국민대학교 전자정보통신대학 전자공학부와 자연과학대학 생명나노화학과 교수진으로 구성된 “하이브리드 디바이스를 이용한 일주기 ICT 연구센터” 팀(연구책임자: 전자공학부 김대환 교수)이 미래창조과학부 주관 2016년 선도연구센터지원사업 컴퓨터·SW/통신/정보기술융합 분야 ERC (Engineering Research Center)에 선정되었다. 이번 ERC를 통해 국민대는 7년간 (2016~2022) 총 132억의 연구비를 정부로부터 지원받게 되었다.

선도연구센터지원사업은 연구 주제의 창의성과 연구진의 탁월성을 보유한 우수 연구집단 발굴·육성을 통해 세계적 수준의 경쟁력을 갖춘 핵심연구분야를 육성하고 국가 기초연구 역량을 향상시키며, 집단연구를 통해 차세대 창의·융합인재를 양성하고, 젊은 연구자 대상 양질의 일자리를 제공함을 목적으로 하는 이공분야기초연구사업 중 최대 규모의 사업이다. 그 중 ERC는 우수한 공학 분야의 연구그룹 육성을 통해 원천·응용연구 연계가 가능한 기초연구 성과를 창출하고 대학 내 산학협력의 거점 역할을 수행함을 목표로 한다.

2016년 컴퓨터·SW/통신/정보기술융합 분야의 ERC 선정 과정에는 연구 경쟁력 최상위 대학들이 대거 참여한 가운데 평균 6:1의 경쟁률을 뚫고 국민대 연구센터가 선정되었다. 특히, ERC 사업은 주로 여러 대학의 연구진들이 연합팀을 구성하는데, 국민대 교수진이 주도하고 서울대와 오송첨단의료산업진흥재단이 협력하여 우수한 핵심연구진을 유기적이고 효율적인 협력체계로 구축한 쾌거여서 그 선정 의미가 작지 않다. 이를 통해 원천기술확보와 실질적인 제품화 및 시장진입을 목표로 선도연구센터의 효용성을 크게 높일 것으로 기대된다. 또한 이는 핵심연구진의 탁월한 연구 능력, 우수한 연구 인프라, 이종 학문 분야의 체계적인 융합 협력연구, 국민대학교의 강력한 지원 의지 등이 인정되었음을 의미한다.

인간의 생체시계 및 일주기리듬은 지구자전주기(일주기:日周期, Circadian rhythm)에 동기화되어 생체리듬 및 호르몬 분비, 각종 장기의 작용을 스스로 조절함으로써 건강한 삶을 유지하게 된다. 그러나 현대인은 야간작업과 과도한 전자기기 사용, 빛 공해 등으로 인해 심각한 일주기리듬 교란을 경험하며, 그 결과 불면증, 수면장애, 우울증, 노화 등 전 인류를 대상으로 하는 심각한 부작용을 경험하게 된다. 이에 본 “하이브리드 디바이스를 이용한 일주기 ICT 연구센터”는 멜라토닌 분비량을 조절하고, 일주기리듬 교란을 사용자 맞춤형으로 정상화할 수 있는 LED 기반의 광치료를 수행하는 연구를 진행하게 된다. 특히 소프트웨어적으로는 사용자의 24시간을 측정한 일주기 조도, 생체신호, 환경변수 데이터를 빅데이터화하고, 이를 정상인의 데이터와 비교분석하며, 독창적인 학습 및 강화 알고리즘을 통해 일주기리듬 강화를 수행하는 플랫폼을 개발, 제공한다. 하드웨어적으로는 사용자 몸에 부착하는 스마트패치형 생체신호 센서와 광치료용 초소형 LED, 사물인터넷 센서 등 기기를 하이브리드 소재 및 소자, 회로를 기반으로 개발하며, 에너지 하베스팅 기술과 자율제어, 보안통신, 저전력 회로 등 기술이 함께 융합된다. 따라서 본 센터의 연구는 하드웨어와 소프트웨어, 웨어러블, 사물인터넷, 인공지능, 반도체 전자소자 및 광소자, 실리콘과 비실리콘 소재, 에너지 소재 등을 망라한 명실상부한 다학제간 융복합 연구라 할 수 있다.

7년간의 연구를 통해, SCI논문 400여편, 국내외 특허 70여건 출원 및 30여건 등록, 기술이전 40여건, 사업화 20여건, 창업 3건, 연구소기업 설립 4건, 박사 119명 양성, 석사 464명 양성, 포닥 6명, 연구교수 3명, 센터전임교수 7명 등을 목표로 하고 있으며, 연구진의 경쟁력 및 연구개발 목표 달성 가능성, 산업화 가능성, 원천성 및 실용성 등을 인정받아 선정되었다.

또한 10개의 중소기업과 의료기관, 디자인 전문가가 함께 참여하여, 개발된 하이브리드 디바이스를 제품화하고, 논문, 특허, 기술이전 및 교내 창업 등을 선도할 예정이다. 아울러 신진연구인력 및 대학원생, 학부생들에 대한 관련 연구수행과 국내외 학술활동 체험 및 창업, 관련 기업 및 연구소 취업 등의 기회가 주어질 예정이며, IBM Watson, UC Irvine, U. of Michigan, U. of Maryland, Henry Ford Health System 등과 사물인터넷, 웨어러블, 광치료, 에너지 소재 및 하베스팅, 생체신호 분석 및 머신 러닝 등 분야에서 활발한 국제협력이 계획되어 있다. 그 과정에서 국민대 산학협력관 5층에 신설된 “소프트 일렉트로닉스 & 포토닉스 특화 Fab (K-fab)”을 통해 하이브리드 디바이스 핵심기술을 확보하고, 이를 산업체에 이전하는 수익모델을 창출할 것이다.

국민대학교 “하이브리드 디바이스를 이용한 일주기 ICT 연구센터”는, 사용자 맞춤형 일주기리듬 강화를 통해 웰니스케어, 헬스케어의 패러다임 변혁을 주도할 한국의 허브이자 랜드마크가 될 것이며, 다양한 원천기술 확보를 통한 혁신적 연구경쟁력, 선제적 제품화와 다학제간 대규모 융합연구를 통한 한국의 IT/BT/NT 경쟁력 제고, 새로운 시장 창출 및 정보통신기술 환경 구축을 통한 새로운 부가 가치를 창출할 연구개발 거점이 될 것이다.