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치매 원인 물질이 치료 ‘스위치’를 켠다
치매를 악화시키는 물질이 치료를 시작하는 ‘스위치’가 됐다. 우리 대학 연구진이 알츠하이머병 환자의 뇌에서 증가하는 과산화수소(H₂O₂, 세포를 손상시키는 활성산소종)를 이용해 병든 뇌에서만 약물이 활성화되는 새로운 치료 기술을 개발했다. 동물실험에서도 인지 기능 개선 효과를 확인하며 차세대 치매 치료의 새로운 가능성을 제시했다.
우리 대학은 화학과 임미희 교수 연구팀이 전남대학교(총장 이근배) 김민근 교수, 한국생명공학연구원(KRIBB, 원장 권석윤) 이철호·김경심 박사, 한국기초과학지원연구원(KBSI, 원장 직무대행 황금숙) 이영호 박사 연구팀과 공동으로 알츠하이머병의 병든 뇌에서만 활성화되는 전구약물(Prodrug)을 개발하고, 동물실험을 통해 치료 효과를 확인했다고 2일 밝혔다.
전구약물은 처음에는 약효가 없지만 몸속 특정 환경에서만 활성형 치료제로 바뀌는 약물이다. 이번 연구에서는 알츠하이머병 환자의 뇌에서 증가하는 과산화수소를 만나야만 활성화되도록 설계돼 병든 뇌에서만 선택적으로 작동하는 '스마트 치료제' 역할을 한다.
알츠하이머병 환자의 뇌에서는 세포를 손상시키는 과산화수소가 정상보다 많이 생성된다. 지금까지는 이를 제거해야 할 유해물질로만 여겨졌지만, 연구팀은 오히려 이를 약을 작동시키는 신호로 활용하는 방법을 고안했다.
연구팀이 개발한 전구약물(BE-1, BE-2)은 건강한 뇌에서는 거의 반응하지 않는다. 하지만 치매가 진행되는 뇌에서 과산화수소를 만나면 활성형 치료 물질(AP-1, AP-2)로 바뀐다. 이 과정에서 과산화수소 포함 활성산소종들을 줄이는 동시에 치매의 주요 원인으로 알려진 아밀로이드 베타 단백질(뇌 속에 쌓여 신경세포를 손상시키는 단백질)이 서로 뭉쳐 독성이 강한 응집체(단백질 덩어리)를 만드는 것도 막아준다.
연구팀은 첨단 분석기술을 이용해 활성화된 약물이 아밀로이드 베타 단백질의 구조를 변화시켜 큰 덩어리로 자라는 것을 억제한다는 사실을 확인했다.
이 같은 효과는 알츠하이머병 생쥐 모델에서도 확인됐다. 약물은 혈액-뇌 장벽(BBB, 혈액 속 물질이 뇌로 들어가는지를 조절하는 보호막)을 통과해 실제 뇌 안에서 치료 물질로 바뀌었다. 장기간 약물을 투여한 생쥐에서는 기억을 담당하는 해마의 산화 스트레스가 감소했고, 뇌 속 아밀로이드 베타 축적도 줄어들었다. 또한 새로운 물체를 기억하거나 길을 찾는 행동 실험에서도 인지 기능이 개선된 것으로 나타났다.
이번 연구는 특정 단백질 하나만 표적으로 하는 기존 치매 치료제와 달리, 병든 뇌의 환경 자체를 이용해 약이 필요한 곳에서만 작동하도록 설계했다는 점에서 의미가 크다. 이를 통해 치료 효과는 높이고 부작용은 줄일 수 있는 새로운 치매 치료 전략을 제시했으며, 앞으로 파킨슨병 등 다른 퇴행성 뇌질환 치료에도 활용될 가능성이 기대된다.
임미희 KAIST 화학과 교수는 “이번 연구는 그동안 제거해야 할 대상으로만 여겨졌던 과산화수소를 약을 작동시키는 신호로 활용했다는 점에서 의미가 있다”며 “병든 조직에서만 약이 활성화되는 이번 기술은 알츠하이머병과 같은 복합 질환을 보다 안전하고 효과적으로 치료하는 새로운 플랫폼이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 KAIST 화학과 이지민·홍은서 석박통합과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 국제 학술지 Small(IF 12.1, 화학 분야 상위 10%)에 2026년 5월 31일 온라인 게재됐다.
※ 논문명: A Prodrug Approach for Activity-Based Chemical Modulation toward Multiple Pathological Targets in Alzheimer's Disease, DOI: 10.1002/smll.74013
한편, 이번 연구는 한국연구재단 리더연구, 글로벌 선도연구센터, 세종과학펠로우십, 박사과정생연구장려금지원사업, KRIBB 및 KBSI 기관고유사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.07.03
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최문정 교수, 유엔 아시아태평양경제사회위원회(UN ESCAP) 자문위원 위촉
우리 대학 과학기술정책대학원(STP) 최문정 석좌교수가 유엔 아시아태평양경제사회위원회(UN ESCAP) 자문위원(consultant)으로 위촉됐다. 또한 유엔의 대표적 인공지능 국제행사인 ‘AI for Good Global Summit’ 기조강연자로도 선정돼 고령사회와 AI 거버넌스에 관한 국제 논의에 참여한다.
ESCAP은 아시아·태평양 지역의 경제·사회 협력과 지속가능한 발전을 지원하는 유엔 경제사회이사회(ECOSOC) 산하 지역위원회다. 최 교수는 노년학과 기술정책 전문가로서 아시아·태평양 지역의 ‘인구 고령화, 디지털 기술, 인공지능의 교차점’을 다루는 보고서 개발에 자문위원으로 참여한다.
해당 보고서는 제5차 아시아·태평양 마드리드 고령화 국제행동계획(MIPAA) 이행 검토 및 평가와 2027년 발간 예정인 아시아·태평양 인구 고령화 보고서의 주요 분석·정책 자료로 활용될 예정이다. 보고서는 연령에 따른 디지털 격차, 고령사회에서의 AI 활용, 윤리와 데이터 거버넌스, 국가별 정책 방향 등을 아시아·태평양 지역의 맥락에서 다룬다.
한편 최 교수는 오는 7월 9일 스위스 제네바에서 열리는 유엔의 ‘AI for Good Global Summit’에서 ‘포용을 위한 AI: 고령자 역량 강화(AI for Inclusion: Empowering Older Adults)’를 주제로 기조강연을 한다. 이번 강연에서는 지난 30년간 고령자를 위한 컴퓨팅 기술이 어떻게 개발·활용되어 왔는지 살펴보고, AI 시대에 고령자를 위한 기술 선택, 개발, 활용과 거버넌스 방향을 논의할 예정이다.
※ 강연 세부: https://aiforgood.itu.int/event/ai-for-inclusion-empowering-older-adults/
최 교수는 “제한된 기조강연 기회 가운데 하나에 선정되어 매우 영광스럽게 생각한다”며 “인공지능이 고령자를 소외시키는 기술이 아니라 삶의 선택권과 존엄, 사회참여를 확장하는 기술이 되도록 고령사회와 AI 거버넌스에 관한 관점을 국제적 논의에 기여하고 싶다”고 밝혔다.
2026.07.03
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항공우주공학과 선기영 박사, RTCA ‘윌리엄 잭슨상’ 수상 아시아 기관 연구자 최초
우리 대학 항공우주공학과 선기영 박사(지도교수 이지윤)가 지난 6월 23일(현지시간) 미국 워싱턴 D.C.에서 열린 시상식에서 항공전자·통신 분야 우수 대학원생에게 수여되는 RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics)의 ‘윌리엄 잭슨상(William E. Jackson Award)’을 수상했다.
RTCA는 1935년 설립된 미국의 민간 비영리 표준개발기구로, 항공업계와 각국 민간항공당국이 참여하는 협의체를 통해 항공 분야 기술 표준을 제정해 온 대표적인 공공·민간 협력 기구다.
윌리엄 잭슨상은 미국 항공 산업 발전에 크게 기여한 항공전자공학자 윌리엄 E. 잭슨을 기려 제정된 상이다. RTCA는 매년 항공전자·통신 분야에서 가장 우수한 박사학위논문 한 편을 선정해 이 상을 수여하고 있다.
선 박사는 이번 수상으로 역대 50번째 수상자에 이름을 올렸다. 1975년 상 제정 이후 미국 외 지역 소속 연구자가 수상한 것은 이번이 네 번째이며, 아시아 소재 기관 소속 연구자로는 최초다.
수상 논문은 우주환경 변화로 지구 전리권이 불안정해지면서 GPS 신호가 교란되는 ‘전리권 신틸레이션’ 현상이 항공기 정밀 착륙 시스템의 안전성에 미치는 영향을 규명한 연구다. 특히 GPS 기반 항공기 정밀 착륙 지원 시스템인 지상기반보강시스템(GBAS, Ground-Based Augmentation System)을 대상으로 신틸레이션의 영향을 세계 최초로 종합적으로 분석했다.
선 박사는 GPS 관측 데이터를 분석하고 다양한 전리권 환경을 가정한 시뮬레이션을 활용해 신틸레이션으로 인한 오차를 정량적으로 추정했다. 이를 바탕으로 항공 안전 기준을 충족할 수 있는 오차 모델링과 시스템 설계 방안을 제시했다.
※논문 제목: GBAS Integrity under Ionospheric Scintillation: Error Characterization, Modeling, and Performance Evaluation
이번 연구 성과는 국제민간항공기구(ICAO)에 공유돼 차세대 GBAS 국제 표준 수립 논의에 반영되고 있으며, 향후 항공기 정밀접근 인프라의 세계적 확대에도 기여할 것으로 기대된다. GPS 등 위성항법 기술이 항공 분야를 넘어 도심항공모빌리티(UAM), 자율주행 등 미래 모빌리티 산업으로 확장되는 만큼, 다양한 환경에서 항법 안전을 보장하는 무결성 기술의 중요성도 더욱 커질 전망이다.
RTCA 캐롤 휴겔(Carol Huegel) CEO는 "선 박사의 논문은 놀라운 수준의 완성도를 갖췄으며, 그의 연구가 만들어낼 성과에 큰 기대를 걸고 있다"며 "GPS 신호 교란 문제가 항공업계의 중대한 안전·보안 현안으로 본격 대두되기 훨씬 전부터 이 문제를 깊이 있게 다뤄왔다는 점을 높게 평가한다"고 말했다.
선 박사의 지도교수인 이지윤 교수는 "이번 수상은 실제 항공 산업 현장에서 시급히 해결해야 할 문제를 다룬 연구로서 해당 분야 최고 전문가들로부터 그 기술적 가치를 인정받았다는 점에서 큰 의의가 있다"고 설명했다.
선 박사(현재 미국 콜로라도 볼더 대학[Univ. of Colorado Boulder] 박사후연구원)는 "KAIST의 일원으로 큰 상을 수상하여 영광으로 생각한다"며, "앞으로 우주과학과 위성항법 분야를 아우르는 전문성을 갖춰 국제적으로 기여할 수 있는 연구자로 성장해 나가고 싶다"고 밝혔다.
2026.07.03
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문수복 교수, 한국연구재단 국가전략연구본부장 선임
전산학부 문수복 교수가 7월 1일자로 한국연구재단 국가전략연구본부장에 선임됐다. 임기는 2년이며, 문 교수는 국가전략 분야 학술 및 연구개발 지원사업의 기획과 평가를 총괄하게 된다.
문수복 교수는 앞으로 정부가 위탁한 국가전략 분야 연구개발 지원사업의 관리와 평가를 맡는다. 구체적으로는 사업 기획, 중장기 발전방안 제안, 정책 수립 및 자문, 예산 배분과 집행, 연구성과 활용 촉진 등을 담당한다. 이와 함께 분야별 연구 수요 발굴, 기술 예측, 연구 동향 조사와 분석도 주요 업무로 수행하게 된다.
문 교수는 서울대학교 컴퓨터공학과를 졸업하고 같은 대학에서 석사학위를 받았으며, 미국 매사추세츠대학교 애머스트 캠퍼스에서 전산학 박사학위를 취득했다.
2003년 KAIST 전산학부 교수로 부임한 이후 분산시스템과 컴퓨터시스템 분야를 중심으로 연구를 수행해 왔다. 2019년부터 2021년까지 KAIST 학술정보원장을 지냈으며, 2021년부터 한국공학한림원 컴퓨팅분과 정회원으로 활동하고 있다. 2022년부터 지난 6월까지는 KB국민은행 사외이사를 역임했으며, 올해는 한국정보과학회 회장으로 활동 중이다.
2026.07.03
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제17대 이광형 총장 이임…‘실패를 두려워하지 않는 도전의 대학’ 남겨
우리 대학은 7월 2일(목) 대전 본원 존해너홀에서 제 17대 이광형 총장 이임식을 개최했다.
이번 이임식에는 KAIST 이사진, 학·처장 및 학과장, 교수·학생·직원 대표를 비롯해 대학평의회, 교수협의회, 부설기관장 등 학내 주요 구성원 및 지역 주요 인사들이 참석했다.
이광형 총장은 재임기간 동안 KAIST를 ‘도전 정신을 핵심 가치로 삼는 혁신 대학’으로 변화시켰다. 그는 취임 이후 줄곧 “실패를 두려워하지 않는 도전”을 강조하며 국내 대학 최초로 실패연구소를 설립하고 질문·토론 중심 수업을 확대하는 등 도전 중심의 학문 문화를 확산시켜 왔다.
이 총장은 KAIST의 교육 철학에 대해 “KAIST는 친구들과 함께 마음껏 놀고 공부하며 창업도 해보고 실패도 해볼 수 있는 곳”이라며 “KAIST는 ‘괴짜들의 놀이터’로 어떤 일이든 시도해 볼 수 있는 학교”라고 강조해 왔다. 특히 그는 “실패를 두려워하지 말고 실패 경험을 공유하면 ‘실패상’을 받을 수도 있다”고 설명하며 도전과 창의성을 강조해 왔다.
이 같은 철학은 대학의 성과로 이어졌다. 이 총장은 ‘1랩 1창업’ 비전을 제시하고 학생 창업 휴학 기간을 사실상 무기한으로 확대하며 교원 창업 절차를 간소화하는 등 창업 친화적 환경을 구축했다. 그 결과 2021년부터 2025년 12월까지 568개의 창업기업이 배출됐으며, 이 가운데 24개 기업이 상장하고 누적 기업가치는 약 22조 원을 넘어섰다.
대학의 교육 경쟁력도 크게 높아졌다. 학사과정 지원자는 2021학년도 5,687명에서 2026학년도 10,661명으로 증가해 5년간 약 87.5%(연평균 증가율 13.4%) 늘었으며, 같은 기간 외국인 대학원 지원자는 902명에서 2,205명으로 증가해 약 144.5%(연평균 증가율 19.6%) 확대됐다. 이는 KAIST의 교육 혁신과 연구 경쟁력이 국내외에서 동시에 인정받았음을 보여주는 결과로 평가된다.
연구와 교육 혁신도 이어졌다. 이 총장은 국내 최초 AI대학을 설립해 Post-AI 시대 교육 모델을 제시했으며, 공학생물대학원, 뇌인지과학 등 미래 융합 학문 분야를 확대했다. 또한 디지털인문사회과학부를 신설해 과학기술과 인문사회 융합 교육을 강화했다.
과학기술과 인문·예술 융합 환경 조성에도 힘썼다. KAIST 미술관을 건립하고 AI철학연구센터를 설립해 과학기술 발전이 가져올 사회적·철학적 문제를 함께 고민하는 교육 기반을 마련했다.
재정과 연구 기반도 크게 확대됐다. 이 총장은 2026년 기준 총예산 1조 6,089억 원을 확보해 역대 최대 규모의 재정 기반을 마련했으며, 2026년 6월 25일 기준 재임 기간 동안 발전기금 약정액 3,296억 원을 유치했다. 이는 기관 전체 누적 발전기금 약정액 의 약 35%에 해당한다. 또한 정년후교수 제도를 도입·정착시켜 우수 연구 인력의 경험과 역량이 지속적으로 대학 발전에 기여할 수 있는 기반을 마련했다.
글로벌 연구 협력도 확대했다. 미국 뉴욕대(NYU)를 비롯해 실리콘밸리 아이디스(IDIS) 캠퍼스, 독일 머크(Merck), 대만 포모사(Formosa), 아랍에미리트(UAE) 아부다비의 칼리파대학교(Khalifa University) 등과의 협력을 통해 글로벌 연구 네트워크를 강화했다. 이를 통해 KAIST는 도전과 혁신이 실제 성과로 이어지는 세계적 기술혁신 허브 대학으로 도약했다.
미래 국가 전략기술 분야에서도 적극적인 투자가 이어졌다. 반도체시스템공학과와 반도체공학대학원, 인공지능반도체대학원, 양자대학원 등 미래 신산업을 이끌 융복합 학사조직을 신설하고 평택 차세대 반도체 캠퍼스와 오송 바이오메디컬 캠퍼스 등 연구 인프라 구축을 추진했다.
이광형 총장은 이임식에서 “KAIST가 기존의 틀을 넘어 새로운 길을 개척하며, 더 큰 꿈을 향해 나아가는 대학이 되기를 바랐다”며 “앞으로도 KAIST가 대한민국을 넘어 인류의 미래에 기여하는 대학으로 더욱 크게 성장하기를 기대한다”고 밝혔다.
우리 대학은 이번 이임식을 통해 이광형 총장의 지난 5년간의 성과와 발자취를 돌아보고, 미래 과학기술을 선도하는 대학으로서 새로운 도약을 다짐하는 계기가 될 것으로 기대한다고 밝혔다.
2026.07.03
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기계공학과, 한국중부발전과 피지컬 AI 기반 AX 역량 강화 MOU 체결
기계공학과는 6월 16일 기계공학과 중앙회의동 대회의실에서 중부발전-KAIST 산·학 연계 피지컬 AI 기반 AX 역량 강화를 위한 업무협약(MOU)를 체결했다.
이날 협약식에는 오영철 한국중부발전처장, 김경수 KAIST 부총장, 김정 기계항공공학부장, 기계공학과 교수 및 중부발전임직원들이 참석하여 미래 지향적인 로봇 교육과 로봇 전문가 기술 협력을 추진하기로 하였다.
이번 프로그램은 피지컬 AI를 이용하여 발전 현장의 고위험·고난도 작업을 로봇 기술로 대체함으로써 운영 및 정비 효율을 극대화하고, 중대재해를 원천 차단할 수 있는 실질적인 산학 협력 성공 모델 구축 협력을 목적으로 한다. 프로그램의 일환으로 기계공학과를 중심으로 KAIST 교수 11명이 직접 강사로 참여하는 교육, 자문, 실험실 방문 등이 6월 16일부터 3일간 운영되었으며 2차 교육은 8월 26일부터 진행될 예정이다.
양기관은 이번 프로그램을 계기로 한국중부발전이 후원하는 로봇경진대회 및 R&D 과제와의 연계를 강화하고, 연구성과가 실무 현장에 적용될 수 있도록 장기적인 산학 협력을 지속해 나갈 계획이다.
2026.07.01
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몸짓도 언어다… 동물 행동의 의미 읽는 AI 개발
생쥐의 몸짓을 단어처럼 읽고 의미를 이해하는 인공지능이 등장했다. 우리 대학 연구진은 행동 데이터를 언어처럼 학습해 자폐 모델 생쥐의 사회적 행동 결함을 스스로 찾아내는 AI 모델 ‘비헤이버트(BehaVERT)’를 개발하며 해석 가능한 뇌과학의 새로운 패러다임을 제시했다.
우리 대학 뇌인지과학과 김대수 교수 연구팀이 동물의 움직임을 언어처럼 읽고 해석하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다고 1일 밝혔다.
연구팀은 생쥐의 골격 움직임을 자연어의 단어에 해당하는 ‘토큰(token)’으로 변환해 학습시키는 방식으로 행동의 의미를 이해하는 AI 모델 ‘비헤이버트'를 구현했다. 이 모델은 별도의 사전 지식 없이도 자폐 모델 생쥐의 핵심 사회행동 결함을 스스로 발견할 수 있음을 확인했다.
이번 연구는 동물 행동을 언어처럼 분석하는 새로운 인공지능 접근법을 제시한 것으로 평가된다. 특히 AI가 단순한 행동 분류를 넘어 행동의 의미를 이해하고 생물학적으로 중요한 단서를 찾아낼 수 있음을 보여줌으로써, 향후 신약 개발과 정신질환 연구, 행동유전학 분야를 위한 차세대 '행동 파운데이션 모델(Behavior Foundation Model)'의 가능성을 열었다.
연구팀은 생쥐의 코, 귀, 척추, 사지, 꼬리 등 신체 부위의 골격 좌표를 토큰으로 변환한 뒤 자연어 처리에 널리 사용되는 BERT 기반 트랜스포머 모델에 입력해 학습시켰다. 그 결과 비헤이버트는 단순히 행동을 분류하는 데 그치지 않고, 시간의 흐름 속에서 행동의 의미를 스스로 학습하는 것으로 나타났다.
개발된 모델은 사회적 상호작용, 다개체 행동, 3차원 움직임 분석, 자폐 행동 분석 등 다양한 분야의 국제 표준 벤치마크 5종에서 기존 최고 수준의 성능을 뛰어넘었다. 비헤이버트는 자신이 어떤 행동에 주목해 판단을 내렸는지 연구자에게 알려주는 해석 가능성(interpretability)도 갖추고 있다.
실험 결과, 모델은 자폐 모델 생쥐(Shank3B 유전자 결손)와 정상 생쥐를 구분하는 과정에서 ‘입과 입을 맞대는 접촉(oral-oral contact)’에 집중하는 것으로 나타났다. 이는 자폐 모델 생쥐가 접근 행동은 정상적으로 수행하지만 실제 사회적 상호작용에는 결함을 보인다는 기존 연구 결과와 정확히 일치한다. 즉, AI가 사전에 생물학적 지식을 학습하지 않았음에도 행동 관찰만으로 자폐 행동의 핵심 특징을 스스로 발견한 것이다.
연구팀은 AI가 행동을 단순히 분류하는 것을 넘어 행동의 의미까지 이해하고 있다는 사실도 확인했다. AI 내부에서는 움직임과 주의, 사회성 같은 행동 특성이 체계적으로 정리돼 있었으며, 이는 동물 행동에도 언어와 유사한 의미 구조가 존재할 수 있음을 시사한다.
이번 연구에는 또 하나의 의미 있는 도전이 담겨 있다. 제1저자인 신승재 박사를 비롯한 연구진은 모두 생명과학을 전공한 연구자들로, 인공지능을 직접 익혀 행동 분석에 특화된 모델과 학습 전략을 설계했다. 김대수 교수 연구실은 그동안 동물 행동 데이터를 활용한 AI 연구를 수행해 왔으며, 쥐의 행동을 가상공간에 구현하는 ‘아바타(AVATAR)’ 기술을 개발해 ㈜액트노바를 창업한 바 있다.
제1저자인 신승재 박사는 “동물의 움직임에도 언어와 같은 구조가 존재할 수 있다는 질문에서 연구가 시작됐다”고 말했다. 연구팀은 사람이 정답을 알려주지 않아도 AI가 행동 데이터만으로 스스로 학습하는 방식을 도입했으며, 쥐의 행동으로 학습한 모델이 생쥐의 행동 분석에도 성공적으로 활용되는 것을 확인했다. 이는 향후 여러 동물 종에 적용 가능한 '행동 파운데이션 모델' 개발 가능성을 보여준다.
김대수 교수는 “비헤이버트는 단순히 행동을 분류하는 것을 넘어 행동의 의미까지 이해할 수 있는 새로운 인공지능 모델”이라며 “향후 신약 개발과 정신질환 연구, 행동유전학 등 다양한 생명과학 분야에서 새로운 발견을 이끄는 핵심 연구 도구가 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구 결과는 뇌인지과학과 신승재 박사가 제1저자로 참여했으며, 컴퓨터비전 분야 최고 권위 학술지 중 하나인 International Journal of Computer Vision(IJCV)에 2026년 3월 24일 게재됐다.
※ 논문명: BehaVERT: A Transformer-Based Motion Language Model for Decoding Behavioral Semantics in Mice, DOI: 10.1007/s11263-026-02834-y
※ 관련 동영상:
● BehaVERT — 사회적 행동 분석 시각화 (Investigation & Mount), https://youtu.be/JshCr-ZBQR0
● BehaVERT — 사회적 행동 분석 시각화 (Investigation & Attack), https://youtu.be/p9RPhZM__Js
● BehaVERT — 자폐 모델 생쥐의 핵심 사회행동을 AI가 스스로 발견하다, https://youtu.be/D6zUyDu3t9I
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부가 지원하고 한국연구재단이 주관하는 중견연구자지원사업 및 뇌과학선도융합기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.07.01
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초전도는 어떻게 시작될까… 전자들의 숨은 질서 확인
초전도는 전기가 저항 없이 흐르고 에너지 손실이 거의 없어 양자컴퓨터, 자기부상열차, 차세대 전력망 등 미래 기술의 핵심으로 꼽힌다. 하지만 전자들이 어떤 과정을 거쳐 초전도 상태에 도달하는지는 아직까지 완벽히 밝혀지지 못한 미스터리다. 우리 대학 연구진은 초전도가 시작되기 전 전자들이 먼저 '숨은 질서'를 만든다는 사실을 밝혀냈다. 이번 성과는 초전도의 작동 원리를 이해하고 차세대 초전도체와 양자기술 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.
우리 대학은 물리학과 김용관·한명준·이성빈 교수 공동연구팀이 차세대 양자물질로 주목받는 카고메 금속(CsV₃Sb₅)에서 초전도가 나타나기 전 전자들이 먼저 '숨은 질서'를 형성한다는 사실을 실험과 이론을 통해 규명했다고 30일 밝혔다.
연구팀은 초전도가 시작되기 전 전자들이 먼저 질서를 갖춰 움직인다는 사실을 확인했다. 전자들이 규칙적인 무늬를 만들기 전부터 작은 고리 모양으로 함께 순환하며 '숨은 질서(고리전류 질서)'를 형성한다는 것이다. 이는 초전도가 만들어지기 전 전자들이 어떤 준비 과정을 거치는지를 보여주는 중요한 실험 결과다.
카고메 금속은 일본 전통 바구니 문양인 '카고메'처럼 삼각형이 반복되는 원자 구조를 가진 물질이다. 이러한 독특한 구조에서는 전자들이 서로 강하게 영향을 주고받으면서 일반 금속에서는 보기 어려운 다양한 양자현상이 나타난다. 특히 CsV₃Sb₅는 초전도와 전하밀도파가 모두 나타나는 대표적인 물질로, 차세대 양자소재 연구의 핵심 플랫폼으로 꼽힌다.
그동안 세계 연구진은 이 물질에서 초전도가 나타나기 전에 또 다른 숨은 전자 질서가 존재하는지를 두고 논쟁을 이어왔다. 일부 실험에서는 시간반전대칭성 깨짐(시간을 거꾸로 되돌려도 같은 물리 현상이 유지되지 않는 것으로, 전자들이 일정한 방향성을 갖고 움직이기 시작했음을 의미)의 흔적이 관측됐다. 하지만 이것이 전자들이 규칙적인 무늬를 만드는 전하밀도파가 생긴 뒤 나타나는 현상인지, 아니면 그보다 먼저 독립적으로 형성되는 숨은 전자 질서인지는 명확하지 않았다.
연구팀은 이 사실을 확인하기 위해 특별한 빛을 이용했다. 왼쪽으로 도는 빛과 오른쪽으로 도는 빛을 시료에 번갈아 비추고, 그때 물질 밖으로 튀어나오는 전자들의 움직임을 정밀하게 살펴봤다. 쉽게 말해, 빛을 이용해 물질 속 전자들이 어떤 방향으로, 어떤 상태로 움직이는지 들여다본 것이다. 연구팀은 이 과정에서 실험 장치 때문에 생길 수 있는 잡음은 제거하고, 물질 자체에서 나오는 신호만 골라냈다.
그 결과, 전자들이 규칙적인 무늬를 만드는 현상인 전하밀도파가 시작되는 온도 약 94K(영하 179℃)보다 훨씬 높은 약 140~145K(영하 133℃)에서 이미 전자들의 움직임에 방향성이 생긴다는 사실을 확인했다. 이는 초전도가 시작되기 훨씬 전부터 전자들이 아무렇게나 움직이는 것이 아니라, 작은 고리 모양으로 함께 돌며 숨은 질서를 만들고 있었다는 뜻이다.
연구팀은 온도를 낮추면서 전자들이 변하는 과정을 순서대로 확인했다. 처음에는 전자들이 작은 고리 모양으로 함께 순환하는 고리전류 질서를 만들고, 이어 일정한 간격으로 모여 규칙적인 무늬를 이루는 전하밀도파를 형성한 뒤, 마지막으로 전기가 저항 없이 흐르는 초전도 상태에 도달했다. 이는 전자들이 '고리전류 질서 → 전하밀도파 → 초전도'의 순서로 변화한다는 사실을 보여주는 결과다.
연구팀은 이론 계산을 통해서도 실험 결과를 검증했다. 계산 결과, 실험에서 관측된 신호가 실제로 전자들이 작은 고리 모양으로 움직일 때 나타나는 특징과 잘 맞았다. 이는 이번 결과가 단순한 실험 오차가 아니라, 물질 안에서 전자들이 스스로 만든 숨은 질서에서 나온 신호임을 보여준다.
이번 연구는 초전도가 만들어지기 전 전자들이 어떤 준비 과정을 거치는지를 보여줬다는 점에서 중요하다. 초전도는 전기가 저항 없이 흐르는 꿈의 기술로 양자컴퓨터, 초저전력 전자소자, 차세대 전력망 등에 활용될 수 있다. 이번 연구는 앞으로 초전도가 왜 생기는지 더 깊이 이해하고, 더 높은 온도에서 작동하는 새로운 초전도체를 개발하는 데 중요한 기초 자료가 될 것으로 기대된다.
김용관 교수는 "이번 연구는 초전도가 나타나기 전 전자들이 어떤 순서로 움직이며 숨은 질서를 만드는지를 처음으로 보여준 연구"라며 "초전도가 만들어지는 원리를 이해하고 새로운 초전도 물질을 개발하는 데 중요한 단서를 제시했다"고 말했다.
한명준 교수는 "실험 결과가 이론에서 예측한 전자들의 움직임과 정확히 일치한다는 점이 이번 연구의 핵심"이라며 "실험과 이론을 함께 검증해 숨은 전자 질서의 존재를 더욱 명확하게 입증했다"고 말했다.
이성빈 교수는 "이번 결과는 전하 고리전류 질서와 전하밀도파가 따로 존재하는 것이 아니라 서로 얽혀 복합적인 양자상태를 만든다는 점을 보여준다"며, "향후 이러한 상전이 계층을 제어하면 새로운 초전도 상태를 설계하는 데 중요한 실마리가 될 것"이라고 설명했다.
이번 연구에는 KAIST 물리학과 차재훈·이형근·심상준 연구원이 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 성과는 물리학 분야 국제 학술지 네이처 피직스(Nature Physics)에 2026년 6월 15일 온라인 게재됐다.
※ 논문명: Evidence of time-reversal symmetry breaking above the charge density wave order in a kagome metal, DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-026-03331-2
본 연구는 우수연구-중견연구 및 가속기인력양성사업 (과기부, 한국연구재단), 한국표준과학연구원, 미 공군과학연구소, 미국 에너지부 기초에너지과학실 등의 지원을 받아 수행됐다.
2026.07.01
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암이 ‘혈관 발달 설계도’ 훔쳐 쓰는 원리 첫 규명
암에 영양분과 산소를 공급하는 새로운 혈관의 생성을 막는 항암치료인 '항혈관신생 치료'의 한계를 극복할 전략이 제시됐다. 한국 연구진은 종양이 정상 혈관을 만드는 '설계도'를 훔쳐 새로운 혈관을 만든다는 사실을 밝혀내고, 이를 조절하는 핵심 단백질인 인테그린(Integrin)을 새로운 치료 표적으로 제시했다.
우리 대학은 생명과학과 정인경 교수, 의과학대학원 이지민 교수, 기초과학연구원(IBS, 원장 장석복) 혈관 연구단 고규영 교수 공동 연구팀이 종양이 정상 혈관 발달 과정에서만 일시적으로 사용되는 유전자 프로그램을 다시 활성화해 혈관신생(종양에 필요한 새로운 혈관을 만드는 과정)을 유도한다는 사실을 규명했다고 29일 밝혔다.
종양은 성장에 필요한 산소와 영양분을 얻고, 나아가 다른 조직으로 퍼지기 위해 주변에 새로운 혈관이 자라도록 유도한다. 이를 막기 위해 혈관신생 억제 치료제가 사용되고 있지만, 장기적인 치료 효과가 제한적인 경우가 많다. 이는 종양 혈관 세포가 주변 환경에 맞춰 성질을 쉽게 바꾸기 때문이다. 그러나 지금까지는 이러한 변화가 어떻게 시작되는지 명확히 밝혀지지 않았다.
연구팀은 8종의 고형암 데이터를 분석한 결과, 암의 종류와 관계없이 종양 혈관 세포에서 새로운 혈관을 자라게 하고 세포 주변 환경을 바꾸는 유전자들이 공통적으로 활발하게 작동한다는 사실을 확인했다. 이러한 특징은 대장암을 비롯한 여러 암에서 예후가 좋지 않은 경우와도 밀접한 관련이 있었다.
또한 세포 하나하나에서 어떤 유전자가 작동하는지를 분석하는 단일세포 전사체(single-cell transcriptome)와 DNA 서열은 그대로 유지한 채 유전자 작동을 조절하는 정보를 분석하는 후성유전체(epigenome) 분석을 통해, 종양 혈관 세포의 유전자 조절 체계가 다시 바뀌면서 이러한 변화가 나타난다는 사실도 확인했다.
연구팀은 그 원인을 확인하기 위해 인간 배아줄기세포(우리 몸의 다양한 세포로 자랄 수 있는 줄기세포)를 혈관 내피세포(혈관 안쪽을 이루는 세포)로 분화시켜 정상 혈관이 만들어지는 과정을 재현했다.
이어 정상 혈관이 발달하는 각 단계에서 어떤 유전자들이 작동하는지를 분석한 결과, 종양 혈관에서 활성화되는 유전자 프로그램은 정상 혈관이 완성되기 직전인 후기 전구체 단계(late progenitor stage, 성숙한 혈관 세포가 되기 직전 단계)에서만 잠시 나타나는 프로그램과 매우 유사하다는 사실을 단일세포 후성유전체 및 3차원 게놈 분석을 통해 처음으로 확인했다.
이는 종양이 혈관신생을 위해 새로운 메커니즘을 만들어낸 것이 아니라, 정상 혈관 발달 과정에서 일시적으로 사용되는 유전자 프로그램을 다시 활용한다는 것을 의미한다. 마치 새로운 설계도를 만드는 것이 아니라 예전에 사용했던 설계도를 다시 꺼내 사용하는 것과 같은 원리다.
또한 연구팀은 종양미세환경(종양을 둘러싼 세포와 조직 환경)을 분석한 결과, 인테그린이 이러한 유전자 프로그램을 다시 활성화하는 핵심 역할을 한다는 사실을 확인했다. 실제 대장암 환자의 종양 혈관에서는 인테그린의 발현이 증가했으며, 이를 억제하자 이종이식 마우스 모델(사람의 암 조직을 이식한 실험용 생쥐)에서 종양 혈관 형성과 종양 성장도 함께 감소하는 것으로 나타났다.
정인경 교수는 "이번 연구는 종양이 새로운 혈관을 만드는 방법을 새로 만들어낸 것이 아니라, 정상 혈관이 만들어질 때 사용하는 프로그램을 다시 이용한다는 사실을 밝혀낸 데 의미가 있다"며 "이번 성과가 기존 항혈관신생 치료(종양으로 자라는 새로운 혈관을 막는 치료)의 한계를 극복하거나 또는 종양혈관을 정상혈관으로 전환 시킬 수 있는 새로운 치료법 개발로 이어지길 기대한다"고 말했다.
이번 연구는 박사후연구원 이정운 박사(현 하버드대학교 박사후연구원), 민선우 박사(현 충남대학교 교수), 추메이위(Mei-Yu Qiu) 박사, 박수찬 박사과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 정인경 교수, 이지민 교수, 고규영 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 미국암연구학회(AACR)의 국제학술지 Cancer Research(IF=22.3)에 6월 8일 온라인 게재됐다.
※ 논문명: A Co-opted Developmental Gene Regulatory Program in Endothelial Progenitors Promotes Tumor Angiogenic Phenotypes, DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-25-5094
이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업과 바이오의료기술개발사업, KAIST 이노코어(InnoCORE) 사업 및 기초과학연구원(IBS)의 지원을 받아 수행됐다.
2026.07.01
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인공지능의 은밀한 연령 편향 규명
챗GPT와 같은 생성형 인공지능의 답변에는 사회적 편견이 반영되어 있을까? 우리 대학 연구진이 생성형 인공지능의 답변에 내재된 연령 관련 고정관념을 정량적으로 분석해 규명했다. 이번 연구는 인공지능의 은밀한 편향이 사회적 인식에 미칠 영향을 조명하고, 향후 포용적 인공지능 개발을 위한 방향성을 제시했다.
우리 대학은 과학기술정책대학원 최문정 교수 연구팀이 생성형 인공지능 모델인 오픈AI(OpenAI)의 챗GPT-4o가 생성하는 문장 속에 노인에 대한 미묘한 고정관념이 내재되어 있음을 정량적으로 분석했다고 28일 밝혔다.
생성형 인공지능은 일상 속 정보 탐색과 의사결정 과정에 폭넓게 활용되고 있지만, 학습 데이터에 포함된 사회적 편견을 재생산할 수 있다는 우려도 제기돼 왔다. 기존 연구들이 주로 성별이나 인종 관련 편향에 집중해 온 반면, 홍완 박사과정 연구원이 제1저자로 수행한 이번 연구는 전 세계적인 인구 고령화 속에서 중요성이 커지고 있는 연령차별(Ageism, 나이를 이유로 특정 집단을 차별하거나 부정적으로 인식하는 현상) 문제를 인공지능의 관점에서 분석했다는 점에서 의미가 있다.
연구팀은 10세부터 90세까지 10세 단위 연령대의 특성을 묘사하도록 하는 중립적 프롬프트를 활용해 GPT-4o가 생성한 텍스트 900개를 수집했다. 이후 사회심리학 분야의 대표 이론인 고정관념 내용 모델(Stereotype Content Model, SCM·사람이나 집단에 대한 인식을 ‘따뜻함’과 ‘역량’ 두 차원으로 설명하는 이론)을 적용해 분석했다.
분석 결과, 고령자 집단(60세 이상)은 ‘따뜻함(Warmth·친절함과 신뢰성, 배려심 등 사회적 호감도를 나타내는 특성)’ 점수는 높게 나타난 반면, ‘역량(Competence·능력과 전문성, 효율성 등을 의미하는 특성)’점수는 젊은 연령층에 비해 상대적으로 낮게 나타나는 경향이 확인됐다.
또한 생성된 응답에서는 인간의 생애 주기가 청년층(10~20대), 중년층(30~50대), 노년층(60대 이상)의 세 집단으로 구분되어 표현되는 경향이 나타났다. 특히 70대 이상 고령층에 대해서는 비교적 획일적인 특성 묘사가 반복적으로 나타났다.
연구팀은 자신감과 주도성을 나타내는 ‘자기주장성(Assertiveness·자신의 의견을 적극적으로 표현하고 주도적으로 행동하는 성향)’에도 주목했다. 분석 결과, 자기주장성을 나타내는 표현의 빈도는 연령이 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 챗GPT-4o가 노인을 지혜롭고 자애로운 인물로 묘사하는 동시에 주체성이나 능동성은 상대적으로 낮게 표현하는 경향이 있음을 시사한다.
이번 연구는 생성형 인공지능에 내재된 미묘한 편향을 사회과학 이론과 전산 분석 기법을 결합해 정량적으로 규명했다는 점에서 의미가 있다. 연구 결과는 생성형 인공지능이 노인을 ‘따뜻하지만 역량은 상대적으로 낮은(warm but less competent)’ 집단으로 묘사하는 경향을 보여주며, 이는 대중매체에서 반복적으로 나타나는 전형적인 노인 고정관념과 유사한 양상이다.
연구팀은 이러한 표현이 대화형 인공지능 서비스를 통해 반복적으로 노출될 경우 고령자에 대한 사회적 편견을 강화할 수 있다고 설명했다. 나아가 이러한 현상이 고령층의 디지털 참여를 저해하는 ‘디지털 연령차별(Digital Ageism·디지털 기술과 서비스 이용 과정에서 발생하는 연령 기반 차별)’로 이어질 가능성도 제기했다.
최문정 교수는 “AI의 편향은 기술의 문제가 아니라 사회의 문제”라며 “포용적 인공지능을 위해 다양한 세대가 개발 과정에 참여해야 한다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정책대학원 박사과정 홍완 학생이 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 노년학 분야의 국제 저명 학술지인 ‘더 제론톨로지스트(The Gerontologist, IF 5.7)’ 2026년 2월호 특별호에 게재됐다.
※ 논문명: An Exploratory Semantic Analysis of Age-Related Stereotypes in OpenAI's GPT-4o Model
※ DOI: https://doi.org/10.1093/geront/gnaf291
한편, 본 연구는 한국연구재단 과학기술-인문사회융합 중견연구사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.07.01
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전치형 교수 공동 연출 ‘탄소를 세는 사람들’, 서울국제환경영화제 수상
우리 대학 전치형 교수(과학기술정책대학원)가 공동 연출한 다큐멘터리 영화 <탄소를 세는 사람들>이 제23회 서울국제환경영화제에서 관객심사단상을 수상했다.
제23회 서울국제환경영화제는 2026년 6월 5일부터 30일까지 열렸으며, 이번 수상은 기후위기 시대에 탄소를 측정하는 과학 활동을 영상으로 기록한 작품의 사회적 의미와 완성도를 인정받은 결과이다.
<탄소를 세는 사람들>은 서울 고층빌딩, 서해안 새만금 갯벌, 일본 홋카이도 숲, 강원도 평창 축사 등 다양한 현장에서 탄소 배출량과 흡수량을 측정하는 과학자들의 활동을 따라가는 다큐멘터리다. 작품은 대기화학자, 생태학자, 산림학자들이 타워에 오르고, 땅을 파고, 실험 챔버를 설치하며 탄소를 숫자로 번역해 나가는 과정을 생생하게 담아냈다.
이 영화는 탄소 수치가 단순한 과학적 데이터가 아니라 과학적·정치적·문화적 맥락 속에서 형성되는 사회적 지식임을 보여준다. 이를 통해 기후 정책의 근거가 되는 탄소 지식의 신뢰성에 대해 근본적인 질문을 던진다.
<탄소를 세는 사람들>은 한국연구재단 학제간 융합연구 사업의 지원을 받아 제작됐으며, 학계 연구자와 전문 영상감독이 협업한 독창적인 시도로 완성됐다. 사회와 밀접하게 연결된 과학 연구를 대중과 소통하는 새로운 방식을 모색했다는 점에서 학술과 예술을 잇는 의미 있는 성과로 평가된다.
한편, 이 다큐멘터리의 학술 버전은 사회학 전문학술지 <환경사회학연구 ECO>에 「탄소를 세는 과학: 기후위기 시대의 지식 인프라와 정량화의 정치」라는 제목으로 게재됐다.
[작품 정보]
제목: 탄소를 세는 사람들
기획: 김성은(고려대 국제학부 교수, KAIST 과학기술정책대학원 박사 졸업), 전치형(과학기술정책대학원 교수)
연출: 김성은, 전치형, 백윤석, 김정각
조연출: 이슬기(과학기술정책대학원 박사과정)
상영시간: 64분
자막: 한국어 및 영어
제작지원: 한국연구재단, KAIST 인류세연구센터, 고려대학교
※ 영화 예고편: https://sieff.kr/shop/1776659373, 감독 인터뷰: https://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/1264086.html
상영 문의: lsg523@kaist.ac.kr
2026.06.30
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김재철AI대학원, 제조AI 전환 세미나 개최
김재철AI대학원 성남연구센터는 오는 7월 2일 서울 한국과학기술회관에서 ‘AI팩토리 역량 강화 세미나 2026’을 개최한다.
이번 세미나는 제조기업의 AI팩토리 전환에 필요한 데이터 구축 전략과 현장 적용 사례를 공유하고, 제조AI 도입을 준비하는 기업들이 실제 추진 과정에서 마주하는 기술적·운영적 과제를 함께 논의하기 위해 마련됐다.
세미나는 제조 Physical AI, AIOps와 데이터 운영체계, 데이터 기반 AI 도입 전략 등 제조 현장에서 요구되는 핵심 주제를 중심으로 진행될 예정이다.
기조강연에서는 KAIST 장영재 교수가 ‘제조피지컬 AI’를 주제로 제조 현장과 인공지능 기술의 결합 방향을 소개한다. 이어 성민수 아이벡스 대표이사는 ‘제조 Physical AI 기술 및 애플리케이션에 대한 이해’를 주제로 제조 현장에 적용 가능한 피지컬 AI 기술과 활용 사례를 공유한다. 정경순 아하랩스 대표는 ‘지속 가능한 AI를 위한 AIOps와 데이터 운영체계의 중요성’을 주제로 AI 모델을 일회성으로 개발하는 데서 나아가 지속적으로 운영·개선하기 위한 데이터 및 운영 체계의 필요성을 다룬다. 이현동 슈퍼브에이아이 부대표는 ‘AI팩토리, 모델이 아니라 데이터에서 멈춘다 — 도입률 80% vs 양산 10%의 간극을 넘는 3가지 돌파 전략’을 주제로 제조AI 도입 과정에서 데이터 준비와 운영 전략이 갖는 중요성을 실제 사례 중심으로 설명할 예정이다.
특히 이번 행사는 단순 기술 소개를 넘어, 제조 현장의 AI 도입 과정에서 반복적으로 제기되는 데이터 품질, 모델 운영, 현장 적용성, PoC 이후 양산 전환 등의 문제를 집중적으로 다룬다. 이를 통해 제조AI가 단일 모델 개발의 문제가 아니라 데이터 수집·정제·운영·검증·현장 확산이 결합된 종합적 전환 과제라는 점을 공유할 계획이다.
세미나 후반부에는 사전 신청 기업을 대상으로 기술상담 프로그램도 함께 진행된다. KAIST 교수진과 연사들은 참여 기업의 현장 문제와 AI 도입 수준을 바탕으로 적용 가능 기술, 데이터 준비 방향, 후속 협업 가능성 등을 논의할 예정이다.
KAIST 김재철AI대학원 성남연구센터는 앞으로도 제조AI 교육, 기술 세미나, 기업 기술상담을 연계해 제조기업의 AI 도입 장벽을 낮추고, 현장 중심의 AI팩토리 전환을 지원할 계획이다. 이를 통해 제조기업이 단편적인 PoC를 넘어 실제 운영 가능한 AI 적용 역량을 확보할 수 있도록 지속적인 기술 확산 기반을 마련해 나갈 예정이다.
본 행사는 ‘제조AI 솔루션 개발 지원센터’ 사업의 일환으로 산업통상부, 경기도, 성남시의 지원(RS-2025-25458141)을 받아 추진된다. 행사 사전등록은 현재 진행 중이며, 참가를 희망하는 기업 및 관계자는 사전등록 페이지를 통해 신청할 수 있다.
※사전등록: https://forms.gle/99d6cSXUVfg445S76, 행사 홈페이지: https://xai.kaist.ac.kr/AI-Factory-Capability-Seminar/2026/
2026.06.30
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