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이혁모 교수, 대한금속·재료학회 회장으로 선출
우리 대학 신소재공학과 이혁모 교수가 대한금속·재료학회 회장으로 선출됐다고 밝혔다.
지난 10월 21일(목) 제주국제컨벤션센터 한라홀에서 열린 (사)대한금속·재료학회 2021년 정기총회에서 대한금속·재료학회 제52대 회장에 우리 대학 이혁모 회원이 선출됐다. 이혁모 신임회장의 임기는 2022년 1월 1일부터 시작되며 임기는 1년이다. 이혁모 신임회장은 서울대학교 금속공학 학사 및 석사학위를 받았고, 미국 MIT에서 재료공학 박사학위를 받았다. 현재 우리 대학 신소재공학과 교수, 기초과학연구원(IBS) 이사, 한국과학기술한림원 정회원, 중소벤처기업부 중소기업 기술혁신 추진위원회 위원장을 맡고 있으며 활발한 대내외 활동으로 금속 및 재료공학 발전에 힘써 왔다.
이혁모 신임회장은 “위드 코로나, 뉴 노멀시대, 탄소중립과 소재강국을 선도하는 대한금속·재료학회를 만들겠다”고 당선 소감을 밝혔다.
대한금속·재료학회는 산업체, 대학교, 연구소에 있는 재료관련 연구자 1만 7천여명의 전문가들이 회원으로 활동 중인 국내 최대 규모의 학회이며, 1946년 창립된 이후 올해 75주년을 맞이하며 지금까지 대한민국 금속 및 재료관련 학문발전과 산업 발전을 선도해 오고 있다. 대한금속·재료학회는 학술 연구 부분에 있어도 국내 최다인 3종의 과학기술논문 인용색인(SCI) 에 등재된 학술지를 발간하고 매년 2,500 여건 이상의 학술대회 논문을 발표하는 등 금속 및 재료 분야 학술 부분 국내 최고 권위를 자랑하는 학회다.
2021.10.22
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금성백조, 창업 지원 발전기금 5억 원 기부
우리대학이 ㈜금성백조주택(회장 정성욱)으로부터 5억 원의 발전기금을 전달받았다. 금성백조의 발전기금은 KAIST와 지역의 학생창업지원과 예비창업자를 지원하는 오픈 벤처 랩(Open Venture Lab)의 운영 기금 등으로 활용할 방침이다. 정성욱 금성백조 회장은 "잠재력 있는 많은 스타트업을 발굴하고 지속 성장시키는 데 힘을 보탤 수 있어 기업인의 한 사람으로서 무한한 영광이다ˮ라고 기부 소감을 전했다. 이어 정 회장은 "앞으로 다양한 벤처 육성으로 ʻ기업-KAIST-대전시ʼ가 함께 민·관·학 협동으로 혁신적 사례를 만들어 가는 기회가 되었으면 한다ˮ라고 기부 배경을 설명했다. KAIST는 지속 가능한 창업생태계 조성을 위해 기술창업에 도전하는 재학생뿐만 아니라 일반 국민에게도 개방형 창업지원 프로그램을 제공하고 있으며, 대전시와 지역의 글로벌 창업 활성화를 위한 협력도 진행 중이다. KAIST는 이번 발전기금 중 일부로 재학생은 물론 지역 청년들과의 교류와 창업 활성화를 장려하는 ʻ학생 주도 기업가정신(Entrepreneurship driven by student)ʼ 활동을 위한 새로운 지원책을 마련할 예정이다. 혁신적인 아이디어와 최초 기술을 보유한 학생들이 자율적인 여건에서 실험적인 도전을 주도할 수 있는 환경을 조성하기 위해서다.
아울러 2019년부터 대전 시민과 일반 국민을 대상으로 운영해온 개방형 창업지원 제도인 오픈벤처랩(Open Venture Lab)프로그램에도 이번 기부금을 지원해 KAIST가 보유한 창업 분야의 혁신 역량과 노하우를 지속해서 활용할 예정이다.
이광형 총장은 "이번 발전기금을 통한 창업기업 육성은 대학과 기업, 지역이 혁신적인 창업 활성화를 위해 협력한 좋은 모델이 될 것ˮ이라고 강조하며, "KAIST는 혁신연구 역량을 바탕으로 창업문화를 확산하고 지역의 산업 생태계를 발전시키기 위해 힘쓸 것ˮ이라고 화답했다. 21일 15시 KAIST 본관 제2회의실에서 진행된 발전기금 약정식에는 금성백조 정성욱 회장, 정대식 사장, 원광섭 부사장, 김영환 부사장, 최덕호 전무가 참석했다. 또한, KAIST 이광형 총장, 이승섭 교학부총장, 이상엽 연구부총장, 김보원 대외부총장, 김영태 KAIST 창업원장 등 관계자가 자리를 함께했다.
2021.10.21
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위치 영상화가 가능한 약물 전달체 기술 개발
우리 대학 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 중앙대 화학과 박태정 교수, 가천대 바이오나노학과 김문일 교수와의 공동 연구를 통해 중금속 흡착 단백질을 이용한 금속 나노입자 고효율 생합성 기술을 개발하고, 이를 이용해 위치 영상화가 가능한 약물 전달체를 개발했다고 7일 밝혔다.
우리 대학 생명화학공학과 졸업생 김문일 박사(現 가천대 교수), 중앙대 박찬영 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 미국화학회가 발행하는 국제 학술지 ‘ACS 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이시스(Applied Materials and Interfaces)’ 2021년도 13호 표지 논문으로 선정됐다. (논문명: In situ biosynthesis of a metal nanoparticle encapsulated in alginate gel for imageable drug-delivery system)
현재 금속 나노입자의 합성에 주로 사용되고 있는 물리화학적 방법은 독성이 있는 환원제, 계면활성제 및 유기 용매의 이용이 필요해 약물전달체 등 생체 내에 사용하기 어려운 단점을 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 환원력이 우수한 단백질을 미생물 내에 과발현해 금속 나노입자를 생합성하는 기술이 개발됐으나, 이 방법은 미생물이 받아들일 수 있는 금속 전구체의 종류 및 농도가 제한된다는 단점이 있다.
연구팀은 이러한 현행 기술의 한계를 극복하기 위해, 대장균에 중금속 흡착 단백질을 발현하는 플라스미드를 형질 전환해 단백질을 과발현한 후 이를 알지네이트 젤에 포집해 그 활성을 안정화하는 기술을 개발했다. 중금속 흡착 단백질을 포집한 알지네이트 젤은 다양한 종류의 금속 이온을 30분 이내로 빠르게 고농도로 흡착 및 환원시켜 금, 은, 자성 및 양자점 나노입자 등 다양한 종류의 금속 나노입자를 알지네이트 젤 내부에 고농도로 생합성하는 데 효과적으로 활용됐다.
특히, 연구팀은 항암제 등 약물과 중금속 흡착 단백질을 알지네이트 젤에 동시에 포집한 후 높은 형광을 나타내는 양자점 나노입자를 젤 내부에 합성함으로써 형광을 통해 위치의 추적 및 영상화가 가능하고 약물의 서방형 방출이 가능한 다기능 약물 전달체를 개발하는 데 성공했다.
☞ 서방형(sustained release): 약물 등이 장시간에 걸쳐 서서히 방출되는 형태
연구팀은 항암제와 녹색 형광을 보이는 카드뮴 셀레나이드 (CdSe) 및 파란색 형광을 보이는 유로피움 셀레나이드 (EuSe)로 이루어진 양자점을 동시에 포집한 약물 전달체를 마우스에 경구로 주입한 후, 이 약물 전달체의 위치를 생체 내에서 추적 및 영상화할 수 있음을 확인했다.
박현규 교수는 “이번 연구에서 개발된 중금속 흡착 단백질을 포집한 알지네이트 젤은 독성 물질 없이, 고속·고농도로 다양한 금속 나노입자를 생합성할 수 있고 동시에 약물의 서방형 방출이 가능하기 때문에, 향후 위치 추적이 가능한 약물 전달체 등에 응용될 수 있다”고 이번 연구의 의의를 설명했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 중견연구자지원사업의 일환으로 수행됐다.
2021.09.07
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유체 제어 기술로 대면적 기능성 나노박막 제작 기술 개발
우리 대학 신소재공학과 스티브 박, 김일두 교수 공동 연구팀이 세계 최초로 금속 나노입자가 결착된 전도성 금속 유기 골격체 나노 박막을 대면적으로 제작하는 새로운 공정 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.
신소재공학과 김진오 박사, 구원태 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 네이처 출판 그룹의 오픈 액세스(Open-access) 학술지 `네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications)' 7월 13일 字에 게재됐으며 연구의 우수성을 인정받아 재료공학과 화학 부문의 편집장 선정 논문(Editors' Highlights)에 선정됐다. (논문명: Large-area synthesis of nanoscopic catalyst-decorated conductive MOF film using microfluidic-based solution shearing)
다공성 구조를 가지는 2차원 전도성 *금속유기골격체(Metal-Organic Frameworks, 이하 MOF)는 전도성 유기 리간드 도입을 통해 전하 수송, 전계 효과 및 전자 상호작용과 같은 전기적 특성 제어 및 초소형 금속 나노입자 촉매의 주입이 가능해, 높은 선택성과 민감도를 요구하는 가스 센서 분야의 차세대 신소재로 각광받고 있다.
☞ 금속유기골격체(MOF)는 금속 이온과 유기 연결물질(리간드)가 연결된 다공성 물질로 배위 고분자의 일종이다. 이는 기공을 매개로 하여 화학종의 분리, 가스 저자아, 촉매, 약물 전달, 화학 센서 등 다양한 기능을 수행할 수 있다.
이러한 전도성 MOF의 뛰어난 재료적 특성을 활용하기 위해서는 균일한 전도성 MOF 입자의 합성과 합성된 전도성 MOF 입자 간의 간격을 최소화해 향상된 전자 이동도를 확보할 수 있는 고품질, 대면적 전도성 MOF 박막 제작 기술이 요구된다. 하지만 지금까지 보고된 전도성 MOF 박막 제작 기술의 경우, 나노 수준의 균일한 박막 두께 제어, 대면적 박막 제작 및 초소형 나노입자 촉매의 균일한 결착이 어려워 고민감도 가스 센서 소자 적용에 한계로 존재해왔다.
공동 연구팀은 전도성 MOF 박막의 형성 및 금속 나노입자의 합성 과정을 정밀하게 통제하는 데 중점을 뒀다. 미세 유체(Microfluidic) 시스템을 도입해 화학 반응을 단계적으로 제어하고 용액 전단 공정 (Solution shearing)을 통해 균일한 전도성 MOF 박막을 제조하는 새로운 공정 개발 연구를 진행 했다. 머리카락 굵기보다 가는 미세관 내(300 마이크로미터(㎛) 이하)로 합성에 필요한 용액을 흘려주게 되면 물질 전달이 극대화돼 수백 밀리초( ms)의 매우 짧은 시간에도 불구하고 화학 반응을 일으키고 제어할 수 있다. 이를 통해 금속 나노입자를 수 나노미터의 MOF 기공 내부에 균일하게 결착시킬 수 있게 된다.
미세 유체 시스템으로부터 합성된 용액은 용액 전단 공정을 통해 MOF 박막 형성을 하는데 일정한 속도와 연속적인 용액의 공급으로 인해 대면적의 기능성 MOF 나노 박막 형성이 가능하다. 미세 유체 반응기와 기판 사이에 마이크로 수준의 단차(Gap)를 주며 일정한 속도로 움직일 수 있는 용액 전단 공정은 균일한 계면(Meniscus)을 형성해 일정한 용매 증발을 야기 한다. 이는 균일한 MOF 성장을 일으켜 나노 두께의 박막 제조가 가능하다.
공동 연구팀은 미세 유체의 정밀 제어를 통해 제작된 초소형 나노입자 촉매가 결착된 전도성 MOF 나노 박막을 활용해, 대기 유독 가스 중 하나인 이산화질소(NO2) 기체를 선택적으로 검출할 수 있는 가스 센서를 개발하는 데 성공했으며, 기존에 보고된 2차원 소재 기반 가스 센서 대비 우수한 가스 검출 특성을 검증했다.
열 및 물질 전달 면에서 우수한 장점을 가지는 미세 유체 시스템과 일정한 용매 증발을 통한 두께 제어가 쉬운 용액 전단 공정의 융합 및 이를 이용한 금속 나노입자가 결착된 MOF 나노 박막 합성 연구는 기능성 박막 제조 연구 분야에 새로운 접근법을 제안해 그 파급효과가 클 것으로 기대한다.
공동 제1 저자인 김진오, 구원태 박사는 "입자의 상호작용력 조절을 통해 단일 층 두께에서 나노막대 스스로가 방향성을 통제하며 고 배열로 정렬할 수 있다는 것을 보였다. 이는 외부 힘 없이도 더욱 정교한 자기 조립구조가 가능하다는 것을 보여주는 결과다ˮ 라며 "고배열, 고배향을 갖는 다양한 나노입자의 초박막 필름 제작 및 필름 소자에 활발히 사용될 것이다ˮ 라고 말했다.
한편 이번 연구는 포스코청암재단의 포스코사이언스 펠로우십, K-Materials 글로벌 혁신 교육 연구단 (BK21 FOUR), 지역혁신선도연구센터사업, 한국연구재단의 나노․소재원천기술개발 사업 및 중견연구 사업의 지원을 받아 수행됐다.
2021.08.12
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날숨 속 황화수소 가스 검출을 통한 구취 센서 개발
우리 대학 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 삼성전자 종합기술원과 공동연구를 통해 극소량의 나트륨과 백금 촉매를 금속산화물에 기능화하여 호흡으로 질병을 진단할 수 있는 가스 센서 플랫폼을 개발했다고 28일 밝혔다.
이 가스 센서 플랫폼은 사람의 날숨에 포함된 다양한 질병과 관련된 미량의 생체지표(biomarker) 가스를 선택적으로 감지해 관련된 특정 질병을 실시간 모니터링할 수 있는 기술이다.
혈액 채취나 영상 촬영 없이 내뱉는 숨(호기)만으로 각종 질병 여부를 파악하는 비침습적 호흡 지문 센서 기술은 핵심 미래 기술이다. 호기 속 특정 가스들의 농도변화를 검사해 건강 이상 여부를 판단할 수 있다.
이번 기술은 구취의 생체지표 가스인 황화수소 가스와 높은 반응성을 갖는 나트륨 촉매를 금속산화물 나노섬유 감지 소재 층에 도입해 가스 선택성을 극도로 향상하고, 활성도가 좋은 백금 촉매를 추가로 기능화해 세계 최고 수준의 황화수소 감지 성능을 구현한 기술이다.
호기 가스의 성분에는 수분 외에도 아세톤, 톨루엔, 암모니아, 수소뿐만 아니라 구취의 생체지표 가스인 황화수소(hydrogen sulfide), 메틸머캅탄(methyl mercaptan), 디메틸설파이드(dimethyl sulfide)의 3종 황 화합물이 포함된다. 그중에서 황화수소 가스는 구취 환자에게서 높은 농도로 배출되는 생체지표 가스로서 상기 3종 황화합물 가스 중에서 선택적으로 감지하는 것이 매우 중요하다.
호흡을 이용한 질병 진단은 테들라(Tedlar) 백에 포집된 날숨 가스를 소형 센서 장치로 주입한 후 수분 이내의 빠른 속도로 분석할 수 있는 비침습 진단 방법으로 최근 조명을 받고 있다. 또한, 질병 대사가 일어나는 시점에서 검출할 수 있어 조기 진단이 용이하다.
하지만 생체지표 가스들은 매우 미량의 농도인 10억분의 1(ppb)에서 100만분의 1(ppm) 수준으로 호흡 속에서 배출되기 때문에 정확한 분석을 위해서는 기술의 진보가 필요하다. 호기 속 수백 종 이상의 방해 가스들 속에서 목표 가스만을 선택적으로 분석하는 것은 저항 변화식 센서의 취약점으로 남아있다.
기존 가스 센서는 산화물 감지 소재 표면에 백금, 팔라듐 등 특정 촉매를 결합하거나 n-형 반도체식 금속산화물과 p-형 반도체식 금속산화물의 헤테로 접합 구조를 도입해 감지 특성을 높이려는 등의 시도가 있었으나 여전히 ppb 농도에서 생체지표 가스 감지 특성이 높지 않다는 한계가 있다.
연구팀은 미량의 염화 나트륨(NaCl)과 백금 촉매를 전기방사를 통해 넓은 비표면적과 다공성 구조를 갖는 금속산화물 나노섬유에 결착시켜 특정 생체지표 가스에 선택적으로 반응하는 감지 소재를 개발했다. 나트륨과 백금의 복합촉매가 결착된 나노섬유 센서는 백금 촉매만 결착되거나 촉매가 결착되지 않은 센서 대비 각각 10배 및 200배 이상 감지 특성이 향상됨을 확인했다.
특히 1 ppm의 황화수소 가스에 대해 감도가 780배 수준으로 바뀌는 세계 최고 수준의 감도 특성을 확인했고, 호기 속 방해 가스 중 반응성이 좋다고 알려진 에탄올 가스 대비 약 277배 수준의 선택도가 관찰됐다.
연구팀은 기존에도 호흡으로 질병을 진단하는 센서를 개발했으나 이번 기술은 가스 감지 성능 및 정확도와 신뢰도가 큰 폭으로 향상됐다는 특징이 있다. 또한, 연구팀은 이번에 개발한 초고성능의 가스 센서를 상용화된 압력센서, 온도센서, 습도센서와 결합해 간단하게 날숨을 불어넣는 것(호기 가스 직접 측정)만으로도 개개인의 호흡을 분석해 일반인도 쉽게 건강 이상을 판별할 수 있는 휴대용 복합센서 디바이스 플랫폼을 개발했다.
연구팀은 가스 크로마토그래피-질량분석법 기반 상용 구취 진단기를 활용한 호기 가스의 정성적 정량적 비교분석을 바탕으로 80건의 날숨 분석을 진행한 결과, 이번 복합센서 플랫폼이 86.3%의 정확도로 구취 유무를 판별할 수 있음을 확인했다. 이번 기술은 구취 유무를 지속적으로 모니터링하는 헬스케어 기기에 손쉽게 적용할 수 있다.
김일두 교수는 "기존 센서에 사용되지 않은 알칼리 금속 기반 촉매를 잘 알려진 백금 촉매와 함께 도입함으로써, 질병과 연관된 생체지표 가스에 초고감도 및 고 선택성으로 반응하는 센서 소재를 구현할 수 있었다ˮ며 "감지 소재 개발에 머물지 않고 실제 센서 디바이스 구현 및 호기 가스 임상시험을 통해 높은 정확도로 구취 유무를 판별할 수 있다는 측면에서 매우 의미가 있는 연구 결과다. 누구나 손쉽게 스스로 진단할 수 있는 자가 진단 기기의 진보는 의료비 지출 상승을 막고 지속적인 건강관리에 큰 도움이 될 것이다ˮ고 밝혔다.
이번 연구는 공동 제1 저자인 신하민, 김동하 박사과정(KAIST 신소재)과 정원종 전문연구원(삼성전자 종합기술원)의 주도하에 진행됐으며, 남궁각 전문연구원(삼성전자 종합기술원)과 김일두 교수(KAIST 신소재)가 교신저자로 참여했다.
연구 결과는 나노과학 분야의 권위적인 학술지 `에이씨에스 나노(ACS Nano)' 8월호 표지 논문으로 발행될 예정이며, `미국화학학회(ACS) 위클리 프레스팩(Weekly PressPac)'에 7월 21일 자로 소개되어 전 세계 수천 명의 기자단에게 홍보됐다. 또한, 관련 기술은 국내를 포함해 유럽, 미국, 중국에 특허로 출원됐다.
2021.07.29
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중흥그룹, 반도체 연구센터 발전기금 300억 원 기부
중흥그룹이 우리 대학에 평택 브레인시티 반도체 연구센터 발전기금으로 300억 원을 약정했다. 중흥그룹은 브레인시티 내에 조성될 200억 원 상당의 교육연구동을 건설해 현물로 기부하고, 인재 양성 프로그램 지원을 위한 현금 100억 원을 KAIST에 쾌척한다.
정창선 중흥그룹 회장은 “기술패권주의 시대에 세계와 경쟁하며 앞서 나가려면 과학기술 인재를 키워야 한다.”며, “젊은 과학자들이 무한한 연구의 기회를 얻을 수 있도록 폭넓게 지원하면, 그들이 성장해 수만 명을 먹여 살리는 인재가 될 것이라고 확신한다.”라고 강조했다. 이어, “기부라는 게 마음이 있어도 쉽게 실천하기 어려운 것이지만, 결과적으로는 미래를 위한 가장 확실한 투자”라며, 약 483만㎡(146만평) 규모로 추진 중인 초대형 첨단복합미래도시인 평택의 브레인시티 사업과 산·학과 지자체가 성공적인 협력 모델을 구축해 K- 반도체의 도약을 추진해가는 길에 이번 기부가 보탬이 되길 바란다.”라고 전했다.
약정식 행사에 참석한 정장선 평택시장은 “반도체 국가경쟁력 강화를 위한 중요한 시기에, 정창선 회장님의 기부가 대한민국 반도체 인재 양성에 큰 힘이 될 것을 믿으며, 55만 평택시민과 함께 통큰 기부에 박수를 보내드린다”라고 전했다. 이어 정 시장은 “앞으로 평택시와 KAIST는 평택이 K반도체의 핵심도시로 성장해 갈 수 있도록 더욱 노력 하겠다.”라고 강조했다.
이광형 KAIST총장은 “이번 기부는 국가의 성장 동력이 될 반도체 인재 양성을 위한 과감한 투자이자 대한민국 미래를 밝히는 희망이 될 것”이라며 “기부자의 기대에 부응할 수 있도록 세계 최고의 인재를 양성하기 위해 힘쓸 것”이라고 화답했다.
한편, KAIST는 경기도 평택시 브레인시티 내 캠퍼스 부지에‘KAIST 반도체 연구센터’설립을 추진 중이다. 산·학과 지자체가 협력해 특화된 반도체 인력을 양성하기 위해 지난 14일 삼성전자, 평택시와 함께 3자 업무협약을 체결했다. 중흥그룹의 발전기금 약정식은 7월 19일 오전 11시 40분 KAIST 학술문화관 존해너홀에서 열렸다. 최근 심각해진 코로나19의 확산세를 고려해 중흥그룹 정창선 회장과 정장선 평택시장, 이광형 총장 등 주요 관계자들만 참석한 가운데 개최됐다.
2021.07.19
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㈜ 에이치앤이루자, 신소재공학과에 발전기금 2억 원 기부
우리 대학 신소재공학과의 인프라 향상 및 세계적인 인재 양성을 지원하기 위해 ㈜에이치앤이루자(대표 김병호)가 2억 원의 발전기금을 전달했다.발전기금 약정식은 7월 9일 오전 11시 신소재공학과 ‘이루자 회의실’에서 개최되었으며 김병호 대표, 홍승범 학과장 등 양 기관 관계자들이 참석했다.
또한, 이날 행사에서는 ㈜에이치앤이루자의 발전기금으로 구축한 ‘이루자 회의실 개소식’도 함께 진행됐다. 산학협력을 활발히 추진하고 있는 기업체들과의 공동 연구를 위해 마련된 공간으로 추후 공동장비 구입 등 시설을 확충해 지속적인 협업 연구를 추진해 나갈 계획이다. 이와 함께 ‘이루자 장학금’을 신설해 어려운 상황에서도 학업을 이어가고 있는 학생들을 지원할 예정이다.
김병호 에이치앤이루자 대표는 “세계 최고 대학으로 도약하고 있는 KAIST 신소재공학과의 연구와 교육 시설에 보탬이 되기를 바란다”라며, “앞으로 디스플레이/반도체 분야에서 더욱 전략적이고 지속적인 산학 공동 연구를 바탕으로 좋은 기술을 창출해 국가와 사회 발전에 이바지할 수 있기를 기대한다”고 말했다.
홍승범 학과장은 “이번 기부를 통해 신소재공학과의 연구 인프라가 업그레이드되었고 앞으로 더 활발한 산학협력이 이루어지기를 기대한다”라고 전했다. 홍 학과장은 이어, “어려운 환경 속에서도 학업에 대한 열정이 많은 학생들을 위해 장학금을 지원할 수 있게 되어 매우 기쁘고 앞으로도 이런 좋은 기부가 이어질 수 있도록 학과도 열심히 노력하겠다”라고 말했다.한편, 우리 대학에 발전기금을 전달한 ㈜에이치앤이루자는 반도체와 평판디스플레이 생산용 장비의 제조/판매회사로 2007년 설립되었다. 국내뿐 아니라 전 세계적으로 OLED 용 SPUTTER 시장 점유율 1위에 올랐으며, 기술력과 성장 가능성을 인정받아 고용노동부 주관 강소기업, 산업통상부 소재부품장비 으뜸기업으로도 각각 선정되었다.
2021.07.09
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조경현 뉴욕대 교수, 전산학부에 1억 원 기부
"과학계를 포함한 우리 사회의 각 분야에서 다양성과 대표성에 대해 생각할 수 있는 계기가 되기를 바랍니다ˮ지난 24일 조경현(36) 뉴욕대 교수의 발전기금 약정식이 개최됐다. 조 교수가 올해 삼성호암상의 공학상 수상자로 선정돼 받은 상금 중 1억 원을 모교 후배들을 위한 장학금으로 쾌척한 것이다. 전산학부 학사과정 여학생 중 지원이 필요하거나 리더십을 발휘한 학생이 이 장학금의 수혜자가 되며, 매 학기당 5명을 선발해 1인당 100만 원을 지원할 예정이다. 눈에 띄는 점은 조경현 교수가 이 장학금의 이름을 ʻ전산학부 임미숙 장학금ʼ으로 지정했다는 점이다. 임미숙은 조 교수 어머니의 이름이다. AI 분야의 세계적인 석학이 어머니 이름을 딴 장학금을 신설한 데에는 컴퓨터 공학 분야의 여성 인재 양성에 기여하고자 하는 고민이 담겨있다. 조 교수는 "저의 어머니는 대학을 졸업해 고등학교 교사가 되었지만, 출산과 육아로 인해 자연스럽게 일을 그만두게 되었다ˮ라고 전했다. 같은 수준의 교육을 받은 남성과 여성이 만나 가정을 이룬 뒤 ʻ출산과 육아ʼ라는 선택의 기로에 놓이면, 부부 중 여성이 직업을 포기하는 것을 당연하게 여기던 것이 1980년대의 사회적 인식이었다.
성별에 따른 고유의 역할을 기대하는 사회적인 분위기는 2000년대 초반에도 달라지지 않았다. 당시, 학부에서 전산학을 공부했던 조 교수는 "남학생은 전산학을 전공하고 여학생들은 생물학을 선택하는 것을 자연스럽게 생각했다ˮ라고 전했다. 이어, 조교수는 "20년 가까운 세월이 흐른 지금까지도 전산학 분야에는 이러한 성(性) 불균형 및 고정관념이 여전히 해소되지 않은 채 남아있다ˮ라고 지적했다. "미처 깨닫지 못한 문제였는데 여러 사람과 교류하며 문제를 제기하는 목소리를 듣기 시작했을 때에야 비로소 다양한 계층이 각 분야나 조직에서 동등한 접근성·형평성 등을 가져야 한다는 것을 중요하게 인식하기 시작했다ˮ라고 조 교수는 말했다. 이어, "최근 AI 분야에서 대두되고 있는 다양성(diversity)과 대표성(representation) 문제를 해결하는 데 어떻게 하면 조금이라도 도움이 될 수 있을까 고민하게 되었다ˮ라고 이번 기부의 배경을 밝혔다. 조 교수는 "정말 작은 액수의 장학금이지만 이 장학금을 받는 여학생들이 추후 어머니와 비슷한 선택의 기로에 섰을 때에는 우리 사회의 분위기가 전과는 달라지기를 바라는 마음에서 어머니의 성함을 딴 장학금을 만들게 되었다ˮ라고 설명했다. 장학금을 받은 여학생들이 컴퓨터 과학 분야에서 학업을 계속 이어나가 좋은 본보기를 만들고 그 모습에서 동기부여를 받은 다른 여학생들이 모여들어 보다 더 다양한 컴퓨터 과학자들의 공동체를 만드는 데 기여하고 싶은 것이 조 교수의 바람이다.
조 교수는 "사회 전반에 존재하는 이슈에 대해 누군가가 구체적으로 꼬집어내어 쉬지 않고 문제를 제기하지 않는다면 대부분의 사람들은 무엇이 어떻게 문제가 되는지 절대 인식하지 못할 것 같다ˮ라며, 이어 "이번 기부를 통해 작게는 KAIST 크게는 한국 사회에 존재하는 다양성과 대표성에 대해 한번 더 생각할 수 있는 기회가 되기를 바란다ˮ라고 전했다. 류석영 전산학부장은 "조 교수가 장학금을 기탁하며 매 학기 선정된 장학생들과 부모님의 식사 자리를 마련해달라고 부탁해왔다ˮ라고 전했다. 이어, 류 학부장은 "세대와 환경이 다른 기부자와 수혜자가 서로 소통하고 교류하는 자리를 마련해 임미숙 장학금에 담긴 뜻이 오래도록 유지될 수 있도록 장학기금을 운영해 나갈 계획ˮ이라고 밝혔다.
24일 대전 본원에서 열린 기부 약정식에는 미국에 체류 중인 조경현 교수를 대신해 부친 조규익 씨(64)와 모친 임미숙 씨(65)가 참석했다.
임미숙 씨는 "아들은 삼성호암상이 개인이 아닌 자기 연구 분야 전체에게 주어진 상이기 때문에 상금을 사회와 함께 사용해야 한다고 생각한다ˮ라고 전하며, "아들의 마음이 담긴 전산학부 장학금 기부에 동참할 수 있게 되어 큰 기쁨으로 생각한다ˮ라고 소감을 밝혔다. 한편, 조경현 교수는 KAIST 전산학부를 2009년에 졸업한 뒤 핀란드 알토대에서 석사(2011)와 박사(2014) 학위를 취득하고 2015년부터 미국 뉴욕대 교수로 재직 중이다. 기계 학습과 AI 응용 연구 분야의 세계적인 석학으로 문장의 전후 맥락까지 파악해 번역할 수 있는 ʻ신경망 기계 번역 알고리즘ʼ을 개발했다. 현재 시중에서 사용 중인 대다수 번역 엔진이 조 교수가 개발한 알고리즘을 적용하고 있어 인공지능 번역 및 관련 산업계에 혁신을 가져온 공을 인정받아 지난 4월 ʻ2021 삼성호암상 공학상ʼ 수상자로 선정돼 6월 1일 시상식이 열렸다.
총 상금 3억 원 중 KAIST에 기부한 ʻ전산학부 임미숙 장학금ʼ 외에도 핀란드 알토 대학이 운영하는 마카다미아 프로그램 참가자 중 EU 이외의 국가에서 온 여학생들을 지원할 수 있도록 돕는 장학금에 4천만 원을, 아버지의 전공 분야인 한국 고전문학을 연구하는 학자들을 지원하는 ʻ백규고전학술상ʼ 신설을 위해 1억 원을 기부했다. 조 교수는 지난해 처음 제정된 삼성 인공지능(AI) 연구자상의 첫 번째 수상자로 선정되기도 했으며, 당시 받은 상금은 캐나다의 인공지능 연구 기관인 밀라(Mila)에서 활동하는 라틴아메리카·아프리카·남아시아·동남아시아·한국 출신의 신임 연구원들을 위해 기부했다. 또한, 각종 강연을 통해 얻은 수익을 ʻKAIST AI 대학원 여학생 학회 참석 지원금ʼ, ʻ다문화 가정 엄마와 자녀의 교육을 돕는 한마음교육봉사단 지원금ʼ 등으로 기부한 바 있다. 조 교수는 "전산학 분야에서부터라도 시작하여 다양성과 대표성의 문제를 해결하기 위해서는 작은 행동이라도 우선 실천해야 한다는 믿음으로 꾸준하고 적극적인 기부에 참여하고 있다ˮ라고 소신을 밝혔다.
2021.06.30
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훈트 금속의 새로운 존재 가능성 증명
우리 대학 물리학과 한명준 교수 연구팀이 *`훈트 금속'이라고 알려진 특이 양자 상태의 새로운 존재 가능성을 최초로 증명했다고 1일 밝혔다.
☞ 훈트 금속(Hund metal): 전기저항 없이 전류가 흐르는 초전도 현상을 나타내거나 외부 조건의 미세한 변화에도 물질이 크게 바뀌는 특성을 가져 기존 반도체 소재를 뛰어넘는 응용 가능성으로 주목받는 차세대 신물질이다.
훈트 금속이란 `훈트의 법칙'으로 잘 알려진 독일의 물리학자 `프리드리히 헤르만 훈트(Friedrich Hermann Hund; 1896~1997)'의 이름을 딴 독특한 양자역학적 상태를 띠는 금속을 가리킨다.
학계에서는 일반적으로 알려진 전형적인 금속들을 `페르미 금속(Fermi liquid metal)'이라 부르는데, 이와는 성질이 뚜렷이 구분되는 특이한 금속을 이해하는 것은 오랫동안 학계의 중요한 관심사가 되고 있다.
이러한 특이 금속들에 관한 연구가 고온 초전도 현상이나 양자 임계 현상과 같은 대표적인 물리학의 신비를 이해하는 단서를 줄 것이라 믿고 있기 때문이다. 훈트 금속도 그 가운데 하나로서, 미국의 이론 물리학자들에 의해 최초로 그 개념이 제시된 이래, 미국과 유럽 학자들의 주도하에 지난 10여 년간 활발한 연구가 이뤄지고 있다.
특별히 이 금속 상태는 원자 내에서 전자가 가질 수 있는 양자역학적 상태를 나타내는 `오비탈(orbital)'의 개수가 `3' 이상인 경우가 주로 연구돼왔으며, 그 값이 `2'인 경우에는 나타날 수 없다는 것이 상식으로 여겨졌다.
이번 연구는 이와 같은 기존의 통념을 뒤엎는 것으로서, 연구진은 오비탈 수가 `2'인 경우에도 훈트 금속이 발현될 수 있다는 것을 이론적으로 증명했다. 연구진은 통상적인 훈트 금속보다 그 신호가 약하다는 점에서 이를 `약한 훈트 메탈(weak Hund metal)'이라고 이름 붙였으며, 더 나아가 훈트 금속과 관련 상태들을 이해하고 분류하는 기준을 새롭게 제시했다.
이는 기존의 상식을 뒤집는 결과일 뿐 아니라, 지금까지 난항을 겪고 있던 많은 관련 연구들에 새로운 돌파구를 제시할 수 있다는 점에서 큰 주목을 받고 있다.
연구를 주도한 한명준 교수는 “이번 결과는 논문을 심사한 심사위원들조차 처음에는 받아들이기 어려워했을 만큼 획기적이다”며, “관련 실험 데이터나 현상들을 이해하는 새로운 틀을 마련한 기초 이론 연구로서, 최근까지 학계가 어려움을 겪고 있던 초전도와 관련된 여러 문제를 해결하는 토대가 될 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의 의미를 설명했다.
우리 대학 물리학과 이시헌 연구원이 제1 저자로 참여하고 미국 브룩헤이븐 국립 연구소(Brookhaven National Laboratory)의 최상국 박사와 함께 진행한 이번 연구 결과는 물리학 분야 최고 권위지 `피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)'에 5월 17일 字 온라인 출판됐다. (논문명: Hund Physics Landscape of Two-Orbital Systems)
한편, 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업과 미래소재 디스커버리사업의 지원을 받아 수행됐다.
2021.06.02
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이상수 교수팀, iF 디자인 어워드 금상 포함 8개상 석권
우리 대학 이상수 산업디자인학과 교수가 이끄는 디자인팀이 세계 최고 권위의 디자인 공모전인 'iF 디자인 어워드 2021(International Forum Design Award 2021)'에서 최고상인 금상(Gold Award)을 비롯해 총 8개의 상을 받았다.
이 교수팀의 이번 성과는 우리 대학이 iF 디자인 어워드에서 금상을 받은 최초의 사례로 산학 연계 수업을 통해 수상작을 배출했다는 점에서 특히 주목할 만하다. 금상을 수상한 얼라인(ALINE, 정은희, 남서우, 박수연, 황영주, Edwin Truman, 이선옥, 최다솜 학생 참여)은 최근 화두로 떠오르고 있는 ESG 투자(사회적책임투자)를 기반으로 디자인됐다. 새로운 개념으로 투자할 수 있게 도와주는 모바일 애플리케이션 솔루션으로 수익률을 중심으로 판단하던 기존의 방식에서 벗어나 사용자의 가치관을 반영해 투자와 소비를 유도하는 서비스다. 심사위원단은 "정제된 사용자경험(UX) 디자인을 통해 투자 및 소비의 새로운 장을 열었다”고 평가했다.
이뿐만이 아니라 iF 디자인어워드 2021의 서비스디자인 부문 표지 작품으로 게재된 것과 동시에 iF가 지구의 날을 맞아 발행한 '2020-2021 지속 가능한(sustainable) 소비를 위한 디자인 10선'에도 선정되는 등 많은 관심을 받았다.
또한, 대학에서 구성된 디자인팀이 학생 부문이 아닌 일반 기업 경쟁 부문에 참가해 한 번에 8개의 상을 수상한 것 역시 국제적으로도 극히 이례적인 성과로 평가받고 있다. 이상수 교수팀은 52개국 1만여 개 작품이 출품된 올해 공모전에서 서비스 디자인 부문 3개, 사용자 인터페이스(UI) 부문 2개, 사용자 경험(UX) 부문 2개, 커뮤니케이션 부문 1개 등 4개 부문에 걸쳐 총 8개의 상을 받았다. 특히, 금상은 1만여 개의 경쟁 작품 중에서 75개의 출품작에만 주어지는 최고 등급의 상이라는 점에서 이 교수팀의 이번 성과는 더욱 큰 의미를 가진다. 그밖에, 서비스 디자인 부문에서는 부모와 자녀가 함께하는 투자 서비스 핀토(Pinto, 김영우, 김태륜, 조해나 학생 참여), UI부문에서는 멘탈 어카운팅을 반영한 인터페이스 디자인 아쿠아(Aqua, 정기항, 신동욱, 최성민, 임현승 학생 참여), 커뮤니케이션 부문에서는 주식 선물 모바일 애플리케이션 스톡박스(Stockbox, 김병재, 박찬형, 신준범, 이민하, 김우석 학생 참여) 등이 본상을 받았다.
이번 성과를 이끈 이상수 교수는 2020년 NH투자증권-KAIST UX디자인 연구센터를 개소해 새로운 투자 서비스 및 UX디자인을 목표로 연구해왔다. 이 교수(NH투자증권-KAIST UX디자인 연구센터장)는 "KAIST 산업디자인학과 학생들이 세계 최고 수준의 디자인 역량을 갖췄다는 것을 입증받아 기쁘다”라고 소감을 전했다. 이어, "디자인이 단순히 사용자를 즐겁게 만드는 것에 그치는 것이 아니라 더 좋은 사회를 만드는데 기여할 수 있도록 앞으로도 최선을 다할 것ˮ 이라고 수상 소감을 밝혔다.
이상수 교수는 매년 산학 연계 수업을 통해 산업 현장에서 쓰일 수 있는 실질적인 디자인 교육을 지향하고 있으며, 지난 2018년에도 네이버와의 협업을 통해 레드닷 디자인 어워드에서 본상 3개를 한 번에 수상하며 주목받은 바 있다. 한편, iF 디자인 어워드는 레드닷, IDEA 디자인상과 더불어 세계 3대 디자인상으로 손꼽히는 권위 있는 시상식이다. 제품·패키지·커뮤니케이션·서비스디자인·사용자 경험(UX)·사용자 인터페이스(UI)·콘셉트·인테리어·건축 등 총 9개 부문에서 디자인 차별성과 영향력 등을 종합적으로 평가해 수상작을 선정하고 있다.
2021.05.04
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딥러닝 통해 수소 발생 메커니즘 규명
우리 대학 생명화학공학과 정유성 교수 연구팀이 심층 학습(딥러닝)을 통해 고활성 백금 와이어의 수소 발생 메커니즘을 규명하는 데 성공했다고 29일 밝혔다.
백금은 전기차 등에 사용되는 연료 전지에 쓰이거나, 물의 전기 분해를 통해 수소를 얻는 데 사용되는 중요한 촉매이지만 가격이 비싸 기술 보급에 걸림돌이 되고 있다. 이를 해결하는 방법의 하나로 최근 백금을 톱니 와이어 모양으로 합성해 백금의 양을 10배 정도 절약하는 연구들이 발표돼 큰 파장을 불러일으켰지만, 아직 그 메커니즘이 규명되지 않았다.
정유성 교수 연구팀은 복잡한 촉매 표면의 성질을 빠르게 예측하는 딥러닝 방법들을 고안했는데, 이번에 이를 톱니 백금 와이어에 적용해 해당 촉매의 높은 수소 활성 메커니즘을 규명할 수 있었다.
연구팀이 규명한 톱니 백금 와이어에서의 수소 발생 메커니즘은 기존에 알려진 촉매 직관을 깨는 새로운 메커니즘인 것으로 밝혀졌다. 수소 발생은 물에서 양성자를 받아 수소를 흡착시키는 흡착반응과 흡착된 수소 원자들이 결합해 수소 분자가 형성되는 짝지음 반응의 2단계를 거쳐 일어나는데, 이 두 반응은 일반적으로 같은 반응 자리(reaction site)에서 일어난다.
하지만, 이번에 새롭게 발견된 메커니즘에 의하면, 톱니 백금 표면에서는 울퉁불퉁한 구조로 인해 흡착반응이 잘 일으키는 반응 자리와 짝지음 반응을 잘 일으키는 반응 자리가 따로 존재하고, 이 두 자리의 상승 작용으로 인해 촉매 활성이 400% 이상 증가한다. 마치 분업화를 통해 일의 효율을 높이는 것과 같은 개념이 분자 세계에서도 존재하는 것이다.
정유성 교수는 "분자 수준에서 분업을 통해 전체 반응 효율을 높이는 개념들이 기존에도 있긴 했지만, 단일성분인 백금에서 구조에 따른 분업 현상이 규명된 것은 이번이 처음ˮ이라면서, "단일성분 촉매의 구조를 변화시킴으로써 촉매의 효율을 높일 수 있는 새로운 관점과 설계원리를 제시했다는 점에서 의미가 있다ˮ고 했다.
우리 대학 구근호 박사후연구원이 제1 저자로 참여하고, 톱니 백금 와이어를 합성한 캘리포니아대학교 로스엔젤리스(UCLA)의 듀안 교수 연구팀과 캘리포니아 공과대학교(Caltech)의 고다드 교수 연구팀이 함께 참여한 이번 연구성과는 미국화학회가 발행하는 국제학술지 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society) 온라인 3월 17일 字에 실렸다. (논문명: Autobifunctional Mechanism of Jagged Pt Nanowires for Hydrogen Evolution Kinetics via End-to-End Simulation)
이번 연구는 과학기술정보통신부 산하 한국연구재단의 중견연구자 기초연구사업과 PEMWE용 저가의 고성능 수소 발생반응 촉매 개발 사업의 지원을 받아 수행됐고, KISTI의 슈퍼컴퓨터 자원이 활용됐다.
2021.04.29
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김범준 우아한 형제들 대표, 전산학부에 1억 원 기부
배달의 민족을 서비스하는 우아한 형제들의 김범준 대표가 우리 대학 전산학부에 1억 원의 발전기금을 전달했다.
김범준 대표는 우리 대학 전산학부 동문(학사 93학번, 석사 97학번)이다. 고등학교 2학년 때 한국인 최초로 제4회 국제정보올림피아드(IOI)에 참가해 세계 1위인 금메달을 수상했으며, 우리 대학에 진학한 이후 세계 대학생 프로그래밍 경진대회까지 석권한 일화로도 유명하다.
김범준 대표는 "도움을 준 사람에게 다시 갚는 ʻPay Backʼ 보다는 내가 받은 호의를 다음 세대를 위해 사용하는 ʻPay It Forwardʼ의 방식으로 도울 수 있는 방법을 고민해왔다ˮ고 기부 배경을 밝혔다.
이어, "교수님을 통해 배운 것뿐만 아니라 캠퍼스에서 친구들과 생활하며 얻은 것들을 생각할 때 특히 감사하다ˮ고 전한 김 대표는 "KAIST가 줄 수 있는 여러 가지 경험을 통해 많은 것을 얻어가는 학창 생활이 되었으면 한다ˮ라고 당부의 말도 전했다.
전산학부는 김 대표의 기부금을 학과 공간 확장을 위해 사용할 계획이다.
류석영 전산학부장은 "2016년에 450여 명이었던 전산학부 학부생은 2021년 현재 900명을 넘어섰다ˮ라고 전하며, "인간 중심의 컴퓨팅 기술을 선도적으로 연구 개발하기 위해 더 많은 학생을 교육하고 더 많은 교원을 초빙하고 더 많은 분야와 융합하고 산업계와 함께할 공간이 절실하다ˮ라고 기부금 사용처를 결정한 배경을 설명했다.
전산학부에 1억 원의 발전기금을 전달한 김범준 대표 인터뷰 영상은 카이랑(with KAIST)의 유튜브 채널에서 시청할 수 있다. 김범준 대표 인터뷰 영상 바로가기 => https://www.youtube.com/watch?v=WtYiOF9xOg0
2021.04.28
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