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화면 밝기 2배 향상된 OLED 기술 개발
유기발광다이오드(OLED)는 색 표현이 뛰어나며, 얇고 잘 휘어지는 평면 구조 덕분에 스마트폰과 TV에 널리 쓰이지만, 내부 빛 손실로 밝기를 높이는 데 한계가 있었다. 우리 대학 연구진이 OLED 디스플레이의 장점인 평면 구조를 유지하면서도 OLED 발광 효율을 2배 이상 높이는 기술을 개발했다.
우리 대학은 전기및전자공학부 유승협 교수 연구팀이 OLED 내부에서 발생하는 빛 손실을 크게 줄일 수 있는 새로운 ‘준평면 광추출 구조’*와 OLED 설계 방법을 개발했다고 11일 밝혔다.
*준평면 광추출 구조: OLED 표면을 거의 평평하게 유지하면서, 안에서 만들어진 빛을 밖으로 더 많이 꺼내 주는 얇은 구조
OLED는 여러 층의 매우 얇은 유기물 박막이 겹겹이 쌓여 만들어진다. 이 과정에서 빛이 층과 층 사이를 지나며 반사되거나 흡수돼, OLED 내부에서 생성된 빛의 80% 이상이 밖으로 나오지 못하고 열로 사라진다.
이를 해결하기 위해 OLED 위에 렌즈 구조를 붙여 빛을 밖으로 꺼내는 방식인 반구형 렌즈나 마이크로렌즈 어레이(MLA) 같은 광추출 구조가 사용돼 왔다. 그러나 반구형 렌즈 방식은 큰 렌즈가 돌출되어 평면형태를 유지하기 어렵고, 마이크로렌즈어레이의 경우는 충분한 광추출 효과를 보려면 픽셀 크기 보다 훨씬 커야 해서 주변 픽셀과의 간섭 없이 높은 효율 향상을 도출하는데 한계가 있었다.
연구팀은 OLED를 더 밝게 만들면서도 평면 구조를 유지하기 위해, 각 픽셀 크기 안에서 빛을 최대한 효율적으로 밖으로 내보내는 새로운 OLED 설계 방법을 제안했다.
기존 설계가 OLED가 끝없이 넓다고 가정한 것과 달리, 실제 디스플레이에서 사용되는 제한된 픽셀 크기를 고려한 것이 특징이다. 이를 통해 같은 크기의 픽셀에서도 더 많은 빛을 외부로 방출할 수 있었다.
또한 연구팀은 빛이 옆으로 퍼지지 않고 화면 정면으로 잘 나오도록 돕는 새로운 ‘준평면 광추출 구조’를 개발했다. 이 구조는 매우 얇아 기존 마이크로렌즈 어레이와 비슷한 두께를 가지면서도, 반구형 렌즈에 가까운 높은 광추출 효율을 구현할 수 있다. 덕분에 휘어지는 플렉서블 OLED에도 쉽게 적용할 수 있다.
이 새로운 OLED 설계와 준평면 광추출 구조를 함께 적용한 결과, 작은 픽셀에서도 빛을 내는 효율을 2배 이상 향상시키는 데 성공했다.
이번 기술은 OLED의 평평한 구조를 유지하면서도 같은 전력으로 더 밝은 화면을 구현할 수 있어, 스마트폰·태블릿 PC 등 모바일 기기의 배터리 사용 시간을 늘리고 발열을 줄이는 데 기여할 것으로 기대된다. 또한 디스플레이 수명 향상 효과도 함께 기대된다.
이번 연구의 제 1저자인 김민재 학생은 “수업 중 떠올린 작은 아이디어가 KAIST 학부생 연구 프로그램(URP)을 통해 실제 연구 성과로 이어졌다”고 설명했다.
유승협 교수는 “그간 수많은 광추출 구조가 제시되었지만, 많은 경우 면적이 넓은 조명용이 대부분이었고, 수 많은 작은 픽셀로 이루어진 디스플레이에는 적용하기 어렵거나 적용해도 그 효과가 크지 못한 경우가 많았다”며, “이번에 제시된 준평면 광추출 구조는 픽셀 내 광원 대비 크기에 제약을 두어 인접 픽셀 사이에서 빛이 서로 간섭하는 현상도 줄이면서 효율도 극대화할 수 있도록 구현되었다”고 강조하면서, “OLED 뿐 아니라 페로브스카이트·양자점 등 차세대 소재 기반의 디스플레이에도 적용할 수 있다”고 말했다.
신소재공학과 김민재 학사과정(현재 스탠포드대 재료공학과 박사과정)과 전기및전자공학부 김준호 박사(현재 독일 쾰른대 박사후연구원)가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 온라인판에 2025년 12월 29일 공개됐다.
※논문명: Near-planar light outcoupling structures with finite lateral dimensions for ultra-efficient and optical crosstalk-free OLED displays, DOI: 10.1038/s41467-025-66538-6
이번 연구는 KAIST URP 프로그램, 한국연구재단 중견연구자 지원사업, 미래디스플레이 전략연구사업, 산업통상자원부 산업혁신인재성장지원사업, 전자부품산업기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.01.12 조회수 1241 -
KAIST·POSTECH 창업팀 ‘스냅스케일’, 정주영 창업경진대회 대상 수상
우리 대학 전기및전자공학부 서재영 학생이 포함된 (주)스냅스케일팀이 우리나라 민간 최대 규모의 창업 경진대회인 정주영 창업경진대회에서 최고상인 대상을 수상했다.
지난달 29일, KAIST 전기및전자공학부 서재영 학생과 POSTECH 컴퓨터공학과 김상윤·송동기 학생이 함께 창업한 기업 ㈜스냅스케일(SnapScale)은 아산나눔재단이 주최한 ‘2025 정주영 창업경진대회’ 예비창업 트랙에서 최종 대상을 차지했다.
스냅스케일이 개발한 ‘Simula.ai’는 플랜트(공장 설비)나 건설 프로젝트의 복잡한 설계 과정을 인공지능이 대신해주는 기술이다.
지금까지는 사람이 일일이 해야 했던 설계 문서 작성과 절차 검토를 AI가 자동으로 처리할 수 있도록 해, 시간과 비용을 크게 줄일 수 있다는 점에서 높은 평가를 받았다.
특히 이번 프로젝트에서 서재영 학생의 역할이 컸다. 그는 AI가 산업 데이터를 이해할 수 있도록 데이터 구조를 설계하고, 설계 정보를 체계적으로 정리하는 기반 시스템을 구축했다.
서재영 학생은 “산업 데이터를 AI가 이해하도록 만드는 과정에 많은 도전이 있었지만, 팀원들과 함께 해결하며 의미 있는 경험을 쌓을 수 있었다”고 소감을 전했다.
한편, 정주영 창업경진대회 데모데이는 약 6개월간의 창업 육성 과정을 거친 스타트업 가운데 결선에 오른 팀들이 무대에 서는 자리로, 총 4개 트랙 23개 팀이 경합을 펼쳤다. 부문별 대상에는 ▲‘펄스애드’(글로벌 트랙) ▲‘하이드로엑스팬드’(기후테크 트랙) ▲‘여명거리’(다양성 트랙) ▲‘스냅스케일’(예비창업 트랙)이 선정됐다.
총 상금 약 3억7000만 원 규모의 이번 대회에서 스냅스케일은 예비창업 트랙 최고상(상금 2천만원)을 수상하며, 기술 혁신성과 시장 가능성을 동시에 입증했다.
2025.11.11 조회수 1992 -
전산학부 학사과정 여경민, 세계적 권위 AI 학술대회 ICLR 논문 발표
우리 대학 전산학부 여경민 학부과정 학생과 김재훈 박사과정 학생이 성민혁 교수(Visual AI Group) 지도를 받아 공동으로 개발한 새로운 이미지 생성 기술 ‘StochSync’가 세계 최고 수준의 인공지능(AI) 국제 학술대회 ‘ICLR 2025(International Conference on Learning Representations)’에서 채택돼 발표됐다.
ICLR은 딥러닝 및 인공지능 분야에서 가장 영향력 있는 학술대회 중 하나로, 전 세계 AI 연구자들이 최신 기술과 성과를 공유하는 대표 행사다. 특히 학부생이 제1저자로 주요 학회에 논문을 발표하는 것은 드문 사례로, 이번 성과는 KAIST의 우수한 연구 역량과 인재 양성 시스템을 다시 한번 입증했다.
StochSync는 사전 훈련된 AI 모델을 활용해 기존 평면 이미지를 넘어, 360도 파노라마나 3D 물체 표면의 텍스처처럼 복잡한 형태의 이미지를 별도의 추가 학습 없이도 간편하게 생성할 수 있는 기술이다. 기존에는 이러한 복잡한 이미지 생성을 위해 많은 훈련 데이터나 복잡한 전처리 과정이 필요했으나, StochSync는 이를 대폭 간소화하고 동시에 고품질 결과를 구현했다.
예를 들어 자동차 내부 디자인이나 가구 표면 텍스처 등을 실제 제작에 앞서 사실감 있게 시뮬레이션할 수 있어, 제품 설계 초기 단계에서 빠르고 효율적인 디자인 검토가 가능하다. 해당 기술은 VR, 게임, 산업 디자인 등 다양한 분야에 폭넓게 응용될 수 있다.
StochSync의 가장 큰 특징은 정교한 이미지 디테일과 시점 간 일관성을 동시에 확보할 수 있다는 점이다. 기존 이미지 생성 모델들은 고해상도 디테일과 여러 시점 간의 일관성을 동시에 만족시키기 어려웠으나, StochSync는 서로 다른 원리에 기반한 두 기법을 융합한 새로운 방법론을 제시함으로써 이 문제를 해결했다.
이번 연구의 제1저자인 여경민 학생은 2023년 겨울부터 KAIST Visual AI Group 인턴으로 연구에 참여해 왔으며, 김재훈 박사과정 학생과 협업해 실험 설계, 분석, 논문 작성 전반을 주도했다. 여 학생은 “연구 과정에서 여러 기술적 난관을 극복하며 AI 기술의 실제 활용 가능성을 확인할 수 있었다”며 “앞으로 다양한 산업 분야에 적용될 수 있기를 기대한다”고 소감을 밝혔다.
여경민 학생은 이번 ICLR 2025 발표 외에도 2024년 열린 국제 머신러닝 학술대회 NeurIPS 2024에서 논문 두 편의 공저자로 참여하고, 포스터 발표를 진행하는 등 학부생으로서는 드문 연구 성과를 이어가고 있다.
ICLR 2025 컨퍼런스는 지난 4월 싱가포르에서 개최되었으며, 여경민 학생은 포스터 및 워크숍 세션을 통해 세계 각국 연구자들과 활발한 학술 교류를 진행했고, 많은 호응을 얻었다.
전산학부 관계자는 “학부생이 세계 최고 수준의 학회에서 주요 성과를 발표한 것은 매우 고무적인 일”이라며 “앞으로도 세계를 선도하는 AI 인재 양성과 연구 역량 강화에 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.
해당 논문과 프로젝트에 대한 자세한 정보는 아래 링크에서 확인할 수 있다.
논문 링크: https://arxiv.org/abs/2501.15445 프로젝트 웹사이트: https://stochsync.github.io
GitHub: https://github.com/KAIST-Visual-AI-Group/StochSync
2025.06.09 조회수 5262 -
화학과 학부생, 항암치료 앞당길 천연물 합성 연구 1저자
국내 자생 약용식물인 ‘광대싸리’에서 추출된 세큐린진 G는 항암제, 퇴행성 신경질환 치료제 및 마약중독 치료제로 개발 가능한 중요한 세큐리네가 천연물군에 속해 있다. 우리 대학 화학과 학부생이 추진한 연구를 통해 세계 최초로 세큐린진 G의 천연물 전합성*에 성공해 화제다.
*천연물 전합성(Total Synthesis): 쉽게 구할 수 있는 시작 물질로부터 여러 단계의 화학반응을 통해 자연에 존재하는 천연물을 실험실에서 합성하는 연구 분야로 각 단계의 화학반응이 모두 성공적으로 이루어져야 목표 분자를 최종적으로 합성할 수 있어 연구 호흡이 길고 난이도가 높다.
우리 대학은 화학과에 재학 중인 윤태식 학부생이 제1 저자로 참여하고(연구 지도교수: 한순규 교수) 대학원생 멘토인 김태완 대학원생이 공동 저자로 참여한 세큐린진(Securingine) G 전합성 논문이 국제 학술지에 게재됐다고 7일 밝혔다.
한순규 교수 연구팀의 윤태식 학사과정 학생이 주저자로 참여한 논문은 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 국제 화학학술지‘케미칼 커뮤니케이션즈(Chemical Communications)’에 5월 23일에 실렸다. (논문명: Total Synthesis of (–)-Securingine G)
간단한 화합물에서는 잘 진행되는 반응도 복잡한 구조의 천연물에 도달하는 과정의 전구체에서는 잘 진행되지 않는 경우가 많아 천연물 합성 연구는 고도의 창의력과 화학적 문제해결 능력이 필요하다. 그렇기에 학부생이 주도적으로 천연물 전합성 연구를 진행하는 것은 쉽지 않다.
이번에 세계 최초로 전합성에 성공한 천연물 세큐린진 G는 세큐리네가 천연물군 중 유일하게 피리딘 헤테로고리를 포함하는 물질이다. 피리딘 헤테로고리는 신약 개발에 있어 아주 중요한 역할을 한다. 실제로 지난 2023년 세계적으로 가장 많이 팔린 저분자 약 200종을 조사한 결과 그 중 20%인 40개가 피리딘 헤테로고리를 포함할 정도로 피리딘 골격은 의약적으로 중요하다.
세큐린진 G 합성에 있어 핵심은 어떻게 메니스다우릴라이드*와 피리딘 헤테로고리 사이의 탄소-탄소 결합을 입체 선택적으로 연결하는지였다. 기존에 염기성이 높아 원하는 결합은 이루어지지 않은 점을 착안하여 연구진은 새로운 희토류** 기반 교환 시약을 개발해 염기성 조건에서 문제가 된 부반응을 억제하고 핵심이 되는 탄소-탄소 결합을 성공적으로 형성했다.
*메니스다우릴라이드: 광대싸리나무에서 세큐리네가 천연물을 생합성하는데 쓰이는 핵심 전구체
**희토류(rare earth element): 란타넘족(lanthanide) 원소와 스칸듐(scandium), 이트리움(yttrium)을 포함한 17개의 원소군으로 이차전지, 석유화학 촉매, 반도체용 연마제, 레이저등에 필수적으로 들어가는 대체불가한 화학물질
우리 대학은 학부생들에게 실질적인 실험 및 연구 경험을 쌓을 수 있는 기회를 제공하기 위해 학부생 연구프로그램(URP, Undergraduate Research Program)을 운영하고 있다. URP 프로그램은 연구계획서 작성부터 성과 발표/평가에 이르기까지 전 과정을 통하여 연구수행 역량을 개발할 수 있도록 하는 프로그램이다. 학교는 소정의 연구비 지원 및 학점 연계를 통해 학부생을 지원한다.
화학과 한순규 교수는 “연구 중심 대학을 지향하는 KAIST에서 URP 프로그램은 학부생이 지도교수와 조교의 지도하에 실질적인 연구를 체계적으로 수행해 볼 수 있는 중요한 기회를 제공한다”라며 “이를 통해 첨단 연구와 학부 교육이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있었다”고 밝혔다.
한편 이번 연구는 KAIST URP 프로그램과 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.
2024.06.07 조회수 12924 -
개교 50주년 기념 국제 학생 콘퍼런스 개최
우리 대학이 개교 50주년을 맞아 학부생이 주도하는 국제 학생 콘퍼런스를 3일(수)부터 5일간 개최한다.
ʻ선구자 2071: 향후 50년을 묻는다(Pioneers 2071: Questioning the Next 50 Years)ʼ를 주제로 열리는 이번 콘퍼런스는 미래 사회의 핵심 구성원이 될 대학생들이 향후 발생할 수 있는 주요 글로벌 이슈를 탐색해 과학기술 및 사회 정책 등에 관한 혁신적인 아이디어를 겨루는 장이다.
이 콘퍼런스 진행을 위해 KAIST는 작년 12월부터 한 달간 신청을 받았는데 미국 · 이탈리아 · 인도네시아 · 일본 · 중국 · 터키 · 카자흐스탄 · 케냐 · 호주 등 전 세계 28개 대학 소속 107명의 학생이 총 19개의 팀으로 나눠 참가를 신청했다.
각 참가팀은 ʻ환경과 기후변화ʼ·ʻ새로운 팬데믹ʼ·ʻ인공지능 시대의 교육과 경제ʼ 등 주최 측이 가상으로 설정한 잠재적 위기에 관한 세 가지 시나리오 중 한 가지를 선택해 문제를 해결할 수 있는 혁신 아이디어 및 정책을 제시해야 한다.
행사 시작일인 3일부터 이틀간 준비한 정책 및 아이디어 발표 및 참가팀 간의 토론을 진행하며 교수진으로 구성된 심사위원단과의 질의응답 등도 이어진다. 이번 콘퍼런스에서는 사전에 온라인으로 등록한 약 1백 명의 투표인단도 행사를 돕기 위해 참여한다. 투표인단은 참가팀의 제출 자료 및 발표와 토론 영상을 참고해 가장 좋은 해결책을 제시한 팀에 투표한다.심사위원단의 평가와 투표단의 득표수를 합산해 각 시나리오별 상위 3개 팀이 결선에 진출하며, 2월 7일에 예정된 마지막 토론에서 최종 우승자가 가려진다. 대상 1팀에는 상금 3,000달러(한화 약 330만 원)가 수여되며, 금상 2개 팀과 은상 2개 팀에는 각각 2,000달러와 1,000달러의 상금이 주어진다.
이번 국제 학생 콘퍼런스는 개교 50주년을 기념하기 위해 학생들이 직접 주도하는 행사를 마련하자는 취지로 시작됐다. 33대 총학생회 플렉스(FLEX)를 중심으로 한 12명의 학부생이 지난해 3월부터 약 1년간 기획에서부터 실행에 이르는 주도적인 역할을 수행했다.
고경빈(KAIST 생명과학과 2학년) 학생은 "코로나19로 전 세계가 어려움을 겪는 중에도 열정적으로 참여한 세계 각국의 또래 세대와 함께 미래를 논의할 기회를 마련했다는 점에서 큰 보람을 느낀다ˮ고 말했다. 고경빈 학생은 이어 "이번 국제 학생 콘퍼런스를 통해 앞으로 우리 세대가 겪게 될 글로벌 이슈들을 주도적으로 고민하며 대처할 수 있는 계기가 마련되길 기대한다ˮ고 강조했다.한편, 전 과정이 영어로 진행되는 이번 행사는 유튜브(채널명: KAIST Pioneers 2071)를 통해 2월 3일 오전 8시부터 실시간 중계되며, 자세한 내용은 홈페이지 ( https://pioneers.kaist.ac.kr)를 통해 확인할 수 있다.
2021.02.02 조회수 82340 -
아시아 최대 대학생 학술대회 ICISTS 2018 개최
아시아 최대 규모의 국제 대학생 컨퍼런스 ‘아이시스츠(ICISTS) 2018’이 오는 7월 30일부터 8월 3일까지 우리 대학과 호텔 ICC 등 대전 일원에서 개최된다.
‘벽의 존재(Presence of the Wall)’를 주제로 열리는 이번 컨퍼런스에서는 인류가 지금까지 넘어왔으며 마주하고 있는 한계들, 그리고 인류에 의해 직접 세워지고 넘어서지 말아야 할 벽으로 정의된 것들에 대해 논의한다.‘제약(Constraint), 관리와 통제(Control)’라는 두 가지 소주제를 통해 발표와 토론을 심화할 예정이다.
초고속 교통수단을 연구·생산하는 회사인 트랜스포드(Transpod)사 CEO인 세바스티엔 젠드론(Sebastien Gendron)과 비주얼 인텔리전스 연구소(Visual Intelligence for Transportation)의 스벤 크레이스(Sven Kreiss) 연구원, 영국 런던대학 미디어 커뮤니케이션 교수이자 미디어 영향력 전문가인 데스 프리드만(Des Freedman)교수, 그리고 정치 과학기술자인 윌네이다 네그론(Wilneida Negron) 등이 주요 연사로 참석한다.
강연을 들으며 주제에 대한 이해를 돕는 ‘엑스퍼트 스피치(Expert Speech)’와 소규모 그룹을 이뤄 자유롭게 토론하는‘디스커션 세션(Discussion Session)’을 통해 연사와 참가자들이 유기적으로 상호 교류할 수 있는 자리가 준비돼 있다.
이밖에 주제에 대한 이해를 바탕으로 창의적인 산출물을 만들어내는 ‘팀 프로젝트(Team Project)’와 주제와 관련된 최신 기술을 자유롭게 체험하고 기업인들과 소통할 수 있는 ‘익스피어리언스 세션(Experience Session)’도 마련했다.
이와 함께 300여 명의 참가자가 문화를 교류하고 서로 소통할 수 있는 다채로운 부대행사도 진행된다.
아이시스츠(ICISTS, International Conference for the Integration of Science, Technology and Society)는 2005년 KAIST에 재학 중인 학부생들이 설립한 단체인데 과학기술과 사회의 조화로운 공존 방안을 찾기 위해 매년 국제 대학생 컨퍼런스를 열고 있다.
연사 섭외, 후원 유치, 홍보, 기획 등 모든 과정을 학부생들이 자체적으로 진행하는 게 큰 특징이며 KAIST 학생들은 현재 이 컨퍼런스를 15개국, 60여개 대학에서 온 300여 명의 학생이 참가하는 아시아 최대 규모의 국제 대학생 컨퍼런스로 발전시켜왔다.
역대 강연자로는 애플사 前 부사장 도널드 노먼(Donald norman), 미국 위스콘신대 경제학과 마제나 로스텍(Marzena Rosteck)교수, 탈 중심 네트워크 기반의 SNS ‘시네리오(Synereo)’의 개발자인 도어 컨폴티(Dor Konforty) 대표, 세계 최초로 시각장애인용 자동차를 개발한 데니스 홍 미국 UCLA 기계항공 공학과 교수 등이 참여했다.
대학생을 대상으로 하는 ‘아이시스츠(ICISTS) 2018’은 6월 1일부터 7월 10일까지 대회 공식 홈페이지( www.icists.org )를 통해 참가 신청을 받는다.
2018.05.30 조회수 12228 -
김수빈 학생, 영국왕립화학회 학술지 표지논문 게재
〈 김 규 한 연구교수, 김 수 빈 학생 〉
우리 대학 학부 4학년 김수빈 학생의 이중 에멀젼(Double Emulsion) 형성 관련 논문이 국제 학술지의 표지논문에 선정됐다.
우리 대학의 학부생 연구지원 프로그램인 URP(Undergraduate Research Participation)를 통한 연구 참여가 활발해지면서 학부생이 1저자로 참여한 논문이 국제 학술지에 등재되는 경우가 많아지고 있다. 김수빈 학생은 URP 프로그램을 통한 연구로 국제 학술지 게재를 넘어 표지논문에 선정되는 성과를 이뤘다.
김수빈 학생의 논문은 세계적으로 권위 있는 학술단체인 영국왕립화학회(Royal Society of Chemistry)가 발간하는 국제 학술지 ‘소프트 매터(Soft Matter)’2018년 2월 7호 표지논문에 게재됐다. (논문명: Controllable one-step double emulsion formation via phase inversion)
특히 김수빈 학생은 이번 표지 이미지를 자신의 상상과 관찰을 바탕으로 직접 디자인해 그 가치를 더 높였다.
김 군이 수행한 이번 연구는 이중 에멀젼(Double Emulsion)의 안정성 향상 관련 연구로 이중 에멀젼이란 에멀젼 방울 안에 또 다른 액체로 구성된 방울이 서로 섞이지 않고 캡슐화 된 상태로 구성된 형태를 뜻한다.
이중 에멀젼은 캡슐화를 통한 보유 능력이 탁월해 식품, 화장품, 약물 전달 등 다양하게 사용 가능하다. 그러나 이중 에멀젼을 대량 생산할 수 있는 기존 기술은 내부의 액체 방울을 만든 뒤 이를 캡슐화 하는 두 단계의 공정에서 액체 방울이 쉽게 파괴되고 개발 이후 이중 에멀젼의 안정성이 보장되지 않는 한계가 있다.
또한 이런 과정에서 이중 에멀젼의 크기와 내부 액체 방울의 비율을 조절하는 데 어려움을 겪고 있다.
김 군은 분자들의 화학 반응처럼 물방울들이 충돌해 일어나는 상 반전(Phase Inversion)의 과정에서 단서를 얻었다. 상 반전이 일어나는 과정에서 이중 에멀젼이 일시적으로 형성됨을 발견했고 이를 바탕으로 이중 에멀젼의 안정성을 높일 수 있는 기준을 제시했다.
이후 지속된 연구에서 폴리메틸 메타아크릴레이트(PMMA)와 소수성 실리카 입자가 이 조건을 만족하는 것을 찾아내 한 번의 공정으로 안정적인 이중 에멀젼을 만들 수 있음을 증명했다. 추가적으로 PMMA와 나노입자의 양을 조절해 이중 에멀젼 내부 물방울의 개수와 부피를 조절하는데 성공했다.
2014년 총장장학생(KPF : KAIST Presidential Fellowship)이자 대통령과학장학생으로 입학한 김 군은 화학과 생명화학공학을 배우고 연구하며 직접 관찰하기 어려운 현상을 머릿속으로 상상하며 이를 바탕으로 가설을 세우고 연구해왔다.
김 군이 일찍부터 연구에 몰두할 수 있었던 것은 학부생 연구지원(URP) 프로그램에 두 차례 참여했던 경험 덕분이다. 학부 2학년 때에는 물리적 힘을 이용해 식품, 화장품에 널리 쓰이는 고내부상 에멀젼을 만드는 방법을 연구했고 1년 후엔 콜로이드 입자를 이용해 기저귀의 원료가 되는 다공성 고 흡수성 수지를 만드는 연구를 수행했다.
김 군은 두 번의 URP 프로그램에서 우수상을 수상했고 이 연구 결과 중 일부를 저명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 2저자로 게재하기도 했다.
김수빈 학생은 “평소에 복수전공을 통해 생명화학공학과에서 에멀젼의 기초가 되는 유체역학, 계면 물리학 등을 배우고 화학과에서 분자 구조를 배워 왔던 것을 융합함으로서 좋은 결과가 나온 것 같다”고 말했다.
이어 “이번 연구 결과로 이중 에멀젼의 상용화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”며 “앞으로도 정확한 원리를 파악하고 이를 바탕으로 정교하게 컨트롤 할 수 있는 화학제품을 만들어 내고 싶다”고 말했다.
이번 연구는 URP 프로그램 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 김수빈 학생이 직접 디자인한 저널 표지논문
2018.04.12 조회수 26767 -
국제대학생프로그래밍 대회에서 동메달 수상
〈 한태숙 교수와 참가 학생들 〉
우리 대학 전산학부와 수리과학과 학부생 팀이 국제 대학생 프로그래밍 대회인 ACM ICPC 월드 파이널에서 동메달 및 First Problem Solver 상을 수상했다.
지난 5월 25일 미국 사우스다코다 주 래피드시티에서 열린 제 41회 국제 대학생 프로그래밍 대회는 미국 컴퓨터 협회(ACM)가 주최하고 IBM이 후원한다.
1977년 처음 개최돼 전 세계 대학생을 대상으로 열리는 권위 있는 행사로 지역대회에는 103개국 2천 900여 개 대학에서 총 5만 여 명이 참가했고 본선 대회에서는 400여 명의 대학생들이 경쟁을 벌였다.
대회는 3명이 한 팀이 돼 12문제를 해결하는 방식으로 진행되며 우리 대학에서는 신성용 전산학부 명예교수, 한태숙 교수가 코치를 맡았고, 전산학부 고지훈, 강한필 학생과 수리과학과 이종원 학생이 참가했다.
우리 대학 대표팀은 9위를 기록해 동메달과 3천 달러의 상금을 차지했고 전 참가팀 중에서 처음으로 문제를 풀어 First Problem Solver 상을 수상했다.
자세한 스코어 정보는 https://icpc.baylor.edu/scoreboard/ 를 통해 확인 가능하다.
2017.06.02 조회수 17728 -
아시아 최대규모 대학생 학술대회 ICISTS 2017, 7/31~8/4 개최
아시아 최대 규모의 국제 대학생 컨퍼런스인 ‘아이시스츠(ICISTS) 2017’이 7월 31일부터 8월 4일까지 대전 KAIST 본교와 호텔 ICC에서 열린다.
‘아이시스츠(ICISTS)’는 KAIST 학부생들이 지난 2005년 처음 시작한 학술대회로 매년 전 세계 명사들과 대학생들을 초청해서 과학과 기술, 그리고 사회의 통합을 놓고 함께 고민하고 토론하는 자리다. 특히 연사 섭외 등 모든 행사진행 과정을 KAIST 학부생들이 직접 맡아 주도하는데 초기에는 행사 참가인원이 150여명 정도에 불과 했지만 회를 거듭할수록 참가자들도 급증해 작년 행사에는 20여 개 국가에서 300여명의 대학생이 참가하는 아시아 최대 규모의 국제 대학생 컨퍼런스로 자리를 잡았다.
이번 컨퍼런스는 ‘사회의 거미줄을 그리다(Draw the Web : Interactions in Society)’를 주제로 사회 전반에 걸쳐 각 분야에 영향을 줄 수 있는 기술들이 사회변화에 미치는 과정과 앞으로 나아가야 할 방향 등 기술과 사회의 상호작용에 관해 발표와 토론을 진행한다.
주요 연사로는 노르웨이 최초 온라인 전용은행의 최고 디지털 책임자이자 스페어뱅크(SpareBank)의 전략담당 부사장인 크리스토퍼 해네스(Christoffer O. Hernæs)를 비롯해, 아나벨 콴하스(Anabel Quan-Haase) 웨스턴온타리오대(University of Western Ontario) 미디어 연구 및 사회학 부교수, 박영숙 유엔미래포럼 대표, 나이젤 파커(Nigel Parker) MS 아시아태평양지역(Microsoft APAC) 개발자 및 플랫폼 전도담당 이사, 존 고지어(Jon Gosier) 데이터 과학자 겸 의학 인공지능 회사 운드매트릭스(WoundMetrics) 설립자가 참여한다.
주최 측인 아이시스츠(ICISTS)는 이번 컨퍼런스 기간에 세계 저명인사들의 강연을 직접 골라 들을 수 있는 ‘패러렐 토의’와 연사 및 참가자들이 소규모 그룹을 이뤄 자유롭게 토론하는 ‘그룹 토의’, 그리고 올해 처음 선보이는 ‘인터렉티브 세션’과 ‘익스피리언스 세션’ 등 다양한 세션을 마련해 참석자들이 쉽게 접할 수 없는 연사들의 이야기를 가까이서 듣고 교류할 수 있도록 준비했다.
또 참가자들에 대한 인적 네트워크 형성을 지원하기 위해 행사기간 중 한국의 문화 소개를 위해 다양한 부스에서 ‘컬처 나잇’공연을 진행하고 ‘비어 파티’와 같은 다채로운 부대행사도 펼칠 예정이다. '아이시스츠(ICISTS) 2017’에 참가를 원하는 대학생은 5월 16일부터 7월 9일까지 공식 홈페이지( www.icists.org )를 통해 사전에 접수해야 한다.
이번 컨퍼런스 홍보를 맡고 있는 권순재 학생(화학과 3학년)은 “ICISTS 행사의 진정한 연사는 우리 학생들 자신이라고 생각한다”고 말하고 “미래에 대한 그 들만의 시각을 서로에게 제시하며 새로운 가치를 만들어가고자 하는 대학생들의 적극적인 참여를 기대한다”며 이번 행사에 대한 열정을 내비쳤다.
2017.05.18 조회수 21852 -
최시영 교수, 물리적 힘을 이용해 안정화된 에멀전 개발
우리 대학 생명화학공학과 최시영 교수 연구팀이 디플리션 힘이라고 불리는 물리적인 힘을 이용해 새로운 방식의 안정적인 에멀젼을 제작하는 데 성공했다.
생명화학공학과 연구조교수인 김규한 박사가 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 2월 1일자 온라인 판에 게재됐다.
특히 이 연구는 우리 대학 의 ‘학부생 연구 참여 프로그램(URP : Undergraduate research program)’을 통해 학부생인 김수빈 학생이 2저자로 참여해 의미를 더했다.
우리가 흔히 화장품 종류로 알고 있는 에멀전은 물속에 기름방울들이(또는 기름 속에 물방울이) 안정적으로 분산된 구조를 뜻한다. 그리고 피커링 에멀전은 계면활성제 대신 고체 입자를 사용해 안정화된 에멀전을 뜻한다.
일반적으로 물과 기름은 섞이지 않는다고 알려져 있지만 지금까지는 적정량의 계면활성제를 넣고 물과 기름을 섞어 적절히 분산시켰다. 이를 통해 에멀전을 제작했고 이는 마요네즈, 선크림, 로션 등 산업 전반에 유용하게 사용되고 있다.
그러나 지금까지 피커링 에멀전은 고체 입자 표면에 화학적인 처리를 통해 흡착력을 증대시켜 안정화하는 방식을 택했다. 이는 처리과정이 복잡하고 적용 범위가 매우 좁아 유용하게 사용되지 못했다.
연구팀은 피커링 에멀전의 표면을 화학적으로 처리하는 대신 수나노미터 크기의 작은 고분자 입자를 더 큰 고체 입자(수십 나노미터에서 수 마이크로미터 수준)와 함께 섞었다. 이를 통해 디플리션 힘(depletion force)을 유발했고 물리적인 힘을 통해 에멀전을 안정화시키는 데 성공했다.
디플리션 힘이란 많은 수의 작은 입자들이 자신들의 자유로운 공간을 많이 확보하기 위해 다른 큰 입자들을 뭉치게 만드는 힘을 뜻한다. 크기가 큰 입자끼리 서로 끌림을 유도하는 것이다.
그동안 디플리션 힘은 고체와 고체 입자끼리만 적용됐다. 그러나 연구팀은 작은 입자로 고분자, 큰 입자로 고체 입자와 기름방울을 사용해 고체와 액체 사이에서도 디플리션 힘이 적용됨을 증명했다.
작은 입자 크기 역할을 하는 고분자를 삽입함으로써 친수성을 갖는 고체 입자가 기름방울 표면에 흡착되는 것을 향상시켰고, 입자 표면으로부터 분리되는 것을 방지해 안정적인 상태를 유지할 수 있었다.
연구팀은 안정적인 고내부상 피커링 에멀전을 통해 다양한 종류의 다공성 고분자 물질을 쉽게 제작할 수 있음을 확인했다. 이 다공성 고분자는 넓은 표면적을 이용해 분리막이나 조직공학, 약물 전달체 및 센서 등에 적용 가능할 것으로 기대된다.
1저자인 김규한 연구교수는 “그동안 고체 콜로이드 입자들 사이에서만 이용되던 디플리션 힘을 고체 입자와 액체 방울 사이에서 구현한 첫 번째 예로서 그 학술적인 의미가 있다”고 말했다.
최 교수는 “학술적 의미를 넘어 산업 및 국가 경쟁력에 기여할 수 있는 기술이다”며 “화학적인 힘이 아닌 물리적 힘을 이용해 안정적인 에멀젼을 형성하기 때문에 고체 입자와 고분자 종류에 관계없이 사용 가능하고, 특수 목적에 맞는 맞춤형 다공성 물질 제작이 가능하다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 이공분야 기초연구사업 (대통령 post-doc. 펠로우십, 리서치 펠로우십, 중견연구자 지원사업)의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 이번 기술을 통해 제작한 다공성 고분자 구조체의 내부 사진들
그림2. 고내부상 피커링 에멀젼의 유변학적 특성 측정 및 시스템의 가공성을 보여주는 사진
그림3. 안정한 피커링 에멀젼 시스템을 나타내는 사진들
2017.02.07 조회수 27392 -
전상용, 임성갑 교수, 신경세포의 안정적 배양 가능한 플랫폼 개발
우리 대학 생명과학과 전상용 교수와 생명화학공학과 임성갑 교수 공동 연구팀이 신경세포를 장기적, 안정적으로 배양할 수 있는 아세틸콜린 유사 고분자 박막 소재를 개발했다.
특히 이 연구는 KAIST의 ‘학부생 연구 참여 프로그램(URP : Undergraduate research program)’을 통해 유승윤 학부생이 참여해 더욱 큰 의미를 갖는다.
유승윤 학부생을 포함해 백지응 박사과정, 최민석 박사가 공동 1저자로 참여한 이번 연구 성과는 나노분야 학술지 ‘에이시에스 나노(ACS Nano)’ 10월 28일자 온라인 판에 게재됐다.
신경세포는 알츠하이머, 파킨슨병, 헌팅턴병 등의 신경퇴행성 질환 및 신경 기반 바이오센서 등 전반적인 신경관련 응용연구에 꼭 필요한 요소이다.
대부분의 신경 질환이 노인성, 퇴행성이기 때문에 신경세포가 오래됐을 때 어떤 현상이 발생하는지 관찰할 수 있어야 한다. 하지만 신경세포는 장기 배양이 어려워 퇴행 상태가 되기 전에 세포가 죽게 돼 관찰이 어려웠다.
기존에는 특정 수용성 고분자(PLL)를 배양접시 위에 코팅하는 방법을 통해 신경세포를 배양했다. 그러나 이 방법은 장기적, 안정적인 세포 배양이 불가능하기 때문에 신경세포를 안정적으로 장기 배양할 수 있는 새로운 플랫폼이 필요하다.
연구팀은 문제 해결을 위해 ‘개시제를 이용한 화학 기상 증착법(iCVD : initiated chemical vapor deposition)’을 이용했다. iCVD는 기체 상태의 반응물을 이용해 고분자를 박막 형태로 합성하는 방법으로, 기존 세포 배양 기판 위에 손쉽게 얇고 안정적인 박막을 형성시킬 수 있다.
연구팀은 이러한 기체상 공정의 장점을 이용해 신경세포를 장기적으로 배양할 수 있는 기능을 가진 공중합체 고분자 박막을 합성하는 데 성공했다. 새로 합성된 이 고분자 박막은 신경전달물질로 알려진 아세틸콜린과 유사한 물질로 이뤄져 있다.
또한 신경세포가 고분자 박막에서 배양될 수 있는 최적화된 조건을 발견했고, 이 조건에서 생존에 관여하는 여러 신경관련 유전자를 확인했다.
연구팀은 생명과학과 손종우 교수 연구팀의 도움을 통해 새로 배양된 신경세포가 기존의 신경세포보다 전기생리학적 측면 및 신경전달 기능적 측면에서 안정화됨을 확인했다.
연구팀은 “신경세포를 장기적으로 배양할 수 있는 이 기술은 향후 신경세포를 이용한 바이오센서와 신경세포 칩 개발의 핵심 소재로 활용될 것이다”며 “다양한 신경 관련 질병의 원리를 이해할 수 있는 역할을 할 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 한국보건산업진흥원과 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 본 연구에서 개발된 표면(pGD3) 및 폴리라이신 코팅 위에서 장시간 배양된 신경세포
그림2. 신경전달물질 유사 작용기를 도입한 표면 형성 과정
2016.11.17 조회수 32657 -
날개를 달아줄꺼야, 네 꿈에...
- URP(학부생 연구참여 프로그램) 실시 후 학부생 연구실적 두드러져 -- 17일 2011년도 연구 성과 발표회 갖고, 최우수상에 서재경, 트란 안 투(자연‧생명과학), 안건식(공학), 봉경렬(IT) 학생 선정 -
2009년 학부 2학년 재학 중 ‘학부생 연구 참여프로그램’에서 최우수상을 차지하고, 또 지난 1월에는 말라리아 연구를 위한 광학영상 기술을 분석해 셀(Cell) 자매지에 표지논문을 발표한 화학과 4학년 조상연 학생.
2006년 학부 3학년 때 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구 과제를 수행해 우수상을 받고 동 대학원에서 관련분야 후속연구를 진행해 이달 24일 졸업하는 전기 및 전자공학과 이슬기 박사.
이처럼 KAIST에는 학부생이지만 창의적인 연구를 수행할 수 있도록 학생들의 의욕에 날개를 달아주는 프로그램이 있다. 바로 2006년 국내 최초로 시작한 ‘학부생연구 참여프로그램(URP, Undergraduate Research Participation Program)’이다.
우리 학교는 지난 17일 교내 창의학습관 401호에서 ‘2011년도 URP 연구성과 발표회’를 개최하고 최우수상에 생명과학과 4학년 서재경, 트란 안 투(자연‧생명과학분야), 기계공학과 석사과정 1년차 안건식(공학분야), 전기및전자공학과 4학년 봉경렬(IT분야) 학생이 선정됐다.
최우수상 수상자에게는 해외에서 열리는 국제학술대회 참가경비 약 350만원이 전액 지원된다. 학부생들에게 창의적이고 실질적인 연구 참여의 기회를 제공하기 위해 2006년 KAIST가 국내 처음으로 시작한 URP는 MIT ‘학부생 연구기회 프로그램(UROP, Undergraduate Research Opportunity Program)‘을 벤치마킹해 만들어졌다.
학교는 매년 2차에 걸쳐 학부생을 대상으로 URP 연구과제 신정을 접수받는데 회당 단독 60여개, 팀 당 20여개의 연구 과제를 선정, 지원한다.
URP를 신청한 학부생은 자신의 관심분야에 대한 연구계획서를 제출한 후 서류심사를 거쳐 지원여부가 최종 결정된다. 단독 또는 2~3명의 학생이 그룹으로 약 6개월 동안 연구비지원과 함께 지도교수와 조교의 지도를 받으며 연구를 수행한다.
교육과학기술부 지원을 받는 URP는 출범 후 2년 만에 KAIST에서 성공적으로 자리 잡아 지난 2008년부터는 전국 대학의 학부생을 대상으로 실시돼 국내 이공계 대학생들로부터 커다란 호응을 얻고 있다.
성용제 연구개발팀장은 “‘06~’10년에 발표된 연구과제들은 특허 3건, 논문게재 14건, 해외학회 참가 29건, 대회수상 4건을 기록했다”며 “URP를 통해 학부생으로서는 거의 불가능에 가까운 훌륭한 성과를 이끌어 냈다”고 말했다.
성 팀장은 또 “그동안 학부생들로부터 접수한 연구계획서도 2008년 154건에서 2009년 189건, 2010년과 2011년에는 각각 220건, 251건을 기록하는 등 매년 꾸준히 증가하는 추세”라며 “프로그램 종료 후 만족도 조사에서 응답자의 80% 이상이 만족한다는 뜻을 내비치는 등 학부생들에게 매우 인기를 끌고 있다”고 덧붙였다.
조상연 학생도 “학부생을 대상으로 하는 URP를 통해 뛰어난 교수님들의 지도와 함께 학교의 충분한 재정지원에 힘입어 마음껏 연구를 펼칠 수 있었다”고 말했다.
특히, 2011년 착용형 수면다원검사 시스템을 개발해 국내외에서 큰 화제를 불러일으킨 전기 및 전자공학과 이슬기 박사과정에게는 URP가 더욱 특별하다.
이슬기 박사는 “학부 3학년학생이던 2006년에 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구과제로 URP를 성공적으로 수행해 2위에 입상했다”며 “이 프로그램으로 인연이 된 웨어러블 헬스케어용 SoC(System on Chip) 및 시스템에 관한 연구 과제를 대학원에서도 수행해 오는 24일 박사 학위를 받는다”며 URP에 대한 남다른 애정을 표현했다.
이슬기 박사는 대학원에서 수행했던 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구 성과를 인정받아, 네덜란드 정부의 지원을 받는 국책 연구소인 Holst Centre에 정규직 연구원으로 취업에 성공, 생체신호의 측정 및 분석에 관한 임상실험 연구를 수행할 예정이다.
❒ 주요내용
- 단독, 혹은 2-3명의 학생들이 스스로 독창적인 연구 아이디어를 제안한 후 심사를 통해 선정
- 선발된 학생에게는 장학금 및 연구비 지원
- 교수 및 조교들의 적극적 참여와 책임감 고양을 위해 지도수당 지급
- 학점부여 (연구 및 졸업연구학점, 3학점) - 수행종료 후 발표회를 개최하여 우수과제 포상
❒실시 목적
KAIST 학부생들의 창의적 연구활동을 지원하기 위하여 학부생 연구참여 프로그램을 운영.
연구기간 : 약 6개월
① 프로그램 공고 및 안내
② 과제 제안서 접수
③ 과제 수행자 선정
④ 프로그램 수행 학부생 O/T실시
⑤ 프로그램 지원
- 지도수당 및 장학금 지급, 지도교수별 연구비 계정 오픈
<개별연구과제>
지도교수 수당 : 학기당 1,500천원
조교 수당 : 학기당 1,000천원
참여 학생
* 단독 : 장학금 1,000천원+연구비 1,500천원
* 팀 : 1인당 장학금 800천원+연구비 2,000천원
<그룹세미나>
지도교수 수당 : 학기당 1,000천원
조교 수당 : 학기당 800천원
세미나지원비 : 1,500천원
⑥ 중간보고서 제출
⑦ 연구수행
⑧ 연구종료 및 보고서 제출 ⑨ 시상 및 평가
2012.02.20 조회수 25182