전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
전국 대전·세종·충남

속보

더보기

KAIST, 3차원 고해상도 나노입자 영상화 AI기술 개발

기사입력 : 2021년02월16일 13:00

최종수정 : 2021년02월16일 13:00

"퀀텀닷·반도체 소자 더욱 정밀하게 분석"

[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = KAIST는 바이오 및 뇌공학과 예종철 교수 연구팀이 삼성전자 종합기술원과 나노입자의 3차원 형상과 조성 분포의 복원 성능을 획기적으로 향상한 인공지능 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

연구팀은 에너지 분산형 X선 분광법(EDX)을 주사 투과전자현미경(STEM)과 결합한 시스템을 활용했다.

나노입자를 형성하고 있는 물질의 형상과 조성 분포를 정확하게 재구성함으로써 실제 상용 디스플레이를 구성하는 양자점(퀀텀닷)과 같은 반도체 입자의 정확한 분석에 도움을 줄 것으로 기대된다.

상용 퀀텀닷의 투사 데이터 및 개발한 알고리즘으로 복원한 3차원 복원결과[사진=카이스트] 2021.02.16 memory4444444@newspim.com

EDX는 나노입자의 성분 분석에 주로 이용되며 X선과 반응한 물체의 성분에 따라 고유한 방출 스펙트럼을 보인다는 점에서 화학적인 분석이 가능하다.

퀀텀닷 및 배터리 등 다양한 나노 소재의 열화 메커니즘과 결함을 해석하기 위해 형상 및 조성 분포 분석이 가능한 이 분광법의 필요성과 중요도가 급증하고 있다.

그러나 EDX 측정 신호의 해상도를 향상하기 위해 나노 소재를 오랜 시간 전자빔에 노출하면 소재의 영구적인 피해가 발생한다.

이로 인해 나노입자의 3차원 영상화를 위한 투사(projection) 데이터 획득 시간이 제한되며 한 각도에서의 스캔 시간을 단축하거나 측정하는 각도를 줄이는 방식이 사용된다.

기존 방식으로 획득된 투사 데이터를 이용해 3차원 영상을 복원할 시 미량 존재하는 원자 신호의 측정이 불가능하거나 복원 영상의 정밀도와 해상도가 매우 낮다.

연구팀이 자체 개발한 인공지능 기반의 커널 회귀와 투사 데이터 향상은 정밀도와 해상도를 획기적으로 발전시켰다.

연구팀은 측정된 데이터의 분포를 네트워크가 스스로 학습하는 인공지능 기반의 커널 회귀를 통해 스캔 시간이 단축된 투사 데이터의 신호 대 잡음비(SNR)를 높인 데이터를 제공하는 네트워크를 개발했다.

개선된 고화질의 EDX 투사 데이터를 기반으로 기존 방법으로는 불가능했던 적은 수의 투사 데이터로부터 더욱 정확한 3차원 복원 영상을 제공하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 알고리즘은 기존의 EDX 측정 신호 기반 3차원 재구성 기법과 비교해 나노입자를 형성하고 있는 원자의 형상과 경계를 뚜렷하게 구별했으며 복원된 다양한 코어-쉘(core-shell) 구조의 퀀텀닷 3차원 영상이 샘플의 광학적 특성과 높은 상관관계를 나타내는 것이 확인됐다.

바이오및뇌공학과 예종철 교수[사진=카이스트] 2021.02.16 memory4444444@newspim.com

예종철 교수는 "연구에서 개발한 인공지능 기술을 통해 상용 디스플레이의 핵심 기반이 되는 퀀텀닷 및 반도체 소자의 양자 효율과 화학적 안정성을 더욱 정밀하게 분석할 수 있다ˮ고 말했다.

이번 연구결과는 국제 학술지 '네이처 머신 인텔리전스(Nature Machine Intelligence)' 온라인 판에 8일 게재됐다. 

memory4444444@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
李대통령 재판 중단 '헌법 조항 충돌'? [서울=뉴스핌] 이재창 정치전문기자 = 이재명 대통령의 재판 중단을 놓고 논란이 일고 있다. 서울고등법원이 이 대통령의 공직선거법 파기환송심 재판을 연기하면서 현직 대통령의 불소추 특권을 규정한 '헌법 제84조'를 근거로 든 데 대해 야당이 '판결로 대통령이 자격을 상실하면 60일 이내에 후임자를 선거한다'는 헌법 제68조로 재반박하고 나선 것이다. [서울=뉴스핌] 국회사진기자단 = 이재명 대통령이 4일 오전 국회 사랑재에서 우원식 국회의장 등 여야 대표들과 함께 오찬을 하기 전 환담하고 있다. 2025.06.04 photo@newspim.com 헌법의 애매한 조항에 대한 해석의 차이를 넘어 헌법 조항의 충돌 문제로 번진 것이다. 논란의 불을 붙인 것은 서울고법의 결정이다. 법원은 "재판부에서 기일 변경 및 추후 지정(추정)을 하기로 했다"며 "헌법 제84조에 따른 조치"라고 밝혔다. 추정은 사실상 임기 내 재판을 하지 않겠다는 의미로 받아들여졌다. 이에 따라 위증 교사와 대장동, 법인카드 유용, 대북송금 사건 등 대통령이 받고 있는 다른 네 개의 재판도 연기 가능성이 높다. 이에 야당이 반발했다. 한동훈 전 국민의힘 대표는 9일 '헌법 제68조'를 들어 서울고법의 결정을 반박했다. 헌법 제68조 2항은 "대통령이 궐위된 때 또는 대통령 당선자가 사망하거나 판결 기타의 사유로 그 자격을 상실한 때에는 60일 이내에 후임자를 선거한다"고 규정한다.   검사 출신인 한 전 대표는 자신의 페이스북에 헌법 68조를 예시하며 "헌법상 이재명 대통령 재판은 중단되지 않는다"며 "헌법적으로도 그렇고, 다수 국민 상식 면에서도 그렇다"고 '헌법 제68조'를 거론하며 조목조목 반박했다. 한 전 대표는 "대한민국 헌법 제68조는 '대통령도 판결로 자격을 상실할 수 있다'고 명시하고 있다"며 "민주당과 서울고법 형사7부 주장대로 대통령이 돼서 진행 중인 재판이 중단되는 것이라면 헌법 68조의 '판결로 대통령 자격을 상실한 때'라는 문구를 설명하기 어렵다"고 했다. 재판이 중단된다면 재판이 열리지 않는 만큼 대통령이 판결로 자격을 상실할 일은 없다. 그렇다면 굳이 헌법에 이 조항을 넣을 이유가 없다. 결국 재판이 열린다는 전제로 헌법에 이 조항을 넣은 걸로 해석할 수밖에 없다는 논지다. 관건은 헌법 제84조의 해석이다. '소추(訴追)'의 의미를 검사의 공소 제기(기소) 외에 기존의 재판까지 적용해야 하는지를 두고 법조계에서 논란이 이어지고 있다. 여당은 모든 재판이 중단되는 것으로 해석하고, 야당은 진행 중인 재판은 해당하지 않는다고 맞선다.  이런 주장까지 포함하면 헌법 84조와 68조가 충돌하는 것으로 해석될 여지가 있다. 물론 판결은 법원의 판결 외에 헌법재판소의 판결도 포함할 수 있다. 대통령의 중대 행위에 대한 탄핵이 이뤄질 경우 헌재의 결정 여하에 따라 자격을 상실할 수 있다. 헌재의 판결을 의미한다면 충돌로 볼 수 없다. 민주당은 논란을 원천 차단하기 위해 재판 중단법(형사소송법 개정안) 처리를 추진하고 있다. 이 대통령 측근인 정성호 민주당 의원은 "판사에 따라 다른 입장이 나올 수 있는 만큼 형사소송법을 처리해 더 이상의 논란을 없애는 게 바람직하다"고 말했다.   민주당은 이 법안을 12일 처리할 예정이었으나 일단 13일 선출되는 차기 원내대표에게 넘기기로 했다. 서울고법이 재판을 중단하고 나머지 재판도 중단 가능성이 높은 상황에서 굳이 방탄 논란을 자초할 이유가 없다는 판단으로 보인다. leejc@newspim.com 2025-06-10 13:43
사진
오광수 '아내 부동산 관리 논란 송구" [서울=뉴스핌] 이영태 선임기자 = 이재명 정부 초대 대통령실 민정수석으로 임명된 오광수 수석이 과거 검찰 재직 당시 배우자의 부동산을 차명으로 관리해 공직자 재산 공개 대상에 의도적으로 누락한 사실이 확인됐다. 오 수석은 10일 검사장 재직 시절 아내의 부동산을 차명으로 관리하고 재산 신고에서 누락했다는 의혹을 시인하고 "부끄러운 일"이라며 송구하다는 입장을 밝혔다. 오광수 대통령실 민정수석비서관 [사진=대통령실] 그는 "과거 잘못 생각한 부분이 있어서 부끄러운 일"이라며 "어른들이 기거하려고 주택을 지으면서 딸(오 수석의 부인) 앞으로 해놨다. 기존 주택이 처분이 안 돼 복수 주택이 됐다. 대학 친구에게 맡겨놓은 것이 사달이 났다"고 언급했다. 앞서 오 수석은 검사장으로 재직한 2012∼2015년 아내가 보유한 토지·건물 등 부동산을 지인 A씨에게 명의신탁해 차명으로 관리했고 이를 재산 신고에서 누락했다는 의혹이 언론에 보도되면서 논란이 제기됐다. 대통령실 관계자는 이날 오전 기자들과 만난 자리에서  '오 수석의 부동산 차명 보유 등의 문제를 검증 과정에서 미리 인지했느냐'는 질문에 "저희도 언론에서 접했고 본인이 입장을 밝힌 것으로 갈음하고자 한다"고 답했다. 이 관계자는 '검증 과정에서 사전에 파악을 했는데도 임명을 강행한 것이냐'는 물음에는 "조금 더 확인해 보겠다"고 말했다. medialyt@newspim.com 2025-06-10 12:52
안다쇼핑
Top으로 이동