최초로 제안하고, 새로운 비가환 동역학 및 위상학적 광학 특성을 발견, 실현하는 데 성공했다.■ 연구 성과 연구진은 광소자 상의 유사 스핀 모드 간 결합을 활용하여 행렬 연산으로 수행 가능한 단위 소자를 처음으로 제시했다. 이를 통해, 위상학적 양자컴퓨팅의 핵심 동작인 브레이딩(braiding) 동작*을 광 모드들이 서로 자유롭게 얽히는 구조로 시연했고, 빛의 상태를 마치 매듭처럼 엮는 방식으로 비가환 양자 현상을 모사할 수 있음을 입증했다.* 브레이딩(braiding) 동작: (비가환) 입자들을 서로 교차시키는 경로를 따라 교환해, 그 교환 순서 자체로 연산을 수행하는 방식. 같은 교환이라도 순서가 달라지면 결과가 달라질 수 있음.또한 연구진은 서로 다른 위상 물질이 맞닿는 경계면에서 ‘비가환 계면’이라는 독특한 성질을 관찰했다. 특히 이 계면에서 위상학적으로 보호*되는 광학 상태가 혼성화*되어 에너지 밴드갭*이 다시 열리는 현상을 확인했다. 이를 통해 광학 연산에 필수적인 높은 에러저항성과 제어 효율을 동시에 달성할 수 있는 새로운 광학적 자유도를 제시했다.* 위상학적 보호(Topological protection): 구조에 작은 결함이나 잡음이 있어도, 물리적 상태의 위상학적 특성으로 인해 그 상태가 쉽게 깨지지 않는 성질.* 혼성화(hybridization): 서로 다른 빛 상태가 강하게 결합해, 경계에서 원래와 다른 새로운 결합 상태로 바뀌는 현상.* 밴드갭(bandgap): 어떤 주파수(에너지) 대역에서는 파동(전자/빛)이 전파할 수 없는 금지 대역.■ 기대 효과 이번 연구는 위상 물리와 비가환 동역학을 재구성 가능한 광집적회로로 구현하는 연결고리를 제시했다는 점에서 그 의의가 크다. 특히 결함에 민감한 기존 광학 연산에서 반복적으로 요구되던 미세 보정 및 안정화 비용을 줄일 수 있는 방법을 선보였다. 아울러 안정적으로 유지(에러저항성)되는 동작과 원하는 대로 조절(제어 용이성)되는 동작을 동시에 만족시키는 설계 자유도도 제공했다. 또한 비가환 현상을 광학적으로 고전 모사한 이번 연구의 성과는 앞으로 복잡한 위상학적 양자 동작(브레이딩 등)의 검증 및 고차원 정보에 기반한 광학 컴퓨팅의 구현을 가능케 할 것으로 기대된다.■ 연구진 의견논문의 공동 교신 저자인 유선규 교수와 박남규 교수는 "이번 연구를 통해 광집적회로에서 구현 가능한 위상학적 자유도를 극대화하는 데 성공했다”고 평가하며 “장기적으로는 실리콘 포토닉스 기술 기반 광집적회로 내에서 결함에 강한 광자 AI를 구현하는 것이 최종 목표"라고 밝혔다.제1저자인 김경훈 연구원은 “이번 연구에서 비가환 현상을 보다 깊이 이해할 수 있었으며, 이번 연구 결과가 AI 및 양자 기술 전반에 응용되길 기대한다”고 말했다.■ 연구진 진로서울대학교 전기정보공학부 학부 인턴 과정 중 이번 연구를 주도했던 김경훈 연구원은 현재 매사추세츠 공과대학(MIT)에서 박사과정을 밟으며 초전도 양자컴퓨터 연구를 수행하고 있다.한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌 선도연구센터(IRC, 서울대학교 하이브리드 양자컴퓨팅 센터), 기초연구실 사업(BRL, 전자-광자 하이브리드 기반 멤리스틱 소자 기초연구실) 및 우수신진연구 사업과 서울대학교 창의선도 신진연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.▲ 자료 1. 본 연구의 핵심인 비가환 광집적회로: 광소자 간의 결합을 제어가능한 행렬 연산 형태로 최초로 구현함.▲ 자료 2. 광학적 브레이딩(Braiding) 구현: 위상학적 양자컴퓨터의 핵심 연산 과정으로, 해당 연구에서는 이를 광집적회로 상에서 고전적으로 구현함. [참고자료]- 논문 제목/저널: Programmable lattices for non-Abelian topological photonics and braiding, Physical Review Letters- DOI: https://doi.org/10.1103/rgfy-n6zd[문의]- 서울대학교 공과대학 전기정보공학부 유선규 교수 / 02-880-7281 / sunkyu.yu@snu.ac.kr- 서울대학교 공과대학 전기정보공학부 박남규 교수 / 02-880-1820 / nkpark@snu.ac.kr

넥센타이어(주), 산학협력 기반 인재 양성 강화 위해 서울공대에 1억 원 기부

넥센타이어(주), 산학협력 기반 인재 양성 강화 위해 서울공대에 1억 원 기부▲ (왼쪽) 서울대학교 공과대학 김영오 학장, (오른쪽) 넥센타이어 김종명 중앙연구소 부사장넥센타이어(주)가 산학협력 기반 공학 인재 양성을 위해 서울대학교 공과대학에 발전기금 1억 원을 기부했다.지난 1월 30일 열린 발전기금 전달식에는 공과대학 김영오 학장, 정훈영 기획부학장, 김도희 화학생물공학부장, 오준학 교무부학장이 참석한 가운데, 김종명 중앙연구소 부사장을 비롯한 넥센타이어 관계자들이 함께해 자리를 빛냈다.공과대학 학장단과 교수진은 공학 교육 발전과 산학협력 활성화를 위한 넥센타이어의 뜻깊은 기부에 감사의 인사를 전했다.이번 기부는 넥센타이어와 화학생물공학부가 공동으로 개설하는 ‘공학기술과 경영’ 과목 운영과 산업 현장 중심의 연구개발(R&D) 교육 강화를 위해 이뤄졌습니다. 양 기관은 기업의 실무 경험, 대학의 교육·연구 역량의 시너지를 발휘해 미래 공학 인재를 양성할 계획이다.이날 넥센타이어 관계자는 “타이어는 고무를 비롯한 소재 배합 기술에 따라 성능이 좌우되는 만큼 화학 분야의 전문성이 곧 기술 경쟁력으로 이어진다”며 “이번 기부와 지속적인 산학협력을 통해 기술 경쟁력을 강화하고 우수 공학 인재 육성에 기여하겠다”고 밝혔다.