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한국연구재단, 인문학단장에 신현태 상명대 교수

한국연구재단(이사장 이광복)은 1일자로 인문학단장에 상명대학교 신현태 SW융합학부 교수를 선임했다. 신임 신 단장은 인문학단 소관분야 지원사업의 △평가관리 △사업기획 △중장기 발전방안 제안 및 정책수립‧자문 △예산 배분방안 수립 △진도점검 및 성과활용 촉진 △ 연구수요‧기술예측‧연구동향 등 조사분석 △대외협력 등의 업무를 수행한다. 신임 신 단장은 한국외대를 나와 일본 메이지대와 추오대서 일본근현대문학 전공으로 석, 박사 학위를 받았다.임기는 3년이다.

2024.07.04 07:08박희범

'지스트래커', 제1회 육해공 무인이동체 챌린지서 '최우수상'

과학기술정보통신부와 한국연구재단, 한국무인이동체연구조합이 주최한 제1회 육해공 무인이동체 챌린지에서 '지스트래커(GISTracker)'팀이 I부문('탐지-식별-추적' 임무)에서 최우수상을 수상했다. GIST는 지난해 6월부터 올해 5월까지 진행한 이 행사에서 기계공학부 학생으로 구성한 '지스트래커'팀이 최우수상인 한국연구재단 이사장상과 상금 1천만원을 받았다고 23일 밝혔다. 수상자는 GIST 기계공학부 소속으로 △진혁 석사과정생 △심준기·이권열 석사 졸업생 △송채훈 학사과정생 등 4명이다. 이들은 고성능 PTZ 카메라를 활용한 MPC(Model Predictive Control) 기반의 추적(tracking) 제어 기술과 CNN(Convolution Neural Network) 기반의 불법 드론 탐지 및 식별 기술을 출품했다. 하늘에 새가 지나가거나 외부에 갑작스러운 상황이 발생할 경우 탐지-식별-추적 과정이 유기적으로 작동하도록 한 점과 안티 드론 기술이 높은 평가를 받았다. '지스트래커' 박진혁 학생은 “앞으로 관련 주제를 더 깊이 있게 연구해 논문을 발표할 예정”이라고 밝혔다.

2024.06.23 11:26박희범

한·중 과학기술 협력 사업 4.5년만에 본격화 하나

한‧중 과학기술 협력이 중단된지 4년 5개월 만에 재개될 전망이다. 과학기술정보통신부 이종호 장관은 7일 중국 과학기술부 음화준(YIN HEJUN) 부장(장관급)과 양국 대표단 약 30여 명이 참석한 가운데 제15차 한‧중 과학기술공동위원회를 개최했다. 중국 북경에서 열린 한중 과기공동위는 지난 1993년부터 2019년까지 총 14회 개최되다 코로나 발생 등으로 협력이 다소 정체 됐었다. 이번 과기공동위에서는 2023년 중단됐던 한‧중 산학연 실용화 공동연구 지원 신규과제도 올해 재선정하기로 결정했다. 대형 공동연구 과제가 대상이다. 양국은 또 ▲한국연구재단과 중국과학기술교류센터의 '신진과학자 교류 계획 프로그램'의 지속 시행 ▲'과학기술대표단 교류 프로그램' 신규 시행 ▲기존 세미나나 포럼을 강화한 '한‧중 플러스 학술대회' 개최 등에 합의했다. 한편 이종호 장관은 7일 오전 중국 칭화대학교를 방문했다. 칭화대에서는 중국 교육과정과 시설을 시찰하고, 한인유학생 간담회와 재중과협인 간담회를 개최했다.

2024.06.07 23:57박희범

KAIST, 아픈 부위만 치료하는 나노신약 개발

인간의 특정 장기에만 약물을 전달, 치료하는 맞춤형 나노신약이 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 생명과학과 전상용 교수와 화학과 이희승 교수 연구팀이 공동으로 체내에서 여러 생물학적 상호작용에 관여하는 당질 층을 모방한 인공 탄수화물 나노입자 수십종을 합성한뒤 이를 특정 장기로 보내 치료하는 나노신약을 개발하는데 성공했다고 3일 밝혔다. 연구팀은 현재 간이나 신장, 비장에 대해 동물 실험을 진행, 치료 약물이 효과적으로 전달되는 것을 확인했다. 향후에는 약물전달이 어려운 뇌나 심장 실험도 진행할 계획이다. 전상용 교수는 "나노입자에 저분자 화학약물을 붙여 아픈 부위로 보내 치료하는 새로운 맞춤형 치료법을 개발했다"고 설명했다. 연구팀은 다섯 가지 단당류 단위체를 기반으로 '인공 탄수화물 나노입자 (GlyNP)' 라이브러리 수십 종을 합성했다. 이를 간, 신장, 비장, 폐, 심장, 뇌에 대해 선택적으로 작용하는 인공 탄수화물 나노입자 후보군을 가려냈다. 간과 신장, 비장에 대해서는 동물실험까지 완료했다. 나노입자 전달이 어려운 뇌나 심장은 나노입자만 찾아놨다. 향후 동물실험을 진행할 계획이다. 전상용 교수는 "이 약물전달시스템을 이용하면 독성을 낮추고 효능을 크게 올릴 수 있을 것"이라며 "기존에 가능하지 않았던 장기별 질병 치료에 한 걸음 더 나아갈 수 있을 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 이 연구는 KAIST 생명과학과 김도현 석박사통합과정 연구원 및 황창희 박사가 공동 제1 저자로 참여했다. 연구결과는 재료공학 분야 국제 학술지인 `어드밴스드 머티리얼즈' 온라인판(3월 15일자) 뒷표지 논문과 화제의 논문으로 각각 게재됐다. 또 제30회 삼성휴먼테크논문대상 생명공학 & 생명과학(Bio engineering & Life Science) 분야에서 장기별 맞춤형 치료의 새로운 전략을 제시한 성과로 은상을 수상했다. 예산은 지난 2018년부터 한국연구재단 리더연구사업(종양/염증 미세환경 표적 및 감응형 정밀 바이오-나노메디신 연구단)에서 매년 8억 원, 선도연구센터사업(멀티스케일 카이랄 구조체 연구센터, CMCA)에서 매년 15억 원을 받았다.

2024.05.03 09:22박희범

홍합 방식으로 나노입자 10초 내 조립…대량생산 가능

홍합은 물속에서 '족사'라는 털처럼 생긴 단백질을 방출해 바위에 단단하게 붙는다. 이 족사가 접착제 역할을 한다. 광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)은 정현호 전기전자컴퓨터공학부 교수 연구팀이 홍합의 수산기 분리 메카니즘에서 아이디어를 얻어 새로운 방식의 나노입자 조립 기술을 고안했다고 30일 밝혔다. 기존의 나노입자 조립 기술은 전처리 및 시간 단위의 긴 공정이 필요했다. 이 때문에 산업적인 대량 생산이나 상용화에 요구되는 속도(1~20m/분)를 달성하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 양성자 보조 정전기적 방법으로 나노입자 부착 속도를 크게 향상시켰다. 기존 대비 최대 1000배 속도로 몇 초 내 조립이 가능하다는 설명이다. 연구팀은 또 이 방법으로 전체 웨이퍼에 걸쳐 선택적으로 나노입자를 조립하는데 성공했다. 균일성과 일정한 정전기적 성능을 유지할 수 있기 때문에 공정상 발생하는 부분 결함은 재코팅으로 해결했다. 또 원하는 공간에 입자를 가져다 놓아 특정 패턴 제작이 가능한 '픽 앤 플레이스' 등의 다양한 광학 효과도 구현한다. 정현호 교수는 “빠르고 쉬운 나노입자 조립을 통해 고성능 나노소자의 산업 생산 간 격차를 줄이는 효율적인 솔루션이 될 것"으로 기대하며 "광학 의료 진단기기, AR/VR 기술, 광통신 시스템과 같은 첨단 장치 및 기술이 실제 삶에 적용될 수 있는 새로운 돌파구가 될 것"이라고 말했다. 이 연구는 김도은 박사과정 연구원이 제1저자로 등록됐다. 재료 분야 국제학술지 '어드밴스트 머티리얼즈(Advanced Materials)' 4월 18일자 권두삽화 (Frontispiece)로 선정됐다. 예산은 한국연구재단(NRF) 나노 및 소재기술개발사업 및 박사과정생연구장려금지원사업, GIST-MIT 공동연구사업, 과학기술원공동사무국의 공동연구 프로젝트의 지원을 받았다.

2024.04.30 14:28박희범

온난화 해결될까…KAIST, CO₂ 간단히 분리 "양산성 확보했다"

온난화의 주범인 이산화탄소(CO₂)를 선택적으로 분리할 수 있는 고효율 멤브레인(분리막) 제조 기술이 개발됐다. 양산 가능한 수준이어서 학계 뿐 아니라 업계의 관심을 끌었다. KAIST(총장 이광형)는 생명화학공학과 배태현 교수 연구팀이 고분자 분리막의 구조와 화학적 특성을 전략적으로 제어하는 방법으로 이산화탄소를 분리, 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이 분자체 분리막은 2~3단계 절차로 제조가 가능하다. 분리막 공정을 빼면 1단계로 제조할 수 있다. 비용도 정확하게 산출하지는 않았지만, 기존대비 10분의 1도 안든다는 것이 연구진의 설명이다. 멤브레인(분리막)은 목표 물질을 선택적으로 투과시키는 박막이다. 저에너지 분리 기술로 주목받아 왔다. 문제는 기존의 고분자 분리막이 치밀한 구조 때문에 활용성이 좋지 않다는 점이다. 이 때문에 세계 각국 연구진들이 일정한 미세 기공을 갖는 소재를 분리막으로 활용해 기체의 투과 선택성을 높이려는 연구를 꾸준히 진행해 왔다. 그러나 이 같은 기존 방식으로 제조한 분자체 분리막은 제조 과정이 복잡한데다 막의 탄소 강도가 부족해 실제 공정에 적용하거나 양산이 어렵다. 이번에 KAIST 연구팀이 개발한 분리막은 고성능이면서도 쉽게 부서지는 탄소 분자체 분리막과는 달리 고분자 분리막에 준하는 기계·화학적 안정성이 높고 유연성을 지녔다는 평가다. 또한 제조 공정이 2~3단계로 간단해 대량생산이나 상업화도 가능하다.논문 제1 저자로 참여한 KAIST 생명공학과 이홍주 박사과정 연구원은 "현재까지 개발된 탄소 분자체 분리막 중 성능이 우수한 분리막들에 버금가는 이산화탄소 분리 성능을 보인다"며 "분리 공정에 따라서 맞춤형으로 튜닝이 가능한 범용성 기술"이라고 설명했다. 배태현 생명공학과 교수는 "이번 연구 결과는 분자체 분리막 개념에 혁신적인 패러다임의 전환을 이끌었다"며 "고분자 분리막이나 탄소 분자체 분리막을 적용하고자 했던 여러 화학 산업에 활용 가능한 대안이 될 것으로 기대한다ˮ 라고 말했다. 이 연구는 국제 학술지 `사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 4월 12일자 온라인판에 게재됐다. 예산은 한국연구재단 중견 연구자 지원사업 및 선도 연구센터의 분산형 저탄소 수소생산 사업과 사우디아람코-KAIST CO2 매니지먼트 센터의 지원을 받았다..

2024.04.22 09:23박희범

건국대, 배터리 성능 획기적 향상 '스위처블 디자인' 제시

건국대학교는 공과대학 김기출 교수(화학공학과) 연구팀이 유기물 양극재의 단점을 보완하는 '스위처블 디자인(Switchable design)' 전략으로 배터리 성능을 혁신적으로 향상시켰다고 19일 밝혔다. 이차전지 양극재는 배터리 성능 핵심 요소 가운데 하나로, 전체 배터리 에너지 밀도·수명·안정성 등을 결정짓는 중요한 역할을 한다. 연구팀 관계자는 “유기물 양극재는 환경·경제적 장점으로 인해 차세대 배터리 양극재로 주목받고 있지만 작동전압이 낮아 에너지 저장용량도 낮게 제한되는 단점이 있어 작동전압을 높이기 위한 연구가 필요한 실정”이라고 설명했다. 연구팀은 유기양극재로 알려진 나프토퀴논, 안트라퀴논 유도체의 활성점 이동으로 전자 구조를 조절해 분자 백본의 공액성을 복원하는 전략인 스위처블 디자인을 제시했다. 연구팀은 스위처블 디자인을 활용하면 기존 퀴논 유도체의 방향족 고리를 제거하고 백본의 공액성을 확장해 전자 전달 특성을 개선하고 내재된 환원 전위를 높은 수준으로 향상시킬 수 있음을 입증했다. 연구팀은 도핑 및 기능기의 도입과 비교해 질량증가 없이 공액성의 복원만으로 환원 전위 및 에너지 저장용량을 높은 수준으로 향상시켜 유기 양극재 개발에 새로운 방향을 제시했다. 스위처블 디자인으로 설계된 퀴논 유도체는 기존 퀴논 유도체와 비교해 계산화학적 방법으로 백본의 전자적 상호작용과 배열을 정량적으로 분석함으로써 우수성을 확인했다. 복원된 공액성에 대한 평가는 방향족성 분석과 전자구조적 공액성 복원 평가를 위한 오비탈 분석을 포함한다. 스위치된 나프토퀴논(s-NQ)은 기존 유·무기 양극 재료와 비교해 우수한 성능 지표(338.9mAh/g 및 912.9 mWh/g)를 보이며, 유기 양극재 개발에 새로운 방향을 제시하고 차세대 이차전지 기술 발전에 기여할 전망이다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구자 지원사업으로 수행했다. 한양대학교(정인환 교수·유기나노공학과) 연구팀이 함께 참여했다. 해당 연구 논문은 이달 재료과학분야 최상위 국제 학술지 'Advanced Materials(IF=29.4, JCR 상위 3%)' 최신호 뒷 표지 논문으로 출판됐다. 건국대 화학공학과 고채영 석박사 통합과정생이 제1저자이며, 최민규 석박사 통합과정이 제3저자, 교신저자는 건국대 김기출 교수다.

2024.04.19 14:51주문정

올해 신규R&D 1조2천612억 "신속 집행"

과학기술정보통신부가 올해 예정된 신규 R&D 예산 1조 2천612억원을 신속하게 집행하기 위해 과제 관리기관 독려에 나섰다. 과기정통부는 노경원 연구개발정책실장이 한국연구재단에서 '2024년 R&D 신규과제 집행상황 점검회의'를 개최했다고 18일 밝혔다. 이 회의에서는 신규과제 선정 평가 등의 진행 상황을 점검했다. 이에 앞서 과기정통부는 R&D 계속과제 집행 상황도 점검했다. 이날 회의 참석자는 과기정통부 연구개발정책실장, 연구개발정책과장, 연구관리전문기관인 한국연구재단 기초연구 및 국책연구 분야 담당자 등이다. 올해 과기정통부(과기분야)가 집행중인 계속과제 예산은 총 3조8천938억원이다. 신규과제 예산은 전년대비 1천842억원 증가한 1조2천612억원 규모다. 이날 참석자들은 "2024년 R&D 예산 확정이 예년에 비해 늦어지면서 일정이 다소 지연된 면이 일부 있다"며 "신속한 평가절차 진행 등을 통해 대부분의 과제는 당초 계획대로 시작할 수 있을 것"으로 전망했다. 또 과제 단독응모로 인해 재공고 등이 불가피한 경우에도 제반 절차를 최대한 신속하게 진행하기로 했다. 참석자들은 "매년 연구현장 문제점으로 지적돼온 '회계연도 일치'로 인한 신규과제 공고나 연구개시 및 협약 등의 일정이 올해도 4월에 집중됐다. 연구관리 행정 부담이 특정 달에 가중되는 것은 여전히 애로사항"이라고 제도 개선의 필요성을 제기했다. 노경원 연구개발정책실장은 “과제선정 평가 및 결과통보 등 일련의 절차를 조속히 추진해보자"며 "연구관리 전문기관에서 대학 산학협력단 등 연구행정 파트와 지속 협력해 연구자들이 조속한 시일 내에 협약 연구비를 사용할 수 있도록 지원해달라”고 당부했다. 노 실장은 또 “연구자들에게도 관련 정보를 적시에 공유하고 소통해 현장 우려를 최소화해야 한다"며 "현장에서 애로사항으로 꼽고 있는 제도적 문제들에 대해서도 관계부처와 협의를 통해 해소해 나갈 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

2024.04.18 01:28박희범

과기정통부, 기업 연합 계약학과 검토

과학기술정보통신부(이하 '과기정통부')가 현행 계약학과를 기업단위로 모아 연합으로 모집하는 방안을 검토 중이다. 각 대학 산학협력단을 대상으로 R&D매니지먼트 고도화도 주문하고 나섰다. 이창윤 제1차관은 9일 세종 과기정통부 대회의실에서 15개 주요 연구대학 산학협력단장들과 2024년 R&D 사업・과제의 지원 현황을 점검하고, 연구 지원 시스템 강화 방안을 논의했다. 이 간담회는 2024년도 R&D예산 구조조정 마지막 과정이 진행되고 있는 상황에서 연구자에게 몰리는 과중한 행정 업무를 지원할 방안을 모색하기 위해 마련됐다. 계속 과제에 대한 점검과 협약변경이 마무리되는 단계에서 연구자들에게 차질없이 연구비 및 행정지원이 이루어지고 있는지를 점검하려는 목적이다. 이 간담회에서는 연구자가 처리해야할 법무, 회계, 정산, 기술이전, 기술 보호 등 행정 업무 전반에 관해 어떻게 지원할지에 초점을 맞춰 논의했다. 내년 R&D 사업 준비를 위한 투자 방향과 준비 방법에 대한 대화도 오갔다. 또 기업을 위한 계약학과 정원제와 관련해 기업 연합 형태로의 운영방안에 대해서도 논의했다. 현재 대학별로 기업과의 계약학과 공급은 많지만, 상대적으로 기업 수요가 공급을 따라가지 못하는 실정이다. 이 때문에 대학별 계약학과 미달 사태가 발생해 왔고, 이를 극복할 대안으로 기업들이 연합으로 정원을 정해 수요를 충당하자는 방안을 논의했다. 이창윤 제1차관은 "우리나라가 선도형 R&D로 전환하기 위해서는, 연구자들이 연구에만 몰두하고 연구 외적 부담을 줄이는 것이 출발점"이라며 "대학 산학협력단은 정부 정책과 사업이 전달되는 핵심적인 협력 파트너"라고 강조했다. 한편, 간담회 직후 과기정통부와 한국연구재단은 전국의 모든 산학협력단에도 R&D 예산의 신속 집행과 연구자 지원 강화 등을 내용으로 하는 안내문을 발송하기로 했다.

2024.04.09 16:40박희범

이성주 서울대 교수 "이공계 전폭 지원 필요"

"이공계 전폭 지원으로 잠재 인력에 강력한 동기를 부여해야 한다." 이성주 서울대 교수는 지난 27일 과학기술정보통신부가 마련한 '이공계 활성화 대책 TF' 킥오프 회의에서 과학기술계 위기 타계 방안으로 이같이 말했다. 과기정통부는 교육부와 공동으로 이공계 인재에 미래 비전을 제시하기 위한 방안으로 공동 TF를 구성했다. TF는 정부 측 3명과 산학연 민간 전문가 13명 등 총 16명으로 구성했다. 이창윤 제1차관이 총괄팀장을 맡았다. 한국공과대학학장협의회 최세휴 회장, 전국자연과학대학장협의회 유재준 회장, 조성연 삼성전자 수석연구원, 탁은정 세종과학펠로우십(박사후과정) 등이 참여했다. 이날 열린 TF 킥오프 회의는 과가정통부 1차관이 주재했다. 이 회의에서는 ▲과학기술인재정책 경과·이슈 ▲신진연구자 육성 방안에 대해 논의했다. 첫 번째 발제자로 나선 서울대학교 이성주 교수는 그간의 우리나라 과학기술 인재 정책의 현황과 위기를 설명했다. 이 교수는 “최근 발생한 이슈들에 의한 영향을 최소화하기 위해서는 적어도 단기적으로는 이공계 학생들에 대한 전폭적인 지원을 통해 잠재인력이 이 분야를 선택하고 유지하려는 강력한 동기를 제공해야 한다"며 "중장기적으로는 유입된 인력이 경쟁력 있는 고급인재로 성장하고 안정적인 경력을 유지할 수 있는 다양한 방안을 모색해야 할 것"이라고 말했다. 이어 발제에 나선 한국연구재단 이재방 기초연구지원실장은 교육부와 과기정통부가 추진 중인 기초연구지원사업 현황과 만족도 조사를 설명했다. 이 실장은 “지난 10년간 학위별 인력 배출현황을 보면, 학사과정생은 매년 감소한 데 비하여 박사급 연구인력은 오히려 증가하고 있다"며, "박사후 연구자 등 학문 후속세대가 우수 연구자로 성장할 수 있도록 지속적이고 안정적인 정책지원이 필요하다”고 제언했다. 대책 수립안 상반기 인재양성전략회의 상정 이 TF는 향후 미래 이공계 인재들의 체계적 육성 R&D 생태계 혁신 과학기술인이 존중받는 과학문화 확산 등에 대한 구체적인 대책을 논의할 예정이다. 총 4회 정도의 회의를 통해 정책 수요자 관점에서 미래 환경 변화를 감안, 현황과 문제를 진단한다. 과기정통부는 이를 바탕으로 '우수 과학기술 인재 확보 및 육성 방안'을 수립한 후, 의견수렴을 거쳐 2024년 상반기 인재양성전략회의에 상정할 계획이다. 최근 글로벌 기술패권 경쟁이 치열해지면서 과학기술 인재의 중요성이 강조되고 있다. 그러나 우리 나라는 저출산에 따른 학령인구 감소로 이공계 대학원 입학생이 오는 2030년 현재의 85% 수준으로 감소할 전망이다. 과기정통부 이창윤 차관은 “우수한 인재의 이공계 유입을 확대하기 위해서는 단기 대책과 함께 이공계 인재에게 미래 비전을 보여주는 것이 중요하다”며, “연구현장에 활기가 넘치고, 유능한 인재들이 앞다퉈 과학기술인이 되고자 하는 미래를 만들기 위해 모두 함께 지혜를 모아 달라”고 당부했다.

2024.03.28 03:04박희범

NRF 우주기술단장에 인하대 이형진 교수

한국연구재단(이사장 이광복,NRF)은 인하대학교 이형진 항공우주공학과 교수를 우주기술단장에 선임했다고 26일 밝혔다. 이형진 단장은 정부에서 위탁받은 우주기술단 소관분야 지원사업의 ▲평가관리 ▲사업기획 ▲중장기 발전방안 제안 및 정책수립‧자문 ▲예산 배분방안 수립 ▲진도점검 및 성과활용 촉진 ▲연구수요‧기술예측‧연구동향 등 조사분석 △ 대외협력 업무에 관한 사항 등을 맡는다. 이 단장은 최근 총선 이슈로 부상한 우주항공청 사업이관 등에 대한 업무도 담당한다. 임기는 올해 연말까지다. 이 단장은 1977년 생이다. 인하대 항공우주학과를 졸업하고 서울대학교에서 항공우주 전공으로 석, 박사 학위를 받았다. 2010년 박사학위를 받은 뒤 바로 ㈜LIG넥스원에 들어가 유도무기기술연구소 수석연구원(팀장)으로 7년 간 근무했다. 2017년부터 인하대 항공우주공학과 교수로 재직 중이다. 최근엔 공과대학 부학장직을 수행해왔다.

2024.03.26 01:13박희범

KAIST, "생성형 AI로 신약 개발"

새로운 신약을 생성형 AI로 개발하는 시대에 본격 진입했다. KAIST(총장 이광형)는 김재철AI대학원 예종철 교수 연구팀이 분자 데이터의 분자 구조와 생화학적 특성을 동시에 탐색하고 예측할 수 있는 생성형 AI 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 연구팀은 이 기술에 다중 모달리티 학습(multi-modal learning) 기술을 적용했다. 연구팀은 "화학반응 예측이나 독성 예측, 그리고 화합물 구조 설계 등 다양한 문제를 동시에 풀면서 기존 AI 기술을 뛰어넘는 성능을 나타냈다"고 말했다. 심층 신경망 기술을 통한 인공지능의 발달 이래 이러한 분자와 그 특성값 사이의 관계를 파악하려는 시도는 꾸준히 이루어져 왔다. 최근 비 지도 학습(unsupervised training)을 통한 사전학습 기법이 떠오르면서 분자 구조 자체로부터 화합물의 성질을 예측하는 인공지능 연구가 제시되기도 했다. 그러나 새로운 화합물의 생성하면서도 기존 화합물의 특성 예측이 동시에 가능한 기술은 개발 문턱을 넘지 못했다. 연구팀은 화학 특성값의 집합 자체를, 분자를 표현하는 데이터 형식으로 간주해 분자 구조의 표현식과 함께 둘 사이의 상관관계를 아울러 학습하는 AI학습 모델을 제안했다. 유용한 분자 표현식 학습을 위해 컴퓨터 비전 분야에서 주로 연구된 다중 모달리티 학습 기법을 도입했다. 이를 기반으로 두 다른 형식의 데이터를 통합하는 방식으로, 바라는 화합물의 성질을 만족하는 새로운 화합물의 구조를 생성하거나 주어진 화합물의 성질을 예측하는 생성 및 성질 특성이 동시에 가능한 모델을 개발했다. 연구팀이 제안한 모델은 50가지 이상의 동시에 주어지는 특성값 입력을 따르는 분자 구조를 예측하는 등 분자의 구조와 특성울 동시에 이해해야 풀수 있는 과제를 해결했다. 연구팀은 "이러한 두 데이터 정보 공유를 통해 화학반응 예측 및 독성 예측과 같은 다양한 문제에도 기존 인공지능 기술을 뛰어넘는 성능을 보이는 것으로 확인됐다"고 덧붙였다. KAIST 예종철 교수는 "이 연구는 독성 예측, 후보물질 탐색과 같은 산업계에서 중요하게 다뤄지는 과제를 포함해, 더 광범위하고 풍부한 분자 양식과 고분자, 단백질과 같은 다양한 생화학적 영역에 적용될 수 있을 것"으로 기대했다. 예 교수는 또 “새로운 화합물의 생성과 화합물의 특성 예측 기술을 통합하는 화학분야의 새로운 생성 AI기술의 개척을 통해 생성 AI 기술의 저변을 넓힌 것에 자부심을 갖는다”고 말햇다. 예종철 교수 연구팀의 장진호 석박통합과정이 제1 저자로 참여한 이 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'(3월 14일 자) 온라인판에 게재됐다. 한편 이번 연구는 한국연구재단의 AI데이터바이오선도기술개발사업으로 지원됐다.

2024.03.25 09:41박희범

KAIST, 극저온에서 더 쎈 반도체 소자 개발

KAIST 연구진이 고주파수 대역 및 극저온에서의 활용 가능성이 기대되는 고성능 2차원 반도체 소자 개발에 성공했다. 이 소자는 온도가 낮아질수록 성능이 좋아지는 특성이 있다. KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 이가영 교수 연구팀이 실리콘 전자 이동도와 포화 속도를 2배 이상 뛰어넘는 2차원 나노 반도체 인듐 셀레나이드(InSe)기반의 반도체 소자를 개발했다고 20일 밝혔다. 포화 속도(Saturation velocity)는 반도체 물질 내에서 전자나 정공이 움직일 수 있는 최대 속도를 말한다. 반도체의 전기적 특성을 평가할 수 있는 핵심 지표다. 최근 2차원 인듐 셀레나이드는 실리콘 반도체나 2차원 반도체보다 우수한 전자 이동도와 높은 전류값으로 인해 차세대 반도체 물질로 주목받고 있다. 그러나 대기 상태에서 산화에 취약하고 안정성이 떨어지는 단점이 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 하부 절연막으로 고품질 2차원 육각형질화붕소(hBN) 물질을 활용했다. 상부 보호막으로는 얇은 인듐 금속을 활용해 인듐 셀레나이드의 단점을 개선했다. 또 핵심 채널층인 인듐 셀레나이드를 오염시키지 않고 2차원 이종접합 구조를 형성할 수 있도록 설계해 전자 이동도와 전자 포화 속도를 대폭 향상시켰다. 전자 이동도는 상온에서 최대 2,600㎠/Vs, 상온에서 2×10의7승㎝/s 수준의 전자 포화 속도 값을 얻었다. 현재 상용화된 실리콘 포화 속도 값은 (10의7승㎝/s)정도다. 석용욱 박사과정은 “그동안 과학기술계에서는 2차원 반도체 인듐 셀레나이드의 높은 전자 이동도와 포화 속도를 체계적으로 분석해 보고한 적이 없었다”라며 “향후 실제 극저온 및 고주파수 구동이 필요한 응용 기기에의 적용 연구가 필요하다”고 말했다. 이가영 교수는 “이번에 개발한 고성능 전자 소자는 초고속 구동이 가능해 5G 대역을 넘어 6G 주파수 대역에서의 동작이 가능할 것으로 예측된다”며 “저온으로 갈수록 소자의 성능이 대폭 개선돼 양자 컴퓨터의 양자 제어 IC(Integrated circuit)와 같은 극저온 고주파수 구동 환경에 적합하다”고 덧붙였다. 이 연구결과는 나노과학 분야 국제 학술지 `ACS 나노(Nano)' 3월 19일자 표지논문으로 출판됐다. 한편 이 연구는 △한국연구재단의 신진연구자지원사업 △기초연구사업 및 BK21 △KAIST의 C2(Creative & Challenging) 프로젝트 LX 세미콘-KAIST 미래기술센터 △그리포 포스코청암재단의 지원을 받아 수행됐다.

2024.03.20 15:29박희범

양자분야 산-연 대축제 6월 열려

과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 '과기정통부')는 29일 양자과학기술 산- 축제의 장인 '퀀텀 코리아 2024' 조직위원회 출범식을 개최했다. 이 조직위는 오는 6월 25일부터 28일까지 나흘간 일산 킨텍스 제2전시장에서 열릴 행사 준비가 미션이다. 행사는 학술 컨퍼런스, 연구-산업 전시를 비롯한 다양한 부대행사로 꾸릴 계획이다. 조직위원장은 한국양자정보학회 학회장으로 국가전략기술특별위원회 양자조정위원장을 맡고 있는 김재완 고등과학원 교수가 맡았다. 조직위원으로는 학계에서 최만수 고려대 교수 등 4명, 연구계에서 박연규 한국표준과학연구원 부원장, 강성원 한국전자통신연구원 부원장, 조민수 한국과학기술정보연구원 부원장, 임인철 한국원자력연구원 부원장, 문형돈 정보통신기획평가원 기술혁신본부장 등 총 9명이 활동한다.업계에서는 큐노바 컴퓨팅 대표 겸 KAIST 교수인 이준구 양자산업협회 부회장과 하민용 SKT 글로벌 솔루션 헤즈, 이주완 메가존 클라우드 대표 등 3명이 참여한다. 행사 참가는 3월 줄째 주부터 '퀀텀코리아 2024' 홈페이지(https://quantum-korea.kr)에서 접수한다. 조선학 과기정통부 양자과학기술산업반장은 “명실상부 글로벌 양자 연구-산업 축제로 자리 매김할 것으로 기대한다”며 “관련 기관‧단체들과 지속 소통해 성공적인 행사가 되도록 최선을 다할 것”이라고 말했다.

2024.02.29 14:35박희범

곤충처럼 동작 인식하는 지능형 소자 개발

곤충의 시신경계를 모방한 지능형 동작 인식 소자가 개발됐다. 전력 소모량을 절반 가까이 줄여 휴대폰 사물 인식 장치로 활용 가능하다. KAIST(총장 이광형)는 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 멤리스터 소자를 이용해 곤충의 시각 지능을 모사하는 방법으로 지능형 동작 인식 소자를 개발하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.멤리스터(Memristor)는 메모리(Memory)와 저항(Resistor)을 합친 말이다. 입력 신호에 따라 소자의 저항 상태가 변하는 전자소자이다. 김경민 교수는 “기술 개발 수준은 언제든 양산에 들어갈 만큼 올라와 있다”며 ”다만, 상용화가 되려면 수요가 커야 하는데, 요즘 들어 느는 추세”라고 말했다. 최근 삼성 등은 휴대폰에 에지(edge)형 인공지능을 도입했다. 또 사물 인식이나 동작 인식 기능도 휴대폰에 탑재하고 있으나, 전력 소모량이 커 이를 줄이는 노력이 진행 중이다. 연구진은 곤충의 뇌에 신호를 전달하고 처리하는 시신경계 뉴런을 멤리스터 소자를 활용해 모방했다. 연구진은 이를 바탕으로 동작 인식 소자를 개발했다. 또 이를 검증하기 위해 차량 경로를 예측하는 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템을 설계, 적용했다. 그 결과 전력 소모량은 기존 대비 92.9% 감소했다. 사물의 움직임 예측 정확도는 15.0% 향상됐다. 김경민 교수는 ” 향후 자율주행 자동차, 차량 운송 시스템, 로봇, 머신 비전 등과 같은 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이 연구는 KAIST 신소재공학과 송한찬 박사과정, 이민구 박사과정 학생이 공동 제1 저자로 참여했다. 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials, IF: 29.4)' 1월 29일 자 온라인판에 게재됐다.한편, 이 연구는 한국연구재단 중견연구사업, 차세대지능형반도체기술개발사업, PIM인공지능반도체핵심기술개발사업, 나노종합기술원 및 KAIST 도약연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

2024.02.19 10:57박희범

방사선 유발 DNA 돌연변이 메커니즘 첫 규명

방사선이 일으키는 DNA 돌연변이 메커니즘이 처음 규명됐다. KAIST(총장 이광형)는 의과학대학원 주영석 교수 연구팀이 동남권원자력의학원 및 서울대학교 연구팀과 공동으로 암치료용 방사선이 일으키는 DNA 돌연변이의 특성을 명확히 밝혀냈다고 15일 밝혔다. 연구진은 실험실에서 인간과 생쥐의 장기에서 채취한 세포에 방사선을 조사, 돌연변이를 유도했다. 이어 세포배양 기술과 유전체 서열분석 기술을 이용해 돌연변이의 양과 패턴을 분석했다.연구진은 “총 200개의 세포 유전체 서열을 들여다본 결과 방사선 피폭 양에 비례해서 특정 패턴의 DNA 돌연변이가 증가한다는 것을 확인했다”며 “통상 1Gy(그레이, 흡수선량 단위)의 방사선량이 세포별로 14개 내외의 돌연변이를 만들어냈다”고 설명했다.우리나라 자연 방사선량은 연간 평균 3.08 mSv(미리시버트)다. 1 mSV를 1mGy로 변환하면, 1Gy의 피폭량은 약 320년치 자연 방사선량에 해당한다. 일반적으로 흉부 엑스레이는 약 0.2 mSv, 암 치료용으로 사용되는 방사선은 60 Sv 내외다. 주영석 교수는 “방사선이 우리 세포의 DNA를 얼마나, 어떻게 변화시키는지에 대한 첫 규명"이라고 의미를 부여했다. 이 연구결과는 14일 국제 학술지 '셀 지노믹스(Cell Genomics)' 온라인판에 공개됐다. 이 연구는 공동 연구기관 외에도 영국 케임브리지 줄기세포 연구소, 오스트리아 분자생명공학연구소(IMBA), KAIST 교원창업기업 '지놈 인사이트' 연구자들이 참여했다. 연구 지원은 한국연구재단, 과학기술정보통신부, 서경배과학재단, 고려대학교 안암병원, 휴먼 프론티어 사이언스 프로그램(HFSP)의 지원을 받았다.

2024.02.15 09:12박희범

구조물 결함 한 번에 찾는 메타물질 첫 개발

노후 건물이나 항공기, 철제 다리 등 오래된 구조물 결함을 한 번에 찾을 수 있는 메타물질이 처음 개발됐다. 이 기술은 향후 산업용 비파괴 검사와 의료용 초음파 기술 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 전망이다. 한국기계연구원(원장 류석현) 나노융합장비연구부 나노디스플레이연구실 권민우 선임연구원 연구팀과 서울대학교 기계공학부 김윤영 석좌교수 연구팀은 선형 편광 탄성파를 원형 편광 탄성파로 완벽하게 변환 가능한 메타물질을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 연구성과는 과학저널 네이처 커뮤니케이션즈 온라인판에 게재됐다. 연구진은 알루미늄 금속에 연속된 구멍을 내는 방법으로 메타물질을 제작했다. 또 이 물질의 구멍 모양과 간격을 조절해 직선 형태의 초음파를 원형으로 변환하는데 성공했다. 연구진은 이 메타물질을 활용할 경우 기존 비파괴 검사 기술 대비 정확도를 최대 12배 가량 높일 수 있다고 설명했다. 기존 검사는 구조물 내부 결함을 찾기 위해 최소 2회 이상 검사를 진행해 왔다. 이 검사 방식은 단 한 번에 구조물 결함을 찾아낼 수 있다. 권민우 선임연구원은 “상용화를 위해선 영상화와 초음파 주파수 문제 등을 추가 개발하고 해결해야 하는 숙제가 남아 있다”며 “상용화되면 영상진단 뿐만 아니라 디스플레이나 약물의 미세 입자 제어 등 산업용 비파괴 검사 분야를 포함해 의료용 초음파 기술 분야까지 기존 패러다임을 확 바꿀 것"으로 기대했다.권 연구원은 또 “초음파 분야 기업들이 워낙 영세해 기업과의 공동 연구가 가능할지 모르겠다”며 “정부의 지원이 계속 이어진다면 좋은 상용화 사례를 만들 자신이 있다”고 덧붙였다. 이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 글로벌프론티어사업의 지원을 받아 수행됐다.

2024.02.14 15:08박희범

"행정망 안정화 대책 이틀 만에"...정부 연구지원시스템 또 '먹통'

정부가 '디지털행정서비스 국민신뢰 제고 대책'을 내놓은 지 이틀 만에 범부처통합연구지원시스템(IRIS)에 오류가 발생했다. 3일 업계에 따르면 국가연구자 관리시스템인 IRIS가 전날 오전부터 접속이 안 되거나 과제 제출이 되지 않는 등의 불편을 겪었다. 오류 원인은 이날 마감인 한국연구재단의 개인기초연구 신규과제 접수가 몰려 서버에 과부하가 걸린 탓이다. 이 때문에 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 개인기초연구 신규과제 접수 마감일을 5일로 순연했다. 이에 앞서 정부는 지난달 31일 행정전산망 안정화를 골자로 한 '디지털행정서비스 국민신뢰 제고 대책'을 발표한 바 있다.

2024.02.03 05:16이한얼

건국대 연구팀, 1분 안에 수은 검출하는 시스템 개발

건국대학교는 KU융합과학기술원 전봉현 교수(시스템생명공학과) 연구팀이 수은 금속 나노소재를 활용해 수은을 1분 안에 검출할 수 있는 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다. 연구팀은 '실리카-은 복합 나노소재'를 무기수은이 미량 함유된 시료와 혼합하면 소재 표면에서 아말감과 은 나노입자의 융합 구조가 형성된다는 것을 발견했다. 연구팀은 실리카-은 복합 나노소재가 수은에 반응하는 표면 구조에 주목해, 표면증강 라만분광법(SERS·Surface-Enhanced Raman Spectroscopy) 기반 수은 검출법으로 활용했다. 이 기법은 금속 나노소재 표면에서 발생하는 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance)으로 흡착된 분자 고유의 '라만 산란 신호'를 비약적으로 증폭하는 분석 기법이다. 미량의 분자도 검출할 수 있어 수많은 유기물 검출에 활용되고 있다. 연구팀은 라만 리포터가 도입된 실리카-은 복합 나노소재를 무기수은의 검출을 위한 SERS 기질로 활용했다. 수은에 반응해 변형된 표면 구조는 억제된 SERS 활성을 나타냈으며, 무기수은의 농도와 일정한 관계를 보여 정량 검출 시스템으로써 활용 가능성도 확인했다. 실리카-은 복합 나노소재 기반 검출 시스템은 1분 이내에 164ppb 수준의 미량의 무기수은을 검출한다. 또 기존 SERS 기반 검출법에서 지적돼 온 낮은 재현성을 상대표준편차 4.62% 이하 수준으로 개선하는데도 성공했다. 연구팀은 구축된 검출 시스템의 간편성과 신속성, 높은 재현성에 기반해 현장에서 채취된 시료 내 수은 화학종을 검출, 정량함으로써 중금속 노출 환경에서 신속한 실태 조사에 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 해당 연구는 국제 저명 학회인 미국 화학회(ACS·American Chemical Society)의 국제 저명학술지인 'ACS Applied Nano Materials'에 지난달 내표지논문으로 게재됐다. 이번 연구는 건국대 생명공학과 김윤희 박사과정 학생이 제1저자로, 강원대 장혜진 교수와 건국대 전봉현 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 한편, 이 연구는 한국연구재단과 과학기술정보통신부가 추진하는 중견연구자지원사업, 원천기술개발사업(BRIDGE융합연구개발사업), 산업통상자원부 바이오·의료기술개발사업과 건국대학교 지원으로 수행됐다.

2024.01.23 16:34주문정

올해 기초연구에 2조 1179억원 지원...작년보다 678억원 늘어

새해 순수 이론연구 등 다양한 분야의 창의적 소규모 연구에 대한 지원이 새로 이뤄진다. 기초연구 분야 글로벌 협력 지원도 확대한다. 과학기술정보통신부는 올해 기초연구 사업에 전년 대비 687억원 늘어난 2조 1천 179억원을 지원한다고 3일 밝혔다. 정부는 최근 이같은 내용의 '2024년도 기초연구사업 시행계획'을 마련하고, 올해 신규과제 공모를 시작했다. 혁신적 연구 활성화를 위해 다양한 분야에서 소규모의 순수 이론 및 개념연구를 지원하는 창의연구 유형이 새로 생겼다. 총 98억원을 투입, 과제당 7천만원씩 1-3년 간 지원한다. 리더연구와 중견연구, 기초연구실 및 선도연구센터는 글로벌 R&D를 중심으로 추진한다. 특정 해외 기관과 상호 지원을 통해 사전 합의된 분야의 공동 연구를 수행하는 '글로벌 매칭형' 사업 지원을 신설했다. 총 62억 5천만원을 투입, 과제당 2억워씩 3년 간 지원한다. 해외 연구자의 국내 연구진 참여, 국내 연구진의 해외 파견, 연구기관 초청이나 방문연구, 해외 기관 장비 활용, 인력 교류 등 다양한 유형의 국제공동연구 유형을 제시했다. 또 신규과제 수와 연구비를 최대 2배 확대하고, 연구 초기에 첨단 장비 구축을 지원하는 등 젊은 연구자 지원을 확대한다.

2024.01.03 13:25한세희

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