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AI 인재 키울 대학들, 어디?…차세대 연구 허브로 '4곳' 낙점

국내 주요 대학 4곳이 인공지능(AI) 분야에서 정부 최고급 인재 양성 프로젝트를 따냈다. 정부가 연구 생애 초기 신진연구자에게 막대한 자금을 집중 투입하며 이들 대학이 사실상 'AI 인재 육성 허브'로 낙점된 셈이다. 과학기술정보통신부는 고려대, 국민대, 대구경북과학기술원, 카이스트 등 4개 대학이 'AI 최고급 신진연구자 지원' 사업 첫 연도 컨소시엄에 선정됐다고 30일 밝혔다. 각 컨소시엄에는 최대 6년간 약 115억원, 총 460억원의 예산이 투입된다. 1차 연도는 과제당 15억원, 이후 연간 20억원이 지원된다. 이번 사업은 AI 융합 산학협력 연구 기반에서 차세대 기술과 인재를 동시에 확보하려는 정부 전략의 일환이다. 특히 박사후연구자 및 임용 7년 이내 신진교원이 연구 책임자로 직접 프로젝트를 기획하고 이끄는 방식이다. 참여 연구자 중 절반 이상은 반드시 신진연구자로 구성돼야 하며 연구 성과에 따른 인센티브와 환경 지원이 함께 제공된다. 고려대는 '사회적 가치 정렬을 내재한 차세대 에이전트 기술'을 주제로 AI 에이전트, 도심 자율주행, 온디바이스AI, 분자 모델링 등 고난도 과제를 다룬다. 산업계 파트너로는 현대자동차, 삼성전자, LG AI연구원이 참여한다. 카이스트는 지식 체계 확장 기반 추론 모델과 바이오의료 응용을 주제로 선정됐다. 소형 언어모델(SLM), 바이오 온톨로지 기반 추론AI 개발을 통해 의료-데이터 융합 전문가를 양성한다. 삼성서울병원, 네이버클라우드, 히츠가 협력사로 이름을 올렸다. 대구경북과학기술원은 인간 중심 공생형 내장 AI 플랫폼 구축에 초점을 맞췄다. 인간-피지컬AI 상호작용, 신호처리용 AI칩인(NPU), 실시간 임베디드 AI 기술 등이 주요 연구 과제다. 협력기업은 LG전자, 코카로보틱스, 퓨리오사AI다. 국민대는 멀티모달 기반 로봇 특화 체화형 AI 개발을 맡는다. 가상현실과 로봇을 통합한 생성AI 연구에 집중하며 바이브컴퍼니, 레인보우로보틱스, 케이알엠이 함께한다. 로봇공학과 실감형AI 분야를 이끌 차세대 연구자 양성이 목표다. 이번 사업은 비학위 과정으로 자유 공모 방식이며 한 대학당 한 개 과제만 참여할 수 있다. 수요기업도 과제별로 하나로 제한해 불필요한 행정 부담을 줄이는 동시에 실질적인 산학협력 실현을 유도한다. 두 개 이상 대학 연구실의 협력은 필수 조건이다. 송상훈 과학기술정보통신부 정보통신정책실장은 "이 사업은 신진연구자들이 AI 분야에서 글로벌 탑티어 인재로 성장할 수 있도록 구조화된 지원을 제공하는 데 목적이 있다"며 "기업과 대학의 협력을 바탕으로 과감한 연구개발이 이어지도록 하겠다"고 밝혔다.

2025.04.30 15:35조이환

충전없이 10년 쓰는 '베타전지' 세계 첫 선

“충전 없이 10년 작동하는 배터리, 가능할까?” 국내 연구진이 기존 배터리의 한계를 뛰어넘는 '차세대 베타전지'를 세계 최초로 개발했다. DGIST(대구경북과학기술원)는 에너지공학과 인수일 교수 연구팀이 세계 최초로 방사성 동위원소 전극(C-14)과 페로브스카이트(칼슘 타이타늄 산화광물) 흡수층을 직접 연결한 차세대 베타전지 개발에 성공했다고 25일 밝혔다. 별도 충전 없이도 장기간 안정적인 전력 공급이 가능한 것이 특징이다. 우주 탐사, 이식형 의료기기, 군사용 장비 등 장기 전력 자립이 필요한 분야에서 활용도가 높을 것으로 기대됐다. 기존 리튬 및 니켈 배터리는 열·습기에 취약하고 수명이 짧다. 반면 베타전지는 방사성 동위원소의 자연 붕괴 과정에서 방출되는 베타 입자를 이용해 전력을 생산하기 때문에, 적어도 이론적으로는 수십 년간 유지보수 없이 작동한다. 베타전지는 이 같은 장점에도 불구하고 방사성 물질 취급 절차가 까다로운데다 소재 안정성 확보가 어려워 실질적인 연구는 드물었다. 연구진은 이 같은 어려움을 극복하기 위해 방사성 동위원소인 탄소-14 기반 전극과 고효율 페로브스카이트 흡수층을 결합했다. 특히 MACl(메틸암모늄 클로라이드)와 CsCl(세슘 클로라이드) 등의 첨가제를 통해 페로브스카이트의 결정 구조를 정밀 제어하는데 성공했다. 인수일 교수는 "초기 베타 전자 대비 약 56만 배 향상된 전자 생성 성능을 나타냈다"며 "최대 9시간 연속 작동 환경에서도 출력 안정성이 유지됐다"고 설명했다. 인 교수는 “베타전지 상용화를 앞당기는 중요한 계기가 될 것”으로 예상하며, “향후 소형화 및 기술이전도 추진할 계획”이라고 말했다. 연구는 과학기술정보통신부와 DGIST의 2024년 창의도전연구(N-HRHR) 사업 지원을 받았다. 성과는 국제학술지 '케미컬 커뮤니케이션즈' 표지 논문으로 게재됐다.

2025.04.25 15:38박희범

'디지털 마약견'부터 '전자혀'까지…오감 넘나드는 AI 확산

인공지능(AI) 기술이 감각 영역으로 확장하면서 인간 오감을 대체하는 시대가 열렸다. AI가 시각·청각·후각 등 감각 정보를 인식·처리해 제조업을 비롯한 로봇 산업, 교육업 등 적용 범위를 넓히고 있다. 22일 IT 업계에 따르면 AI가 시각을 비롯한 청각, 후각 등 오감 기반으로 데이터를 수집·분석해 업무 효율성과 안전성을 높이는 것으로 알려졌다. 현재 국내 AI 스타트업과 대학은 AI 기반 감각 기술을 개발해 산업 현장에 적용하고 있다. 비전 AI는 제조와 로봇 산업을 넘어 유통, 스포츠, 농축산업, 산업 안전 분야까지 진출했다. 슈퍼브에이아이는 전 과정 자동화를 지원하는 '슈퍼브 플랫폼' 기반으로 비전 AI 모델 개발을 지원하고 있다. 생성형 AI 기반의 데이터 합성 기능을 통해 적은 데이터로도 고품질 학습 데이터를 확보할 수 있다. 비전 AI는 유통업에서 매장 내 고객 행동 패턴 분석이나 제품 자동 인식을 통해 점유율 분석과 맞춤형 마케팅을 지원하고 있다. 스포츠 분야에서는 선수 움직임을 자동 분석해 개인과 팀 단위 평가에 활용된다. 농축산업에선 생육 상태나 가축 생체정보를 분석해 생산성을 높이는 데 쓰이고 있다. 청각 AI는 음성을 텍스트로 변환하거나 특정 소리를 분석하는 방식으로 발전 중이다. 무하유는 AI 면접 솔루션 '몬스터'를 통해 음성 기반 면접 자동화를 구현했다. 디플리는 '리슨 AI'로 비명과 기계음 등 특정 소리를 감지해 산업현장 위험 상황을 실시간 탐지하고 있다. 셀바스AI는 경찰청 조사 시스템에 음성인식 솔루션을 공급하고 있으며, 병원 진료 기록 자동화에도 AI를 적용하고 있다. 후각 영역에서는 일리아스AI가 AI 기반 '디지털 마약견'을 개발해 공기 중 화학 성분을 분석하고 있다. 이 장치는 공항이나 항만에서 마약류를 비접촉 방식으로 탐지할 수 있어 운영 효율을 크게 높인다. 또 헬스케어 스타트업 엔서는 후각 자극에 대한 근적외선 신호를 AI가 분석해 치매 위험을 예측하는 기술을 상용화하고 있다. 미각 분야는 아직 초기 단계지만, '전자 혀' 연구가 활발한 것으로 알려졌다. 미국과 중국 연구팀은 화학 성분을 분석해 가상현실(VR)에서 맛을 재현하는 기술을 개발 중이며, 대구경북과학기술원(DGIST)은 와인을 분류할 수 있는 AI 기반 전자혀를 공개한 바 있다. 한 스타트업 관계자는 "AI가 오감의 기능을 모사하거나 대체해 인간의 한계를 보완하는 시대가 도래했다"며 "각 감각 영역에 맞는 AI 솔루션이 향후 더 많은 산업 분야에서 핵심 역할을 하게 될 것"이라고 전망했다.

2025.04.22 10:48김미정

삼성전자 협력기업된 아임시스템·유니바 "어디까지 클까"

DGIST는 창업기업 5곳이 중소벤처기업부 'TIPS' 및 삼성전자 'C-랩' 기술창업 지원사업에 선정됐다고 9일 밝혔다. 'TIPS'는 민간 투자사와 협력해 유망 기술 스타트업을 발굴하고 투자, 연구개발(R&D) 자금, 멘토링 등을 집중 지원하는 제도다. 'C-랩 아웃사이드'는 삼성전자 스타트업 육성 프로그램이다. 'TIPS'에 선정된 기업은 직원창업기업 포피엠엑스㈜(대표 안진웅), 학생창업기업 ㈜리필(대표 이지은), ㈜큐디(대표 박진영) 등 3개 기업이다. 포피엠엑스㈜는 DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원이 창업했다. 만성 통증 진단 및 치료 솔루션을 서비스하는 의료기기 전문 기업이다.· 통증 다원검사기기와 통증 진단 인공지능 의료 소프트웨어를 개발, 출시를 앞두고 있다. ㈜리필은 DGIST 기초학부 이지은 졸업생이 창업했다. 중소형 이산화탄소 포집 시스템을 개발 중이다. 큐디㈜는 DGIST 에너지공학과 박진영 연구생(박사과정)이 창업했다. 황화납(PbS) 양자점을 활용한 적외선 센서를 개발 중디다. 기존 대비 소재 가격을 30분의 1 수준으로 낮출 수 있는 혁신적인 기술이다. 자율주행 및 적외선 카메라 시장에서 국산화를 추진 중이고, 상용화를 앞두고 있다. 이와함께 삼성전자 프로그램 'C-랩 아웃사이드(C-Lab Outside)'에는 ㈜아임시스템(대표 김진영)과 ㈜유니바(대표 남명진)가 선정됐다. 'C-랩 아웃사이드'는 창의성과 기술력을 갖춘 스타트업을 발굴해 사업 지원금, 업무공간, 국내외 전시회 참가 기회 및 삼성전자와의 사업 협력을 지원하는 프로그램이다. ㈜아임시스템은 DGIST 바이오메디컬연구부 김진영 책임연구원과 로봇및기계전자공학과 최홍수 교수가 공동 창업한 기업이다. 자기장을 이용한 혈관중재시술 시스템을 개발하고 있다. 기존 시술 방식 대비 방사선 노출을 최소화, 환자와 의료진의 안전성을 높이는 것이 특징이다. ㈜유니바는 DGIST 기초학부 남명진 졸업생이 창업했다. 온-디바이스 환경에서 동작하는 멀티모달 초거대 언어모델(LLM) 개발이 목표다. 최근에는 한국어 특화 AI 모델 '딥시크-블로섬(DeepSeek-Blossom)' 시리즈를 오픈소스로 공개하며 국내외 AI 시장에서 큰 주목을 받고 있다. 삼성전자와 협력해 AI 기술을 가전 및 스마트홈 솔루션에 적용하는 방안을 모색 중이다. DGIST 이건우 총장은 “창업기업들이 혁신적인 기술력을 바탕으로 정부 및 민간 창업 지원사업에서 연이어 성과를 내고 있다”며, “DGIST는 앞으로도 기술 창업을 적극적으로 지원하고, 창업 생태계를 활성화해 나갈 것"이라고 말했다.

2025.04.09 08:51박희범

"자본주의, 디지털 공유제로 진화중…규제완화보다 적절한 규제가 더 효과"

자본주의 핵심 속성인 개인소유 개념이 디지털 공유 시스템으로 급속 전환 중이라는 주장이 나왔다. 그렇다고 공산주의를 지향한다는 얘기는 아니다. 디지털 공유제는 소프트웨어나 데이터, 지식, 콘텐츠 등 디지털 자원을 공공재처럼 자유롭게 공유하고 협력적으로 관리하는 체계를 말한다. DGIST ABB연구부 윤진효 책임연구원은 지난 5일 포르투갈 포르토에서 열린 국제학술대회 'FEMIB'에서 기조강연을 맡아 이같이 언급했다. 'FEMIB'는 경제·경영·IT 비즈니스 분야 국제 학회다. 윤 박사는 이 학술대회에서 '포스트 캐피탈리즘과 디지털 트랜스포메이션'을 주제로 영국과 이탈리아, 일본 등의 세계 각국 석학들과 공동 연구한 주요 성과를 공개했다. 윤 박사는 영국 그리니치대학 교수진과 함께한 연구에서 디지털 전환 시대에는 단순한 규제 완화가 아닌 '규제 전환'이 필요하다는 점을 강조했다. 한국의 원격의료 산업은 단순히 규제를 푸는 방식보다는 변화된 환경에 맞춘 새로운 규제로의 전환이 산업 활성화에 더 효과적일 수 있다는 의미다. AI 산업에서도 규제 완화 자체가 성장을 보장하지는 않는다며, 오히려 초기 불확실성을 줄여줄 수 있는 적절한 규제 설정이 산업 발전에 기여할 수 있다고 분석했다. 윤 박사는 "자본주의의 출발점이었던 공유 자산의 민영화가 최근들어선 '디지털 공유제'로 전환중"이라며 "공유제가 새로운 자본주의의 미래를 규명하는 핵심 요소"라고 밝혔다. 이 공유제는 이탈리아 나폴리대학 교수진과의 공동 연구한 내용이다. 실제 노벨경제학상 수상자인 오스트롬(Ostrom) 교수도 디지털 전환 시대에는 디지털 공유제와 각종 플랫폼 산업이 급속도로 성장하고 있으며, 이들이 새로운 지식 공유의 장을 형성하고 있다고 언급한 바 있다. 윤 박사는 "21세기에 적합한 시스템 거버넌스를 구축할 수 있다면"이라는 전제로 "디지털 소득세, 디지털 기본소득, 플랫폼 기본소득 등 새로운 제도의 실현 가능성도 커질 수 있다"고 강변했다. 윤 박사는 또 디지털 전환 시대에는 단순한 기술 혁신을 넘어, 기존에 축적된 기술을 신산업과 연결하는 비즈니스 모델 혁신이 더욱 중요하다는 점을 강조했다. 한편 윤 박사는 8일 이탈리아 나폴리 대학, 14일 폴란드 시레시안 공대에서도 후속 강연을 이어갈 계획이다.

2025.04.08 10:44박희범

과일·채소 성장 원리 찾았다…"당도·크기 30% 조절 가능"

과일이나 채소의 성장을 늦추면 어떤 일이 일어날까. 사흘만 더 햇볕을 쪼여도, 당도가 더 올라가고, 크기도 더 커진다. DGIST 곽준명 뉴바이올로지학과 연구진이 POSTECH(포항공과대학교) 연구진(김종경 교수)과 함께 이 같은 식물 성장 메커니즘을 규명했다. 추가 연구를 통해 향후 농업 및 식량 생산기술로 전환도 가능할 것으로 연구진은 내다봤다. 연구진은 식물이 꽃, 잎, 열매 등을 자연스럽게 떨어뜨리는 탈리(Abscission) 과정에서 잔존세포가 표피세포로 변화하는 원리와 이유를 밝혀냈다. 식물은 계절 변화나 성장이 끝난 후 불필요해진 기관을 정교하게 떨어뜨리는 능력을 갖고 있다. 또 이 같은 탈리 부위에서 잔존세포(남아 있는 세포)는 큐티클 보호층을 형성하며 3단계에 겇쳐 표피세포로 변화한다. 잔존세포는 초기 단계에서 광합성과 관련된 유전자가 활발하게 작동하지만, 전이 단계에서는 이러한 유전자 발현이 감소하며 스트레스 저항성 유전자들이 왕성히 작동하는 것으로 나타났다. 이는 세포가 외부 위험 요소로부터 스스로를 보호하기 위한 방법으로 분석됐다. 이후 최종 단계에서는 큐티클 합성 및 형성과 관련된 유전자들이 발현되며 새로운 표면에 보호층이 형성되는 것으로 확인됐다. 연구진은 "열매가 성장하려면 잔존세포가 위치해 있는 꽃턱(열매의 기초 구조)도 함께 성장해야 하는데, 잔존세포가 표피세포로 변하지 않으면 꽃턱의 성장이 멈추고 결국 열매도 정상적으로 자라지 못하게 된다"고 설명했다. DGIST 곽준명 교수는 “식물이 열매 성장을 위해 세포의 운명을 조절하는 메커니즘을 규명한 중요한 성과”라며, “이를 바탕으로 열매 성장 조절 기술을 개발하면 농작물의 생산성을 현재 수준에서 30% 정도 더 높일 것”으로 내다봤다. 연구는 삼성미래육성재단과 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 플랜츠'(IF 15.8)에 게재됐다.

2025.04.07 14:01박희범

양자성질 세계 첫 제어…상온 양자소자 실용화 가능할까

국내 연구진이 양자 움직임을 정밀하게 제어할 방법을 세계 처음 찾았다. 양자 소자 실용화에 실마리를 제공할 것인지에 관심이 쏠렸다. DGIST는 화학물리학과 조창희 교수팀이 양자 복합 입자 '폴라리톤(polariton)'의 진동을 정밀하게 조절하는데 성공했다고 3일 밝혔다. 연구팀은 양자 제어에 결정 구조의 변화로부터 유도된 전기적 특성 변화를 이용했다. 양자 기술은 기존 전자기기보다 훨씬 빠르고 정밀한 정보 처리가 가능하다. 양자 컴퓨터, 통신, 센서 등 다양한 분야에서 미래 산업을 이끌 핵심 기술로 주목받고 있다. 연구팀은 "이 같은 양자 기술의 기술의 핵심은 양자 입자의 상태를 얼마나 정확하게 만들고 조절하느냐에 달려 있다"며 "최근에는 빛을 활용하는 '광 기반 양자소자' 연구가 활발하고, 이 중심에 있는 입자가 폴라리톤"이라고 말했다. 폴라리톤은 전자의 움직임에서 만들어지는 엑시톤(exciton)이라는 상태와 빛(광자, photon)이 결합해 만들어진 복합 입자다. 빛처럼 빠르면서도 전자처럼 서로 영향을 주고받을 수 있는 특성을 지닌다. 특히 이 입자의 진동은 양자 정보를 주고받는 속도와 직접적으로 연결되며, 이를 정밀하게 제어하는 기술은 양자소자 구현에 필수적인 요소다. 하지만 지금까지는 이 진동을 자유롭게 조절하는 데 어려움이 있었다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 '페로브스카이트'라는 특수한 반도체 물질에 주목했다. 이 물질은 물이 온도에 따라 얼음이나 수증기로 상태를 바꾸듯, 결정 구조가 외부 요인에 따라 달라지는 '상전이 특성'을 갖는다. 특히, 특정 구조에서는 물질 내부에 전기가 흐르지 않아도 자발적인 전기적 방향성(강유전성)이 나타난다. 이러한 전기적 특성은 엑시톤의 성질을 변화시키고, 나아가 폴라리톤의 양자적 특성에도 영향을 미친다. 연구팀은 페로브스카이트 소재를 활용한 미세 공진기 구조를 설계했다. 최현서 연구생은 "이 구조의 상전이 특성에 따른 물질 변화가 폴라리톤의 진동(라비 진동)에 영향을 준다는 사실을 실험으로 입증했다"며 "결정 상태를 조절했더니, 폴라리톤의 진동 세기를 약 20%까지 조절할 수 있었다"고 설명했다. 최 연구생은 또 "빛과 전자의 결합 강도도 최대 44%까지 변화하는 것으로 나타났다"며 "특히, 비대칭적인 결정 구조에서 나타나는 강유전성이 이러한 변화를 유도하는 핵심 요인임을 확인했다"고 부연설명했다. 연구팀은 향후 이 기술이 양자 컴퓨터, 양자 통신, 광 기반 인공지능 칩, 초고속 센서 등 양자 정보를 다루는 다양한 분야에서, 작동 속도와 안정성을 동시에 높이는 핵심 요소로 활용될 수 있을 것으로 전망했다. 조창희 교수는 "이번 연구에서 쓰인 강유전성 기반 제어 기술은, 폴라리톤을 활용한 양자소자 설계의 유연성과 정밀도를 높이는 새로운 방법"이라며 "향후 상온에서 작동하는 실용적이고 비용 효율적인 양자 소자 구현으로 이어질 가능성도 높다"고 말했다. 연구는 DGIST 화학물리학과 최현서 박사과정생이 제 1저자로 참여했다. 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 사이언스'(3월, 온라인)에 게재됐다. 삼성미래기술육성사업 지원을 받았다.

2025.04.03 08:40박희범

DGIST, 신임 이사장에 정진택 고려대 전 총장 선임

DGIST(총장 이건우) 이사회는 25일 이사회를 개최하고 신임 이사장으로 정진택(만63세, 1960년생) 고려대학교 전 총장을 선임했다. 정 신임 이사장은 지난 2월 DGIST 이사로 선임된 후 이번 의사회 의결을 통해 이사장으로 추대됐다. 임기는 오는 2028년 2월 5일까지이다. 정진택 신임 이사장은 공학 분야에서 학문적 역량과 풍부한 교육 행정 경험을 갖춘 인물이다. 고려대학교 기계공학과에서 학사와 석사 학위를 받은 뒤, 미국 미네소타대학교에서 기계공학 박사학위를 취득했다. 고려대에서 공과대학 기계공학부 교수로 재직하며 기술경영전문대학원장, 총장 등을 역임했다. 한국공학한림원 부회장, 한국사립대학총장협의회 회장 등도 지냈다. 정 신임 이사장은 민간부문에서도 HDC(주) 사외이사 겸 감사위원으로 활동 중이다. 2021년에는 미국 미네소타대학교로부터 '국제리더십 어워드'를 수상하며 국제적 영향력도 인정받은 바 있다.

2025.03.25 17:04박희범

설탕 성분+초분자 기술로 플라스틱 재활용 해결법 찾았다

국내 연구진이 설탕에서 얻은 성분으로 플라스틱 재활용을 쉽게 하는 촉매를 개발했다. 기존 공정을 대체할 것으로 기대를 모은다. DGIST(총장 이건우)는 에너지공학과 박치영 교수팀이 설탕에서 얻은 성분을 활용해 플라스틱 재활용을 어렵게 만드는 첨가제를 효과적으로 제거하는 촉매 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 경북대 차효정 교수 연구팀과 진행한 이 연구는 기존의 복잡하고 비용이 많이 드는 공정을 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 플라스틱 재활용과 환경 정화 기술로의 확장 가능성도 평가받아 관심을 끌었다. 연구팀이 개발한 촉매는 설탕에서 추출한 고리형 분자인 사이클로덱스트린(Cyclodextrin, CD)을 활용해 플라스틱 재활용을 방해하는 난연제를 효과적으로 분해한다. 이 촉매는 이황화몰리브덴(MoS₂), 풀러렌(C₆₀), 사이클로덱스트린의 3성분으로 구성됐다. 연구팀이 개발한 기계화학적 혼합 기술을 통해 단순한 막자사발 공정만으로도 짧은 시간 안에 제작할 수 있다. 또한, 수소 생산 속도를 크게 높이고 플라스틱 첨가제 분해에도 탁월한 성능을 나타냈다. 박치영 교수는 "엔지니어링 플라스틱의 재활용을 어렵게 하는 할로겐계 난연제를 효과적으로 제거해 재활용 가능성을 높였다"며 "환경 규제 이전에 생산된 플라스틱 제품의 재활용 문제를 해결할 중요한 돌파구가 될 것"으로 기대했다. 박 교수는 “이 연구는 초분자화학의 강점을 활용해 기존 산업화 공정의 한계를 극복한 사례”라며, “이황화몰리브덴 촉매를 활용한 환경 정화 기술로도 연구를 확대할 계획”이라고 밝혔다.

2025.02.10 11:39박희범

단단한 세라믹으로 웨어러블 압전소자 제작…효율 280배 올려

단단한 세라믹으로 전기 에너지를 모을 수 있는 고효율 웨어러블 압전소자가 개발됐다. DGIST는 로봇및기계전자공학과 장경인 교수팀이 신체의 움직임을 활용해 전기 에너지를 수확할 수 있는 3차원 형태의 신축성 압전 에너지 수확기를 개발했다고 9일 밝혔다. 이 소자는 피부나 옷에 부착해 활용 가능할 전망이다. 연구팀은 이번 기술 개발에 2가지 전략을 구사했다. 우선 압전 효율이 높은 PZT(납과 지르코늄, 티타늄이 견합한 세라믹 화합물) 소재를 3D 버클링 구조로 제작, 소자에 신축성을 부여했다. 3D 버클링 구조로 제작된 에너지 수확 소자는 단단한 물성에도 불구하고 구조 특유의 구불구불한 형태로 인해 늘어난다. 이때 3D 버클링 구조에는 곡률이 음(-)인 영역과 양(+)인 영역이 생기는데, 각 영역에는 서로 반대 방향의 전압이 유도되기 때문에 각 영역이 전기적으로 독립되어 있지 않으면 수확된 전기적 에너지가 상쇄돼 사라지는 현상이 발생한다. 연구팀은 이러한 에너지 상쇄를 방지하기 위해, 두 번째 전략인 '전극을 곡률 특이적으로 결합하는 방식'을 활용했다. 곡률의 방향에 맞게 독립적으로 설계된 전극 구조는 각 영역에서 발생한 반대 방향의 전압(전기적 에너지)을 따로 저장해 에너지 상쇄를 방지한다. 연구팀은 "첫 번째 전략인 구조 역학적 설계를 통해 소자에 신축성을 부여했다"며 "또 두 번째 전략인 '곡률 특이적 전극 결합 설계'로 수확된 에너지가 손실되는 것을 최대한 방지했다"고 설명했다. (주)엔사이드 대표도 맡고 있는 DGIST 장경인 로봇 및 기계전자공학과 교수는 "기존보다 에너지 효율이 280배 이상 높은 초고효율의 늘어나는 에너지 수확기를 개발했다"며 "웨어러블 또는 임플란터블 형태의 소자로 활용 가능하다"고 부연설명했다. 논문 제1저자는 로봇및기계전자공학과 예준우 박사과정생과 하정대 석박사통합과정생이다. 연구는 한국연구재단 STEAM연구 사업, 미래선도형특성화연구 사업과 네이버 디지털바이오연구 사업 지원을 받았다. 연구결과는 나노 분야 국제학술지(ACS NANO) 표지논문(12월)에 선정됐다.

2024.12.09 18:31박희범

DGIST-UNIST, 2차원 반도체 물질서 새로운 양자상태 발견

국내 연구진이 엑시톤(Exciton)과 플로케(Floquet) 상태의 상호작용을 통해 새로운 양자 상태와 양자정보 추출과 제어 메커니즘을 제시했다. DGIST는 화학물리학과 이재동 교수 연구팀이 UNIST 물리학과 박노정 교수와 공동으로 이차원 반도체에서 빛과 물질의 상호작용으로 발생하는 엑시톤과 플로케 상태의 형성 및 합성 과정, 그리고 그 과정에서 발생하는 얽힘(entanglement)에 의해 양자정보가 실시간으로 전개되는 과정을 최초로 규명했다고 30일 밝혔다. 일반적으로 3차원 고체에서는 열적 효과로 인해 양자 결맞음(quantum coherence)이 오래 유지되기 어렵다. 그러나 이차원 반도체는 비교적 약한 가림효과(screening effect)로 인해 엑시톤의 에너지 레벨과 전도대(conduction band)가 크게 분리돼 결맞음이 더 오래 유지된다. 과기계에서는 이를 활용한 이차원 반도체의 양자정보 소자 개발 가능성에 기대감을 가져왔다. 그러나 현재까지 엑시톤이 형성되는 과정에서 시간이 지나면서 발생하는 전자의 결맞음과 결어긋남(decoherence)에 대한 이해는 부족했다. 연구팀은 이차원 반도체 물질을 대상으로 시분해 각도분해 광전자분광의 이론 계산을 진행했다. 그 결과, 엑시톤이 형성되는 동안 플로케 상태가 동시에 만들어지고, 이 두 상태가 결합해 새로운 양자 상태가 형성되는 것을 확인했다. 또한, 이 과정에서 양자 얽힘이 발생하는 메커니즘을 규명하고, 실시간으로 양자정보를 추출, 전개, 제어할 수 있는 방법을 제시했다. DGIST 화학물리학과 이재동 교수는 “이번 연구를 통해 엑시톤-플로케 합성 상태라는 새로운 양자 상태를 발견했다"며 "동시에 양자 얽힘과 양자정보 추출에 대한 새로운 메커니즘을 제시했는데, 향후 이차원 반도체에서의 양자정보 기술 연구에 기여할 것"으로 기대했다. UNIST 물리학과 박노정 교수는 “이번 연구는 양자컴퓨터를 비롯한 양자정보기술의 새로운 패러다임이 될 것이며, 그 구현을 위한 중요한 도약이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업과 DGIST의 국제공동연구사업으로 수행됐다. 연구 결과(제1저자: DGIST 화학물리학과 박효섭 학위연계과정생)는 나노과학·기술 분야 국제 학술지 '나노레터스' 10월호에 게재됐다.

2024.10.30 23:13박희범

DGIST, 윤종용 전 삼성전자 부회장에 '1호 명예박사' 수여

DGIST(총장 이건우)는 22일 윤종용 전 삼성전자 대표이사 부회장에게 개교 이래 처음으로 명예박사 학위를 수여했다. 윤종용 전 부회장은 2004년 DGIST 초대 이사장으로 임명된 후, 과학기술 발전과 창의적 연구 환경 조성에 앞장서며 한국 산업계와 기술 발전에 크게 공헌했다. 윤 전 부회장은 2017년 과학기술유공자로 선정됐다. 2022년에는 과학기술정보통신부로부터 정보통신 특별공로상을 수상했다. 삼성그룹 재직 시절엔 특유의 리더십으로 삼성전자가 글로벌 브랜드로 성장하는 데 크게 공헌을 했다. 1966년 삼성그룹에 입사한 그는 삼성전자 전자부문 부사장, 대표이사 사장 및 부회장 등을 역임하며 반도체, 디스플레이, 이동통신 분야에서 핵심 기술 개발과 경영 혁신을 이끌었다. 특히, DRAM과 플래시 메모리 개발을 주도해 한국을 세계 1위의 반도체 강국으로 성장시키는 데 중요한 역할을 했다. DGIST 이건우 총장은 “ DGIST에서 혁신적인 교육 프로그램과 연구를 통해 지역 발전과 국가 과학기술을 이끌어나가며, 변화와 혁신을 두려워하지 않고 구성원들과 함께 세계적인 대학으로 나아갈 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

2024.10.22 13:01박희범

학생수 5천 미만 세계대학평가서 1위 칼텍, 2위 포스텍…GIST 16위

영국 더 타임즈가 매년 발표하는 학생수 5천 명 미만 소규모 세계 대학 평가에서 우리 나라는 20위 권내에 4곳이 포함됐다. 4곳은 모두 연구중심대학이다. 세계대학평가기관인 영국 더 타임즈(THE)에 따르면 POSTECH(학생수 3천300명)이 지난해에 이어 올해도 2위에 올랐다. '소규모 세계대학평가'는 기존 세계대학평가에서 사용하는 △교육성과 △연구환경 △연구성과 △산학협력 성과 △국제화 수준 등 5개 분야 17개 지표를 동일하게 적용하지만, 학생 수 5천 명 미만의 소규모 대학들만을 비교한다. POSTECH은 산학협력 성과 부문에서 만점을 받았다. 지속적인 연구비 수입 증가와 높은 교육 품질에 좋은 평가를 받았다는 것이 포스텍 측 설명이다. THE 20위 권 내에 랭크된 국내 대학은 포스텍 외에 UNIST(학생수 3천799명) 4위, DGIST(742명) 12위, GIST(1천795명)16위 등 연구중심대학 4곳이 차지했다. 또 소규모로 세계 최고 대학은 미국의 칼텍이 차지했다. 칼텍은 학생수가 2천240명이다. 3위와 5위는 이탈리아, 6위는 인도에 돌아갔다.

2024.10.07 13:49박희범

DGIST 2학기 졸업식…칼텍 조기진학자 등 과기인재 134명 배출

DGIST 2024년도 후기 학위수여식이 16일 오후 2시 대학본부 컨벤션홀에서 개최됐다. 이날 학위수여식에서는 박사 30명, 석사 53명, 학사 51명 등 총 134명의 졸업생을 배출했다. DGIST 측은 이날 눈길을 끈 졸업생으로 조야니, 이소연, 신민규 씨 등을 꼽았다. 특별 게스트로는 LG화학 신학철 부회장이 참석했다. 조야니 씨는 화학물리학과 석사과정을 조기 졸업하고 칼텍 응용물리학과 박사과정에 진학할 예정이다. 이소연 씨는 에너지공학과 소속으로 재학중이던 지난 해 '배터리 전문인력 경진대회'에서 '배터리 포스터 어워드'에 선정돼, '한국배터리산업협회장상'을 수상했다. 신민규 씨는 '제30회 삼성휴먼테크논문대상' Signal Processing 분과에서 동상을 수상했다. 이외에 채시은 씨가 재학 기간 중 '2020 BCI 해커톤'에서 우승했다. DGIST 이건우 총장은 “졸업생들이 더 큰 목표를 향해 나아가는 여정에 DGIST가 언제나 함께 하겠다”고 밝혔다. LG화학 신학철 부회장은 “졸업 축사를 통해 전달한 '3C(Change, Courage, Conscience)'가 졸업생들이 맞이할 무한한 가능성과 도전, 그리고 변화의 길에 도움이 되길 바란다"고 말했다. 한편, 올해 창립 20주년을 맞은 DGIST는 과학기술정보통신부 직할 과학기술원이다. 2011년과 2014년 각각 대학원과 학부 과정을 개설한 이후 지금까지 약 1천900명의 융복합 과학 인재를 배출했다. 최근 발표된 'THE 신흥대학평가 2024'에서 세계 33위(신생 대학 중 올해 처음으로 순위권에 진입한 대학 중 1위)를 달성했다.

2024.08.16 14:01박희범

손에 잡힐 듯 생생한 AR/VR 양자점 디스플레이 "눈앞"

자발광 풀컬러 양자점 디스플레이를 구현할 수 있는 핵심 기술이 개발됐다. 이 기술을 활용하면 생동감 넘치는 증강·가상현실(AR/VR)용 디스플레이를 만들 수 있다. 한국연구재단은 UNIST 최문기 교수, DGIST 양지웅 교수, IBS 현택환 나노입자연구단장 등이 공동으로 이중층 건식 전사인쇄기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 1저자인 유지수 석박통합과정생(UNIST 신소재공학과)과 이경훈 석박통합과정생(DGIST 에너지공학과)은 "대면적 가능성까지만 확인했다"며 "실용화를 위한 대면적 후속연구가 필요하다"고 말했다. 손목이나 눈에 착용하는 웨어러블 디스플레이는 작은 화면에 다양한 정보를 담아야 한다. 착용 시 어지러움 증상 때문에 이를 막기 위한 초고해상도 패터닝 기술이 필요하다. 최근 이 대안 기술로 양자점 나노 입자가 주목받고 있다. 양자점 나노입자는 높은 색순도와 색재현도를 가졌다. 그러나 도장으로 양자점 잉크를 찍어 기판에 옮기는 기존의 건식 전사 인쇄기술로는 초고해상도 픽셀 구현은 가능하지만, 발광효율이 5%이하라 실제 디스플레이로는 활용이 어렵다. 연구팀이 적은 전류로도 밝은 빛을 낼 수 있는 발광층-전자전달층 이중층 건식전사 인쇄기술로 이 문제를 해결했다. 연구팀은 고해상도 화소 패터닝(적녹청 필셀을 형성) 기술을 새로 개발하고, 초고해상도와 고효율을 동시에 충족하는 발광소자를 제작하는데 성공했다. 이 고밀도 이중층 박막은 발광소자 제작 시 계면 저항을 감소시켜 전자 주입을 원활하게 한다. 연구팀은 "누설 전하의 이동이 제어돼 최대 23.3%의 높은 외부양자효율(EQE)을 나타냈다"고 설명했다. 이는 양자점 발광소자의 최대 이론효율과 유사한 수치다. 외부양자효율은 전류를 흘려 넣어준 전자가 빛을 내는 광자로 변환되는 효율을 말한다. 또한 연구팀은 이 박막을 이용해 최대 2만526 PPI(가로,세로 1인치내 픽셀수) 양자점 초고해상도 패턴(약 400㎚)을 구현하고, 반복 인쇄를 통해 8x8㎝ 대면적화에도 성공했다. 일단 대량 생산 가능성은 확인한 셈이다. 연구팀은 "2.6 ㎛ 두께의 초박막 QLED 소자를 제작, 웨어러블 디스플레이로의 활용 가능성도 확인했다"고 덧붙였다. 최문기 교수는 “뛰어난 색 재현도와 색 순도를 가진 양자점을 스마트 웨어러블 장치 등에 광범위하게 적용할 수 있을 것"으로 기대했다. 최 교수는 또 "가상현실(VR) 및 증강현실(AR)에 더 높은 해상도의 화면을 구현, 몰입감을 크게 높일 수 있다"고 언급했다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터, 우수신진연구 등의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 국제학술지'네이처 포토닉스 (Nature Photonics)'(8월 2일)에 게재됐다.

2024.08.03 20:00박희범

DIGIST·미 UCLA 연구팀, 도파민 역할 새로 규명

행복감과 우울, 의사결정 등에 관여하는 것으로 알려진 도파민이 1초 이내에서는 신경활동에 큰 영향이 없다는 연구결과가 나왔다. 예를 들어 1초 이내에서는 도파민이 최소 5배 이상의 강력한 신호를 줘야 행복감 등 신호를 느끼게 된다는 논리다. DGIST(총장 이건우)는 뇌과학과 이광 교수팀이 미국과의 공동연구로 뇌 신경 신호와 선조체(뇌 신호를 종합하고 통제하는 장소)의 도파민 신호 사이의 상관관계를 새롭게 밝혀냈다고 10일 밝혔다. 일반적으로 도파민 신호는 학습, 운동, 동기부여, 의사 결정 등에 중요한 역할을 한다. 파킨슨병, 중독, 우울증 등 여러 질환과 관련성이 있는 화학적 신경조절 물질로 알려져 있다. 연구팀은 도파민 신호와 뇌 신경 신호처리 그리고 관련 질환의 관련성을 분석하기 위해 미국 UCLA 연구팀(Masmanidis 교수)과 전기적·화학적 뇌 신경 신호를 동시에 기록할 수 있는 '광신경칩 기반의 다중 뇌신호 모니터링 기술'을 개발했다. 연구팀은 이를 통해 인위적으로 조작된 선조체의 도파민 신호가 뉴런들의 활동전위(action potential) 변화를 유도하는지 확인하고, 기계학습을 통해 재검증했다. 이 결과 1초 미만의 척도에서는 선조체의 신경 활동이 도파민보다 다른 외부 신경 입력에 영향을 받는 것으로 확인됐다. 도파민이 분비되지 않도록 했을 때 이 선조체에서 특이점이 발견되지 않았다는 설명이다. 그러나 인위적으로 일반 생리적 범위의 5배 이상 도파민을 분비했을 때에는 뇌 신경 신호처리에 큰 영향을 미치는 것을 확인했다. 이는 기존 학설로 알려진 내용과 다르게 특정 뇌 신경 신호처리에 있어 일반적인 도파민 신호보다 다른 인자의 영향이 있을 수 있음을 시사한다는 것이 이광 교수 설명이다. 이광 교수는 “이번 연구는 음식 보상 정도의 도파민 신호가 선조체의 신경 활동을 빠르게 형성하는 데 미미한 역할을 한다는 것을 최초로 증명했다"며 "도파민의 장기적인 기여도를 포함해 시간과 연관된 도파민의 정교한 생리학적 법칙을 규명하기 위해 후속 연구를 수행할 예정”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구 성과는 '네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)' 7월 온라인판에 게재됐다.

2024.07.10 10:16박희범

DGIST-아산병원, 혈관세포 구멍조절현상 규명

DGIST(총장 이건우) 화학물리학과 서대하 교수팀이 아산병원 이준엽 교수 연구팀과 공동으로 혈관 세포의 구멍 조절 현상을 규명했다고 7일 밝혔다. 이는 모세혈관 세포에서 물질 수송이 이루어지는 유창(구멍)의 구조와 패턴 형성을 분석할 수 있는 메커니즘을 찾은 것이다. 연구진은 이번 발견으로 혈관 질병을 새롭게 이해하는데 도움이 될 것으로 내다봤다. 이 연구에는 'PLVAP' 단백질의 단분자 이미징, 머신러닝, 동물 질병 모델 등이 활용됐다. 'PLVAP' 단백질은 혈관내비세포에서 유창을 형성하고 그 격막(diaphragm)을 이루는 단백질이다. 혈관의 물질 투과성에 중요한 역할을 하고 있어 암이나 중추신경계 질환과도 밀접하다. 이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, DGIST의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 국제학술지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 1월 온라인 판에 게재됐다. 또 표지 논문에 실려 이달 내 출간될 예정이다.

2024.02.07 13:27박희범

빛으로 동작하는 광GPU 전력 소모 100만 분의 1로 낮춰

DGIST(총장 이건우)는 광학 기반 연산 장치의 전력 효율을 기존보다 100만배 높이는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 인공지능을 위한 대용량 광GPU 기술 등에 적용 가능하리란 기대다. 광학 기반 연산은 이론적으로 도달 가능한 에너지 효율이 전자 기반 연산에 비해 월등히 높다고 알려져 있다. 하지만 광학 기반 연산을 수행하는 하드웨어인 광집적회로의 전력 효율이 낮아 현재 성능은 이론적 효율에 한참 못 미친다. 이런 문제를 해결하기 위해 DGIST 로봇및기계전자공학과 한상윤 교수와 KAIST 유경식 교수 공동연구팀은 광집적회로의 핵심 구성 요소인 가변형 광결합기(tunable coupler)와 위상 변환기(phase shifter)를 초저전력 MEMS 기반으로 구현했다. 이를 통해 대기 전력 소모량을 기존 기술의 100만분의 1 수준인 10fW 이하로 낮췄다. 40pJ 이하의 재구성 에너지도 달성했다. 이번에 개발된 광집적회로 기술은 인공지능을 위한 대용량 초고속 연산 및 광자 기반 고전·양자 정보 처리의 효율성을 극대화하는 데 활용되리란 기대다. 기존 실리콘 기반 광집적회로와의 호환성이 높은 것도 장점이다. 이 기술을 수백 개의 가상 GPU를 하나의 GPU로 구현하는 광GPU 기술에 적용 가능할 것으로 연구진은 기대했다. 광GPU는 AI 연산과 양자컴퓨터 구현에 혁신적 변화를 가져올 기술로 평가되지만, 온도가 수백도까지 오를 정도로 발열이 심해 상용화가 어려웠다. 한상윤 교수는 "세계 최초로 MEMS 기술을 광GPU에 접목하는 발상의 전환으로 혁신적 결과를 얻었다"라며 "향후 초거대 AI 모델이나 양자컴퓨터에 활용 가능할 것"이라고 밝혔다. 이 연구는 삼성전자 미래기술육성사업 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 학술지 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)'에 최근 실렸다. 논문 제목은 Programmable photonic arrays based on microelectromechanical elements with femtowatt-level standby power consumption 이다.

2024.01.09 14:45한세희

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