Annons

Forskare vid Sydkoreas tekniska högskola KAIST utvecklar det nya kommunikationssystemet Transwall.

Bild: 
YNA / TT

Asiens bubblare: Nu ska Sydkoreas högpresterande studenter bli mer lekfulla

Genom att kopiera andras framsteg har Sydkorea gjort en kometkarriär på 50 år. Som världsledande tvingas landet nu ändra taktik för att få fram fler egna forskningsresultat. Där spelar Sverige en viktig roll.

Annons

Publicerad:

2014-04-29

För drygt 50 år sedan var Sydkorea ett av världens absolut fattigaste länder. Koreakriget hade lämnat landet i spillror och politisk oreda, och landet saknar helt naturtillgångar.

Sydkoreas stora satsningar på utbildning blev vägen upp ur fattigdomen. Utbildningssystemet bygger av tradition på att eleverna i grundskolan och gymnasiet pluggar hårt för att komma in på de bästa universiteten. De flesta gymnasieelever får extra privatundervisning på kvällarna och det är inte ovanligt att de ägnar 13–14 timmar om dagen åt skolarbete. När den senaste upplagan av PISA presenterades i slutet av förra året placerade sig de sydkoreanska eleverna som vanligt mycket högt, när OECD mätte 15-åringarnas förmåga i matematik, naturvetenskap och läsförståelse.

Under de senaste åren har protesterna ökat mot skolsystemet, som belönar provresultat men enligt kritikerna inte främjar kreativitet och kritiskt tänkande.

– Vi behöver se över hela kedjan, från lågstadiet till universitetet. Undervisningen måste bli mer kreativ för att få fram mer kreativ forskning, säger Sung Mo Kang, rektor på Koreas främsta tekniska tekniska högskola, Korea advanced institute of science and technology, oftast kallad KAIST.

Ett tecken på att modellen är osund, anser han, är att företagen inte längre ser lika mycket till lärosätenas namn när de anställer personal.

– De vill ha folk med kreativt sinne och kapacitet, men tycker inte alltid att de får det från de största universiteten, säger Sung Mo Kang.

Han vet att de sydkoreanska skolornas goda resultat i internationella kunskapsmätningar imponerar i andra länder, men tycker inte att landets skolsystem är en bra förebild.

– Vad är det för fel med att göra misstag? Det är ju så du lär dig och hittar bra lösningar.

Han börjar rita cirklar på ett papper för att visa vad man menar. Cirklarna hakar i varandra, och här och var uppstår tomma ytor som han fyller i.

– Det är där man hittar Nobelprisen, i tomrummen. Därför stöder vi forskning som spänner över gränserna, vare sig gränsen går mellan olika institutioner eller mellan länder, säger Sung Mo Kang.

I Sydkorea finns mer än 300 universitet, både statliga och privata. Många har täta kontakter med näringslivet. På företaget Samsung, vars omsättning står för hela 17 procent av Sydkoreas BNP, har en fjärdedel av all forsknings- och utvecklingspersonal examen från KAIST.

KAIST:s budget vilar i hög grad på goda kontakter med näringslivet och andra finansiärer. Högskolan får 25 procent av sina intäkter från staten, resten måste forskarna skaka fram via andra kanaler. KAIST grundades 1971, som ett led i ansträngningarna för att få fart på landets högre utbildning och ekonomi. Initiativet kom från den dåvarande presidenten Park Chung Hee, vars dotter Park Geun Hye nu har samma ämbete. Hon företräder det konservativa partiet Saenuri och är liksom sin far mycket omstridd.

Park Chung Hee deltog i statskuppen 1961, när en demokratiskt vald regering avsattes. Två år senare valdes han formellt till Sydkoreas president och satt kvar på posten ända till 1979, då han mördades. Park Chung Hee ledde en mycket auktoritär regim och drev igenom en snabb industrialisering av landet. Under de sista åtta åren av hans regim var Sydkorea i praktiken en militärdiktatur.

När Sydkorea lägger om sin forskningspolitik spelar KAIST en huvudroll. Universitetet har under flera decennier bidragit till landets ekonomiska uppsving genom att producera skickliga ingenjörer och underlätta tillämpningen av andra länders innovationer.

– Det räcker inte längre att kopiera andras tekniska framsteg, som numera också har ett starkare patentskydd. Vi måste bli bättre på att ta fram egna unika forskningsresultat, säger Sung Mo Kang.

För att få fart på kursändringen uppmanar regeringen universiteten att bredda sina internationella kontakter. Ett steg i den riktningen är det avtal om forskarutbyte, med fokus på bland annat medicinsk teknik, som KAIST för drygt ett år sedan tecknade med Kungliga tekniska högskolan i Stockholm, KTH, som nu börjar omsättas i praktiken.

– Om du ska upptäcka nya saker måste du gå dit ingen annan har gått och då måste du arbeta tvärvetenskapligt. Därför behöver forskare från olika länder och institutioner mötas, säger Sung Mo Kang.

Sydkoreanska forskare har sedan länge många kopplingar till amerikanska universitet, men nu vill man också ha influenser från andra delar av världen.

– Vi har börjat inse hur ensidigt inriktade vi är på USA. Många av oss vill samarbeta med europeiska länder, men i längden räcker det inte med personliga kontakter, det måste också till samarbete mellan lärosäten, säger Yeon Soo Seo, forskare och chef för institutionen för biologi, som i november hade besök av en delegation från KTH.

Han tycker att utvecklingen mot fler internationella kontakter är bra, men är noga med att de ska bygga på lärosätenas egna prioriteringar.

– Vår regering trycker på för att vi ska rikta oss utåt. Det den tycker är intressant försöker den få oss att börja samarbeta om. Men en regerings roll är att stödja, inte pusha.

Yeon Soo Seo har arbetat på universitetet i tio år och är forskare i biokemi. I ett laboratorium intill hans arbetsrum hjälper några studenter honom med underlag till analyserna av vad som händer när det uppstår fel i en dna-replikation och vilka sjukdomar som instabilitet i generna kan leda till. Han är bekymrad över att intresset för naturvetenskap och ingenjörsyrket inte är lika stort som tidigare bland sydkoreanska studenter. Kontakten med KTH ser han som ett lovande tecken på att även länderna i Europa söker nya vägar och att sydkoreansk forskning kan få ett inflöde av nya idéer.

– Sydkorea är lättare att förstå sig på och få överblick över än Kina, säger Yeon Soo Seo.

Peter Gudmundson, rektor vid KTH, har också han stora förväntningar på utbytet.

– I en alltmer internationell värld med ökad global konkurrens gäller det att synas. Vi tror att avtalet med KAIST kan bidra med nya impulser och idéer till vår forskning, säger han.

I ett första steg har de två lärosätena kommit överens om ett utbyte av några postdok-tjänster, gästforskare och 5–6 studenter.

Tobias Gustafsson har redan provat på den sydkoreanska studiemiljön. I höstas tog han paus från undervisningen vid KTH och kompletterade sin svenska utbildning i maskinteknik med kurser i bland annat production management och engineering design vid KAIST. Han är mycket nöjd med vistelsen på universitets campus i Daejeon, cirka 15 mil söder om huvudstaden Seoul:

– Största nyttan ligger i det som händer mellan mig och de personer jag träffar. Jag har lärt mig jättemycket om kulturen och om hur de löser sina problem, något jag tar med mig hem till Sverige.

Flera professorer och lärare på KAIST bor på campusområdet i Daejeon. Med dagis, affärer och till och med en polisstation fungerar det som ett eget litet samhälle. Här och var pågår byggarbeten och om ett par år ska ett nytt bibliotek stå färdigt.

– Även vi söker sponsorer, men ännu har vi inte hittat någon bra samarbetspartner, säger bibliotekschefen Kim Seo.

Att bibliotek och näringsliv har en nära koppling ser han som helt naturligt och en följd av den funktionella syn på kunskap och forskning som präglar Sydkorea. Det har också gjort det lättare att komma överens om villkoren för utlåning av e-böcker och annat digitalt material, konstaterar Kim Seo.

– En allt större del av vår utlåning är digital. E-böcker är väldigt populära bland studenterna, särskilt nu när mobiltelefonerna blir mer avancerade och alla har dem.

På snabbtåget till Seoul, och i huvudstadens tunnelbanenät, blir det högt utvecklade tekniksamhället ännu mer påtagligt. Nästan alla passagerare är uppkopplade och fördriver tiden med att arbeta, ägna sig åt sociala medier eller titta på någon av de många USA-inspirerade TV-serier som ständigt rullar.

Akamai, ett storföretag i internetbranschen, placerar Sydkorea högst på sin senaste lista över länder med snabbast genomsnittliga bredbandsuppkoppling för hushåll och företag. Samtidigt har landet redan klivit långt in i nästa utvecklingsfas, och i huvudstaden Seoul är det närmast en självklarhet att invånarna har tillgång till trådlöst nät. Fiberkabelnät och järnvägsspår ligger som en spindelväv över landet. De korta avstånden har underlättat de snabba tekniska sprången, och det tar bara några timmar att ta sig med tåg från den tätbefolkade storstadsregionen kring Seoul till den inte lika hektiska södra delen av landet.

Miljonstaden Ulsan ligger vackert vid havet. Från platån högst upp på biogasanläggningen Yongyuns tak syns ett virrvarr av rör, skorstenspipor och lyftkranar söka sig hela vägen ner till vattnet.

Ulsan är ett av Sydkoreas industriella centrum, och här har det svenska företaget Scandinavian biogas fuels sedan några år tillbaka ett 15-årigt uppdrag att ta hand om Ulsanbornas matrester och reningsverkets slam för att omvandla det till biogas. Produktionen består än så länge av rågas, men senast 2017 ska en anläggning för uppgradering stå färdig några kilometer öster om Ulsans centrum.

– Vi har visat att svensk teknologi fungerar i Sydkorea. Det öppnar förhoppningsvis dörren för andra uppdrag, säger platschefen Seong Dae Kim.

Företaget tog själv kontakt med kommunledningen i Ulsan och erbjöd sig att driva och förbättra biogasproduktionen vid det lokala reningsverket. Regeringen hade aviserat ett förbud mot att dumpa matavfall och nu måste de sydkoreanska kommunerna hitta effektiva lösningar. I somras trädde en ny lag i kraft som tvingar kommunerna att ta hand om sina matrester.

När tekniken för uppgradering finns på plats kan anläggningen leverera miljövänlig fordonsgas, och förhoppningen är att denna bland annat ska kunna användas i de bussar som trafikerar Ulsan.

De senaste åren har insikten om industrins negativa inverkan på invånarnas hälsa växt och Ulsan försöker putsa på sin image genom en rad miljöförbättrande åtgärder.

– Luften var tidigare väldigt förorenad, men för tio år sedan började utvecklingen vända. När vi fick 295 företag att engagera sig i ett projekt för att minska utsläppen blev det lättare att andas och nu hoppas vi kunna stärka vår miljöprofil, säger stadens miljöchef Lee Hee Sun.

Miljöteknik är en av de näringar där svenska företag har goda möjligheter att göra affärer i Sydkorea. Landet saknar egna naturtillgångar och är världens åttonde största konsument av energi. För närvarande är energi ett område som får stora statliga subventioner, men dessa är omdebatterade och den dag de minskar väntas behovet av alternativa energikällor och effektiv energianvändning att öka. Lars Danielsson, Sveriges ambassadör i Sydkorea, tycker att Scandinavian biogas fuels är ett bra exempel på ett miljöteknikföretag som lyckats ta sig in på den sydkoreanska marknaden:

– Resan är inte alltid enkel men potentialen måste bedömas som mycket god. Modern miljöteknik efterfrågas mer och mer i takt med att regelverk skärps och miljömedvetenheten ökar.

Hans bedömning är att förutsättningarna för svenska företag generellt sett är goda i Sydkorea, förutsatt att man har en unik produkt och är beredd att gå in i någon form av samarbete med koreanska företag. Genom frihandelsavtalet mellan EU och Sydkorea har många handelshinder avlägsnats, även om det fortfarande finns en del kvardröjande tröghet på marknaden.

Sydkorea satsar i dag nästan tre procent av sin BNP på forskning och utveckling och ligger enligt EU:s senaste innovation scoreboard i nivå med Sverige när det gäller innovationer.

– Det senaste decenniets ambitiösa forskningssatsningar börjar ge resultat. Det är helt klart att sydkoreansk forskning är på väg att skaffa sig en betydligt mer substantiell bas på hemmaplan, konstaterar Lars Danielsson.

Här laddas elbussarna direkt från gatan

OLEV-bussarna laddas med hjälp av induktion från laddplattor som ligger inbyggda i vägen.

Trådlös laddning av batterier blir allt hetare. Tekniken finns redan för mobiltelefoner, kameror och andra mindre konsumentprodukter. Nu kommer den också för bilar, tåg och bussar. I Sverige är Volvo Bussar intresserade av tekniken. I Sydkorea prövas den redan i lokaltrafiken. 

I den sydkoreanska staden Gumi lanserade teknikuniversitetet KAIST (Korea advanced institute of science and technology) nyligen världens första reguljära linje för trådlöst laddade elbussar. Utefter den 24 kilometer långa vägbanan har man med jämna mellanrum grävt ner elektriska laddmattor. Varje gång bussen passerar en sådan förs el över via induktion till en mottagare på bussens underrede. Bussen laddas på så vis kontinuerligt under körning.

Tekniken kallas online electric vehicle (OLEV) och har nyligen beskrivits som en världens tio mest lovande tekniktrender av World economic forum.

– Vår teknik är världsunik när det gäller trådlös laddning under körning, speciellt för elfordon med höga eller mycket höga effekter, säger professor Uooyeol Yoon på KAIST:s forskningscenter för trådlös kraftöverföring.

KAIST ligger i Daejeon, en knapp timmes tågresa söderut från huvudstaden Seoul. Redan vid entrén möts man av deras omtalade OLEV-bussar. De används som campusbussar och kör till och från de olika institutionerna. Väl ombord känns det precis som i vilken buss som helst. Inget särskilt ljud hörs och inga vibrationer känns när man passerar någon av de jämnt utspridda laddningsmattorna.

Avståndet mellan mattorna och mottagaren på bussens underrede är avgörande för hur effektiv överföringen blir. OLEV-bussarna har en luftspalt till vägbanan på 20 centimeter, vilket ger en överföringseffektivitet på cirka 80 procent.

För att förhindra exponering av elektromagnetiska fält har laddningsmattorna en inbyggd säkerhetsfunktion som kan urskilja OLEV-bussar från vanliga fordon eller människor. En speciell segmenteringsteknik styr strömmen, så att den bara slås på när en OLEV-buss passerar.

OLEV-tekniken uppfyller annars standarden för elektromagnetiska fält och håller sig inom säkerhetsmarginalen som krävs för att inte skada människors hälsa.

I dag fungerar tekniken för en frekvens upp till 60 kilohertz och en effekt på 180 kilowatt, vilket är vad som krävs för att driva en buss. Forskarna på KAIST arbetar tillsammans med KRRI (Korean railroad research institute) med att ta fram teknik för ännu högre effekter.

– Vi håller på att utveckla en modell för trådlös laddning av höghastighetståg, sådana som går i över 300 kilometer i timmen, säger Uooyeol Yoon.

Eftersom tekniken verkar genom kontaktfri energiöverföring, ska systemet fungera tillförlitligt under alla omständigheter – även under svåra markförhållanden som innefattar sand, snö eller is.

Forskarna på KAIST hoppas att OLEV-tekniken ska påskynda utvecklingen för elfordon i allmänhet, både vad gäller personbilar och kollektivtrafik.

– Jag tror att trådlösa laddningsstationer på parkeringsplatser, till exempel vid stormarknader, kommer först, kanske om två till tre år, och efter ytterligare två till tre år kommer tekniken att slå igenom på världsmarknaden, säger Uooyeol Yoon.

Andra konstruktörer har dragit samma slutsats och utvecklar nu liknande system. En av dem är Bombardier i Tyskland, som har tagit fram ett trådlöst system som de kallar Primove. Ett annat är den amerikanska telekomjätten Qualcomm, som har startat dotterbolaget Qualcomm Halo för en satsning på trådlös laddning av personbilar. I Nederländerna finns Condictives som i många år har arbetat med trådlös induktionsladdning för truckar, men nu också inlett försök med bussar.

Svenska Volvo Bussar har genom sitt kanadensiska dotterbolag Nova Bus påbörjat ett samarbete med Bombardier för att utveckla trådlösa system till sina bussar. Man för även en dialog med forskarna på KAIST.

– Teknologin är fortfarande relativt dyr. Än så länge kan den inte konkurrera kommersiellt med dieselbussarna. Men elektromobilitet är helt klart något som håller på att sätta sig. Det är mer än en trend nu, konstaterar Edward Jobson, miljöchef på Volvo Bussar.

Och det märks även på KAIST. Vid forskningslabbet för gröna transporter har man ytterligare en världsnyhet att presentera: Armadillo, en ihopfällbar, tvåsitsig elbil som tagits fram för att frigöra utrymme i trånga städer. När det är ont om utrymme på till exempel en parkeringsplats så fäller man bara ihop bilen med ett klick på mobilen. Då drar den bakre delen av fordonet ihop sig likt ett bältdjur (armadillo på engelska) och minskar på så vis storleken till futtiga 1,65 meter. Tre Armadillobilar kan parkeras på en normal parkeringsruta. Samtal om kommersialisering pågår med Geely, Volvo Personbilars kinesiska ägare.

– Vi tror att det här lite lättare segmentet kan bli det som slår igenom ordentligt och bäddar för en riktigt stor global elbilsmarknad, säger den ansvarige, professor In-Soo Suh.

En annan ny transportteknik som just nu utvecklas på KAIST är förarlösa bilar. Institutionen för flygkontroll, robotsystem och obemannade system samarbetar bland annat med Hyundai för att ta fram en sportbil som kör i 300 kilometer i timmen. Den håller sig till vägbanan med hjälp av laserskannrar.

– Bara fantasin sätter gränser för den praktiska användningen, säger professor David Hyunchul Shim, som leder utvecklingsarbetet. Om du till exempel är trött och inte vill köra, så knappar du bara in GPS-koordinaten dit du vill åka, lägger dig i baksätet och låter bilen transportera dig till målet.

Det här är överraskande nog ett forskningsområde som många stora bilföretag är engagerade i just nu. För en tid sedan meddelade till exempel Mercedes Benz att de planerar att börja sälja sin första förarlösa bil år 2020.

Av Michael Stenberg & Jan Malmborg

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.