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CES 2024에서 인공지능, 지속가능성 기술 선보이다
우리 대학이 이달 9일부터 12일까지 4일간 '국제전자제품박람회(이하, CES 2024)'에 참가한다.
CES 2024는 미국 라스베이거스에서 진행되는 세계 최대 규모의 박람회다. 'KAIST, 글로벌 가치창출(the Global Value Creator)'을 슬로건으로 정한 올해 전시에서는 '인간 지능, 이동성 및 현실의 범위 확장'과 '인간 보안(Human Security) 및 지속 가능한 발전의 추구'라는 두 가지 주제 아래 출품 기술을 선정했다.
인공지능, 모빌리티, 가상현실, 헬스케어 및 인간 보안, 지속가능발전 등 각기 다른 분야에서 두각을 드러내고 있는 24개의 창업기업 및 예비창업팀의 기술이 KAIST가 라스베이거스 유레카 파크에서 약 232㎡ 크기로 단독 운영하는 부스에서 관람객을 맞을 예정이다.
'인간 지능, 이동성 및 현실의 범위 확장'과 관련된 기술을 다루는 첫 번째 분야에서는 ▴마이크로픽스 ▴파네시아 ▴딥오토 ▴엠지엘 ▴리포츠 ▴나니아랩스 ▴엘팩토리 ▴한국위치기술 ▴오드아이 ▴플랜바이테크놀로지스 ▴무빈 ▴스튜디오랩 등 12개 기업이 참여한다.
'인간 보안 및 지속 가능한 발전의 추구' 분야에서는 ▴알데바 ▴에이디엔씨(ADNC) ▴솔브 ▴아이리스 ▴블루디바이스 ▴배럴아이 ▴티알 ▴에이투어스 ▴그리너즈 ▴아이론 보이즈 ▴샤드파트너스 ▴킹봇 등 12개 업체의 기술이 소개된다. 특히, '알데바'는 생체 모사 소재 및 프린팅 기술로 2023년 대한민국 기업 대상 및 도전 K-Startup 대통령상을 받은 기업으로 현재까지 45억 원 규모의 투자 유치를 달성했다. '나니아랩스'는 제조업 인공지능(AI) 디자인 솔루션 기술을 앞세워 2022년 K-테크 스타트업 대상을 수상했고, 현재까지 35억 원의 투자를 유치했다. '파네시아'는 2024 CES에서 혁신상을 수상한 기업으로 혁신적인 팹리스 인공지능(AI) 반도체 기술을 인정받아 시드라운드(초기 투자단계)로만 160억 원의 투자를 유치했다.
한편, 학생창업팀도 이번 전시에서 활약한다. '스튜디오랩'은 상품 이미지를 업로드하면 상세 페이지를 자동으로 생성하는 소프트웨어인 '셀러캔버스'를 개발해 2024 CES에서 인공지능 부문 최고혁신상을 수상했다.
KAIST 전시관 중앙 스테이지에서는 9일부터 11일까지 참여기업 인터뷰를 진행할 예정이며, 10일 오후 5시부터 오후 7시까지 초청 투자자와 참여기업이 네트워킹하는 KAIST 나이트(NIGHT) 이벤트도 열린다.최성율 기술가치창출원장은 "KAIST는 이번 CES 2024에서 딥사이언스 및 딥테크에 기반한 창업기업을 통해 인류의 지능·모빌리티·공간의 한계를 극복하고, 인간 보안 및 지속가능발전의 문제를 해결하는 글로벌 가치창출 선도대학의 비전을 실현하는 성과를 보여줄 계획이다"라고 밝혔다.
2024.01.02
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2023 글로벌 스타트업 인턴십 세미나 개최
우리 대학 국제협력처 글로벌사업기획센터가 지난달 29일(수)부터 3일간 '2023 글로벌스타트업 인턴십 세미나 (Global Startup Internship Seminar, 이하 GSIS)'를 온·오프라인으로 개최했다.
이번 GSIS는 학생들이 미국 스타트업 인턴십 정보를 접할 수 있도록 지원하는 행사로 지난해 열린 'KAST 글로벌 스타트업 인턴십 박람회(Global Startup Internship Fair: GSIF)'에 이어 보다 더 발전된 형태로 기획됐다.
우리 대학 동문 기업인 임프리메드(Imprimed), 사운더블헬스(Soundable Health), 베슬 에이아이(Vessl AI), 비 가라지(B Garage), 유니코 (UNEEKOR), 브링코(Bringko) 등 인공지능, 바이오, 디지털 헬스케어, 드론, 이커머스(e-commerce) 분야의 6개 스타트업이 초청되었으며, 80여 명의 재학생이 참여했다.
이번 세미나에 초청된 기업들은 사전 신청자들을 대상으로 회사를 소개와 진로 상담을 진행했다. 오프라인 연사로 초청된 KAIST 동문기업 사운더블헬스 송지영 대표는 "후배들에게 회사를 소개하고 글로벌 인턴십에 도전할 수 있는 기회를 제공하게 되어 매우 뜻깊다"고 말하며 참여 소감을 밝혔다.
이번 세미나에서는 스타트업 기업 소개 및 상담 세션뿐만 아니라 미국 인턴십 지원 이력서 및 이메일 작성법, 우리 대학 재학생의 실리콘밸리 정착 및 인턴십 경험 소개, J1 비자 설명회도 진행되어 미국 인턴십을 준비하는 학생들에게 다양한 정보를 제공하는 자리로 진행됐다.임만성 국제협력처장은 "GSIS를 통해 글로벌 기업가 정신을 함양한 KAIST 학생들이 자신감을 가지고 글로벌 무대에서 활약하는 예비 창업가로 성장하기를 바란다"라고 말하며, "장기적으로는 이번 행사의 성과를 KAIST의 다른 글로벌 창업 프로그램과 연계해 발전시켜 나갈 계획"이라고 전했다.
2023.12.04
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2023 혁신창업국가 대한민국 국제심포지엄 개최
우리 대학이 8일부터 이틀간 국회의원회관에서 ‘2023 혁신창업국가 대한민국 국제심포지엄’을 개최한다.
딥테크 창업기업들은 첨단과학기술을 기반으로 혁신적인 제품과 서비스를 개발하고 경제 성장과 일자리 창출에 핵심적인 역할을 맡고 있다. 또한, 고도의 기술력과 창의력으로 대한민국의 경제 생태계를 혁신적으로 변화시키는 원동력이 되기도 한다. 그러나 기술개발, 인력 확보, 규제, 시장 진입 및 경쟁, 자금 부족 등이 혁신창업기업이 겪는 제약은 여전히 산적해 있다.
이번 행사는 국제심포지엄과 함께 혁신창업기업을 선정해 시상하고 창업기업 체험 부스, 기업 소개, 창업 경진대회 등을 마련해 국내·외 혁신 창업의중요성에 대한 공감대를 형성하고 이를 활성화하는 방안을 모색하고자 마련됐다. 첫날 열리는 국제심포지엄에서는 기업주도형 벤처 캐피털인 어플라이드 벤처스(Applied Ventures)의 아난드 카만나바르(Anand Kamannavar) 글로벌 투자총괄과 아키바 토르(Akiva Tor) 주한 이스라엘 대사가 기조연설을 맡는다. 이광형 KAIST 총장과 유홍림 서울대학교 총장도 대한민국 혁신창업의 주요 성과에 관해 발제한다. 또한, 배현민 KAIST 창업원장이 좌장을 맡아 '한국사회에서 과학기술의 사업화를 막는 것들'을 주제로 혁신기업 창업자, 벤처투자자 등과 대담회를 진행한다. 우리 대학은 창업원 관계자는 "이번 국제심포지엄은 딥테크 창업의 중요성 및 경제 성장과 미래 혁신에 미치는 커다란 영향력을 다시 한번 짚어보고 정부와 민간의 지원을 통해 장기적인 펀드 운용, 대규모 투자, 글로벌 시장 진출 등 혁신 창업생태계 환경을 조성해야 한다는 점을 강조하는 자리가 될 것"이라고 전했다.
한편, 이번 행사에서는 '2023년 대한민국 혁신창업상' 시상식도 진행된다. 연구개발 성과에 기반한 국내 딥테크형 스타트업 중 우수 성과를 창출하거나 혁신이 기대되는 기업을 공모한 결과 ▴포인투테크놀로지(국회의장상) ▴에스그래핀, 로앤서지컬(과기정통부장관상) ▴매스프레소(KAIST 총장상) ▴에이슬립(서울대학교 총장상) ▴럭스로보(중앙홀딩스 회장상) ▴휴마스터(국가과학기술연구회 이사장상) 등 7개 사가 수상기업으로 선정됐다.
행사 둘째 날인 9일에는 글로벌 진출 계획·추진 중인 우리 대학과 서울대학교의 딥테크 스타트업 6개 사의 기업 설명회와 '딥테크 스타트업의 새로운 도전, 글로벌 진출'을 주제로 세계 기장 진출에 성공한 스타트업 관계자들의 토론이 진행된다. 이날 오후에는 우리 대학의 대표적인 창업 육성 프로그램인 E*5 KAIST의 최종 결선이 치러진다. 아이디어로 경쟁하는 창업 오디션 형식으로 총 12개 예비창업 팀이 최종 우승을 놓고 경쟁을 벌인다. 이 밖의 부대행사로 혁신창업상 수상기업을 포함해 우리 대학과 서울대학교의 28개 딥테크 창업기업 체험 부스가 행사장에 마련된다.
이광형 총장은 "딥테크 혁신창업이 현대 사회와 경제에 미치는 영향은 우리의 상상을 능가할 정도로 크고 긍정적인 만큼, KAIST가 대한민국의 딥테크 중심 혁신 창업 요람이 되어 세계로 나가는 데 이바지할 것"이라고 강조했다. 우리 대학과 서울대학교, 중앙홀딩스가 공동 주최하는 이번 행사에는 김진표 국회의장, 이종호 과학기술정보통신부 장관, 이광형 총장, 유홍림 서울대학교 총장, 홍석현 중앙홀딩스 회장 등이 참석한다.
2023.11.08
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미국 뉴욕에서 KAIST 테크페어 최초 개최
우리 대학이 이달 22일 미국 맨해튼 뉴욕대학교 킴멜센터에서 '2023 KAIST 테크페어 뉴욕(Tech Fair in New York)'을 개최한다. KAIST 창업 생태계를 세계 무대로 확산하는 출발점이자, 창업기업의 기술 가치를 현지에서 실증해 투자 유치 및 글로벌 고객을 확보하기 위해 마련된 행사다. 우리 대학은 2018년부터 매년 국내에서 기술이전 설명회를 열어왔으며, 해외에서 글로벌 기업을 대상으로 진행하는 테크페어는 올해가 처음이다. 기술가치창출원(원장 최성율)은 이번 행사를 위해 한국무역협회(대표 구자열, 이하 KITA)와 함께 지난 6개월간 시장 실증을 위한 고객사 및 투자사 발굴 등을 준비해 왔다. 교원·학생창업 기업을 중심으로 기술사업화된 7개사를 엄선해 이들 기술에 관심 있는 해외 기업을 세부적으로 연계했다. IT, 인공지능, 환경, 물류, 유통, 소매 분야 글로벌 다국적 기업이 수요기관으로 참여해 9월 현재 창업기업 기술의 시장성 여부를 테스트하고 있다. 장영재 산업및시스템공학과 교수가 창업한 '다임리서치'는 스마트팩토리 자동화 솔루션 전문기업으로 자동 물류 시스템에 최적화된 플랫폼 기술로 세계 시장의 문을 두드린다. 산업 현장에서 사용되는 여러 로봇을 협업시켜 작업 생산성을 극대화하는 '협업 지능' 솔루션이다. 인공지능 강화학습 기술이 적용된 물류 로봇이 공정 및 환경 변화에 스스로 대응할 수 있어 유지보수 비용을 최소화할 수 있으며, 자체 개발한 디지털 트윈 기술과 결합해 적은 데이터로도 뛰어난 성능을 구현할 수 있는 것이 강점이다. 학생창업 기업인 '에니아이'는 햄버거 패티 자동화 장비 및 솔루션으로 햄버거의 본고장인 미국 시장에 진출한다. 황건필 전기및전자공학부 졸업생이 창업한 로봇 키친 스타트업으로 로봇제어·설계·인공지능 인지기술 분야의 전문가들이 모여 햄버거 패티를 자동으로 조리하는 기술을 개발했다. 버튼만 누르면 설정된 조건에 맞춰 일정한 맛과 품질로 패티 양면을 동시에 구워낸다. 한 시간에 200개가량을 조리할 수 있어 인력난 해결은 물론 요식업계의 디지털 전환을 가속할 수 있는 기술로 주목받고 있다.
이와 함께 22일 뉴욕대학교 킴멜센터에서 진행되는 테크페어에는 ▴KAIST로부터 원천기술을 이전받아 외부 물질 및 금속 이온을 측정할 수 있는 수질 관리 시스템을 개발한 '더웨이브톡' ▴확장현실(XR)*을 활용해 산업 현장을 원격으로 관리해 작업자의 기술 향상을 돕는 '버넥트' ▴인공지능 빅데이터의 처리와 분석을 돕는 솔루션의 '다투모' ▴기계학습 시스템의 오버헤드** 제거 솔루션의 '베슬에이아이' ▴발달장애인의 심리 안정을 돕는 공기주입식 조끼를 개발한 '돌봄드림'까지 미국 현지에서 시장 실증을 진행 중인 7개의 스타트업이 참여한다. *확장현실(eXtended Reality): 증강현실, 가상현실, 혼합현실 기술을 활용하여 몰입감을 높인 초실감형 기술**오버헤드: 프로그램의 안정적인 처리를 위해 추가로 소요되는 시간
또한, 대전시가 지원하는 D-유니콘 프로그램에 참여한 2개사(플라즈맵·노타AI)와 중소벤처기업부의 스케일업 팁스의 지원을 받은 2개사(엔젯·일리아스바이오로직스), 지속가능발전목표를 실현하고 있는 3개사(와이파워원·IDK 랩·인공광합성연구소)까지 총 14개의 KAIST 스타트업이 글로벌 기업 및 벤처캐피털 관계자 100여 명을 초청한 자리에서 기업설명회를 연다.
본 행사에 앞서 참여 스타트업은 뉴욕 경제개발공사, 대형 로펌 등을 방문해 미국 정부 지원 프로그램 및 미국 시장 진출을 위한 자문을 얻을 예정이다. 또한, 지속가능발전목표를 추구하는 스타트업 지원 투자기관과 뉴욕대학교의 원스톱 창업 지원 공간인 레슬리랩도 함께 들러 KAIST의 글로벌 기술사업화 도약을 위한 초석을 다질 계획이다. 최성율 KAIST 기술가치창출원장은 "KAIST는 글로벌 가치창출 선도대학이라는 비전을 실현하기 위해 이번 행사를 준비했다"라며, "KAIST의 기술로 창업한 스타트업들이 시장 실증을 훌륭하게 마무리해 글로벌 수요 확보 및 투자 유치에 성공할 수 있기를 기대한다"라고 전했다.
2023.09.11
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이창희 교수팀, 인공지능과 서울이 만난 영상 작품 전시
우리 대학이 다음 달 1일부터 두 달간 광화문 광장 해치마당에서 인공지능을 활용한 시각 영상 작품을 전시한다.
산업디자인학과 이창희 교수팀(아트: 송유택, 오주원, 이정아, 김대욱. 보조: 이윤지, 조해나)이 제작한 '서브웨이 시냅스(Subway Synapse)'라는 제목의 작품은 서울시가 주최하는 '하이 에이아이(Hi, Ai)'의 일환으로 전시된다. 첨단 기술을 어려운 매체예술이 아닌 이해하기 쉬운 시민 친화적 미술 작품으로 전시하기 위해 기획된 행사다. 이 교수팀의 작품은 서울의 지하철이 단순한 이동 수단을 넘어 인간의 신경세포를 연결하는 시냅스(Synapse)처럼 우리의 일상을 밀접하게 연결한다는 영감을 바탕으로 만들어졌다. 서울의 여러 공간과 모습을 연결하는 하나의 완전한 시스템으로서의 지하철을 두 개의 영상을 합성하는 크로마키 기법으로 촬영한 후 다양한 생성 인공지능 기술로 상상력을 더해 시각화했다.
자연, 번잡한 거리, 현대적인 스카이라인, 우리나라의 특색있는 문화 예술 등을 담은 서울의 다양한 모습을 하나의 유기적인 흐름으로 재구성했으며, 이를 관람하는 시민들이 서울 여행을 하는 듯한 경험과 동시에 서울이라는 공간을 재발견하게 하려는 의도가 담겨있다.작품을 총괄한 이창희 산업디자인학과 교수는 "서울시민들이 자신들이 살고 있는 도시의 진정한 가치와 아름다움을 다시 한번 느꼈으면 좋겠다는 마음으로 작업했다"라고 밝혔다. 이어, 이 교수는 "인공지능이 예술적 독창성을 파괴한다는 우려와는 다르게 인공지능이 어떻게 예술과 연결될 수 있는지를 보여주는 하나의 예시가 될 수 있길 바란다"라고 전했다.
이 교수팀의 작품은 광화문 광장 이순신 장군과 세종대왕 동상 사이에 설치된 길이 53m 높이 3.25m의 미디어월에서 매일 아침 8시부터 저녁 10시까지 송출된다.
2023.08.30
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2022 글로벌 스타트업 인턴십 박람회 개최
우리 대학 국제협력처 글로벌사업기획센터가 11월 30일(수)부터 이틀간 '2022 글로벌스타트업 인턴십 박람회(Global Startup Internship Fair: GSIF)'를 개최했다.
'2022 KAIST GSIF' 박람회는 미국 스타트업과 연계된 인턴십 박람회다. 양자 분야 유니콘 기업인 싸이퀀텀(PsiQuantum)을 포함해 임프리메드(Imprimed), 베슬 에이아이(Vessl AI), 진에딧(Genedit), 메딕 라이프사이언스(Medic Life Sciences), 브링코(Bringko) 등 동문 기업이 참여했다. 또한, 몰로코(Moloco), 브레이브 터틀(Brave Turtles), 네오집(Neozips), 루크몬(Luckmon), 큐픽스(CUPIX) 등의 기업들도 함께 참여했다. 인공지능(AI), 바이오, 양자, 물류, 게임, 광고, 부동산, 이커머스 (e-commerce) 등 다양한 분야에서 활약하는 11개 스타트업이 초청되었으며, 100여명 의 KAIST 학생이 사전 신청을 통해 행사에 참여했다.
이번 박람회에서는 참여 기업들이 사전 신청한 우리 대학 재학생을 대상으로 회사 소개 및 채용·진로 상담을 진행했다. 연사로 초청된 임성원 임프리메드 대표는 "모교 후배 학생들에게 미국에서 스타트업을 개척하고 운영하면서 깨달았던 많은 경험을 공유하고 그 경험을 토대로 운영 중인 회사를 소개할 수 있게 되어 매우 뜻깊다"고 참여 소감을 밝혔다.
이번 박람회에서는 미국 인턴십을 준비하는 학생들을 위해 미국 인턴십 지원 이력서 및 이메일 작성법, 실리콘밸리 정착 및 인턴십 체험 관련 세션과 함께 J1 비자 설명회도 진행됐다.임만성 국제협력처장은 "미국 스타트업에서의 인턴십을 통해 글로벌 기업가로 성장하고자 하는 학생들이 점점 많아지고 있다"라고 강조하며, "이번 박람회는 KAIST 학생들이 글로벌 무대에서 활약하고 있는 기업가들을 만나 글로벌 시장에서 경쟁력을 갖춘 예비 창업가로 성장하는 기회가 될 것"이라고 말했다.
▶문의: 글로벌사업기획센터 이수아 연구조교수 (slee900@kaist.ac.kr) / 김예선 행정원 (yeseon@kaist.ac.kr)
2022.12.01
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창업원, 스타트업 커뮤니티 빌더 아카데미 개최
우리 대학이 'KAIST 스타트업 커뮤니티 빌더 아카데미(Academy for Builder of Startup Community, 이하 K-ABC)'를 개최한다. 지역 중심의 스타트업 생태계를 구축하기 위한 노력의 일환으로 세계 3대 스타트업 액셀러레이터인 미국 테크스타즈(Techstars)와 협력한다.
오는 12월 9일부터 3일간 대전 KAIST 창업원에서 진행되는 K-ABC는 창업가, 스타트업 투자자, 창업 관련 중앙정부‧지자체 산하기관, 교육기관, 협·단체, 언론매체 종사자 등 스타트업 육성이라는 공통의 관심사와 목표를 가진 활동가들 대상으로 하는 프로그램이다.
이들을 커뮤니티 리더로 양성해 각자가 속한 지역에서 기업가를 키워내는 방식으로 민간 주도의 상향식 스타트업 커뮤니티를 조성하는 것이 기본적인 목표다. 또한, 정부 주도로 조성된 우리나라의 창업생태계가 민간 주도 스타트업 커뮤니티와 더불어 다양한 충격에 탄력적으로 대응하고 자생할 수 있는 생태계로 만들어 가는 것이 궁극적인 목표다.KAIST 창업원이 주관하는 이번 프로그램은 이달 21일까지 참가자를 모집한다. 지역 단위의 창업생태계 활성화에 관심이 있는 활동가 중 영어로 소통이 가능한 사람이 참가할 수 있다.서류 및 면접 등의 선발 과정을 거쳐 선정된 50명에게 약 300만 원 상당의 참가비 전액을 지원한다. 지역 스타트업 커뮤니티 조성과 리더 양성에 뜻을 같이하는 아이엠엠인베스먼트 주식회사, (주)에이티넘인베스터먼트, 프리미어파트너스(유)가 참가비를 후원한다.9일 시작되는 K-ABC에서는 테크스타즈의 커뮤니티 리더 아카데미(Community Leader Academy)를 국내 상황에 맞게 재구성한 프로그램을 제공한다. 스타트업 커뮤니티 조성에 필요한 기초지식과 다양한 글로벌 사례를 학습하고 세계 각국 출신의 스타트업 커뮤니티 조성 전문가의 경험 공유 및 멘토링, 리더 간 네트워크를 형성할 수 있는 체험 위주의 일정이 진행된다.또한, 아카데미 일정이 끝난 후에도 참가자들이 주도할 수 있는 각 지역별 커뮤니티 빌더 모델링, 워크숍, 해커톤 등의 후속 활동도 약 1년간 지원할 계획이다.김영태 창업원장은 "혁신적인 스타트업은 고령화와 양극화, 기후·에너지 위기, 코로나19 등 복합 위기가 상시화된 현대의 문제를 효과적으로 해결하기 위한 필수요소"라고 강조했다. 이어, 김 원장은 "지속가능하고 건강한 기업가적 생태계의 핵심은 벤처 선순환 문화가 조성된 스타트업 공동체에서 비롯하기 때문에 KAIST가 스타트업 커뮤니티 리더 양성을 국내 최초로 시도하는 것"이라고 강조했다.
K-ABC에 관한 자세한 내용 및 참가 신청 방법은 KAIST 창업원 홈페이지(https://startup.kaist.ac.kr)에서 확인할 수 있다.한편, K-ABC를 함께하는 테크스타즈는 2006년 미국 콜로라도 볼더에 설립된 스타트업 액셀러레이터다. 16년이라는 짧은 기간에 3,000여 개의 스타트업을 키워냈으며, 졸업기업의 시장가치가 750억 달러(약 100조 원)에 이른다. 19개의 유니콘 기업을 육성하는 등 농업과 관광이 주된 산업이었던 인구 33만의 지역 중소도시였던 콜로라도 볼더를 미국의 대표적인 스타트업 생태계로 탈바꿈시킨 주역이다.
2022.11.11
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노화된 뇌에서 생겨난 비정상적 별아교세포 '아프다(APDA)' 발견
우리 연구진이 노화 및 치매 뇌에서 기억 중추인 해마 특이적으로 비정상적 별아교세포가 생겨나는 것을 최초로 관찰하고 그 원인을 규명했으며 이들은 신경 세포의 연결점인 시냅스의 숫자 및 기능 유지에 악영향을 줄 수 있음을 밝혔다. 이는 노화에 따른 인지 기능 저하를 일으키는 새로운 원인을 제시해 뇌 기능 회복에 활용이 기대된다.
우리 대학 생명과학과 정원석 교수와 이은별 박사, 정연주 박사 연구팀이 노화된 뇌에서 기존에 알려지지 않은 새로운 종류의 별아교세포를 발견했고, 이들이 세포 내 단백질 항상성이 손상돼 시냅스 생성 및 제거와 같은 기본적 능력이 결여돼있음을 밝혀 노화 관련 네이처 자매지인 `네이처 에이징(Nature Aging)'에 공개했다고 8일 밝혔다.
정원석 교수 연구팀은 이전 연구를 통해 비신경세포인 별아교세포가 신경세포의 시냅스를 만들 수도 또는 제거할 수도 있음을 밝힌 바 있다. 하지만, 이 같은 별아교세포의 기능이 노화 과정에서 어떻게 변화하는지는 알려지지 않았다.
☞ 시냅스(synapse): 뉴런(신경세포) 간 또는 뉴런과 다른 세포 사이의 접합 관계나 접합 부위를 말한다. 뉴런이 모여 있는 곳, 즉 뇌와 척수에 집중되어 있다.
연구팀은 노화된 뇌에서 별아교세포의 기능 변화를 이해하고자 단일 세포RNA 시퀀싱을 수행했고, 그 결과 기존에 노화 및 질병 뇌에서 존재한다고 알려진 염증성 별아교세포가 아닌 새로운 종류의 별아교세포가 존재함을 발견했다.
흥미롭게도 이들은 뇌에서 단기 기억을 저장한다고 알려진 해마에서만 노화 과정에서 선택적으로 생겨났으며, 이들 세포 내에는 불필요한 단백질을 제거하는 기전으로 알려진 자가포식(autophagy) 과정에서 생겨나는 오토파고좀(autophagosome)이 무분별하게 축적돼 있음을 밝혔다. 오토파고좀은 자가포식 과정에서 생겨나는 주머니 형태의 세포 소기관으로 세포내 불필요한 물질을 제거하기 위한 자가포식소체를 일컫는다. 이 같은 특징을 나타내기 위해서 연구진들은 중의적인 표현으로 새로 발견한 별아교세포를 `아프다(APDA: AutoPhagy-Dysregulated Astrocyte)' 세포로 명명했다.
별아교세포는 미세한 잔가지들을 통해서 수만 개의 시냅스를 감싸고 있으며, 글루타메이트(glutamate) 및 가바(GABA)와 같은 신경 전달 물질 및 다양한 이온들의 농도를 조절하는 역할을 수행함이 알려져 있다. 놀랍게도 APDA 세포들에서는 다양한 단백질들이 본래 위치에서 벗어나 오토파고좀에 갇혀 있는 현상이 발견됐으며 이로 인해 별아교세포가 시냅스를 만들거나 제거하는 능력이 모두 상실돼있음을 발견했다.
연구진은 자가포식 작용이 비정상적으로 조절되고 있음에 착안해 자가포식 작용에 영향을 주는 다양한 기전을 연구한 결과, 노화가 진행될수록 해마에 존재하는 별아교세포에서만 엠토르 (mTOR: 세포의 성장과 분열을 조절하는 단백질 합성의 신호체계)와 프로테아좀 (proteasome: 단백질 분해 효소 복합체) 활성도가 크게 감소함을 확인하였다. 이 두 기전은 원래 자가포식 작용을 제어하는 기전으로 알려져 있었는데 노화가 진행됨에 따라 다른 세포보다도 별아교세포에서 엠토르와 프로테아좀 기능이 감소함에 따라 자가포식 작용이 무분별하게 발생함을 밝힌 것이다. 그뿐만 아니라 이렇게 만들어진 오토파고좀들이 원래는 리소좀(lysosome)에 의해 분해돼 제거되나, APDA 세포들은 리소좀의 활성마저도 감소해 있음을 보였다.
이로써 세포 내 단백질 항상성을 조절하는 중요한 세 가지 기전 (엠토르, 프로테아좀, 리소좀)들이 모두 해마에 존재하는 별아교세포에서 노화에 따라 선택적으로 감소함에 따라, APDA 세포가 생겨남을 연구진은 보였다. 연구진은 실제 노화가 일어나지 않은 9개월령 쥐에게서도 엠토르 및 프로테아좀을 약물로써 감소시켰을 때 인위적으로 노화된 뇌에서 발견되는 APDA 세포를 만들 수 있음을 확인했다.
놀랍게도 연구진은 이러한 비정상적인 APDA 세포의 주변에 있는 시냅스들이 제대로 배열돼 있지 못하고 또한 그 숫자가 감소해 있음을 발견해 노화된 뇌에서 발생하는 시냅스 손상 및 뇌인지 기능 저하가 비정상적인 기능을 가진 APDA 세포에서 기인 할 수 있음을 제시했다. 또한 연구진은 치매 모델 쥐에서는 이 같은 APDA 세포가 정상 쥐의 노화 과정에서 보다 훨씬 더 빨리 해마에서 생겨남을 발견해 이들이 치매에서 나타나는 인지 기능 저하에도 역할을 할 수 있음을 보였다.
현재 노화된 뇌나 퇴행성 뇌 질환에서 교세포의 연구는 주로 염증성 교세포와 이들의 역할에 집중돼왔다. 연구팀의 이번 발견은 노화 및 치매 뇌에서 염증성 별아교세포와는 전혀 다른 종류의 비정상적 별아교세포가 존재함을 밝힌 첫 번째 연구 결과이며, 이들이 시냅스의 항상성을 무너뜨릴 수 있음을 제시했다.
연구팀은 이번 연구가 현재 노화를 극복하기 위해 엠토르를 전체적으로 억제하려는 현재 패러다임이 오히려 비정상적인 APDA 세포의 생성을 촉진할 수도 있음을 시사한다고 언급하며, 향후 연구에서는 노화 극복 방안이 세포 특이적으로 세분화돼야 함을 강조했다.
우리 대학 생명과학과 이은별 박사과정 학생과 정연주 박사 후 연구원이 공동 제1 저자로 참여하고, 정원석 교수가 교신저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 `네이쳐 에이징 (Nature Aging)'에 지난 8월 1일 자로 온라인 공개됐으며 (논문명: A distinct astrocyte subtype in the aging mouse brain characterized by impaired protein homeostasis), 같은 저널에 News & Views (Astrocytic traffiic jams in the aging brain)에도 소개됐다.
한편, 이번 연구는 삼성미래기술육성재단과 치매극복연구개발사업단의 도움을 받아 진행됐다.
2022.08.08
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2022년도 학위수여식 개최
KAIST(총장 이광형)가 18일(금) 오후 2시 대전 본원 대강당에서 2022년도 학위수여식을 개최한다.
이번 학위수여식에서는 박사 663명, 석사 1천383명, 학사 695명 등 총 2천741명이 학위를 받는다. 이로써 KAIST는 지난 1971년 설립 이래 박사 1만5천81명을 포함해 석사 3만6천896명, 학사 2만152명 등 총 7만2천129명의 고급 과학기술 인력을 배출하게 된다.
코로나19 확산 방지를 위해 3년 연속으로 온라인 중심의 학위수여식을 개최한다. 수상자와 연설자를 포함한 학생 대표 86명과 보직자 20명 등 최소한의 인원만 입장해 방역 수칙을 준수하며 행사를 진행했다.
학사과정 수석 졸업의 영광은 이지영(24세·물리학과) 씨가 차지해 과학기술정보통신부 장관상을 받는다. 이사장상은 방유진(23세·기술경영학부) 씨, 총장상은 이정환(25세·수리과학과) 씨, 동문회장상과 발전재단 이사장상은 각각 김예원(24세·전기및전자공학부) 씨와 최지민(23세·항공우주공학과) 씨가 수상한다. KAIST는 재학생들이 전공지식은 물론 인성과 리더십까지 고루 갖춘 인재로 성장하도록 독려하기 위해 올해부터 학위수여식 포상 명칭을 ‘KAIST 전인상’으로 명명했다.18일 학위수여식에는 임혜숙 과학기술정보통신부 장관이 참여해 우수 졸업자에게 시상하고 축사를 통해 “인공지능과 메타버스를 중심으로 한 디지털 대전환의 시대에 미래를 개척하기 위한 청년연구자의 역할이 중요하다고” 강조하고 “실패를 두려워하지 말고 거침없이 도전하면서도 가슴이 따뜻한 사람이 되어 달라”라고 졸업생들에게 당부했다.
한편, 올해 학위수여식에서는 휠체어 위에서 남들과 다른 시각으로 세상과 부딪히며 살아온 박혜린(24세, 전산학부) 씨가 학사모를 쓴다. “제 멋진 휠체어와 함께 여행하는 삶을 산 지 24년이 되었다”라고 말하는 혜린 씨는 중증 뇌성마비 장애를 가지고 태어났다. 몸이 불편해서 하기 어려운 몇 가지 일들을 누군가 도와준다면, 학업을 이어가는 데는 전혀 문제가 없었기 때문에 특수학교가 아닌 일반 학교에 진학했다. 친구들이나 학교에 배정된 ‘보조 선생님(특수교육보조원)’의 도움 속에서 어려움을 해결해나가며 공부할 수 있었다. 수학자의 꿈을 키웠던 혜린 씨는 각고의 노력 끝에 2017년 KAIST에 입학했다. 하지만, 대학에서 생활하려면 자주 이동해야 했다. 혜린 씨가 가장 취약한 부분이었다. 수업 시간마다 강의실이 바뀌었고 때로는 다른 건물을 찾아가야 했다. 엘리베이터는 늘 사람을 가득 태운 채 내려와 휠체어가 들어갈 만한 기회를 얻을 때까지 한참을 기다려야 했다. 때로는 겨우 두세 개의 계단 때문에 눈앞에 보이는 입구를 포기하고 멀리 돌아가는 진입로를 찾아야 했다. 어렵게 찾은 진입로가 자동문이 아닐 때는 혼자 힘으로 열고 들어가는 것이 거의 불가능했다. 어머니의 도움을 받으며 학교생활을 이어갔지만, 첫 학기가 끝났을 때 몸무게가 10kg이나 빠져있을 정도였다. 힘든 적응기를 보내는 중에도 혜린 씨는 포기하지 않았다. 삶에는 언제나 장애물이 등장했기 때문에, 곤란한 점부터 헤아리기보다는 ‘나만이 해낼 수 있는 일’을 찾아 후회가 남지 않게 최선을 다해보기로 마음을 먹은 것이다. 그 후 혜린 씨는 KAIST를 변화시키기 시작했다. 개선이 필요한 점들을 적극적으로 학교에 건의했고 KAIST는 혜린 씨의 민원을 빠르게 처리했다. 매 학기 열리는 ‘장애학생 간담회’에서 만나는 보직 교수와 담당 직원도 불편한 점이 있으면 언제든지 학교에 알려달라고 당부했다. 혜린 씨의 건의로 장애인 주차구역의 위치와 크기를 바로 잡혔고, 계단 몇 개 때문에 휠체어가 접근하지 못하는 구역에는 경사로를 설치됐다. 졸업 필수 요건에 포함되어 있던 체육 교과목 이수 항목에도 예외 규정이 만들었다.
당시 학생생활처장이었던 류석영 교수(현 전산학부장)는 “장애인 편의시설을 확충해야 한다는 사실을 머리로 아는 것과 그 필요성을 실제로 체감하는 일이 정말 다르다는 것을 혜린이를 통해 배우게 되었다”라고 전했다. 혜린 씨는 KAIST에 입학한 최초의 중증 장애 학생이다. 학내에 장애인 편의시설을 갖추고는 있었지만, 내부 구성원이 일상적으로 사용한 선례가 없었기 때문에 미진한 부분을 누구도 알지 못했던 것이다. 크고 작은 장애물들이 조금씩 사라져가면서 학교생활에 익숙해진 혜린 씨는 2017년 12월 대통령 장학생으로 선발돼 청와대를 방문해 문재인 대통령으로부터 장학증서를 받기도 했다. 수학자의 꿈을 찾아 수리과학과에 진학했지만, 학부 1학년 때 접했던 프로그래밍에 흥미를 느껴 전산학부 과목을 자유롭게 수강했던 2학년 가을학기에 학과 딘즈리스트(성적우수학생)에 이름을 올린 뒤 이듬해 전산학으로 과감하게 전공을 바꿨다. 장애인 편의시설의 유무가 아닌 전공 적합성을 최우선으로 고려해 결정을 내렸다는 혜린 씨는 올해 3월 KAIST 전산학부 석사 과정에 진학해 프로그래밍 언어를 연구할 계획이다. “소수 중에서도 소수인 삶을 살다 보니 보편적인 학생들과는 다른 관점을 갖게 되었다”라고 말하는 혜린 씨는 “다른 사람이 착안하지 못하는, 내 눈에만 보이는 무언가를 발견해 우리 사회에 좋은 방향으로 변화시키는 연구를 해보고 싶다”라고 포부를 밝혔다.
혜린 씨는 18일 열릴 학위수여식에서 졸업생을 대표연설을 맡는다. “제 앞길을 방해하는 장애물들이 끊임없이 나타나겠지만, 저는 KAIST가 더 굳게 심어준 ‘할 수 있다’는 믿음을 바탕으로 꾸준하게 그 장애물들을 넘어설 것임을 의심치 않는다”라는 메시지를 전했다.
이뿐만이 아니라, 학위과정 6년간 두 번의 출산을 포함해 세 아이를 양육하며, 암(癌)을 연구해 세계적인 학술지에 논문을 게재한 최새롬(34세, 바이오및뇌공학과) 씨도 박사 졸업의 영예를 안았다.
어릴 때부터 과학자가 되고 싶다는 막연한 꿈을 키웠던 새롬 씨는 중학교 1학년 여름방학에 가족과 함께 미국으로 이주했다. 가까운 친척들이 암으로 세상을 떠나는 모습을 지켜보며, 암을 공부하고 싶다는 결심을 굳히고 빌게이츠 장학재단(Bill & Melinda Gates Foundation)의 지원을 받으며 UC버클리(University of California, Berkeley)에 입학해 분자생물학을 전공했다. 이후, 서던 캘리포니아 대학교(University of Southern California)에서 과학교육학 및 줄기세포학 석사학위를 각각 취득한 뒤 2016년 2월 KAIST 바이오및뇌공학과에 입학했다. 새롬 씨는 “다들 미국으로 나가서 배우려고 하는데 왜 한국에 다시 돌아왔느냐는 질문을 많이 받았다”라고 전했다. 대답은 간단했다. 그곳에 하고 싶은 연구가 있었기 때문이다. 새롬 씨가 진학한 ‘시스템생물학 및 바이오영감공학 연구실’은 복잡한 생명 현상의 본질적인 원리를 시스템 차원에서 규명하는 기초 연구와 이를 원하는 방향으로 제어하기 위해 수학모델링이나 컴퓨터시뮬레이션 분석, 생물학 실험 등의 방법과 융합하는 시스템생물학(Systems Biology) 연구가 창시된 곳이다. 새롬씨는 “실험 논문을 보면 ‘이 유전자는 이러한 특성을 가진다고 알려졌기 때문에 실험 후보군으로 선정하였다’라고만 나와 있는 경우가 대부분이어서, 도대체 왜 해당 유전자를 실험하게 되었는지 명확한 이유가 늘 궁금했다”라고 말했다. “기초 연구로 암의 치료 방법을 알아가는 것과 동시에 수학적 모델링으로 그 방법의 메커니즘을 연구를 할 수 있는 곳이었기 때문에 KAIST 진학을 망설일 이유가 없었다”라고 덧붙였다. 미국에서 결혼하고 가정을 꾸린 새롬 씨는 박사 과정에 진학할 무렵에 첫아이를 낳았다. 출산 후 열흘 만에 비행기를 타고 한국으로 건너와 입학 면접을 치렀다. 아내의 학업을 적극적으로 지지해 준 편은 귀국 후 2년간 KAIST가 있는 대전에서 서울에 있는 직장으로 매일 출퇴근을 했다. 연구실 생활이 본격적으로 시작되면서 새롬 씨는 9시에 출근해 5시에 퇴근했다. 밤늦게까지 연구해도 모자란 박사 과정 학생이었지만 교내 어린이집으로 아이를 데리러 가야 했기 때문이다. 새롬 씨의 등장은 연구실에도 작지 않은 파장을 일으켰다. 연구실이 생긴 뒤 아이를 키우며 학위과정을 이수하는 첫 번째 학생이었기 때문이다. 새롬 씨는 연구에 쓸 수 있는 시간이 동료들에 비해 짧은 만큼 주어진 시간 동안에는 최대한의 집중력을 발휘해 효율을 높였다. 연구와 육아를 병행하는 일에 익숙해져 갈 무렵 둘째 아이가 생겼다. 임신 소식을 들은 조광현 교수는 “아무 걱정하지 말고 출산하고 오라”는 축하를 건넸다. 임신 기간은 물론 출산 이후에도 여러 배려를 아끼지 않았다. 새롬 씨는 “조광현 교수님은 아이 셋을 키우는 여성 과학자의 신분을 약점이 아닌 강점으로 만들어주신 분”이라고 강조했다.아이돌보미와 교내 KAIST어린이집의 도움을 받으며 연구를 이어갔다. 5시가 되면 어김없이 퇴근해 하원 한 큰아이와 집으로 돌아갔다. 그 무렵 남편은 직장이 있는 서울로 거처를 옮겼고 평일에 아이를 돌보는 일은 새롬 씨가 전담하게 되었다. 연구에 집중할 시간이 모자랄 때면, 아이를 집에 데려다 놓은 뒤 다시 연구실로 복귀하거나 아이들이 잠든 새벽 시간에 남은 일을 처리하기도 했다. 실험을 주로 하는 생물학 분야를 전공한 새롬 씨는 수학리모델링과 컴퓨터시뮬레이션 분야의 기초 지식이 전혀 없는 상태로 박사 과정을 시작했지만, 네트워크 모델링과 시뮬레이션 분석을 하여 논문을 완성할 만큼 뛰어난 실력을 갖추게 됐다. 일과 가정을 모두 돌봐야 하는 상황 속에서 계속 나아가게 해준 힘은 다름 아닌 성취감이었다. 새롬 씨는 “배우는 동안에는 힘들었지만, 그 과정을 넘어선 뒤부터는 제가 만들어낸 성과를 직접 확인하는 즐거움이 있었다”라며, “마찬가지로 하루가 다르게 자라는 아이들 모습을 확인하는 것도 큰 원동력으로 작용해서 하루하루를 더 열심히 살아낼 수 있었다”라고 전했다. 연구에 속도가 붙어 졸업을 준비할 즈음 세 번째 생명이 찾아왔다. 덕분에 논문의 초안은 산후조리원에서 작성됐다. 항암제 외에는 뚜렷한 치료 방법이 없는 것으로 알려진 악성 유방암 세포를 호르몬 치료가 가능할 정도의 완화된 상태로 되돌릴 수 있다는 사실을 규명해낸 졸업 논문은 국제적 권위의 학술지인 ‘암연구(Cancer Research)’지에 게재됐다. 최새롬 씨는 “저는 이 연구실에서 출산과 연구를 병행한 첫 번째 학생이자 심지어 최초의 다산(多産) 학생이라는 기록까지 갖게 됐는데, 이 중요하고 커다란 두 가지 일을 동시에 해도 좋은 성과를 낼 수 있다는 선례를 남기고 가는 것 같아 영광이다”라고 말했다. 이어, “평일에는 직장에서 주말에는 집에서 최선을 다해 가정을 떠받치는 남편과 엄마가 제일 멋있다며 항상 용기를 주는 아이들, 어린이집과 아이돌보미 선생님, 가까이는 교수님과 연구실 동료들까지 주변에서 많은 도움을 주신 덕분에 연구에 집중하고 좋은 성과를 거두며 학업을 마칠 수 있게 되었다”라고 감사 인사를 전했다. 새롬 씨는 졸업 후 창업을 할 계획이다. 기초 연구에서 얻은 소중한 결과를 활용해 환자들에게 실제로 도움이 될 수 있는 약물이나 치료법을 개발하는 바이오 테크놀로지 회사다. 스승인 조광현 교수가 공동 창업을 제안했다. 새롬 씨를 지도한 조광현 교수는 “출산과 육아의 과정에서 많은 어려움이 있었는데도 불구하고 완전히 새롭고 도전적인 연구 주제에 망설임 없이 뛰어들어 훌륭한 성과를 거둔 자랑스러운 졸업생”이라고 높이 평가했다.
한편, 이날 학위수여식에서는 김재철 동원그룹 명예회장과 장성환 삼성브러쉬 회장이 KAIST 명예박사학위를 받는다. 명예과학기술학박사 학위를 받는 김재철 동원그룹 명예회장은 AI대학원 발전기금을 쾌척해 KAIST가 세계를 이끌어 나갈 차세대 과학 인재를 양성할 수 있는 기반과 미래 신성장 동력을 창출할 초석을 제공한 공로를 인정받았다. 김 명예회장은 이날 명예박사학위 수락 연설문을 통해 “인간의 도전은 개인의 인생과 세계를 바꿔왔다”라고 강조하며, “모두 자신을 갖고 행복하고 성공적 삶을 위한 도전을 하라”고 졸업생들을 격려했다. 장성환 삼성브러쉬 회장도 같은 날 KAIST의 동문이 된다. 장 회장은 평생을 일궈온 재산을 기부해 의사 과학자 인재 양성과 의과학·의공학 분야 연구 사업을 지원하고 KAIST가 융·복합 학문 중심의 초일류 대학으로서 경쟁력을 키워갈 수 있도록 기여한 공적을 인정받아 명예경영학박사 학위를 받는다. 장성환 회장은 명예박사 수락 연설을 통해 “대학의 승리이자 교육의 승리는 아마도 학생들이 각자의 꿈을 실현하게 되는 것”이라고 강조하며, “아무리 변화가 격심한 시대라도 지역사회와 국제사회에 올바른 나침반을 소유한 인재들이 속속 튀어나와 과감히 키를 잡는다면 극복하지 못할 리 없다”라고 젊은 인재들을 응원했다. 한편, 이광형 총장은 18일 학위수여식장에 자신의 아바타를 등장시킬 계획이다. 메타버스 아바타기업 갤럭시코퍼레이션의 기술 기부로 제작된 아바타는 디에이징 기술로 이 총장이 대학을 졸업하던 40년 전의 모습을 재현해냈다. 불확실한 미래에 큰 두려움을 느끼며 고민하던 자신의 경험담을 아바타에 담아 졸업생들과 공유하며 “꿈을 이루기 위해 남들이 보지 않는 곳에서 이를 악물고 노력했지만 안타깝게도, 노벨상을 받는 과학자가 되지는 못했다”라고 고백하고, “그러나 대한민국의 기업문화를 바꾼 제자들을 길러냈고 지금은 대한민국의 자랑인 KAIST를 세계 일류대학으로 만드는 꿈을 꾸고 있다”라며 큰 꿈을 품고 두려움 없이 미래를 향해 전진할 것을 당부했다.
2022.02.18
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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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개교 50주년 국제학술지 ACS Nano 특집호 발간
우리 대학은 나노과학분야 권위학술지 ‘에이시에스 나노 (ACS Nano)’가 KAIST의 혁신적인 연구 성과와 코로나 대응을 위한 연구개발 노력을 집중 조명하는 개원 50주년 기념특집호를 발간했다고 22일 밝혔다.
에이시에스 나노 부편집장인 신소재공학과 김일두 교수가 주도한 이번 ‘ACS Nano’ 특집호는 혁신과 도전 정신을 바탕으로 ‘글로벌 가치창출 선도대학’의 비전을 이룩해온 KAIST의 50년 역사를 소개하며, 4만6천여 명의 석·박사 졸업생이 사회 각 분야의 핵심 인력이 되어 대한민국의 경제발전 및 성장을 이끌어나가는 점을 조명했다.
또한, 코로나 시대에 국제적인 연구 협력 및 교류가 더욱 필요한 점을 역설하면서, 작년 9월 KAIST가 주최하여 국제적으로 약 1만여명이 참여한 ‘제1회 KAIST 이머징 소재 심포지엄’을 코로나 및 4차 산업 혁명 시대에 걸맞는 성공적인 비대면 학술 교류 사례로 소개했다.
이번 특집호는 KAIST 교수진이 주도적으로 진행한 나노과학 분야 우수한 성과 내용 및 미래 발전 방향을 깊이 있게 요약한 14개의 리뷰논문을 △신소재 물성 연구 △소재 가공 및 처리 기술 △고급 물질분석 기술 △첨단 기술의 실용화의 네 가지 주제로 나누어 수록했다.
신소재 물성 연구
신소재공학과 박찬범 교수의 리뷰(Photonic Carbon Dots as an Emerging Nanoagent for Biomedical and Healthcare Applications)는 10나노미터 이하의 크기를 가지는 탄소 나노입자인 카본 닷의 주목할만한 광학적 특성과 그 기전에 관해 설명하고, 기존 광학 물질보다 높은 성능·가공의 용이성·안전성·낮은 가격을 가진 차세대 광학 재료로의 가능성을 소개했다.
생명화학공학과 이현주 교수의 리뷰(Heterogeneous Atomic Catalysts Overcoming the Limitations of Single-Atom Catalysts)는 이론상 최대 성능을 낼 것으로 여겨지는 단원자 촉매의 개발 현황 및 단원자 촉매의 고활성도에 대한 원리를 설명하고, 단원자 촉매의 한계점과 이를 돌파할 수 있는 해법으로 앙상블 촉매의 개념을 소개했다.
에이시에스 나노 11월호 표지 논문으로도 선정된 신소재공학과 정성윤 교수의 리뷰(Atomic-Level Manipulations in Oxides and Alloys for Electrocatalysis of Oxygen Evolution and Reduction)는 산업적으로 매우 중요한 산소 발생 및 환원 반응 (OER/ORR) 에 있어 최적의 금속 및 금속 산화물 기반의 전기촉매를 합성하기 위한 디자인 원칙을 소개하며, 특히 OER/ORR 특성을 극대화하는 방법을 물성-구조의 관점에서 명쾌하게 요약하였다.
소재 가공 및 처리 기술
신소재공학과 강기범 교수의 리뷰(Growth and Interlayer Engineering of 2D Layered Semiconductors for Future Electronics)는 차세대 반도체 후보로 뛰어난 물성을 가진 2차원 다중층 물질의 특성 및 그 합성법을 소개하고, 최근 그 구조를 제어하기 위해 개발된 합성 후처리 기술인 ‘중간층 공정 (interlayer engineering)’에 대해 자세하게 설명하였다.
생명화학공학과 김범준 교수의 리뷰(Eco-Friendly Polymer Solar Cells: Advances in Green-Solvent Processing and Material Design)는 값비싼 실리콘 기반 태양전지를 대체할 수 있는 소재로 최근에도 많은 연구가 진행 중인 고분자 기반 태양전지를 소개하며, 환경 및 건강에 해로운 기존 고분자 합성 공정의 문제점을 해결하는데 필요한 친환경 공정 개발 전략 및 현황을 소개했다.
신소재공학과 정우철 교수의 리뷰(Nanoparticle Ex-solution for Supported Catalysts: Materials Design, Mechanism and Future Perspectives)는 금속 나노입자 촉매를 금속산화물 지지체에 강력하고 균일하게 결착시켜 우수한 열적 안정성을 지닌 촉매 물질을 합성할 수 있는 엑솔루션 기술의 기초 원리 및 수많은 응용법에 대해 자세하게 설명하였다.
신소재공학과 전석우 교수 및 원자력양자공학과 장동찬 교수의 리뷰(Scalable Fabrication of High-Performance Thin Shell Oxide Nano-Architected Materials via Proximity Field Nanopatterning)는 정렬된 나노구조체의 대면적 생산을 가능하게 하는 3차원 광패턴 기술을 소개하고, 기존의 물성-구조 관계상의 한계를 초월하여 우수한 기계적 특성을 지닌 물질의 합성에 대해 소개했다.
고급 물질분석 기술
화학과 박정영 교수의 리뷰(Operando Surface Characterization on Catalytic and Energy Materials from Single Crystals to Nanoparticles)는 X선 광전자 분광법 및 원자간력 현미경 등 기존 물질분석법이 고진공 환경 등 실제와 차이가 있는 조건에서 진행되는 만큼 현실적인 물성 분석에 한계가 있는 점을 들어 비진공 및 실제 응용 조건에서 분석이 가능한 신기술의 원리 및 적용에 관해 설명하였다.
신소재공학과 육종민 교수의 리뷰(Graphene Liquid Cell Electron Microscopy: Progress, Applications, and Perspectives)는 생물 조직 등 소프트 재료의 특성 및 콜로이드 물질의 나노스케일 역학을 실시간으로 직접 관찰하는 방법으로 그래핀 기반 실시간 액상투과전자현미경 기술을 소개하고, 각 발전 단계의 사례들을 중심으로 기술의 핵심 원리를 소개했다.
신소재공학과 홍승범 교수의 리뷰(Reducing Time to Discovery: Materials and Molecular Modeling, Imaging, Informatics and Integration)는 물질의 구조와 물성을 한꺼번에 분석할 수 있는 신기술들을 소개하고, 확보한 데이터를 기반으로 다중 스케일 모델링 및 영상화를 통해 물질계의 물성-구조 및 물성-가공 관계에 대한 데이터베이스를 구축하는 방법, 그리고 이에 머신러닝을 접합하여 자동화된 신소재 개발이 가능한 시스템을 디자인하는 접근법을 소개했다.
첨단 기술의 실용화
신소재공학과 김일두 교수의 리뷰(Chemiresistive Hydrogen Sensors: Fundamentals, Recent Advances, and Challenges)는 높은 가연성으로 매우 위험하나 산업적으로 중요한 수소 기체의 누출 여부를 조기에 감지할 수 있는 저항변화식 센서 개발에 관해 설명하며, 수소와 반응해 전기적 저항이 변화하는 원리 및 성능 개선 전략을 각 물질군에 대해 정리하여 요약하였다.
신소재공학과 스티브박 교수의 리뷰(From Diagnosis to Treatment: Recent Advances in Patient-Friendly Biosensors and Implantable Devices)는 비침습적 방법으로 바이오마커를 감지해 환자의 병리적인 상태를 빠르고 간단하게 파악할 수 있는 장치와 더불어 인체 친화적인 치료용 이식 장치의 개발에 대한 전반적인 현황과 인체 친화성을 갖추는 데 있어 필수적인 요소들을 소개하였다.
전기및전자공학부 최양규 교수의 리뷰(Triboelectric Nanogenerator: Structure, Mechanism, and Applications)는 혁신적인 에너지 하베스팅 기술인 마찰전기 기반의 나노 발전기를 소개하고, 나노 발전기의 구동 원리 및 에너지 변환 효율 증대를 위한 기본 요소들에 관해 자세히 설명하였다.
화학과 변혜령 교수 및 신소재공학과 김일두 교수의 리뷰(Lithium-Air Batteries: Air-Breathing Challenges and Perspective)는 기존의 리튬 이온 기반 이차전지보다 이론적인 성능이 더욱 뛰어나며 풍부한 자원인 공기를 이용하는 리튬-공기 기반 이차전지를 소개하고, 이를 구성하는 필수 요소들의 역할 및 개선 방안에 대해 소개했다.
코로나에 맞선 KAIST의 선도적 역할
에이시에스 나노는 이와 더불어 과학기술정보통신부 지원하에 KAIST가 주도한 “코로나대응 과학기술 뉴딜 사업”을 팬데믹 위기극복을 위한 기술 혁신 및 집단지성의 예시이자 국제적인 모범 사례로 조명하였으며, 감염병 대응의 각 단계인 예방보호·응급대응·치료복구에 사용될 △재사용 항바이러스 필터 △이송-입원 연계형 음악 앰뷸런스 △이동 확장형 음압 병동 등의 신기술 개발 성과를 소개했다.
안재완 신소재공학과 박사, 배충식 KAIST 공과대학장, Paul S. Weiss 에이시에스 나노 편집장, 김일두 신소재공학과 교수가 저자로 참여한 이번 온라인 특집호는 2021년 2월호 ACS Nano에 소개됐다.
2021.02.22
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액정화면 깨뜨리지 않고 부드럽게 터치하는 인공손가락 개발
우리 대학 연구진이 액정 같이 깨어지기 쉬운 화면을 부드럽게 터치해 다양한 작업을 할 수 있는 인공손가락을 선보였다.
기계공학과 오일권 교수 연구팀이 스마트폰이나 햅틱 반응형 디스플레이를 정교하게 터치할 수 있는 소프트 터치 액츄에이터 기술을 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 부드럽고 얇은 박막형의 소프트 터치 *액츄에이터를 원격으로 조정, 스마트폰 화면 위에서 전자피아노 연주하기, 전자책 넘기기, 화면스크롤하기 등을 시연해냈다.
※ 액츄에이터 : 전기적 신호를 기계적 운동으로 변환하는 장치
일종의 디지털 촉각인 ‘햅틱’을 구현, 사람 또는 전자디바이스와 섬세한 피드백을 주고받는 한편 가상현실이나 증강현실을 보다 실감나게 하려는 연구가 활발하다.
주로 부드러운 인공근육 기반 소프트 액츄에이터에 대한 연구가 많이 이뤄지고 있지만, 낮은 전압에서는 반응속도가 너무 느려 터치형 액츄에이터로 활용하기에 어려움이 있었다.
인체에 나쁜 영향을 주거나 디바이스의 오작동을 유발하지 않으면서 터치 피드백을 주고받기 위해서는 저전압 구동이 전제되어야 하기 때문이다.
이에 연구팀은 저전압에서도 빠르게 반응할 수 있는 높은 효율의 소프트 액츄에이터를 위한 새로운 소재를 물색하였다.
유연성을 위해 금속을 배제한 공유결합으로 된 다공성 고리화합물(*트라이어진 고리)을 합성하고 널리 쓰이는 전도성 고분자(PE DOT-PSS)를 결합했다.
※ 트라이어진 고리(Covalent Triazine Framework, CTF) : 다공성 내인성 미세조도(PIM-1) 고분자로 이루어진 물질
실제 이 소재의 액츄에이터로 만든 인공손가락은 낮은 전압(±0.5V)으로도 빠르게 큰 변형을 만들 수 있어 부드러운 터치반응을 유도할 수 있었다.
핵심은 다공성 탄소구조체로 인해 비표면적을 극대화한 것이다. 비표적을 넓혀 표면전하량을 늘리는 한편 작동속도와 반응성도 높일 수 있었다. 실제 0.5V에서 17mm 정도 구부러지는 변형을 확인했다.
개발된 소프트 터치 액츄에이터를 배열형태로 확장하여 스마트폰 전자피아노 어플리케이션 위에서 연속적 터치를 통해서‘Happy Birthday’를 연주하였으며 전자책넘기기와 화면스크롤 기능 등을 구현했다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구사업(창의연구)의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 10월 23일 게재됐다.
2020.11.05
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