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박오옥, 한상우 교수, 팔 14개 달린 금 나노입자 개발
우리 대학이 중심 입자에 14개의 팔 모양 입자가 달린 이원 구조의 금 나노입자를 개발했다.
이 기술은 팔 모양 입자 주변에서 전기장을 강하게 증폭시켜 표면증강 라만분광을 이용해 미량의 물질도 검출할 수 있다. 이를 통해 화폐 보안물질, 인체 광열치료 등에도 활용 가능할 것으로 기대된다.
생명화학공학과 박오옥 교수, 화학과 한상우 교수, 한국화학연구원 김도엽 박사와가 공동으로 진행한 이번 연구 성과는 광학 재료분야 학술지 ‘저널 오브 머티리얼스 케미스트리 씨(Journal of Materials Chemistry C)’ 4월 21일자 표지논문으로 게재됐다.
중심에 팔 모양의 입자가 달린 이원구조의 금 나노입자는 외부의 빛과 반응해 팔 모양 주변에서 전기장이 강하게 증폭된다. 이를 통해 금 나노입자를 기판으로 활용해 물질을 그 위에 올리면 적은 농도로도 쉽게 물질의 검출이 가능해진다.
하지만 기존 기술은 중심 나노입자에 달린 팔 모양 입자의 크기, 길이를 정밀하게 제어하지 못해 형태가 제각각인 금 나노입자만 얻을 수 있었다.
연구팀은 문제 해결을 위해 14개의 꼭지점을 갖는 사방십이면체 형태의 금 나노입자를 먼저 합성 후 꼭지점 부분만 선택적으로 성장시켰다.
이를 통해 팔이 14개 달린 이원구조의 금 나노입자를 합성했고 팔 크기나 길이를 조절해 광학특성 및 전기장 세기 증폭을 조절할 수 있게 됐다.
연구팀은 유한차분 시간영역법을 통한 시뮬레이션과 표면증강라만산란 실험을 통해 이원 구조에서의 팔의 크기가 작을수록, 몸통 입자의 크기가 클수록 전기장 세기가 강하게 증폭됨을 증명했다.
이 기술을 표면증강라만분광(surface-enhanced Raman spectroscopy)에 이용한다면 물질의 분자 검출 및 분석 등에 응용할 수 있다.
박 교수 연구팀은 이전 연구에서도 美 워싱턴대학 유난 시아(Younan Xia) 교수와의 공동연구를 통해 6개의 팔 모양 입자가 달린 이원구조의 금 나노입자 합성기술을 개발한 바 있다. 이번 연구에서는 이원 구조 금 나노입자의 성장과정 분석과, 더 나아가 이론적 계산을 통한 금 나노입자 표면에서의 전기장 세기가 증폭됨을 확인했다.
또한 실제 표면증강 라만산란 실험을 통한 특정분자 검출 등 다각적 연구를 통해 이원구조 금 나노입자의 응용 가능성을 높였다.
연구팀은 “새로운 접근법을 통한 이원구조 금 나노입자의 팔 개수, 길이 등의 조절로 광학특성 등 물리적 성질을 제어하는 기술을 개발했다”며 “이를 통해 라만분광법을 이용한 물질 검출이나 화폐보안물질 등에 응용 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부 산하의 한국연구재단-선도연구센터지원사업, 나노·소재기술개발사업 및 기초연구사업과 KAIST 기후변화연구허브사업의 지원으로 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 중심입자에 14개의 팔이 달린 이원구조의 금 나노입자와 팔의 크기만 선택적으로 조절된 금 나노입자의 전자현미경 이미지
그림2. 팔 크기 변화에 따른 전기장 세기를 유한차분 시간영영법으로 시뮬레이션한 결과와 표면증강라만 신호 결과
2016.05.10
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〈한국 빛낸 과학기술인〉 기념우표에 이태규 박사 등 3인
우리 대학 화학과에서 후학을 양성했던 이태규 박사가 이론화학에 기여한 공로로 기념우표에 소개됐다.
우정사업본부(본부장 김기덕)는 4월 과학의 달을 맞이하여 한국을 빛낸 명예로운 과학기술인을 소재로 ‘한국의 과학’ 기념우표 3종 70만장을 지난달 21일 발행한다고 밝혔다.
이번에 발행되는 우표에서는 우리나라의 과학기술 발전에 지대한 업적과 발자취를 남긴 과학기술인을 기리기 위해 미래창조과학부와 한국과학기술한림원에서 선정한 총 31인의 과학기술인 중 ‘장영실(기계기술), 허준(의학), 이태규(이론화학)’ 3인이 소개됐다.
이태규(1902~1992) 교수는 일본과 미국을 넘나들며 활동했던 세계적인 이론 화학자로 일본 교토대학에서 이학박사 학위를 받고, 한국인 최초로 같은 대학의 교수로 임명됐다. 해방 후에는 대한화학회를 창립하여 한국 화학계의 터를 다지고 미국으로 건너가서는 리-아이링 이론(Ree-Eyring Theory) 등 우수한 논문을 써서 국제적인 인정을 받았다. 또한 미국 유타대학교와 KAIST에서 후학을 양성하여 한국 화학계의 발전에 크게 이바지했다.끝.
2016.05.02
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KAIST 학위수여식 개최 … 졸업생 2,766명 배출
우리 대학은 19일(금) 오후 2시 교내 류근철 스포츠컴플렉스에서 ‘2016년 KAIST 학위수여식’을 갖는다.
이날 학위수여식에는 홍남기 미래창조과학부 차관, 이장무 KAIST이사장, 고정식 총동문회장을 비롯한 교내외 인사, 졸업생, 학부모 등 5천여 명이 참석한다.
졸업식에서는 박사 570명, 석사 1,329명, 학사 867명 등 총 2,766명이 학위를 받는다. 이로써 KAIST는 지난 1971년 설립 이래 박사 11,093명, 석사 28,841명, 학사 15,688명 등 총 55,622명의 고급 과학기술 인력을 배출하게 된다.
학사과정 수석 졸업의 영광은 화학과 이윤범(22)씨가 차지했다. 이사장상은 수리과학과 진우영 학생, 총장상은 생명과학과 유은희 학생, 동문회장상은 항공우주공학과 조민현 학생, 기성회장상은 전산학부 장윤석 학생이 각각 수상의 영광을 안았다.
강성모 총장은 “KAIST 졸업생은 이제 학문적 깊이와 세상을 바라보는 혜안을 두루 갖췄다”며 “거친 바다로 나가 도전하고 인류발전에 공헌하는 큰 인재가 되기를 바란다”고 당부했다.
한편 이날 학위수여식에서는 강창희 전 국회의장과 패트릭 애비셔(Patrick Aebischer)로잔연방공과대학교 총장에게 KAIST 명예박사 학위가 수여된다. 끝.
2016.02.19
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정보보호대학원, 첫 박사 졸업생 배출
우리대학 정보보호대학원 박사과정에 재학 중인 이일구(38)씨가 19일(금) ‘KAIST 학위수여식’에서 정보보호대학원 1호 박사졸업생으로서 공학박사 학위를 받는다.
서강대 전자공학과와 KAIST 정보통신공학과에서 각각 학 ․ 석사를 받은 이씨는 지난 2012년 KAIST 정보보호대학원 박사과정에 입학한 뒤 4년 만에 ‘무선랜을 위한 간섭 인지 보안통신(Interference-Aware Secure Communications for Wireless LANs)'이라는 논문으로 학위를 받는다.
최근 핫이슈가 되고 있는 사물인터넷 (Internet of Things)및 스마트 기기의 보안과 성능을 향상시키는 통신방법을 박사논문에서 제안한 이씨는 “다가오는 미래에는 사물인터넷 디바이스, 무인자동차, 무인기가 일상생활에 쉽게 사용되어 삶을 풍요롭게 할 것으로 예상되지만 이러한 기술의 상용화를 위해서는 보안이 가장 중요하다”고 연구배경을 설명했다.
그러면서 “통신기기 간 간섭의 영향을 최소화하면서 성능을 유지하고 동시에 에너지 효율과 보안 수준을 높을 수 있는 통신방법을 생각했고, 그 성능과 유효성을 실제 프로토타입으로 구현했다.”라고 말했다.
이 씨는 졸업 후 사물인터넷 및 무선통신 정보보호와 관련된 차세대 와이파이 칩셋 개발에 집중할 계획이다.
한편 2011년 3월 첫 입학생을 받은 KAIST 정보보호대학원은 현재까지 석사 50명, 박사 1명 등 총 51명의 고급 정보보호 전문 인력을 배출했다. 끝.
2016.02.18
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강창희 前 국회의장 • 애비셔 로잔공대 총장, 명예박사 학위
강창희 (前) 국회의장과 패트릭 애비셔 스위스 로잔연방공과대학교 총장이 KAIST에서 명예박사 학위를 받는다.
우리 대학은 19일(금) 열리는 ‘2016년 KAIST 학위수여식’에서 과학기술 발전에 기여한 공로를 인정해 강창희 (前) 국회의장과 패트릭 애비셔 스위스 로잔연방공과대학교 총장에게 ‘명예과학기술학박사’ 학위를 수여한다.
강창희 전 국회의장은 대전고를 졸업하고 육군사관학교를 거쳐 경남대학교에서 경영학 석사와 명예정치학박사 학위를 각각 받았다. 1983년 11대 전국구 국회의원을 시작으로 제12대, 14대, 15대, 16대, 19대 국회의원을 거쳤으며, 제19대 국회에서 전반기 국회의장을 역임했다.
강 전 의장은 육군대학 교수, 국무총리 비서실장, 통신과학기술위원회 위원장, 과학기술부 장관을 역임하면서 △‘과학기술혁신을 위한 특별법’제정 △ 정부출연연구기관의 상용기술 발굴 및 벤처창업 지원 △ CDMA 국가표준 채택 △ 원자력 기술발전 등에 앞장서 과학기술계를 대표하는 정치인으로 평가받고 있다.
특히 1998년 외환위기로 정부가 조직을 축소하는 차원에서 ‘과학기술부’폐지를 결정했으나 강 전 의장이 총리를 찾아가 ‘과학기술이 국가경제 성장 원천’임을 설득해 과학기술부를 존속시키는 데 결정적 역할을 했다는 평가다.
패트릭 애비셔(Patrick Aebischer) 스위스 로잔연방공과대학교 총장은 과학과 대학교육의 발전을 위해 일생을 헌신한 공로를 인정받았다.
애비셔 총장은 1954년 스위스 프리부르(Fribourg)에서 태어났다. 스위스 제네바대학교에서 의학박사 학위를, 스위스 프리부르대학에서 신경과학박사 학위를 각각 취득했다.
2000년부터 16년째 로잔연방공과대학교를 이끌고 있으며 ‘파괴적 혁신’을 통해 로잔공대를 세계대학랭킹 14위(2015 QS 세계대학랭킹)에 올려놓았다.
그는 재임 중에 △ 생명과학과 신설 및 자연과학 분야 확대 △ 산학협력을 위한 ‘혁신 기술공원’ 조성 △ 기술사업화에 특화된 경영 및 금융대학 신설 △ 젊은 교수들을 위한 영년직 제도 신설 △ 재임 중 교원 및 학생 수 2배 증원 등 탁월한 성과를 보여줬다.
그는 또 3개의 스타트업을 창업한 혁신적 기업가다. 자신의 연구성과에 기반을 두고 사이토우 테라퓨틱스(Cyto Therapeutics 1989), 모덱스 테라퓨틱스 (Modex Therapeutics 1996), 아마젠티스(Amazentis SA 2007)를 창업했다. 끝.
2016.02.17
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클라우스 슈밥 세계경제포럼 회장, KAIST서 명예박사 학위
세계경제포럼(WEF)창립자 겸 회장인 클라우스 슈밥(Klaus Schwab) 박사가 KAIST에서 명예박사 학위를 받는다.
KAIST는 7일(월) 오전 교내 KI빌딩 퓨전홀에서 이장무 KAIST 이사장, 강성모 총장, 재학생 등 200여 명이 참석한 가운데 클라우스 슈밥(77) 세계경제포럼 회장에게 명예이학박사 학위를 수여한다.
슈밥 회장은 미래를 내다보는 뛰어난 통찰력과 탁월한 리더십을 바탕으로 지난 40여 년 동안 세계경제포럼을 이끌면서 세계경제발전에 헌신하고 국제 분쟁 해결에 노력해 온 공로를 인정받았다.
슈밥 회장은 1938년 독일에서 태어나 스위스 프리부르대학교(University of Fribourg)에서 경제학 박사, 스위스 연방공과대학교(Swiss Federal Institute of Technology)에서 공학 박사, 미국 하버드대학교 케네디스쿨에서 행정학 석사 학위를 각각 받았다. 이후 제네바 대학교에 최연소 교수로 임용되어 30여 년 동안 경영정책학을 가르쳤다.
슈밥 회장은 세계에서 가장 영향력 있는 인물 중 하나다. 그는 1971년 세계경제포럼의 뿌리인 유럽경영포럼을 창설해 세계경제 발전 방향에 관하여 토론하고 연구하는 모임을 주도해 왔다. 이후 유럽뿐 만 아니라 미국을 비롯한 아시아 지역 인사들까지 참여하면서 자연스럽게 세계경제포럼으로 확대됐다.
오늘날 세계경제포럼은 세계 각국의 정상, 장관, 국제기구 수장, 재계 및 금융계 최고 경영자들이 모여 정보를 교환하고 세계의 현재와 미래에 대해 견해를 나누는‘세계지성의 場’으로 자리 잡았다. 특히 세계 각국에서 참여하는 인물들이 차지하는 비중과 역할 때문에‘세계에서 영향력이 가장 큰 공동체’라는 명성을 얻고 있다.
슈밥 회장은 경제학자로서의 리더십도 보여줬다. 그는 세계경제포럼이 1979년부터 매년 발표하는‘글로벌경쟁력보고서’집필을 주도해 왔는데, 이는 한 나라의 국가 경쟁력을 한 눈에 알 수 있는 가장 권위 있는 보고서로 평가받고 있다.
그는 또 사회적 기업가 양성과 글로벌 리더 양성에도 큰 관심을 보였다. 1998년에는‘사회적 기업가정신을 위한 슈밥재단(Schwab Foundation for Social Entrepreneurship)'을, 2004년에는 전 세계 40세 이하 500여 명이 참가하는‘차세대 지도자 포럼(The Forum of Young Global Leaders)'을 설립했다.
슈밥 회장은“대한민국은 서구사회가 100여 년에 이룩한 근대화를 30년 만에 이룬 국가로 평가받고 있으며 그 뒤에는 KAIST와 같은 대학이 있어 가능했다”라며“그 역사의 주역인 KAIST에서 명예박사 학위를 받게 되어 영광스럽게 생각한다”라고 말했다.
한편, 슈밥 회장은 학위 수여식 행사에 이어‘인류사회에 미치는 파괴적 혁신의 영향력’을 주제로 강연도 진행하는데, 기술발전 및 지정학적 요인들이 우리의 삶을 어떻게 근본적으로 변화시키는지를 설명할 예정이다.끝.
2015.09.07
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쌍둥이 형제, KAIST서 나란히 박사학위 받았다
쌍둥이 형제가 KAIST 학위수여식에서 같은 날 박사학위를 받아 화제다.
김대옥(29 EEWS대학원) ․ 김대우(29 생명화학공학)형제는 13일 오후 교내 류근철 스포츠컴플렉스에서 열린 '2015년 KAIST 학위수여식'에서 나란히 박사학위를 받았다.
[사진설명 : 형 김대옥(왼쪽)박사와 동생 김대우(오른쪽)박사]
형 김대옥 박사는 KAIST 생명화학공학과 학사 ․ 석사를 졸업하고 EEWS 대학원 박사과정에 진학했다. 박사학위 논문제목은 ‘수포화된 나노 동공에서의 가스 분자의 거동 규명 및 해석 : 에너지 환경 기술로의 응용(Investigation on The Behaviors of Gas Molecules in Water-Filled Nanopores: Applications to Energy and Environmental Technology)(지도교수 이 흔)'이다.
김대옥 박사는 “동생과 함께 생활하면서 상대방 분야에 대한 정보를 나누고 토론하면서 협력연구를 할 수 있었던 것이 큰 장점이었다”라고 말했다.
김 박사는 졸업 후 1년간 KAIST 에너지 및 환경시스템 연구실에서 ‘가스 하이드레이트와 다공성 물질’ 분야를 연구한 후 미국대학에 가서 관련분야 실용연구를 계속할 계획이다.
동생 김대우 박사는 KAIST 생명화학공학과 학사를 졸업하고 생명화학공학과 석․박사통합과정에 진학했다. 박사학위 논문제목은 ‘액정 분자의 배향을 이용한 대면적 이차원 물질의 결정 구조 분석(Direct visualization of large-area domains of two dimensional materials by using optical birefringency)(지도교수 정희태)'이다.
김대우 박사는 “대학원 과정 중 힘든 시기마다 허심탄회하게 이야기할 수 있는 형이 있어 어려움을 극복할 수 있었다”며 “KAIST에서 같이 생활하는 동안 연구와 함께 형제간의 우애도 더 깊어졌다”라고 회상했다.
이런 노력으로 김대우 박사는 네이처 나노테크놀러지 등 세계적인 권위를 가진 국제학술지에 25편 이상의 논문을 발표했으며, 삼성전자 휴먼테크 논문 대상 은상(2011년)을 수상하기도 했다.
김대우 박사는 졸업 후 1년간 KAIST 유기광 전자재료 연구실에서 ‘그래핀 및 이차원 물질의 구조 제어’분야를 연구한 뒤 미국 대학에서 이차원 물질의 물성제어와 실용화를 위한 대용량 생산기술 등을 연구할 계획이다.
2015.02.13
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단백질의 생체분자에 대한 결합력 조절기작 규명
우리 학교 생명과학과 김학성 교수와 서문형 박사 연구팀은 단백질이 생체 내 분자를 인식하고 기능을 수행하는데 중요한 단백질의 생체분자에 대한 결합력을 조절하는 메커니즘을 새롭게 밝혀냈다 .
연구 결과는 과학 분야의 권위지인 ‘ 네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications)’ 24일자 온라인판에 게재됐다.
연구팀은 지난해에 단백질의 생체분자 인식 메커니즘을 최초로 밝혀내 Nature Chemical Biology 에 발표한데 이어 , 이번 연구를 통해 단백질이 생체분자에 대한 결합력을 조절하는 핵심 원리를 규명함으로써 생체 내 단백질의 기능과 조절 기작을 보다 명확하게 이해하는 데 크게 기여할 것으로 전망된다 .
효소나 항체 , 호르몬 등으로 대표되는 단백질은 모든 생명체 내에서 다양한 생체 분자를 특이적으로 인식하여 신호전달 , 면역반응 등을 정교하게 진행시켜 생명현상을 유지하고 조절하는데 가장 중요한 역할을 담당한다 . 이런 과정에서 단백질이 생체분자에 대한 결합력은 두 분자 사이의 결합지속 시간이 정해지고 , 단백질의 생체 내 기능을 결정하고 조절하는 핵심 요인이다 . 이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 활성을 보다 정교하게 조절하는 것이 가능해질 것으로 예상된다 .
연구팀은 단백질들이 생체분자를 인식하는 과정에서 , 단백질의 생체분자에 대한 결합력은 두 분자 사이의 비 공유 상호작용의 크기뿐만 아니라 단백질의 고유한 동역학적 성질도 긴밀하게 연관되어 있다는 점에 주목했다 .
김 교수 연구팀은 단백질의 생체분자에 대한 결합력을 결정하는 기본 기작을 규명하기 위해 , 단백질의 allosteric site 에 돌연변이를 가하여 동일한 화학적 접촉면을 가지고 있지만 수십 배에서 수백 배의 결합력 차이를 보이는 다양한 돌연변이 단백질을 제작하였다 . 단백질의 allosteric site 는 생체분자와 직접 결합하는 부위는 아니지만 생체 분자 인식에 영향을 미치는 부위를 지칭한다 .
제작된 돌연변이 단백질들의 고유한 동역학적 성질을 단 분자 수준에서 실시간으로 분석하여 , 생체분자에 대한 결합력이 단백질의 고유한 동력학적 특성인 구조 열림 속도에 직접적으로 연관되어 있음을 밝혀냈다 .
또한 , 단백질이 생체 분자와 직접 결합하는 부위가 아닌 allosteric site 에서 단백질의 고유한 특성을 변화시킬 수 있음을 증명함으로써 , 생체 내 단백질들의 기능을 조절하는 새로운 방법론을 제시하였다 .
연구팀의 이번 결과는 다양한 생명현상을 관장하는 단백질의 특성을 보다 깊이 이해하는데 큰 역할을 하였으며 , 단백질의 생체분자에 대한 결합력을 결정하는 원리를 단백질의 동력학적 관점에서 입증한 것으로 평가되고 있다 .
김 학성 교수는 이번 연구에 대해 “ 지금까지는 단백질의 생체분자에 대한 결합력은 두 분자 사이의 직접적인 상호작용에 의해 결정되는 것으로 알려져 왔지만 , 본 연구를 통해 단백질의 고유한 동력학적 특성 , 즉 구조 열림 속도도 결합력을 결정하는 데 핵심적인 역할을 한다는 새로운 사실을 밝힌 것이 큰 의미가 있다 ” 라고 의의를 밝혔다 .
그림 1. 단백질의 안정한 상태인 열린 구조 (open) 와 불안정한 상태인 부분적으로 열린 구조 (partially closed) 사이의 전환 속도 (kopening; opening rate) 와 결합력 (Kd) 사이의 상관관계 그래프
2014.04.25
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물질 간 온도차이로 전자구름 세계 첫 관찰
모든 물체는 매우 작은 알갱이인 원자로 이루어져 있다. 원자는 모든 무게를 함유하는 원자핵과 그 주변을 구름모양으로 둘러싼 상대적으로 매우 가벼운 전자로 구성돼 있다.
전자의 구름모양을 상온에서도 정확하게 관찰하는 새로운 전자현미경 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 전자구름을 최초 관찰했던 주사터널링현미경 기술 이후 33년만이다.
KAIST(총장 강성모) 나노과학기술대학원 김용현 교수와 한국표준과학연구원 여호기 박사는 온도 차이를 이용해 전압을 발생시켜 선명한 원자의 영상은 물론 전자의 구름모양도 관찰할 수 있는 주사제벡현미경(SSM, Scanning Seebeck Microscope)을 개발했다.
연구 결과는 미국 물리학회가 발행하는 물리학분야 최고 권위지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’ 1일자 온라인 판에 게재됐다.
상온에서도 매우 높은 해상도를 보여주는 주사제벡현미경은 그래핀·반도체의 결함을 원자단위까지 정확하게 관찰할 수 있어 이들 제품의 품질과 가격경쟁력 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 또 주사제백현미경의 원리를 열전소재 연구에 활용하면 차세대 고효율 열전소재를 개발하는데 도움이 될 것으로 전망된다.
고대 그리스 철학자 데모크리토스는 물체를 쪼개고 쪼개다보면 더 이상 쪼갤 수 없는 입자를 만나게 된다고 주장했고 이 입자를 ‘원자’라고 이름 붙였다. 이후 많은 가설과 실험을 거쳐 1920년대 ‘전자는 파동’이라는 양자역학이 확립되었다. 이제 과학자들은 원자 내부에는 원자핵과 주위를 둘러싼 구름 모양의 전자가 존재한다고 믿는다.
이러한 전자의 구름 모양을 최초로 관측한 기술이 1981년 스위스 IBM에서 발명된 주사터널링현미경(STM, Scanning Tunneling Microscope)이고, 현재까지 전자구름을 관측할 수 있는 유일한 기술이었다. 이 발명의 공로로 비니히와 로러 박사는 1986년 노벨 물리학상을 받았다.
그러나 이 기술은 아주 작은 전기신호를 감지하기 위해 초정밀·극저온·무진동 환경이 요구되는 등 응용에 많은 제약이 있었다. 또 전압을 가해 전류를 측정하는 기존 방식은 전류가 흐르면서 원자핵을 둘러싸고 있는 전자구름에 영향을 주어 실제로는 왜곡된 형태를 보는 것이다.
연구팀은 기존 방식을 완전히 탈피, 한쪽에 열을 가해 두 물질의 온도차로 전압이 발생하는 ‘제벡효과’라는 물리현상을 활용했다.
연구팀은 관찰하고자 하는 그래핀을 약간 가열된 온도(37~57℃)에 두고 탐침은 상온(27℃)에 있도록 해 이로 인해 발생되는 전압을 측정했다. 그 결과 상온에서 전자구름이 물결치는 모양을 세계 최초로 관찰하는데 성공했다. 결함주변에서 전자가 물결치는 모양은 양자역학 현상의 주요 특징 중 하나이다.
더 나아가 연구팀은 원자수준 제벡효과로부터 전자구름이 관측되는 이론적 원리를 양자역학에 기초해 규명했으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 실험 결과를 해석하는 기술도 확보했다.
김용현 교수는 “그동안 잘 알려져 있지 않은 나노 열물리 현상을 이해할 수 있는 기본 틀을 잡는데 성공했다”며 “주사제벡현미경 기술이 응집물질 표면연구의 중요한 새 도구로 자리 잡을 것”이라고 말했다.
여호기 박사는 “열과 전자의 상호작용을 이용하면 마치 기존 주사터널링현미경 기술에 자연적인 미분증폭기를 설치한 효과가 발생한다는 사실을 증명한 것”이이라며 “향후 기존 기술과 상호보완적으로 기능할 것”이라고 말했다.
한편, KAIST 나노과학기술대학원 김용현 교수와 한국표준과학연구원 여호기 박사가 공동으로 주도한 이번 연구는 KAIST 나노과학기술대학원 이의섭 석박통합과정 학생과 한국표준과학연구원 조상희 박사가 참여했고, 미래창조과학부 중견연구자지원사업 핵심연구와 글로벌프론티어사업, 신기술융합형성장동력사업의 지원 하에 수행되었다.
그림1. 주사제벡현미경의 개념도와 동작원리. 탐침과 샘플이 각각 다른 온도에 있고 이 때문에 전압이 발생한다.
그림2. 주사제벡현미경을 이용해 상온 그래핀에서 관측된 전자가 물결치는 모양.
2014.04.02
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게임광 박태우 씨, 게임으로 KAIST 박사학위 받아
고등학교 시절 게임에 푹 빠져버려 재수하고 나서야 어렵게 KAIST에 입학했지만 학업과 연구가 부진했던 학생이 KAIST 처음으로 게임 박사학위를 받아 화제다. 주인공은 전산학과 박태우(32, 지도교수 송준화) 씨. 일반고를 졸업하고 2002년 KAIST에 입학한 박 씨는 좋지 않은 성적 때문에 2006년 같은 과 대학원에 간신히 진학했다. 7살 때부터 게임을 했다는 박 씨는 산만하고 집중력이 부족했던 터라 대부분 2년 만에 마치는 석사과정을 2년 반이 되서야 수료했다. 문제는 박사과정이었다. 박사과정은 자신의 진로 및 미래와 직결되기 때문에 가장 중요하지만 박 씨는 초기부터 연구에 집중하지 못하고 겉돌았다. 이를 지켜보던 송준화 교수는 박 씨가 게임제작 동아리 ‘하제(HAJE)’ 회장을 지내면서 모바일 퍼즐 게임을 제작하고 상용화하는 등 직접 게임을 만들었던 경험에 주목했다. 주로 기초분야 연구를 수행하는 KAIST 대학원의 특성상 게임을 좋아하고 산만한 박 씨는 학업에 집중하지 못하기 일쑤였지만 송 교수는 박 씨의 장점을 살려 게임 플랫폼 및 콘텐츠를 모두 개발해 보라고 조언했다. 일반적으로 전산학에서 게임 개발만으로는 박사학위를 받을 수 없다고 알려져 있어 주위에서 대부분 우려를 갖고 심하게 만류하기도 했다. 박 씨는 전통적인 게임으로는 경쟁력이 떨어진다고 판단, 일상생활과 게임을 접목한 차세대 장르의 게임에 대해 고민했다. 그간 게임 때문에 학업에 지장을 받은 박 씨는 게임이 많은 사람들에게 보편적으로 도움이 될 수 있도록 게임에 대한 패러다임을 바꿔보고 싶었다. 박 씨는 일상생활 속에서 즐길 수 있는 게임 아이디어를 찾기 위해 게임에 관심이 많은 동료 및 선후배 학생들과 헬스장, 수영장, 어린이집, 공원 등 수많은 곳을 돌아다니면서 사람들의 행동을 분석하고 토론했다. 이 과정에서 협력과 토론을 통해 창의적인 아이디어를 체계적으로 정리한 경험이 이후의 연구 진행에 큰 밑거름이 됐다. 헬스장에서 런닝 머신처럼 혼자 하는 운동은 지루하기 때문에 중도에 그만두는 행태를 관찰, 다른 사람과 같이 즐기면서 운동하는 새로운 형태의 게임 개발에 착수했다. 박 씨는 런닝 머신이 사람이 달리는 속도를 인식해 자동으로 속도를 조절하는 시스템을 활용, 두 명이 달리는 속도 차이를 이용해 방향을 조절하는 ‘오리배’ 게임 플랫폼을 개발하고 온라인상에 있는 친구들과도 함께 즐길 수 있도록 했다. 이 기술을 활용하면 온라인에 접속할 수 있는 헬스장이라면 전 세계 어디서나 같이 게임을 하면서 운동할 수 있고, 나아가 ‘세계 헬스장 달리기 대회’도 가능하다고 밝혔다. 또 마라톤 동호회도 한 곳에 모일 필요 없이 각자 자기 집에서 가까운 헬스장에서 다른 회원들의 순위를 보면서 운동할 수 있으며 가정에서도 마찬가지로 가능하다. 이와 함께 박 씨는 수영 영법을 이용한 격투기 게임, 대열에서 이탈하는 어린이를 찾아주는 ‘참새 짹짹’ 어플, 훌라후프·자전거·줄넘기를 이용한 운동게임 플랫폼, 사용자의 평소 생활 패턴을 활용한 아바타 게임 등 많은 차세대 운동 게임과 생활 밀착형 서비스 개발을 주도 및 참여했다. 이들 결과물과 논문을 통해 세계적인 수준의 국제 학회에서 대중의 주목을 받았고, 우수 논문, 시연상을 다수 수상하기도 했다. 송준화 교수는 “게임개발 만으로 KAIST에서 박사학위를 받은 사례는 없지만 남의 연구를 따라하지 않으면서 일상생활에서 정말 필요한 게임을 만들면 박사학위를 받을 수 있다고 용기를 주었다”며 “초기에 연구에 잘 적응하지 못해 걱정했는데 학생의 특기를 잘 살려 좋은 결과가 있었다”고 말했다. 박태우 씨는 “인생의 흑역사에는 대부분 게임과 함께 있었고, 끊으려 노력했지만 마약과 같이 중독성이 있더라” 며 “진지하게 연구에 뛰어들 수 있도록 격려해준 지도교수님께 감사드리며 앞으로 인간생활에 보탬이 되는 좋은 게임을 만들고 싶다”고 말했다. 박 씨는 21일 KAIST 학위수여식에서 박사학위를 받고 오는 6월부터 미국 NASA 에임스연구센터(Ames Research Center)에서 근무할 예정이다.
2014.02.20
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정근모 전 과기처 장관, KAIST 명예박사학위 받아
우리 학교는 21일(금) 열리는 ‘2014 KAIST 학위수여식’에서 정근모(75) 전 과학기술처 장관에게 명예과학기술학박사학위를 수여한다. 정 박사는 1969년 한국에 국제 수준의 과학기술대학원 필요성을 느껴 대학원 중심의 이공계 교육기관 구상을 담은 터만보고서를 미국 국제개발처(USAID)에 제출했다. 한국의 산업 발전을 이끌어갈 고급 과학기술 인재 육성을 제안하는 이 보고서는 훗날 KAIST의 전신인 한국과학원(KAIS)을 설립하는 계기가 됐다. 1970년 ‘한국과학원(KAIS) 설립법’이 국회에서 통과한 이후 정 박사는 연구실 디자인부터 교수진 확보, 미국으로부터의 6백만 달러 교육 차관 획득 등 한국과학원 설립을 위해 헌신적으로 노력했다. 정 박사는 19세에 서울대학교 물리학과를 졸업하고 미국으로 건너가 23세가 되던 해인 1963년 미시간주립대학교에서 응용물리학 박사학위를 받았다. 곧이어 미국 플로리대학교의 조교수로 임명된 후 프리스턴대학교 핵융합연구소, MIT 핵공학과 연구 교수를 거쳐 뉴욕공과대학교 전기물리학과 부교수로 임명돼 연구와 후학 양성에 매진했다. 1971년 2월 16일 한국과학원이 설립되자 정근모 박사는 31세의 젊은 나이에 초대 부원장 겸 전자전기공학과 교수로 부임해 한국을 과학기술 중심 국가로 성장하는데 크게 이바지 했다.
2014.02.19
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김현식 학생, 국내 첫 IEEE 박사과정 업적 상 수상
우리 학교 전기및전자공학과 김현식(지도교수 조규형) 박사과정 학생이 국제전기전자공학회(IEEE) 반도체회로분야(SSCS)에서 국내 최초로 ‘박사과정 업적 상(Predoctoral Achievement Award)’을 수상한다.
시상식은 내년 2월 미국 샌프란시스코에서 개최되는 국제고체회로학회(ISSCC)에서 거행되는데 김 씨는 1,000달러의 상금을 받는다.
이 상은 1983년 제정된 이래 국제전기전자공학회 반도체회로분야 회장을 역임한 UC버클리 번하드 보서(Bernhard Boser) 교수, 국제전기전자공학회 고체회로학술지 편집장인 미시건대학 마이클 플린(Michael Flynn) 교수 등 세계적인 석학들이 수상한 바 있다.
이 상은 전 세계에서 반도체회로를 전공하는 박사과정 학생을 대상으로 국제논문, 학업성적, 연구 성과, 추천서 등을 바탕으로 선발한다.
김 씨는 국제고체회로학회와 국제전기전자공학회 등에서 총 15편의 국제저널 및 국제학회 논문을 발표했다. 또 35건의 국내외 특허를 출원하고 삼성전자 휴먼테크논문대상 3년 연속(2회 연속 금상)으로 받은 점을 인정받았다.
2013.12.17
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