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염지현 교수, 화학·소재 분야 최고 학술지 차세대 자문위원 선정
우리 대학은 신소재공학과 염지현 교수가 화학 분야 세계 최고 권위 학술지로 꼽히는 케미컬 리뷰스(Chemical Reviews)의 차세대 자문위원(Early Career Advisory Board, ECAB) 으로 선정됐다고 13일 밝혔다.
케미컬 리뷰스(Chemical Reviews)는 미국화학회(American Chemical Society, ACS)가 발행하는 대표적인 리뷰 학술지로, 화학·소재 전 분야에서 가장 영향력 있는 연구 성과를 종합적으로 정리·조망하는 최고 권위 국제 학술지로 평가받는다.
이 학술지는 학술지 영향력을 나타내는 지표인 임팩트 팩터(Impact Factor, IF)가 56에 달하며, 이는 전 세계 과학 학술지 가운데에서도 최상위 수준이다. 특히 새로운 실험 데이터를 단순히 발표하는 연구 논문이 아니라, 전 세계 연구 성과를 종합적으로 분석해 학문적 방향을 제시하는 리뷰 저널이라는 점에서 학계에서의 권위가 매우 높다.
2026년 1월부터 활동을 시작한 ECAB는 전 세계에서 차세대 과학 리더로 주목받는 젊은 연구자 가운데 학문적 독창성, 연구 영향력, 학계 기여도 등을 종합적으로 평가해 선발된 10명의 연구자로 구성된다. 위원들은 저널의 학문적 방향과 전략 수립에 자문 역할을 수행하며, 차세대 연구 트렌드 발굴과 글로벌 연구 네트워크 확대에 기여하게 된다.
이번 선정은 염 교수의 연구 성과가 국제적으로 높은 평가를 받고 있음을 보여주는 사례다.
염 교수는 DNA나 단백질처럼 서로 거울상 관계이지만 완전히 겹쳐지지 않는 성질인 ‘카이랄성(chirality)’을 나노 소재에 적용하는 연구를 수행하고 있다. 원자 배열을 정밀하게 제어해 생체 신호와 자연스럽게 상호작용할 수 있는 인공 소재를 구현하는 것이 핵심이다.
특히 빛에 반응하는 카이랄 소재에 인공지능(AI)을 결합해 체내의 미세한 변화를 실시간으로 감지하고 데이터를 분석하는 차세대 스마트 헬스케어 기술을 개발하며 주목받고 있다. 염 교수는 이러한 카이랄 특성이 물질의 구조적 특성을 넘어 정보 전달과 처리 능력을 확장하는 새로운 가능성을 제시한다고 설명했다.
이를 바탕으로 향후 정밀 의료 진단 기술은 물론, 원형 편광을 활용한 차세대 광·전자 소자와 AI 기반 플랫폼 등 다양한 분야로 연구를 확장할 계획이다.
염 교수는 최근 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications), 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials), ACS 나노(ACS Nano), 어카운츠 오브 케미컬 리서치(Accounts of Chemical Research) 등 세계적 학술지에 연구 성과를 발표하며 카이랄 소재 연구 분야의 글로벌 리더로 자리매김하고 있다.
염 교수는 “카이랄성은 단순한 구조적 특성이 아니라 물질의 기능과 정보 처리 능력을 확장하는 새로운 자유도”라며 “향후 카이랄 기반 전자·광소자, 바이오 진단 기술, 인공지능 기반 분광 플랫폼 등으로 연구를 확장해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
이번 ECAB 선정은 KAIST 신소재공학과의 연구 경쟁력과 국제적 위상을 다시 한 번 보여주는 성과로, 차세대 소재 연구 분야에서 KAIST의 글로벌 연구 허브 역할을 더욱 강화할 것으로 기대된다.
2026.03.13 조회수 1122 -
3대 이어진 ‘기부 DNA’가 ‘KAIST DNA’를 만나다
우리 대학은 한 가문의 숭고한 나눔 정신이 담긴 50억 6천만 원의 발전기금을 전달받았다고 26일 밝혔다. 이번 기부는 할머니의 유산을 바탕으로 아버지가 기부를 결심하고, 그 뜻을 딸이 실행에 옮기며 3대에 걸쳐 완성된 사례로 더욱 의미를 더한다.
기부자는 “기부자의 이름보다 KAIST 젊은 과학자의 연구 성과가 빛나기를 바란다”고 밝히며, 자신의 이름이 드러나는 약정식이나 예우 행사 등을 모두 사양했다. 기부자의 뜻에 따라 모든 절차는 간소하게 진행됐으며, 신원 역시 공개하지 않기로 했다.
서울에 거주하는 70대 기부자는 생전 나눔을 실천해 온 어머니의 유산을 바탕으로 사업을 일궈 성공을 거두었다. 최근 그는 어머니의 유산 일부를 사회에 환원하기로 결심했다.
평생 베풂을 실천한 어머니의 모습을 보고 자란 그에게 기부는 자연스러운 선택이었다. 그리고 그 결심은 딸이 구체적인 실행으로 완성했다. 기부자의 딸은 기부 진행 전 과정에 주도적으로 참여하며 가문의 나눔 정신을 다음 세대로 잇는 역할을 했다.
기부자는 “어머니께서 평생 실천하신 나눔이 우리 가문의 가장 큰 자산이었다”며 “이제는 제 딸과 함께 그 소중한 가치를 대한민국 과학의 주역들에게 전달하고자 한다”고 밝혔다. 이어 “이 기금이 젊은 석학들에게 실질적인 도움이 된다면 그것만으로 충분히 보람된 일”이라고 소회를 전했다.
우리 대학은 기부자의 어머니 이름을 딴 ‘조기엽 차세대 연구리더 펠로우십’을 조성하기로 했다. ‘조기엽 펠로우십’은 원금 50억 원을 보전하고, 운용 수익으로 사업을 운영하는 원금 보전형 기금으로 설계됐다. 또한 기부자는 “하루라도 빨리 젊은 과학자들을 지원하고 싶다”는 뜻을 담아 첫해 사업 시행을 위해 6천만 원을 추가로 기탁했다.
이에 따라 올해부터 매년 3명의 ‘조기엽 펠로우’를 선정해 연간 2천만 원씩 3년간 학술활동비를 지원할 예정이다.
펠로우십 지원 대상은 정년보장 전 조교수 및 부교수급 신진 교원이다. 이 시기는 연구 역량이 폭발적으로 성장하고 혁신적 성과가 집중적으로 창출되는 ‘골든타임’이지만, 동시에 안정적 연구비 확보가 절실한 시기이기도 하다.
지원금은 도전적 연구 기획, 국제 학술 활동, 연구 인프라 확충 등 연구 자율성과 확장성을 높이는 데 활용될 예정이다. KAIST는 이번 펠로우십이 젊은 연구자의 세계적 도약을 뒷받침하는 실질적 기반이 될 것으로 기대하고 있다.
2026.02.26 조회수 571 -
1%의 벽 넘었다… 친환경 초소형 반도체 밝기 18배 향상
TV, 스마트폰, 조명처럼 빛을 내는 반도체는 우리 일상 곳곳에 쓰이고 있다. 하지만 친환경 반도체를 만들기 위해서는 아직 넘어야 할 기술적 장벽이 많다. 특히 머리카락 굵기(약 10만 나노미터)보다 수만 배 작은 크기의 나노 반도체는 이론적으로는 밝은 빛을 낼 수 있지만, 실제로는 빛이 거의 나지 않는 문제가 있었다. 우리 대학 연구진이 이 한계를 해결할 수 있는 새로운 표면 제어 기술을 개발했다.
우리 대학은 신소재공학과 조힘찬 교수 연구팀이 차세대 친환경 반도체 소재로 주목받는 나노 반도체 입자인 인듐 포스파이드(InP)* 매직 사이즈 나노결정(Magic-Sized Clusters, MSC)의 표면을 원자 수준에서 제어하는 원천 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.
*인듐 포스파이드(InP): 인듐(In)과 인(P)으로 만든 화합물 반도체 물질로 카드뮴 같은 환경 유해 물질을 쓰지 않은 친환경 반도체 소재
연구팀이 주목한 소재는 ‘매직 사이즈 나노결정’이라 불리는 수십 개의 원자로 이루어진 초소형 반도체 입자다. 이 물질은 모든 입자가 똑같은 크기와 구조를 가져 이론적으로는 매우 선명한 빛을 낼 수 있다. 하지만 크기가 1~2나노미터에 불과해, 겉면에 생기는 미세한 결함 때문에 빛이 대부분 사라지는 한계를 안고 있었다. 실제로 지금까지는 빛의 효율이 1%에도 미치지 못했다.
기존에는 이 문제를 해결하기 위해 강한 화학 물질인 불산(HF)으로 표면을 깎아내는 방법이 쓰였지만, 너무 강한 반응 탓에 반도체 자체가 망가지는 경우가 많았다.
조힘찬 교수 연구팀은 접근 방식을 바꿨다. 반도체를 한 번에 깎아내는 대신, 화학 반응이 아주 조금씩 일어나도록 정밀하게 조절하는 에칭 전략을 고안했다. 이를 통해 반도체의 형태는 그대로 유지하면서, 빛을 방해하던 표면의 문제 부분만 선택적으로 제거하는 데 성공했다. 그리고 결함 제거 과정에서 생성된 불소와 반응 용액 내 아연 성분은 염화아연 형태로 결합해, 노출된 나노결정 표면을 안정적으로 감싸게 되었다.
이 기술을 적용한 결과, 연구팀은 기존 1% 미만이던 반도체의 빛 효율을 18.1%까지 끌어올렸다. 이는 현재까지 보고된 인듐 포스파이드 기반 초소형 나노 반도체 가운데 세계 최고 수준의 성과로, 기존보다 18배 이상 밝아진 것이다.
이번 연구는 그동안 제어가 거의 불가능하다고 여겨졌던 초소형 반도체의 표면을 원자 수준에서 정밀하게 다룰 수 있음을 처음으로 입증했다는 점에서 의미가 크다. 해당 기술은 차세대 디스플레이는 물론, 양자 통신, 적외선 센서 등 다양한 첨단 기술 분야로의 활용이 기대된다.
조힘찬 교수는 “이번 연구는 단순히 더 밝은 반도체를 만든 것이 아니라, 원하는 성능을 얻기 위해 원자 수준에서 표면을 다루는 기술이 얼마나 중요한지를 보여준 사례”라고 말했다.
이번 연구는 KAIST 신소재공학과 주창현 박사과정과 연성범 석·박사통합과정 학생이 공동 제1저자로 참여하였으며, 조힘찬 교수와 스페인 바스크 소재·응용 및 나노구조 연구센터 (BCMaterials) 이반 인판테 (Ivan Infante) 교수가 공동 교신저자로 참여하였다. 해당 연구는 화학 분야 최고 권위 학술지 중 하나인 미국화학회지 (JACS, Journal of the American Chemical Society)에 12월 16일 온라인으로 게재됐다.
※ 논문명 : Overcoming the Luminescence Efficiency Limitations of InP Magic-Sized Clusters, DOI: 10.1021/jacs.5c13963
한편, 이번 연구는 한국연구재단이 지원하는 나노소재기술개발사업, 차세대지능형반도체기술개발사업, 양자정보과학 인적기반 조성사업, 그리고 한국기초과학지원연구원이 지원하는 신진연구자 인프라지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.01.14 조회수 975 -
에쓰-오일 과학상 수상, 김갑진·한동수 교수 및 김동규·노찬·김광민 박사
우리 대학 교원과 연구자가 제7회 에쓰-오일 차세대과학자상과 제15회 에쓰-오일 우수학위 논문상을 수상하는 영예를 안았다.
차세대과학자상에는 물리학 분야 김갑진 물리학과 교수와 IT 분야 한동수 전기및전자공학부 교수가 선정돼, 각 분야를 선도할 연구자로서의 탁월한 연구 역량과 성장 가능성을 높이 평가받았다.
또한 우수학위 논문상에는 수학 분야 김동규 박사(지도교수 엄상일 교수), 물리학 분야 노찬 박사(지도교수 라영식 교수), 화학공학/재료공학 분야 김광민 박사(지도교수 김경민 교수)가 선정돼, 우수한 박사학위 논문 성과를 인정받았으며 연구자와 지도교수에게 함께 시상이 이루어졌다.
이번 시상식은 지난 11월 26일 서울 마포구 공덕동 에쓰-오일 본사에서 열렸으며, 우수학위 논문상 수상자 12명과 지도교수 12명, 차세대과학자상 수상자 5명 등 총 29명이 시상을 받고 총 3억 6,800만 원의 연구지원금을 전달받았다.
한편, 에쓰-오일은 2011년 순수과학 분야 지원을 위해 에쓰-오일과학문화재단을 설립한 이후, 다양한 프로그램을 통해 과학기술 발전과 인재 양성에 기여해 오고 있다.
2025.12.22 조회수 727 -
KAIST 교원 7명, 2026년도 한국차세대과학기술한림원 회원 선출
우리 대학 교원 7명이 한국과학기술한림원이 발표한 2026년도 한국차세대과학기술한림원회원으로 선출됐다. 이번 선정으로 KAIST 젊은 연구자들의 연구 역량과 차세대 과학기술 리더로서의 성장 가능성이 다시 한번 인정받았다.
이번에 선출된 우리 교원은 이학부에서 김유식 생명화학공학과 교수, 이윤미 화학과 교수, 공학부에서 강기범 신소재공학과 교수, 김주영 전기및전자공학부 교수, 심기동 기계공학과 교수, 황보제민 기계공학과 교수, 의약학부에서 감태인 뇌인지과학과 교수 등 총 7명이다.
한국차세대과학기술한림원은 2017년 출범한 국내 유일의 영아카데미로, 만 45세 이하의 우수한 과학자를 선발해 과학기술 정책 제언과 국내외 학술 교류 활동을 수행하고 있다. 회원 선발은 학문적 우수성과 더불어 박사학위 이후 국내에서 독립 연구자로 이룬 성과를 중점적으로 평가한다.
2026년도 한국차세대과학기술한림원 회원은 만 43세 이하 연구자 가운데 학문적 성과가 뛰어난 과학자를 선발했으며, 우리나라 과학기술의 미래 경쟁력을 이끌 차세대 리더로서의 성장 가능성을 중점적으로 고려해 최종 선정됐다.
2025.12.17 조회수 1003 -
명재욱 교수, 한국인 최초 ‘40세 미만 차세대 환경공학 리더’ 선정
우리 대학은 건설및환경공학과 명재욱 교수가 미국 환경공학 및 과학 아카데미(AAEES, American Academy of Environmental Engineers and Scientists)가 주관하는 ‘40세 미만 차세대 환경공학 리더(40 Under 40 Recognition Program)’의 한국인 최초 수상자로 선정됐다고 12일 밝혔다.
이 상은 AAEES가 매년 혁신적인 연구성과와 사회적 기여, 교육적 리더십을 갖춘 차세대 환경공학 연구자를 선정해 수여하는 상으로, 명 교수는 프로그램 출범 이후 처음으로 선정된 한국인이라는 점에서 수상 의미가 더욱 크다. 시상식은 2026년 4월 워싱턴 D.C.에서 열릴 예정이다.
AAEES는 공인 환경전문가 인증(PEE) 제도 운영과 정책 자문, 국제 학술 교류 등을 통해 글로벌 환경공학 분야를 선도하는 세계 최고 권위의 전문기관으로, 이번 수상은 국내 환경공학 및 지속가능성 연구의 국제적 위상을 크게 높인 것으로 평가된다.
플라스틱 쓰레기 증가와 온실가스 배출이 심화되는 가운데 기존 기술만으로는 이를 해결하는 데 한계가 드러나고 있는 상황에서, 명재욱 교수는 메탄(CH₄)과 이산화탄소(CO₂) 등 온실가스를 생분해성 플라스틱으로 전환하는 기술을 개발하며 학계와 산업계의 큰 주목을 받아왔다.
그의 연구는 환경미생물학과 재료과학을 융합해 온실가스를 고부가가치 바이오소재로 전환하는 새로운 산업 패러다임을 제시했다는 점에서 높은 평가를 받고 있다.
명 교수 연구팀은 온실가스를 소재로 바꾸는 미생물 대사 제어 기술과 플라스틱의 합성·분해 효율을 동시에 향상시키는 촉진 공정, 그리고 산업 현장에서 적용 가능한 파일럿 공정 설계 및 엔지니어링 기술을 확보해 온실가스 감축과 플라스틱 오염 문제를 동시에 해결할 수 있는 지속가능 순환기술 모델을 구축했다.
또한 연구팀은 이러한 기반기술을 확장해 해양에서 자연스럽게 분해되는 생분해성 코팅 소재, 생체적합성을 갖춘 바이오 기반 전자 소재, 산업용 3D 프린팅 필라멘트 등 다양한 응용 제품을 개발하며 기초 연구에서 응용·산업화까지 이어지는 전 주기 혁신을 실현했다.
이 같은 성과는 플라스틱 다운사이클링 문제와 온실가스 활용 기술의 경제성 한계를 동시에 극복할 수 있는 세계적 수준의 지속가능 기술 대안으로 평가되고 있다.
명 교수는 인재 양성에서도 뛰어난 성과를 보이고 있다. 그가 지도한 학생들은 미국화학회(ACS) 환경화학 우수 대학원생상, 대통령과학장학금, 머크 이노베이션 컵 프라이즈, 대한민국 인재상 등 국내외 주요 상을 수상하며 차세대 환경·지속가능성 연구자로 성장하고 있다.
또한 산업체와의 기술 협력, 특허, 공공기관 자문 등 다양한 활동을 통해 연구 성과를 사회 및 산업 생태계로 확장하며 지속가능 기술사업화의 선도 연구자로 자리매김하고 있다.
AAEES 선정위원회는 “명재욱 교수는 기술적 탁월성과 사회적 책임, 교육 리더십을 고루 갖춘 연구자이자 환경공학의 새로운 영역을 개척한 혁신자”라고 평가했다.
명 교수는 “이 수상은 함께 연구하고 도전해 온 학생들과 KAIST의 협력적 연구 문화가 있었기에 가능한 성과”라며, “지속가능한 자원순환 기술로 인류와 지구의 미래를 밝히는 데 기여하겠다”고 소감을 밝혔다.
2025.12.12 조회수 1062 -
AI 연구역량·지역균형 혁신의 ‘일석이조’모델로 국가경쟁력 견인
우리 대학은 정부가 최근 발표한 ‘다시 과학기술인을 꿈꾸는 대한민국, 과학기술 강국 도약 방안(11. 7)’에서 KAIST 등 4대 과학기술원이 AX(AI 전환) 혁신 허브이자 지역 혁신 선도 핵심 기관으로 명시됨에 따라, 세계 최고 수준의 과학 인재 양성 및 지역 균형 발전을 가속화하겠다고 9일 밝혔다.
이러한 행보는 이재명 대통령의 정책 기조와 궤를 같이한다. 이재명 대통령은 지난 11월 4일 국무회의에서 “이공계 인재가 국가 경쟁력의 핵심”이라며 “4대 과학기술원의 수시모집 지원자 증가가 나라의 미래를 위해 매우 바람직한 현상”이라고 말했다. 특히 대통령은 “과기원은 지역균형 발전에도 크게 기여할 수 있기 때문에 이공계 전과 허용 확대, 예산 지원 확대, 우수교원 확충, 연구교육 인프라 첨단화 등 실질적인 정책을 적극 모색하라”고 당부한 바 있다.
이광형 KAIST 총장은 “AI 연구역량 강화와 지역균형 발전은 국가 경쟁력을 높이는 ‘일석이조(一石二鳥)’ 전략”이라며 “정부의 정책 기조를 통해 KAIST가 추진해 온 ‘지역이 곧 국가 경쟁력’이라는 혁신 철학이 국가 핵심 방향으로 자리 잡았음을 확인했다”고 화답했다.
실제로 KAIST는 심화되는 의대 쏠림 현상 속에서도 대한민국 과학기술계를 지탱하는 인재 양성의 중심축 역할을 굳건히 이어가고 있다. 4대 과기원의 수시 지원자 증가는 학생들이 의사가 아닌 과학기술인의 꿈을 선택할 수 있는 교육·연구 기반이 성공적으로 마련되었음을 증명한다. KAIST는 이러한 흐름을 가속화하기 위해 'AI 3대 강국(G3)' 도약을 목표로 국가 AI 연구거점(National AI Research Lab) 구축과 차세대 AI 연구 패러다임 선도에 박차를 가하고 있다.
우리 대학은 구글 딥마인드를 능가하는 차세대 바이오 AI 모델 ‘K-Fold’개발 주관과 루닛(Lunit) 컨소시엄 주요 참여기관으로 선정되었을 뿐 아니라, AI 국가대표 사업인 ‘생성AI 선도인재양성사업’둥에 핵심연구진으로 참여하며 산업체의 다양한 기술 수요를 반영한 연구 주제 발굴, 고급 AI 인재 양성, 연구 성과의 산업 현장 실증 등을 통해 대한민국 산업 전반의 AI 전환(AX, AI Transformation)을 이끄는 실전형 리더로 거듭나고 있다.
이 같은 KAIST의 AI 연구 경쟁력은 해외에서도 공식적으로 인정받았다. 엔비디아 젠슨 황(Jensen Huang) CEO는 2025 APEC CEO Summit(10.31) 기조연설에서 KAIST를 “Amazing University”로 직접 소개하며, KAIST의 세계적 연구역량과 글로벌 협력 잠재력을 높이 평가했다.
지역 혁신 또한 본궤도에 올랐다. 우리 대학 대전 본원을 중심으로 전북·경남 등 지역에 피지컬 AI 기반 연구 인프라를 확충하고 있으며, 대전시와 협력한 AI·로봇 기반 ‘로봇밸리 사업’, ‘글로벌혁신창업 성장허브사업’ 등을 통해 지역 산업 고도화와 스타트업의 성장·글로벌 진출을 지원하고 있다.
특히 KAIST 의과학대학원 이정호 교수의 기술을 기반으로 설립된 바이오 기업 ‘소바젠(Sovagen)’이 최근 7,500억 원 규모의 뇌전증 RNA 신약 기술 해외 이전에 성공하며, 대학의 연구가 실제 산업으로 이어지는 혁신 성과의 선순환 모델을 입증했다.
이와 함께 ‘실패연구소’를 통한 도전적 연구문화 확산, ‘주니어 KAIST’ 및 ‘3+4 TUBE 프로그램’을 통한 우수 인재 조기 양성 등 미래 인재 발전 기반도 강화하고 있다. 전문성과 성과 중심의 ‘KAIST 모델’을 통해 지역 대학의 혁신 방향을 제시하는 동시에, 과학 대중화와 사회적 책임 실천에도 앞장서고 있다.
이광형 총장은 “정부와의 긴밀한 협력을 통해 AI 연구 예산 확대와 국제 공동 연구 인프라 구축을 지속 추진할 것”이라며 “미래를 선택한 젊은 인재들을 대한민국 과학기술의 주역으로 육성해 국가와 지역이 함께 성장하는 ‘AI 강국 대한민국’의 중심축 역할을 다하겠다”고 강조했다.
2025.12.09 조회수 954 -
제작온도 500℃↓전력 생산 2배 ↑...차세대 세라믹 전지 재탄생
AI 시대 전력 수요가 폭증하는 가운데, 전기와 수소를 동시에 생산할 수 있는 ‘프로토닉 세라믹 전기화학전지(PCEC)’는 차세대 에너지 기술로 각광받고 있다. 그러나 이 전지는 1,500℃의 초고온 제작 공정이라는 기술적 한계를 안고 있었다. 우리 대학 연구진은 이러한 한계를 500℃ 이상 낮춘 새로운 제조 공정을 세계 최초로 구축하는 데 성공했다.
우리 대학은 기계공학과 이강택 교수 연구팀이 전자레인지 원리와 특정 화학 성분의 ‘화학 증기(chemical vapor)’ 확산 환경을 활용한 ‘'마이크로파+증기 제어 기술' 을 이용해, 기존보다 500℃ 이상 낮은 온도에서 빠르고 단단하게 ‘고성능 프로토닉 세라믹 전기화학전지’를 제작할 수 있는 신공정을 개발했다고 4일 밝혔다.
프로토닉 세라믹 전지의 핵심 재료인 전해질에는 바륨(Ba)이 포함되어 있는데, 바륨은 1,500℃ 이상 고온에서 쉽게 날아가 버려 전지 성능 저하의 주범이 되어 왔다. 따라서 낮은 온도에서 세라믹 전해질을 단단하게 굳힐 수 있는 기술이 전지 성능을 좌우하는 핵심 문제였다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 ‘증기 확산(Vapor Phase Diffusion)’이라는 새로운 열처리 방법을 고안했다. 이는 전지 옆에 특수 보조 소재(증기 발생원)를 배치하고, 여기에 마이크로파를 조사해 증기가 빠르게 확산되도록 만드는 기술이다.
온도가 약 800℃에 도달하면 보조 소재에서 나온 증기가 전해질 쪽으로 이동해 세라믹 입자를 단단하게 결합시킨다. 이 기술 덕분에 기존 1,500℃가 필요했던 공정을 단 980℃에서도 완성할 수 있었다. 즉, 전해질 손상 없이 고성능 전기를 ‘낮은 온도’에서 만들어내는 세계 최초의 세라믹 전지 제작 기술이 탄생한 것이다.
이 공정으로 제작된 전지는 600℃에서 손톱만 한 1cm²크기 전지가 2W의 전력을 안정적으로 생산했고, 600℃에서 시간당 205mL(작은 종이컵 1컵 정도의 양으로 업계 최고 수준)의 수소를 생성, 500시간 연속 사용에서도 성능 저하 없이 안정성 유지라는 우수한 결과를 보였다.
즉, 제작 온도는 낮추고(−500℃), 작동 온도는 낮추고(600℃), 성능은 2배로 높이고(2W/cm²), 수명은 길게 만든(500시간 안정성) 세계 최고 성능의 전지 기술을 만든 것이다.
또한 연구팀은 디지털 트윈(가상 시뮬레이션)을 활용해 실제 실험에서는 관찰하기 어려운 전지 내부 미세 구조에서의 가스 이동 현상까지 분석하며 기술 신뢰성을 높였다.
이강택 교수는 “이번 연구는 증기를 이용해 열처리 온도를 500℃ 이상 낮추면서도 고성능·고안정성 전지를 만든 세계 최초의 사례”라며 “AI 시대의 전력 문제와 수소사회를 앞당길 핵심 제조 기술로 자리 잡을 것으로 기대한다”고 강조했다.
KAIST 기계공학과 김동연 박사, 강예진 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 에너지·재료 분야의 세계적 권위지인 ‘어드밴스드 머터리얼즈, Advanced Materials (IF:26.8)’에 게재되었으며, 지난 10월 29일 표지(Inside front cover) 논문으로 선정되었다.
※ 논문명: Sub-1000°C Sintering of Protonic Ceramic Electrochemical Cells via Microwave-Driven Vapor Phase Diffusion,
DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202506905
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업 그리고 H2 Next Round 사업의 지원으로 수행됐다.
2025.12.04 조회수 1396 -
차세대 메모리의 비밀을 풀다
차세대 메모리와 뉴로모픽 컴퓨팅 소자로 주목받는 ‘산화물 기반 저항 메모리(Resistive Random Access Memory, ReRAM)’는 빠른 속도와 데이터 보존 능력, 단순한 구조 덕분에 기존 메모리를 대체할 후보로 떠오르고 있다. 우리 연구진이 이 메모리 작동 원리를 밝혀내 앞으로 고성능·고신뢰성 차세대 메모리 개발에 핵심 단서를 제공할 것으로 기대된다.
우리 대학 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 신소재공학과 박상희 교수 연구팀과 협업해, 차세대 반도체 핵심 기술로 주목받는 산화물 기반 메모리의 작동 원리를 세계 최초로 정밀하게 밝혀냈다고 2일 밝혔다.
연구팀은 여러 종류의 현미경*을 하나로 결합한 ‘다중모드 주사 탐침 현미경(Multi-modal SPM)’을 활용해, 산화물 박막 내부에 전자가 흐르는 통로와 산소 이온의 움직임, 그리고 표면 전위(재료표면에 전하의 분포) 변화를 동시에 관찰하는 데 성공했다. 이를 통해 메모리에 정보를 기록하고 지우는 과정에서 나타나는 전류 변화와 산소 결함이 어떻게 달라지는지 상관관계를 규명했다.
*여러 종류 현미경: 전류 흐름을 보는 전도성 원자간력 현미경(Conductive atomic force microscopy, C-AFM), 산소 이온 움직임을 보는 전기화학적 변형률 현미경(Electrochemical strain microscopy, ESM), 전위 변화를 보는 켈빈 탐침 힘 현미경(Kelvin probe force microscopy, KPFM)
이 특별한 장비로 연구팀은 이산화티타늄(TiO2) 박막에 전기 신호를 주어, 메모리에 정보를 기록하고 지우는 과정을 직접 구현해서 전류가 달라지는 이유가 산소 결함 분포의 변화 때문임을 나노 수준에서 직접 확인했다.
이 과정에서 산소 결함이 많아지면 전자의 이동 통로가 넓어져 전류가 잘 흐르고, 반대로 흩어지면 전류가 차단되는 등, 전류의 흐름이 산소 결함의 양과 위치에 따라 달라짐을 확인했다. 이를 통해 산화물 내의 산소 결함 분포가 메모리의 켜짐(on)/꺼짐(off) 상태를 결정한다는 점을 정밀하게 시각화하는 데 성공했다.
이번 연구에서는 단일 지점의 분포에 국한되지 않고, 수 마이크로미터(µm2) 크기의 넓은 영역에서 전기 신호를 인가한 뒤, 변화된 전류 흐름, 산소 이온의 움직임, 표면 전위 분포의 변화를 종합적으로 분석했다. 그 결과, 메모리의 저항이 바뀌는 과정이 단순히 산소 결함 때문만이 아니라 전자들의 움직임(전자적 거동)과도 긴밀히 얽혀 있다는 사실을 규명했다.
특히 연구진은 메모리를 ‘지우는 과정(소거 과정)’에서 산소 이온이 주입되면, 메모리가 안정적으로 꺼진 상태(고저항 상태)를 오래 유지할 수 있다는 사실을 확인했다. 이는 곧 메모리 소자의 신뢰성을 높이는 핵심 원리으로 향후 안정적인 차세대 비휘발성 메모리 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.
연구를 주도한 홍승범 교수는 “다중모드 현미경을 통해 산소 결함, 이온, 전자의 공간적 상관관계를 직접 관찰할 수 있음을 입증한 사례”라며 “향후 이러한 분석 기법이 다양한 금속 산화물 기반 차세대 반도체 소자의 연구와 개발의 새로운 장을 열 것”이라고 말했다.
신소재공학과 공채원 박사과정 연구원이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 미국화학학회(American Chemical Society, ACS)에서 발간하는 신소재·화학공학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘ACS Applied Materials and Interfaces’에 7월 20일 자로 출판됐다.
※ 논문 제목: Spatially Correlated Oxygen Vacancies, Electrons and Conducting Paths in TiO2 Thin Films
※ DOI: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.5c10123
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행됐다.
2025.09.02 조회수 3231 -
부작용·내성 극복한 신개념 칸디다증 치료제 개발
칸디다증은 곰팡이균(진균)의 일종인 칸디다(Candida)가 혈액을 통해 전신으로 퍼지며 장기 손상과 패혈증을 유발할 수 있는 치명적인 감염 질환이다. 최근 면역 저하 치료, 장기 이식, 의료기기 사용 등이 증가함에 따라 칸디다증 발병이 급증하고 있다. 한국 연구진이 기존 항진균제와 달리, 칸디다균에만 선택적으로 작용해 높은 치료 효능과 낮은 부작용을 동시에 갖춘 차세대 치료제를 개발하는데 성공했다.
우리 대학 생명과학과 정현정 교수 연구팀이 서울아산병원 정용필 교수팀과의 협력을 통해, 칸디다 세포벽의 두 핵심 효소를 동시에 저해하는 유전자 기반 나노치료제(FTNx)를 개발했다고 8일 밝혔다.
현재 사용 중인 칸디다의 항진균제들은 표적 선택성이 낮아 인체 세포에도 영향을 미칠 수 있으며, 이에 내성을 가지는 새로운 균의 출현으로 인해 치료 효과가 점차 떨어지고 있다. 특히 면역력이 저하된 환자들에게는 감염의 진행이 빠르고 예후도 좋지 않아, 기존 치료제의 한계를 극복할 수 있는 새로운 치료법의 개발이 시급한 상황이다.
이에 연구팀이 개발한 치료제는 전신 투여가 가능하며, 유전자 억제 기술과 나노소재 기술을 융합함으로써 기존 화합물 기반의 약물들이 가지는 구조적 한계를 효과적으로 극복하고, 칸디다균에만 선택적으로 치료하는데 성공했다.
연구팀은 칸디다라는 곰팡이균의 세포벽을 만드는 데 중요한 두 가지 효소 — β‑1,3‑글루칸 합성효소(FKS1)와 키틴 합성효소(CHS3)를 동시에 표적하는 짧은 DNA 조각(antisense oligonucleotide, ASO)을 탑재한 금 나노입자 기반의 복합체를 제작했다.
여기에 칸디다 세포벽의 특정 당지질 구조(당과 지방이 결합된 구조)와 결합하는 표면 코팅 기술을 적용하여 표적유도장치를 장착함으로써, 인체 세포에는 아예 전달되지 않고 칸디다에만 선택적으로 작용하는 정밀 타겟팅 효과를 구현하는 데 성공했다.
이 복합체는 칸디다 세포 내로 진입한 후, FKS1 및 CHS3의 유전자가 만들어내는 mRNA를 잘라버려서 번역을 억제해 세포벽 성분인 β‑1,3‑글루칸과 키틴의 합성을 동시에 차단한다. 이로 인해 칸디다 세포벽은 구조적 안정성을 유지하지 못하고 붕괴되며, 세균의 생존과 증식이 억제된다.
실제로 쥐에서 전신 칸디다증 모델 실험을 통해 치료 효과를 검증한 결과, 치료군에서 칸디다의 장기 내 균 수 감소, 면역 반응 정상화, 그리고 생존율의 유의미한 증가가 관찰됐다.
연구를 주도한 정현정 교수는 “이번 연구는 기존 치료제가 인체 독성과 약제내성 확산 문제를 극복하는 방법을 제시하며, 유전자 치료의 전신 감염 적용 가능성을 보여주는 중요한 전환점”이라며, “향후 임상 적용을 위한 투여 방식 최적화 및 독성 검증 연구를 지속적으로 진행할 계획”이라고 밝혔다.
해당 연구는 생명과학과 정주연 학생 및 서울아산병원 홍윤경 박사가 제1 저자로 참여했으며, 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 7월 1일 자로 게재됐다.
※ 논문명 : Effective treatment of systemic candidiasis by synergistic targeting of cell wall synthesis
※ DOI : 10.1038/s41467-025-60684-7
이번 연구는 보건복지부 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.
2025.07.08 조회수 5110 -
전기및전자공학부 박시온 학생 외 2명 한국공학한림원 원익 차세대 공학도상 최우수상·우수상 수상
한국공학한림원이 주관한 제3회 원익 차세대 공학도상에서 우리 대학 박시온 전기및전자공학부 석박통합과정 학생이 최우수상을, 김민규 생명화학공학과 박사과정과 박동하 원자력및양자공학과 박사과정 학생이 우수상을 수상하였다.
박시온 학생은 차세대 메모리의 높은 전력 소모 문제를 해결하기 위해 비용이나 공정 난이도 증가 없이 기존 대비 15배 이상의 전력 소모를 획기적으로 줄이는 기술을 개발한 점이 높이 평가되어 최우수상을 수상하였다. 관련 기술로 국내외에서 6건의 특허를 출원하고, 다양한 두뇌 모사 반도체(뉴로모픽 반도체) 기술을 개발하여 차세대 반도체 기술혁신을 이끌고 있다.
우수상 수상자 6명 중 한 명인 박동하 학생은 위성 전기추력기 기업 ‘코스모비’를 창업한 성과를 인정받아 수상하였다. 코스모비가 개발한 전기추력기는 올해 11월에 누리호에 탑재될 KAIST 큐브위성에 장착된다. 코스모비는 초소형 위성을 위한 전기추력기 개발을 통해 초소형 군집위성부터 심우주 탐사까지 다양한 우주산업 발전에 기여하고자 한다.
김민규 학생은 수소 에너지 사회실현을 목표로 ‘하이드로엑스팬드’를 창업하고, 물을 분해해 수소를 생산하는 장치인 수전해 스택을 개발해 우수상을 수상하였다. 기존 알칼라인 및 양이온 교환막 수전해 한계를 극복한 음이온 교환막 기술을 활용해 고성능 스택을 제작했으며 대규모 생산을 위한 기술개발을 추진하고 있다.
원익 차세대 공학도상은 국내 공학 관련 대학(원)생 대상으로 소재·부품·장비 분야에서 창의적이고 도전적인 공학도를 발굴하여 사회문제 해결에 기여하는 엔지니어로 성장할 수 있도록 수여하는 상이다.
시상식은 오는 12일 오후 서울 광진구 그랜드 워커힐 서울 호텔에서 열린다.
2025.03.10 조회수 5103 -
KAIST 제조AI빅데이터센터 – 미국 MIT MIMO, 글로벌 제조 혁신을 위한 차세대 AI 공동연구 착수
KAIST 제조AI빅데이터센터와 미국 MIT Machine Intelligence for Manufacturing and Operations(이하 MIT MIMO)는 미국 MIT에서 2025년 2월 12일(현지시간) “자가 적응 AI 기반 이차전지 모듈팩 통합 시스템 개발”에 대한 킥오프 미팅을 시작으로 국제공동연구를 본격적으로 시작했다.
이번 연구는 중소벤처기업부(이하 중기부)가 추진하는 2024년 전략기술 테마별 프로젝트(DCP, Deep-Tech Challenge Project)의 일환으로 진행된다. DCP 프로젝트는 중소·벤처기업이 고위험·고성과 R&D에 과감히 도전할 수 있도록 지원하는 대규모 연구개발 프로그램으로, 민·관 합동으로 최대 100억 원 규모의 연구개발 자금이 투입된다. 이번 프로젝트에는 혁신 중소·벤처기업 98개 기업이 지원하였으며, 중기부는 2024년 12월 글로벌 시장을 선도할 가능성과 국가 전략적 기술 확보 필요성을 고려하여 최종 6개 과제를 선정했다.
KAIST 제조AI빅데이터센터는 선정된 6개 과제 중 이차전지 분야에서 국내 맞춤형 이차전지 선두기업인 ㈜CTNS와 함께 공동연구를 추진하며, 글로벌 협력을 위해 MIT MIMO와 국제 공동연구개발을 진행한다. ㈜CTNS는 일반 배터리 제조 공장과 차별화된 유연생산 자동화 솔루션을 보유·운영하는 이차전지 기술 혁신 기업으로, 배터리팩 설계부터 제조, 사용 관리까지 전 과정을 아우르는 서비스를 제공하고 있다. 본 과제에서는 글로벌 톱 티어(top-tier) 연구기관인 KAIST 제조AI빅데이터센터와 MIT MIMO가 자가 적응형 차세대 AI를 개발하고, 이를 ㈜CTNS의 이차전지 모듈팩 기술력과 결합하여 ㈜CTNS가 차세대 AI 기반 기술 혁신을 주도하고 글로벌 경쟁력을 강화할 수 있도록 지원할 계획이다.
이번 킥오프 미팅에서는 연구 목표와 계획을 공유하고, 각 참여 기관 및 기업 간 협력 방안을 논의하는 자리가 마련되었다. 앞으로 KAIST 제조AI빅데이터센터와 MIT MIMO는 정기적인 협력 회의를 통해 연구 진행 상황을 점검하고, 기술 개발을 가속화할 예정이다.
KAIST 제조AI빅데이터센터장인 김일중 교수는 "세계적인 연구기관과의 협업을 통해 기술적 시너지를 창출하고, 중소·벤처기업과의 긴밀한 협력을 바탕으로 연구 성과를 극대화할 계획"이라고 밝혔으며, KAIST 제조AI빅데이터센터 김흥남 교수는 “한미간 제조AI분야 협력을 통해 우리나라 중소제조기업이 글로벌 제조기업으로 성장하는 계기를 만들겠다”라고 포부를 밝혔다.
KAIST 제조AI빅데이터센터와 MIT MIMO가 협력하여 진행하는 본 연구는 차세대 AI 기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대되며, 글로벌 이차전지 산업의 혁신을 주도할 중요한 이정표가 될 것이다.
2025.02.13 조회수 6004