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대만 교육부와 글로벌 인재 양성 위한 협약 체결
〈 신성철 총장, 야오리더 교육부장관 대리, 장진슈 국제협력 부국장 〉
우리 대학이 아시아 대학으로서는 최초로 대만(Taiwan) 교육부와 글로벌 인재 양성을 위한 협약을 체결했다.
우리 대학은 신성철 총장이 대만 교육부의 초청으로 26일 대만을 방문해 야오리더(姚立德, Yao Leehter) 장관 대리와 국립 타이완 대학 장슈잉(張淑英, Luisa Shu-Ying Chang) 국제협력부총장 등 고등교육기관 관계자들이 참석한 가운데 대만 국적의 우수한 학생들이 KAIST에서 박사과정을 취득키로 하는 내용의 협약을 체결했다고 27일 밝혔다.
이번 협약을 계기로 우리 대학은 내년 9월부터 4년 간 대만 유학생들에게 장학금 지원과 박사 학위 취득을 위한 다양한 학술적 지원 등을 제공한다.
올 6월 현재 대만 교육부와 교류 중인 대학은 영국 캠브리지, 옥스퍼드, 미국 칼텍, 콜롬비아 대학 등 전 세계의 우수 대학 13곳이다. 우리 대학은 국내 대학 가운데 유일하게 아시아 대학으로는 사상 최초로 대만 교육부와 협약을 체결함으로써 세계적인 과학기술특성화대학으로서의 위상을 재확인했다.
야오리더 대만 교육부장관 대리는 “KAIST는 설립된지 50년이 안됐지만 세계정인 명문 대학으로 급부상하고 있어 아시아 대학 중 최초로 연구 및 학술 교류를 맺게 됐다”며 “학생교류는 물론 교수들과의 공동 연구 등 교류를 대폭 확대해 갈 방침이다” 고 강조했다.
신성철 총장은 “이번 협약으로 4차 산업혁명 시대에 KAIST가 세계 선도 대학으로 위상을 확고히 다지게 됐다”며 “대학이 변화하고 나아가야 할 방향에 대해 대만과 공동 협력해 나갈 것이다”고 말했다.
2018.06.27
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김재관 명예교수, 물리학과 발전기금 1억원 기부
〈김은성 물리학과장, 김재관 명예교수, 신성철 총장, 이순칠 물리학과 교수 〉
김재관 물리학과 명예교수가 제자들을 위해 지난 5월 물리학과 발전기금 1억 원을 기부했다.
김재관 명예교수는 1972년 우리 대학에 부임한 이후 1997년 정년퇴임까지 25년을 재직하며 긴 세월을 연구와 제자양성에 힘써왔다.
김 명예교수는 “KAIST에서 많은 제자를 양성하며 KAIST와 국가 발전에 일조했다는 기쁨과 보람이 있었다”며 “미약하지만 KAIST의 지속적 발전을 위해 발전기금을 전달하게 됐다”고 말했다.
이어 “KAIST 최초의 동문 총장이자 제자인 신성철 총장에게 발전기금을 전달하게 돼 더욱 뜻깊다”며 “KAIST의 지속적 발전을 응원하겠다”고 말했다.
신성철 총장은 “제자를 향한 스승의 따뜻한 마음이 KAIST 발전의 소중한 밑거름이 될 것이다”며 “물리학과 뿐 아니라 우리 대학이 혁신을 거듭해 ‘글로벌 가치창출 선도대학’이 돼 국가 발전에 공헌하고 국민들게 꿈과 자긍심을 드리도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
2018.06.11
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김용훈 교수, 차세대 탄소섬유 개발 위한 이론 규명
우리 대학 EEWS대학원 김용훈 교수 연구팀이 고품질 탄소섬유 개발에 필요한 고분자 전구체와 저차원 탄소 나노소재 간 계면의 원자구조 및 전자구조적 특성을 규명했다.
이번 연구로 차세대 탄소섬유 개발의 이론적 청사진을 제시할 것으로 기대된다.
이주호 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 성과는 국제 과학 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 4월 11일자에 속표지(Inside Back Cover) 논문으로 게재됐다.
탄소섬유는 매우 가벼우면서도 뛰어난 기계적, 열적 특성을 갖고 있기 때문에 초경량 자전거, 골프 클럽 등 스포츠 용품부터 자동차, 항공우주, 원자력 등 다양한 첨단 기술 분야에 활발히 활용되고 있는 신소재이다.
탄소섬유는 전구체(precursor) 고분자를 방사, 안정화 및 탄화 등의 작업을 통해 얻어지며 현재 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN)이 탄소섬유의 주 전구체로 사용되고 있다.
고품질 차세대 탄소섬유를 얻는 방법으로 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 탄소섬유 전구체 고분자 매트릭스에 분산시켜 고분자의 결정성을 높이는 연구가 대표적이다. 탄소나노튜브와 전구체 고분자의 조합이 탄소섬유의 물성을 향상시킬 수 있다는 것도 실험을 통해 확인된 바 있다.
그러나 20년 이상의 연구에도 탄소나노튜브와 전구체 고분자 간 상호작용에 대한 이해는 실험적 접근법의 어려움으로 인해 부족한 상황이다. 따라서 탄소나노튜브를 활용한 고품질 탄소섬유 제작 기술은 한계가 있었다.
김 교수 연구팀은 슈퍼컴퓨터를 활용해 양자역학적 제1원리 기반 멀티스케일 시뮬레이션을 수행해 대표적인 탄소섬유 전구체인 폴리아크릴로나이트릴 고분자가 탄소나노튜브 계면에서 배열되는 과정을 원자 수준에서 체계적으로 재현했다. 또한 탄소나노튜브-폴리아크릴로나이트릴 고분자 계면이 특히 좋은 특성을 보일 수 있는 이유를 연구했다.
폴리아크릴로나이트릴 고분자의 단위체가 누워있는 형태의 특정 원자구조를 선호하고, 이 때 양전하와 음전하가 균형 있게 이동하는 계면 특유의 특성이 발현되므로 이 계면 구조를 최대화 시키는 것이 최적의 대규모 폴리아크릴로나이트릴 고분자 정렬을 유도할 수 있음을 밝혔다.
또한 폴리아크릴로나이트릴 고분자의 정렬도가 그래핀 나노리본과의 계면에서 극대화되는 것을 확인해 최근 각광을 받고 있는 그래핀을 이용해 탄소 섬유의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다는 가능성도 제시했다.
“김 교수는 양자역학에 기반한 전산모사가 첨단 소재·소자의 개발을 위한 기본원리를 제공해 줄 수 있음을 보여준 연구의 예다”며 “이러한 전산모사 연구의 중요성은 컴퓨터 성능 및 전산모사 이론체계의 비약적인 발전과 더불어 더욱 커질 것이다”라고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부 중견연구자지원사업, 나노소재원천기술개발사업, 기초연구실지원사업, 글로벌프론티어사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 표지
그림2. 연구 개요 모식도
2018.04.26
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김유천 교수, 부작용 낮춘 레이저 치료제 개발
〈 노 일 구 박사과정, 김 유 천 교수 〉
우리 대학 생명화학공학과 김유천 교수 연구팀이 기존 광역학 치료제(PhotoDynamic Therapy, 이하 PDT)의 단점을 보완한 근적외선 형광물질 기반의 PDT를 개발했다.
노일구 박사과정이 1저자로 참여하고 바이오및뇌공학과 박지호 교수 연구팀이 공동으로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 2018년도 3월 25일자 표지논문에 게재됐다.
PDT는 약물이나 유전자가 아닌 빛을 이용하는 치료법으로 레이저를 특정부위에 쬐어 산소를 독성을 갖는 활성산소로 변화시켜 세포를 자가 사멸(apoptosis)로 유도할 수 있는 기술이다.
이 기술은 피부병 치료 등 일상에서도 많이 활용되는 치료법이다. 그러나 기존에 이용하는 PDT 조영제의 경우 낮은 효율을 가질 때 오히려 암세포의 유전변형이 발생해 치료효과 감소 등의 부작용이 나올 수 있다.
따라서 치료효과를 극대화하기 위해선 원하는 위치에 많은 물질을 전달하는 것이 중요하며 이를 위해 세포 소기관인 미토콘드리아에 치료효과를 집중시키는 연구가 진행 중이다.
PDT 조영제로 인해 만들어진 활성산소는 미토콘드리아의 막을 공격해 세포 사멸을 일으킨다. 암세포의 미토콘드리아는 일반 세포와 비교했을 때 미토콘드리아 막의 전위 차이가 높아 양전하의 소수성 물질이 더 잘 투입되는 특성이 있다.
연구팀은 이러한 PDT 조영제 효과를 극대화하기 위해 미토콘드리아 타겟팅 그룹인 트리페닐포스포늄, PDT 증강제인 브롬화물, 그리고 용해도 증가를 위한 아민 그룹으로 구성된 물질을 개발했다.
연구팀은 이 기술을 종양이 이식된 실험용 쥐에 주입한 후 종양 부위에 빛을 조사해 항암효과를 유도했고 이를 분석했을 때 효과적으로 표적 치료가 이뤄지는 것을 확인했다.
이 물질은 근적외선 영역에서의 흡광 및 발광을 통한 662 나노미터(nm) 영역 레이저를 사용한다. 이를 통해 기존 가시광선 조영제가 마이크로미터 수준의 깊이를 보였다면 연구팀의 기술은 밀리미터까지 투과성을 가지며 진단 시 가시광역 조영제 보다 100배 이상 감도가 우수한 특성을 갖고 있다고 밝혔다.
연구를 주도한 노일구 박사과정은 “암세포 미토콘드리아에 오래 머물러 있어 레이저를 조사했을 때 원하는 부분에만 부작용 없이 효과적인 치료가 가능하다는 장점이 있다”며 “치료 후 독성이 없이 분해돼 기존 조영제의 단점을 극복할 수 있을 것이다”고 말했다.
김유천 교수는 “기존에 이용되는 진단 및 치료제를 한 단계 더 발전시킨 새로운 플랫폼의 개발을 통해 부작용을 최소화하고 다양한 질병을 치료하는 데 유용하게 사용될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 글로벌프론티어 지원사업 ABC 바이오매스 사업단 및 한국연구재단의 중견연구자지원사업, 바이오의료기술개발지원사업을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. Advanced science 3월 25일자 3호 표지
그림2. 완성된 물질의 화학구조, 미토콘드리아 타겟팅 효과 및 레이저에 따른 ROS 생성 그래프
2018.04.17
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글로벌 대학행정포럼 개최
우리 대학은 22일 오후 2시부터 대전 본교 KI빌딩(E4) 1층 퓨전홀에서 ‘대학발전을 위한 행정의 역할과 혁신사례’를 주제로 글로벌 대학행정포럼을 개최한다.
행정처 주최로 열리는 이번 포럼은 우리 대학 구성원을 비롯해 전국 대학의 행정인력들을 대상으로 진행된다. 세계적 선진대학의 행정전문가 3인을 초청해 각 대학의 행정 선진화 사례를 공유하고 대학행정에 관한 의견을 들을 수 있다.
이번 포럼에서는 김기한 행정처장이 ‘KAIST 행정선진화 추진계획’을 발표하고 이어 △덴마크 공과대학 앤더스 자콥센(Anders Jacobsen) 인사팀장의 ‘덴마크 공대에서의 인사관리 선진화 사례’ △미국 조지아 공대 폴쿤(Paul Kohn) 입학처장의 ‘학생들의 성공을 위한 직원의 리더십 역할’ △일본 교토대학 마사노부 모리타(Masanobu Morita) 부총장의 ‘교토대학에서의 직원 인사관리’ 등의 주제가 발표된다.
이후 방진섭 미래전략실장 주도로 주요 행정팀장들(임찬상 연구지원팀장, 정성훈 입학전형팀장, 민현숙 기술사업화센터장)이 패널로 나서 각 대학들의 행정전문가와 함께 대학행정이 나아가야 할 방향에 대해 토론을 진행할 예정이다.
방진섭 미래전략실장은“KAIST 비전 2031 선포를 맞이해 KAIST가 글로벌 가치창출 선도대학으로 성장하는데 행정이 어떻게 기여할 수 있는지 고민하며 이번 행사를 기획했다”고 말했다.
포럼을 총괄한 김기한 행정처장은 “이번 포럼은 KAIST뿐 아니라 국내 다른 대학에게도 외국 선진대학의 행정노하우와 혁신사례를 공유할 수 있는 소중한 기회가 될 것이다”며 “많은 분들이 참석하셔서 의견을 나누어 주시면 감사하겠다”고 말했다.
2018.03.20
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KAIST 새 비전, '글로벌 가치창출, 선도대학'으로 결정
〈 비전 2031 선포식 기자간담회에서 발언하는 신성철 총장(한국프레스센터) 〉
우리 대학이 ‘글로벌 가치창출, 선도대학’을 그랜드 비전으로 확정하고 13일 발표했다.
KAIST가 마련한 새 비전은 과학기술분야 혁신으로 경제·문화 등 인류사회 전반에 큰 변화를 가져올 것으로 예상되는 4차 산업혁명 시대를 맞아 세계 10위권 선도대학(World-Leading University)으로의 진입을 위한 실제적인 전략이자 플랜이다.
KAIST는 새로운 비전을 발판삼아 제2 도약을 통해 우리 국민들의 자긍심을 높이고 우리나라가 선진국으로 진입하는데 초석이 되겠다는 모든 구성원들의 의지와 염원을 담은 ‘KAIST 비전 2031’을 이날 대내외에 처음으로 공개했다.
KAIST가 발표한 새 비전은 끊임없는 도전과 지속적인 혁신성장을 주요골자로 삼고 있다. 이를 통해 궁극적으로는 인류의 행복과 번영에 기여하는 세계 선도대학으로 제2 도약을 이루겠다는 취지다.
신성철 총장은 13일 오전 기자간담회를 갖고 1971년 개교 이후 지난 47년간 거둔 성과를 기반으로 60주년을 맞는 오는 2031년까지 글로벌 가치를 창출하는 선도대학으로 도약하겠다는 내용의 ‘KAIST 비전 2031’을 설명했다.
그는 비전달성을 위해 KAIST의 새로운 시대정신으로 ‘3C(창의 Creativity·도전 Challenge·배려 Caring) 정신’을 제시하는 한편 ‘교육·연구·기술사업화·국제화·미래전략’등 5개 분야의 혁신방안에 대한 구체적인 액션플랜도 함께 발표했다.
신 총장은 이날 KAIST 설립의 근간이 된 터먼보고서의 마지막 장인 ‘미래의 꿈’을 인용하면서 간담회를 시작했다. 터먼보고서에는 “오는 2000년대에는 KAIST가 국제적 명성의 훌륭한 과학기술대학으로 성장하여 대한민국 교육의 새로운 시대를 여는 선봉장이 될 것이다”라는 내용이 적혀있다고 신 총장은 소개했다.
약 50년 전 터먼보고서의 예상대로 KAIST는 올 3월 현재 1만2천375명의 박사를 포함해 모두 6만1천125명의 졸업생을 배출했다. 졸업생 대부분은 국내·외 대학과 기업·연구소·정부 및 공공기관 등 다양한 분야에 진출해 산업화 시대 우리나라 경제의 초고속 성장을 주도해왔다.
특히 국내 과학기술계 리더급 인력의 23%가 KAIST 출신이다. 과학기술계 리더급 인사 4명중 1명이 KAIST 출신인 셈이다.
KAIST는 창업의 산실이자 벤처 사관학교로도 유명하다. 작년 말 기준 KAIST 동문창업 기업 수는 총 1천456개로 3만2천여 명의 고용창출 효과와 함께 연간 13조 6,000여억 원의 매출액을 기록하고 있다.
반면 작년까지 46년간 정부가 KAIST에 지원한 출연금은 2조9,000여억 원 수준이다. 이를 감안할 경우 투자대비 높은 수익률을 보이고 있기 때문에 전문가들은 정부의 KAIST에 대한 투자를 가장 성공한 프로젝트 중 하나로 꼽고 있다.
KAIST는 이밖에 세계적인 대학평가 기관인 영국 QS의 2017 세계대학 평가에서 41위, 2017년 개교 50년 미만 세계대학 평가에서는 각각 3위를 차지했다. 특히, 톰슨 로이터가 선정한 세계에서 가장 혁신적인 대학평가에서는 2016년과 2017년, 2년 연속 세계 6위에 올랐다.
신 총장은 “지난 50년간 KAIST는 지속적인 성장을 통해 세계적인 대학(World-Class University) 수준의 반열에 올랐지만, 실패와 난관도 많았다”며“진정한 혁신은 실패를 감추는 게 아니라 소중한 학습의 기회로 승화시킬 때 이뤄지는 것”이라고 강조했다.
그는 또 “논문 수 등 과거에 지향해 온 양적 성장보다는 미래 인류사회에 필요한 난제해결과 요소기술 변화중심의 연구에 중점을 두는 질적 성장을 위한 전략의 재정립과 비전을 통해 새로운 KAIST로 거듭날 수 있는 성장방안 수립이 필요했다”고 말했다.
신 총장은 이어 “취임 직후인 작년 4월부터 약 1년 간 교직원·학생·동문부터 외부 전문가·외국인 교수 등 각계 인사 약 140명이 참여한 KAIST 비전 2031 위원회를 총장직속으로 가동해왔다”고 밝혔다.
그는 “치열하게 토론하며 수립한 혁신전략을 구성원과 국민이 공감할 수 있도록 공청회 등 소통의 장을 마련해 오랫동안 숙의하는 과정을 거쳐 최근에야 확정했다”며 KAIST 비전 2031을 만든 배경과 과정에 관해 설명했다.
KAIST가 이날 발표한 그랜드 비전은 교육·연구·기술사업화·국제화·미래전략 등 5대 혁신 분야로 나눠 각 분야별로 5년씩 총 3단계(1단계: ~2021년, 2단계: ~2026년, 3단계: ~2031년)로 설계된 구체적인 액션방안을 담고 있다.
우선 ❶ 교육혁신은 과학기술의 사회적 가치를 높이는 창의리더 양성을 목표로 ▲창의적 잠재력을 갖춘 인재선발 ▲교육과정 및 교육체제 혁신 ▲교육방식 혁신을 주요 추진전략으로 정했다.
창의적 인재선발을 위해서는 다양한 배경을 지닌 학생을 선발하고 학생선발 방법의 개선을 통해 고교교육의 정상화를 지원할 방침이다. 작년 말 기준 각각 16%와 22%를 차지하는 일반고 및 여학생 비율을 오는 2031년까지 각 단계마다 5%씩 확대한다.
외국인 학생 선발도 전체 신입생 수 대비 8.4%인 70여 명 수준에서 2021년 15%, 오는 2031년까지 30% 수준으로 각각 확대할 계획이다.
2019년 3월부터 시행 예정인 융합기초학부 설치를 시작으로 학사과정의 기초과정을 한층 강화하고 유연한 자유학기 및 자유학점 제도 또한 단계적으로 도입·시행한다.
4차 산업혁명에 대비한 직장인의 역량강화를 목적으로 인공지능(AI)·빅데이터 분석 등과 같은 최신 디지털기술을 수강할 수 있도록 기업 인력의 재교육(Upskilling, Reskilling) 프로그램 활성화를 위한 가상 캠퍼스(Virtual Campus)를 대폭 확대·운영한다.
이와 함께 온·오프라인 병행 학습자 중심의 토론식 학습인 ‘에듀케이션(Education) 4.0 ’교과목도 작년 말 기준 581개에서 2026년 900개, 2031년까지는 전체 교과목의 50% 수준인 1,500개로 각각 확대된다. 이밖에 KAIST 무료 온라인 강좌(KOOC) 교과목 수는 작년 12개에서 2026년까지 100개, 2031년까지는 300개로 늘어난다.
인류와 국가의 난제해결 연구를 목표로 삼은 ❷연구혁신을 위해서는 ▲지속가능한 연구혁신 ▲창의적·도전적 연구지원 혁신 ▲글로벌 선도 융·복합 연구그룹 육성을 3대 혁신전략으로 삼아 근원적이고도 지속적인 경쟁력을 확보해나갈 방침이다.
지속가능한 연구혁신을 위해서는 연구원과 연구교수 제도를 혁신하고 초세대 협업연구실 제도를 도입, 운영하기로 했다. 초세대 협업연구실이란 시니어와 주니어 교수 간에 세대를 뛰어넘어 상보적·연속적인 협력을 통해 학문의 대를 잇게 함으로써 학문의 유산을 계승·발전시켜 나가는 제도다. 신 총장이 작년 KAIST 총장에 취임하면서 국내 최초로 도입했다.
KAIST는 이 같은 초세대 협업연구실을 오는 2021년까지 30개 이상 지정, 지원하고 3단계인 2031년까지 이를 60개 이상으로 확대키로 했다. 융합연구와 융합연구가 결합하는 초학제간 융합연구소는 오는 2021년 3개에서 2031년까지 10개로 늘리는 등 4차 산업혁명 연구 활성화에도 적극 나설 방침이다.
이밖에 우수 연구 인력의 비중을 늘리기 위해 오는 2021년까지 전임직 교원의 10%, 2026년까지 20% 수준으로 채용을 확대하고 2031년까지 단계적으로 외국인 교원 수를 한국인 교원 수의 30% 이상 수준으로 증원할 계획이다.
융복합 연구그룹 육성을 위해서는 2021년까지 미래지향적인 플래그십(Flagship) 연구그룹을 5개 선정해 전체 교수의 15%가 참여토록 적극 권장할 방침이다.
KAIST는 이 플래그십 연구그룹을 2단계인 2026년까지 8개로 늘려갈 예정이다. 각 연구그룹별로 글로벌 연구기관들과의 협력연구 과제를 2개 이상 추진하도록 지원하고 전체 전임직 교수의 25% 참여를 목표치로 잡았다.
KAIST는 이를 위해 인간·환경·인공지능을 통합하는 고차원 하이퍼커넥션 포토닉스 등 4차 산업혁명 관련 핵심기술 연구 분야에서 6개, 기능성 뇌신경망 발달 및 조절연구 등 바이오·메디컬·의과학·헬스케어 연구 분야에서 2개, 에너지·환경 연구 분야와 국방과학기술 연구 분야에서 각각 1개씩 모두 10개의 융·복합 플래그십 연구 분야를 선정했다.
❸기술사업화 혁신목표는 가치창출 기업가형 대학이다. KAIST는 이를 위해 ▲기업가 정신교육 설계 및 확산 ▲창업지원 기반조성 ▲지식재산 창출 및 관리 프로세스 전문화 ▲기술출자 확대 및 산학협력 클러스터 구축을 혁신전략으로 정했다.
주요 세부내용으로는 2021년까지 학부생을 대상으로 기업가정신 교과목을 50%까지, 그리고 2026년과 2031년까지는 각각 75%와 100% 필수 수강케 하고 창업프로그램은 현행 학사에서 석·박사 과정까지로 확대한다.
대학 내 지적재산을 관리하고 보유기술을 발굴하는 역량강화에도 적극 나선다. 이를 위해 민간 기업 등으로의 기술이전 업무를 전담하는 TLO 조직에 대한 기능조정과 전문성을 보강하는 한편 자율성 확대를 통해 장기적으로 2031년까지는 이를 완전 독립조직으로 분리할 계획이다.
이와 함께 문지캠퍼스에 벤처기업을 적극 유치하고 기술출자기업 설립을 위한 기반조성과 함께 각종 제도를 손질하거나 도입한다.
기술사업화의 빠른 진행을 위해 이스라엘 요즈마 펀드와 같은 국내외 창투사로부터 기술출자를 받을 수 있도록 업무협력을 강화하는 등 기술출자 확대는 물론 KAIST 캠퍼스에 산학협력 클러스터 구축을 적극 추진할 방침이다.
KAIST의 국제적 역량을 배양하고 위상 증진을 목적으로 ❹국제화 혁신을 위한 전략은 ▲글로벌 캠퍼스 ▲해외 국제캠퍼스▲KAIST 주도의 국제연구 ▲KAIST 발전 모델 제3세계 확산 등 모두 4개로 정했다.
우선 KAIST 대전 본원과 서울 캠퍼스 등을 언어와 문화장벽이 없는 외국인 친화적인 글로벌 캠퍼스로 조성하는 한편 글로벌 우수교수와 학생·연구원유치에도 적극 나설 계획이다. 국제화를 위한 교두보 마련을 위해 해외 캠퍼스 설립도 적극 추진키로 했는데 늦어도 2031년까지는 최소 1개 이상의 해외 캠퍼스를 설치, 운영한다.
KAIST의 위상 제고를 위해서 최첨단 분야의 국제 공동컨소시엄에 참여를 확대하고 해외대학 및 기업들의 연구소 브랜치 유치를 위한 활동에도 적극 나설 방침이다.
특히, KAIST 발전 모델을 제3세계에 확산시키기 위해 케냐 등 개발도상국을 대상으로 연구봉사단을 파견해 장비 지원과 함께 적정기술을 보급하는 한편 과학기술대학원 설립과 교육을 지원할 방침이다.
이밖에 2026년까지 ASEAN-KAIST R&D Center를, 그리고 2031년까지 KAIST Spirit & Mind 재단 설립을 각각 추진할 계획이다.
신 총장은 “비전 2031은 설립 60주년을 맞는 2031년까지 세계 10위권 선도대학으로의 도약을 이루기 위한 중장기 플랜이자 전략”이라고 말했다.
아울러 신 총장은 “개교 100주년을 맞는 2071년까지 내다보는 비전까지 정하긴 어렵지만 KAIST의 설립목적을 되새기면서 급격한 사회변화에 따른 시대적인 사명과 책임, 시대정신을 새롭게 정하고, 이를 확산·전파하는 과정을 통해 향후 50년 후 미래 KAIST의 목표달성을 위한 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다”고 덧붙였다.
마지막으로 그는 모든 KAIST 구성원들이 뉴 비전에 대한 확신과 함께 자신감을 가지고 추진하자는 뜻에서 KAIST 비전 2031 보고서(일명 제2 터먼보고서)에 “2031년 KAIST는 교육·연구·기술사업화 혁신을 통해 4차 산업혁명의 선봉장이 될 것이다. 더욱이 국민들의 자긍심을 고양하고 대한민국을 선진국으로 발전시키는 초석이 될 것이다”라는 내용을 담았다고 소개하면서 설명회를 마무리했다.
2018.03.13
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성형진 교수, 미세유체 칩 내 액적 부피 제어 기술 개발
우리 대학 기계공학과 성형진 교수 연구팀(유동제어연구실)이 고주파수의 음향방사현상을 이용해 미세유체 칩 내 액적의 부피를 정교하게 제어하는 기술을 개발했다.
초소형 미세유체 칩 내에서 극미량의 유체 샘플을 이용해 복잡한 반응 및 실험을 수행하기 위해서는 정교한 미세유체역학기술이 요구된다. 특히 서로 섞이지 않는 두 유체로 구성된 미세액적을 기반으로 하는 액적 기반 미세유체역학 분야에서 액적의 부피를 정교하게 제어하기 위한 액적 분할 기술의 개발을 위해 많은 노력이 있었다.
하지만 지금까지 개발된 미세액적 분할 기술은 정교한 액적 부피 제어가 어렵고 복잡한 시스템이 요구되며 제한된 유체 샘플에만 적용 가능하고 병렬 조작이 어려운 한계를 지니고 있었다.
이번 연구에서 연구팀은 고주파수 음파를 이용해 미세유체 칩 내 움직이는 미세액적에 국소적으로 음향 방사력을 인가해 원하는 크기로 액적을 분할할 수 있음을 보였다.
개발된 음향방사현상 기반 액적 분할 기술은 액적 내 샘플에 물리적 손상을 가하지 않으면서도 비접촉식으로 표지 없이 액적을 정교하게 분할할 수 있다는 점에서 기존 기술 보다 진일보한 기술이라는 평가를 받았다.
아울러 기존의 액적 분할 기술들이 외력과 액적 이동 방향이 수직을 이루는 직교 배열을 차용하고 있는 것과 달리 두 방향이 나란한 평행 배열을 채택하여 병렬 조작이 가능하다.
또한 기존 기술과 달리 미세유체 칩과 외력 생성을 위한 기판의 비가역적 결합이 필요하지 않아 미세유체 칩을 손쉽게 교체할 수 있다는 특징을 지녀 기존 기술보다 상용화 유리한 기술이다.
박진수 박사과정이 제 1저자로 참여한 이번 연구는 영국왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 미세유체역학 및 마이크로타스(microTAS) 분야의 국제학술지 랩온어칩(Lab on a Chip)지 2018년 3호의 표지논문으로 선정됐다.
박진수 박사과정은 “본 연구에서 개발된 기술을 통해 미세액적에 국소적으로 음향방사력을 가해 미세유체칩 내 움직이는 미세액적을 원하는 크기로 정교하게 분할할 수 있다”고 말했다.
성형진 교수는 “본 연구에서 개발된 기술이 액적 기반 미세유체역학을 활용한 제약, 생화학, 물질합성, 의학, 생명공학 연구 등에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 KAIST-KUSTAR, 한국연구재단의 창의연구지원사업과 글로벌박사펠로우십, 극지연구소의 지원으로 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 랩온어칩 표지논문
2018.03.02
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강정구 교수, 수십 초 내 충전가능한 물 기반 저장소자 개발
우리 대학 EEWS대학원 강정구 교수 연구팀이 수십 초 내 급속충전이 가능한 물 기반의 융합에너지 저장소자를 개발했다.
이 기술은 그래핀 기반의 고분자 음극 및 나노 금속 산화물 양극 개발을 통한 높은 에너지 밀도를 가지며 급속 충전이 가능한 융합 에너지 저장소자로 향후 휴대용 전자기기에 적용 가능할 것으로 기대된다.
옥일우 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 에너지재료분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’ 1월 15일자에 게재됐다.
기존의 물 기반 에너지 저장장치는 낮은 구동전압과 음극재료의 부족으로 에너지 밀도가 낮고 급속 충전에 한계가 있었다.
에너지 저장장치는 두 전극에 의해 에너지 저장 용량이 정해지며 양극, 음극의 균형이 이뤄져야 고안정성을 갖는다. 일반적으로 두 전극은 전기적 특성에 차이를 보이고 이온 저장 과정이 다르기 때문에 불균형에 의한 낮은 용량 및 안정성을 보이곤 한다.
연구팀은 전극의 표면에서 빠른 속도로 에너지 교환을 이루게 하고 양극 사이의 에너지 손실을 최소화시킴으로써 고성능 에너지 저장장치를 구현하는 데 성공했다.
연구팀이 개발한 음극소재는 전도성 고분자 물질로 배터리, 슈퍼커패시터 전극 재료로 활용 가능하다. 그래핀 표면과 층 사이에서 그물 모양의 최적화된 외형으로 기존 음극소재에 비해 높은 에너지 저장용량을 갖는다.
양극소재는 나노크기 이하의 금속 산화물이 그래핀 표면에 분산된 외형을 이루고 원자와 이온이 일대일로 저장되는 형식이다.
두 전극을 기반으로 한 연구팀의 에너지 저장 소자는 고용량과 함께 높은 에너지 및 출력 밀도를 보이며 음극과 양극의 물리적 균형을 통해 매우 안정적인 충, 방전 결과를 보였다.
연구팀이 개발한 물 기반 융합에너지 저장소자는 기존의 물 기반 배터리에 비해 100배 이상으로 높은 최대 출력 밀도를 보이며 급속 충전이 가능하다. 또한 10만 번 이상의 높은 충, 방전 전류에서도 용량이 100퍼센트 유지되는 고 안정성을 보였다.
연구팀의 에너지 저장 소자는 USB 충전기나 소형태양전지 등의 저전력 충전 시스템을 통해서도 2~30초 내에 충전이 가능하다.
강 교수는 “친환경적인 이 기술은 제작이 쉽고 활용성이 뛰어나다. 특히 기존 기술 이상의 고용량, 고안정성은 물 기반 에너지 저장장치의 상용화에 기여할 것이다”며 “저전력 충전 시스템을 통해 급속 충전이 가능하기 때문에 휴대 가능한 전자 기기에 적용할 수 있을 것이다”고 말했다.
강원대학교 정형모 교수와 공동으로 진행한 이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업의 하이브리드인터페이스기반미래소재연구단(단장 김광호)의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 실험을 통해 구동된 저장소자 사진
그림2. 물 기반 융합 에너지 저장소자 모식도
그림3. 고분자 사슬 음극 및 금속 산화물 양극 표면 이미지
2018.02.20
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최성율, 박상희 교수, 전자기기용 저전력 멤리스터 집적회로 개발
우리 대학 전기및전자공학부 최성율 교수와 신소재공학과 박상희 교수 공동 연구팀이 메모리와 레지스터의 합성어인 멤리스터(Memristor)를 이용해 저전력 비휘발성 로직-인-메모리 집적회로를 개발했다.
레지스터, 커패시터, 인덕터에 이어 4번째 전자 회로 소자인 멤리스터를 통한 기술로 새로운 컴퓨팅 아키텍처(하드웨어와 소프트웨어를 포함한 컴퓨터 시스템 전체 설계방식)를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
장병철, 남윤용 박사과정이 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 재료분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 1월 10일자 표지 논문으로 게재됐다.
4차 산업혁명 시대는 사물인터넷, 인공지능 등의 정보통신 기술 기반을 통해 발전되고 있으며 이는 사용자 친화적인 유연, 웨어러블 기기를 활용해 제공될 것으로 보여진다.
이러한 측면에서 저전력 배터리를 기반으로 한 소프트 전자기기의 개발에 대한 필요성이 커지고 있다.
하지만 기존 트랜지스터로 구성된 메모리와 로직회로 기반의 전자 시스템은 문턱전압 이하 수준의 트랜지스터 누설 전류(subthreshold leakage current)에 의한 대기전력 소모로 인해 휴대용 전자기기로의 응용에 한계가 있었다. 또한 기존 메모리와 프로세서가 분리돼 있어 데이터를 주고받는 과정에서 전력과 시간이 소모되는 문제점도 있었다.
연구팀은 문제 해결을 위해 정보의 저장과 로직 연산 기능을 동시에 구현할 수 있는 로직-인-메모리 집적회로를 개발했다.
플라스틱 기판 위에 비휘발성의 고분자 소재를 이용한 멤리스터, 산화물 반도체 소재를 이용한 유연 쇼트키 다이오드 선택소자(Schottky Diode Selector)를 수직으로 집적해 선택소자와 멤리스터가 일대일로 짝을 이루는 1S-1M 집적소자 어레이를 구현했다.
연구팀은 기존의 아키텍처와는 달리 대기 전력을 거의 소모하지 않는 비휘발성 로직-인-메모리 집적회로를 구현해 새로운 컴퓨팅 아키텍처를 개발했다. 또한 어레이 상에서 소자 간에 흐르는 스니크(sneak) 전류라고 불리는 누설 전류 문제도 해결했다.
그 밖에도 연구팀의 기술은 병렬 컴퓨터 방식인 하나의 명령어로 여러 값을 동시에 계산하는 단일 명령 다중 데이터 처리(Single-Instruction Multiple-Data, SIMD)를 구현했다.
최 교수는 “멤리스터와 선택소자의 집적을 통해 유연한 로직-인-메모리 집적회로를 구현한 이번 연구는 유연성과 저전력성을 가진 메모리와 로직을 동시에 제공한다”며 “모바일 및 웨어러블 전자시스템의 혁신을 가져 올 수 있는 원천기술을 확보했다는 의의를 갖는다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 추진하는 글로벌프론티어사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 저널에 게재된 표지논문 사진
그림2 유연 멤리스티브 비휘발성 로직-인-메모리 회로와 소자 단면 고해상도 투과전자현미경 이미지
그림3. 비휘발성 메모리 소자 응용을 위한 인가전압에 따른 소자 성능 확인
그림4. 유연 1S-1M 집적 소자 어레이의 병렬 로직 연산
2018.02.13
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양찬호 교수, 전기적 위상 결함 제어기술 개발
〈 양 찬 호 교수, 김 광 은 박사과정 〉
우리 대학 물리학과 양찬호 교수 연구팀이 강유전체 나노구조에서 전기적인 위상 결함을 만들고 지울 수 있는 기술을 개발했다.
이 기술을 통해 전기적 위상 결함 기반의 저장 매체를 개발한다면 대용량의 정보를 안정적으로 저장할 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구는 포스텍 최시영 교수, 포항 가속기연구소 구태영 박사, 펜실베니아 주립대학 첸(Long-Qing Chen) 교수, 캘리포니아 대학 라메쉬 교수 등과 공동으로 수행됐다. 김광은 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 1월 26일자에 게재됐다.
위상학은 물체를 변형시켰을 때 물체가 가지는 성질에 대한 연구를 하는 학문으로, 원과 삼각형은 위상학적으로 동일한 물질이라고 할 수 있다.
2016년도 노벨 물리학상 발표 기자회견에서 노벨위원회는 위상학의 개념을 구멍이 한 개 뚫린 베이글 빵, 구멍이 없는 시나몬 빵, 유리컵 등에 비유했다. 시나몬 빵과 유리컵은 다르게 보이지만 구멍이 없다는 점만 따지면 위상학적으로 같은 물질이 된다. 하지만 구멍의 개수가 다른 베이글과 시나몬 빵은 위상학적으로 다른 물질이 되는 식이다.
즉 물질에서 위상학적이라 함은 연속적인 변형으로는 그 특성을 변화시킬 수 없는 절대적인 보존량을 말한다. 이러한 위상학적 특징을 이용해 정보저장 매체를 만들면 외부의 자극으로부터 보존되며 사용자의 의도대로 쓰고 지울 수 있는 이상적인 비휘발성 메모리를 제작할 수 있다.
강유전체와 달리 강자성체(자기적 균형이 깨진 상태, 외부 자기장을 제거해도 자기장이 그대로 남아있음)의 경우는 소용돌이 형태의 위상학적 결함 구조가 이미 구현됐다.
반면 외부 전기장 없이도 스스로 분극을 갖는 강유전체는 자성체에 비해 위상학적 결함 구조를 더 작은 크기로 안정시키고 더 적은 에너지를 이용해 조절할 수 있다는 장점이 있음에도 불구하고 초보적인 연구 단계에 머물러 있었다. 실험적으로 위상학적 결함 구조를 어떻게 안정화시키며 어떠한 방식으로 조절할 것인지에 대한 연구가 부족했기 때문이다.
연구팀은 문제 해결을 위해 강유전체 나노구조에서 비균일한 변형을 줘 위상학적 결함 구조를 안정시키는 데 성공했다. 연구팀은 강유전체 나노접시(ferroelectric nanoplate) 구조를 특정 기판 위에 제작해 접시의 바닥면에는 강한 압축 변형을 주는 동시에 옆면과 윗면은 변형에서 자유로운 구조를 만들었다.
이러한 구조는 방사형으로 압축변형 완화(Compressive strain relaxation)가 일어나 격자의 변형이 오히려 강유전체의 소용돌이 구조를 안정화시키게 된다. 연구팀은 이번 연구가 고밀도, 고효율, 고안정성을 갖춘 위상학적 결함기반 강유전 메모리에 핵심적인 원리를 제시했다고 말했다.
양 교수는 “강유전체는 부도체이지만 위상학적 강유전 준입자가 국소적으로 전자 전도성을 수반할 수 있어 새로운 양자소자 연구로 확대될 수 있을 것이다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 창의연구지원사업, 선도연구센터지원사업, 글로벌프론티어사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 전기적 위상 결함 개수를 조절하여 만든 5가지의 다른 위상 구조
2018.02.08
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최성율 교수, 이차원 소재 이용한 초저전력 유연메모리 개발
〈 최성율 교수, 장병철 박사과정 〉
우리 대학 전기및전자공학부 최성율 교수와 생명화학공학과 임성갑 교수 공동 연구팀이 2차원 소재를 이용한 고집적, 초저전력 비휘발성 유연 메모리 기술을 개발했다.
연구팀은 원자층 두께로 매우 얇은 이황화몰리브덴 채널 소재와 고성능의 고분자 절연막 소재를 이용해 이 기술을 개발했다.
우명훈 석사(현 삼성전자 연구원)와 장병철 박사과정 학생이 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 국제적인 재료분야 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 11월 17일자 표지 논문으로 게재됐다.
사물인터넷, 인공지능, 클라우드 서버 기술 등의 등장으로 인해 메모리 중심의 컴퓨팅 전환과 함께 웨어러블 기기 산업의 수요 증가로 고집적, 초저전력 비휘발성 유연 메모리에 대한 필요성이 커지고 있다.
특히 원자층 두께의 매우 얇은 이황화몰리브덴 반도체 소재는 최근 포스트 실리콘 소재로 주목받고 있다. 이는 얇은 두께로 인해 기존 실리콘 소자에서 나타나는 단채널 효과를 억제해 고집적도 및 전력 소모 측면에서 장점을 갖기 때문이다.
또한 얇은 두께로 인해 유연한 특성을 가져 웨어러블 전자소자로의 응용이 가능하다는 이점이 있다.
하지만 이황화몰리브덴 반도체 소재는 불포화 결합(dangling bond)을 갖지 않는 표면 특성으로 인해 기존의 원자층 증착 장비로는 얇은 절연막을 균일하고 견고하게 증착하기 어렵다는 한계가 있다.
게다가 현재의 액상 공정으로는 저유전율 고분자 절연막을 10나노미터 이하로 균일하게 대면적으로 증착하기가 어려워 저전압 구동이 불가능하고 포토리소그래피 공정과 호환이 이뤄지지 않았다.
연구팀은 문제 해결을 위해 ‘개시제를 이용한 화학 기상증착법(initiated chemical vapor deposition, iCVD)’을 이용해 고성능의 고분자 절연막을 개발해 해결했다.
연구팀은 iCVD 공정을 이용해 이황화몰리브덴 반도체 소재 위에 10나노미터 두께의 터널링 고분자 절연막이 균일하고 견고하게 증착됨을 확인했다.
연구팀은 기존의 이황화몰리브덴 반도체 메모리 소자가 20V 이상의 전압으로 구동되는 반면 이번에 제작한 소자는 10V 부근의 저전압으로 구동됨을 확인했다.
최 교수는 “인공지능, 사물인터넷 등 4차산업혁명의 근간인 반도체 소자기술은 기존 메모리 소자를 뛰어넘는 저전력성과 유연성 등의 기능을 갖춰야 한다”며 “이번 기술은 이를 해결할 수 있는 소재, 공정, 소자 원천 기술을 개발했다는 의의를 갖는다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 추진하는 글로벌프론티어사업, 미래소재 디스커버리 사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. Advanced Functional Materials 표지
그림2. 제작된 비휘발성 메모리 소자의 개념도 및 소자 단면 고해상도 투과전자현미경 이미지
2017.12.18
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KAIST 아프리카 봉사단 ‘월드프렌즈 ICT봉사단 상' 수상
KAIST 아프리카 봉사단은 12월 5일, 한국정보화진흥원(NIA)이 개최한 ‘2017 월드프렌즈 ICT 봉사단 성과보고대회’ 에서 모든 부분의 상을 휩쓸었다.
한국정보화진흥원은 지난 2011년부터 세계 여러 개도국에 ICT 봉사단을 파견해 왔으며, 2015년부터 KAIST 글로벌리더십센터와 함께 아프리카에서 ICT 교육 봉사프로그램을 진행해왔다.
월드프렌즈 ICT 봉사단 성과보고대회는 매년 개도국에서 활동하고 온 봉사단원들이 서로의 경험을 공유하고 글로벌 역량을 배양하는 소통과 협력의 장으로 운영되고 있다. 이번 성과보고대회에는 21개국에 파견되었던 446명의 봉사단원을 대상으로 진행하였으며, 우수활동팀/활동수기/UCC 부문 공모전 시상식도 함께 진행되었다.
KAIST 아프리카 봉사단은 이번 성과보고대회에서 탄자니아로 봉사활동을 떠난 HILMI팀(정은석, 강성주, 이태영, 윤승현)이 우수활동팀 대상으로 선정되어 과학기술정보통신부장관상과 부상을 수여 받았다. 또한 에티오피아에서 봉사활동을 한 APPrica팀 (김진영, 김대영, 민종관, 전문휘), WITH팀(손수연, 김한나, 남경욱, 명재민 )도 각각 우수상에 선정되어 한국정보화진흥워장상 및 부상을 수여 받았다. 이외에도 활동수기 공모전에서 HILMI팀의 이태영 학생이 대상을 수상하였으며, UCC 부문 공모전에서 HILMI팀이 최우수상, Ethitogether팀의 석창훈 학생이 우수상을 수상하였다.
특히 이날 탄자니아 봉사활동팀인 HILMI는 우수활동팀 대상, UCC 공모전 최우수상, 활동수기 공모전 대상을 수상하여 3관왕을 달성하는 영예를 안았다.
KAIST 월드프렌즈 ICT 봉사단은 총 32명의 학생으로 구성되어 지난 7월 6일부터 8월 5일 한 달 동안 에티오피아 ‘아디스아바바 과학기술원(AAiT)’과 ‘아마다 과학기술대학교(ASTU)’에서 안드로이드 Application 개발, 포토샵, MS Office 등 기초 IT 교육과 K-POP, 한국어 교육, 난타 공연 등 한국문화 교육을 제공했으며, 탄자니아 ‘넬슨 만델라 공과대학(NM-AIST)’과 ‘스타 고등학교’아두이노 프로젝트, ICT 교육 및 사이언스 페어 준비 등 봉사 활동을 진행하였다.
2017.12.08
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