DGIST D-PIC(디지털제조혁신사업단) 사업단은 최근 기업이 필요로 하는 기술지원 및 혁신을 위한 17개 연구 과제를 기업 수요기술 조사를 통해 최종 선정했다. 이는 모두 기업의 실질적인 기술 고도화 및 다양한 원천 연구를 포함한 것으로 향후 대구·경북 지역 기반의 기업들의 산업 기반을 향상시키는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 올해 1월, D-PIC사업단은 지역제조기업의 전통적인 생산 공정 혁신과 이를 위한 연구 및 첨단제조솔루션개발 지원을 핵심 목표로 운영을 시작했다. D-PIC사업단은 출범 이후 기업이 필요로 하는 기술의 수요기술 조사를 통해 17개 연구 과제를 선정했다. 이는 모두 DGIST가 직접 보유중이거나 혹은 지원 가능한 기술을 활용, 지역 기업의 기술 관련 수요에 맞춰 지원책을 수립·운영한 결과이다. 해당 연구과제들은 크게 2가지 유형으로 구분되어 기업과의 협업으로 진행될 예정이다. 두 유형은 각각 ▲원천연구형 기업지원연구과제, ▲응용연구형 기업지원연구과제다. ‘원천연구형 기업지원연구과제’는 기업이 제품·공정 등을 개발하는데 필요한 독창적이고 지속적으로 부가가치를 창출할 수 있는 연구자 중심의 연구이며, ‘응용연구형 기업지원연구과제’는 기업이 예산과 인력 등 현실적인 한계로 인해 진행이 어려웠던 연구주제를 발굴·진행해 이를 제품 제작과 및 관련 공정에 적용함으로써 기업의 경쟁력 향상을 도모할 수 있는 협업연구이다. 이번에 선정된 연구과제들은 향후 5년간 지역기업과의 파트너십 형태로 진행된다. 연구가 진행될 기술 분야는 ▲인공지능기술을 활용한 소재생산공정 및 품질개선, ▲내연기관 자동차 부품기업의 전기자동차 부품기업으로의 변환지원, ▲로봇기술을 활용한 생산공정 및 물류환경개선, ▲다중센서의 융합을 갖는 플랫폼개발 등 현재 급변하는 시장 환경 변화에 발 빠르게 대처하는데 있어 필수적인 분야다. D-PIC 강태훈 사업단장(DGIST 연구본부장)은 “D-PIC 사업단은 지역 소재 기업들이 신성장산업 중심의 기업으로 발 빠르게 탈바꿈할 수 있도록 하는 산·학·연 합동 신개념 클러스터 구축을 1차 목표”라며, “향후 지역 제조혁신 생태계를 조성, 관련 일자리 창출을 통한 고용 안정화 등을 위하여 새로운 제조산업을 구상하고 있다”고 말했다. 덧붙여, 강태훈 사업단장은 “변화하는 환경에 대응하는 역량이 부족한 기업을 적극 발굴해, 기업의 가치를 높일 수 있는 과제 발굴에 더욱 더 노력할 것”이라고 말했다.

DGIST 지능형로봇연구부 이현기 박사 연구팀이 개발 중인 ‘고정밀 마커 시스템’과 ‘3차원 측정 시스템’이 문화체육관광부 지정공모사업인 ‘2021년 지역사회기반 장애인 재활운동 서비스 기술개발(R&D)사업’에 선정됐다. 이번 사업은 국민의 건강 증진 및 국민 건강 데이터를 확보하기 위해 시행됐다. 사업에 선정된 DGIST 이현기 박사 연구팀 과제는 장애인 및 고령자 인적 및 신체 기능의 과학적 분석을 바탕으로 인지·신체의 상호보완적이며 지속 가능한 복합중재 재활운동 유도 및 지원 디바이스 기술 개발을 목표로 한다. 선정된 과제는 3년간 44억원의 연구비를 지원받게 된다. 연구팀은 고정밀 마커 시스템과 3차원 측정 시스템으로 정밀한 인간 동작 측정 가능 시스템을 개발해 인체의 ROM(Range of Motion, 관절을 움직일 수 있는 범위)을 측정 하고, 사람의 보행 해석을 진행해 왔다. 또한 상업용 인체 역동역학 해석 프로그램인 ‘ANYBODY 소프트웨어’를 활용해 인간의 동작 해석에 관한 연구를 진행해 왔다. 연구팀의 개발시스템은 기존 고가 장비에 의존했던 인간의 동작 측정 시스템을 저렴하고 정확하게 측정할 수 있는 시스템으로 대체 가능하다. 특히 인체 관절부의 ROM은 인체 모션 중 관절부의 정확한 위치를 정량적으로 측정하기 어려웠으나, 확률적인 방법을 이용해 관절부의 위치를 예측하고 높은 수준의 ROM을 측정 할 수 있게 됐다. 이를 바탕으로 경북대학교병원 및 경상대학교 병원, 한동대학교와 다양한 공동 연구를 진행하며, 현재 국내 기업들과 사업화를 진행 중이다. 이 박사는 “우리가 개발한 동작 추적 시스템을 이용하면 고령층 및 장애인 등 기존 동작 측정이 어려웠던 계층의 보행 및 다양한 동작들의 인체 역동역학 해석이 가능하다”며, “이를 토대로 데이터베이스 구축, 개인 맞춤형 재활기기 설계 및 제작, 운동/재활 프로토콜 개발 등을 효과적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다.”고 밝혔다. 이번 과제는 이현기 박사를 비롯해 DGIST 지능형로봇연구부 이동하 박사, 윤현수 박사, 구교권 박사가 참여한다. 아울러 선문대학교 이규중 교수팀, 단국대학교 김지태 교수팀(현, 한국특수체육학회 회장), 동국대학교 일산병원 권범선 교수팀 (현, 동국대 일산병원 병원장), 재활공학연구소 장윤희 박사팀, 국립재활원 배영현 사무관팀이 공동 수행하게 된다.

DGIST 에너지공학과 이종수 교수 연구팀은 높은 색재현율을 갖는 녹색발광 비카드뮴 양자점 합성기술을 개발했다. 이번에 개발된 양자점 소재는 차세대 디스플레이를 포함한 AR/VR 등 다양한 광전소자에 활용될 수 있을 것으로 기대된다 양자점(Quantum Dot)은 머리카락 굵기의 수만 분의 1에 불과한 초미세 나노 크기 반도체 나노입자다. 특히 자연색을 그대로 재현할 만큼 높은 색 재현력을 갖고 있어 초고화질 디스플레이에 적용되는 HDR(High Dynamic Range) 기술에 최적화된 소재다. 여기에 다른 발광체보다 색 순도와 광 안정성이 높아, 차세대 디스플레이를 포함한 다양한 광전소자 분야에서 꿈의 신소재로 각광받고 있다. 이 때, 양자점의 발광파장의 반치폭이 좁을수록 높은 색 재현력를 갖게 되는데, 현재까지는 녹색발광 비카드뮴 양자점의 발광피크 반치폭은 35nm가 한계였다. 이종수 교수팀은 승온법을 이용, InP계 양자점 합성공정을 최적화 했으며, 염화아연(ZnCl2)과 옥타놀(1-Octanol)을 이용해 양자점 표면의 안정화 처리를 진행해 양자점 발광파장의 반치폭을 33nm이하로 줄이는데 성공했다. 또한 양자효율 80%이상 달성과 더불어 기존 양자점과 동일한 수준의 안정성 확보에도 성공하며 양자점을 정제하는 과정에서 발생하던 양자효율 손실 및 안정화 감소의 문제도 해결했다. 이 교수는 “이번 연구는 비카드뮴계 양자점의 한계로 알려진 30nm 이하의 발광피크 반치폭이 가능하다는것을 증명한 연구”라며 “향후 후속 연구를 통해 30nm이하의 발광 반치폭과 함께 100%에 근접하는 양자효율을 갖는 친환경 양자점 개발을 진행해 차세대 디스플레이 및 관련 산업분야에 기여하고자 한다”고 말했다. 이번 결과는 한국연구재단에서 지원하는 중견연구자지원사업 및 대구경북과학기술원 그랜드챌린지연구혁신프로젝트(Pre-CoE) 초연결미래소자밸리트로닉스 연구단 지원을 통하여 수행되었으며, 재료화학분야의 최고 권위있는 학회지중의 하나인 재료화학(Chemistry of Materials)에 5월 28일 지면에 게재됐다.

DGIST 뇌·인지과학전공 고재원 교수, 엄지원 교수 공동연구팀이 뇌 신경회로 내 억제성 시냅스 신경전달을 조절해 불안장애를 교정할 수 있는 신규 후보표적을 발견했다. 이번 연구 성과는 불안장애를 수반하는 뇌 정신질환인 우울증이나 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 등 신규 치료제 개발을 위한 새로운 연구 방향을 제시할 것으로 기대된다. 고재원?엄지원 교수 공동연구팀은 지난 2016년 억제성 시냅스 단백질인 IQSEC3를 최초 발굴했다. 또한 지난해에는 IQSEC3가 기억, 학습 등 뇌의 고등기능을 매개하는 부위인 해마 치아이랑(hippocampal dentate gyrus)의 신경회로 활성과 소마토스타틴(somatostatin) 펩타이드 양을 조절해, 억제성 시냅스 발달을 조절하는 핵심 인자임을 규명한 바 있다. 이러한 연구결과를 바탕으로 이번 연구에서는 IQSEC3 단백질이 외부자극에 반응해 억제성 시냅스 발달을 매개하는 핵심 전사인자인 Npas4 단백질의 하위 인자로 작동하면서, 뇌의 해마영역 내 소마토스타틴을 분비하는 특정 억제성 신경세포의 시냅스 신경전달을 조절함을 증명했다. 또 연구팀은 화학유전학(chemogenetics) 기법을 통해 상위 인자인 Npas4와 하위인자인 IQSEC3의 작동경로가 뇌 속 억제성 신경세포 활성을 관장해 불안 행동을 조절함을 규명했다. 특히 IQSEC3 단백질이 신경세포들의 활성을 억제하는 신경전달물질인 가바(GABA)의 분비를 촉진하여 해마 내 네트워크 활성 조절을 통한 특정 행동을 제어하는 신규 메커니즘을 제시했다. 고 교수는 “엄지원 교수팀과의 지속적인 공동연구를 통해 IQSEC3 단백질이 뇌 억제성 신경회로 활성을 조절하는 일관된 단서들을 꾸준히 확보하고 있다”라며, “본 연구는 IQSEC3이 흥분성-억제성 균형을 유지하는 핵심 인자로서 작동하는 새로운 규칙을 규명해, 불안장애 등 뇌정신질환의 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것”으로 소감을 밝혔다. 이번 연구성과는 DGIST 뇌·인지과학전공 김승준, 박동석, 김진후 석박사통합과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 국제학술지 ‘셀 리포트(Cell Reports)’에 20일자 온라인 게재됐다. 아울러 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 ‘뇌과학원천기술개발사업’, ‘중견연구사업’, 그리고 대구경북과학기술원의 ‘미래선도형특성화연구’의 지원을 받아 수행됐다.

DGIST 정보통신융합전공 임성훈 교수 연구팀이 딥러닝 기술을 활용해 복잡하고 다양한 이미지에서 영상의 환경 정보를 분리, 변환하는 인공지능 신경망 모듈을 개발했다. 향후 이미지 변환, 도메인 적응 등 인공지능 분야 발전에 획기적인 기여가 기대된다. 임성훈 교수 연구팀은 이미지 정보의 구성이 도메인마다 다를 수 있고 선형적 구성처럼 단순한 구성이 아닐 것이라는 가설을 세웠다. 연구팀은 이미지 정보를 전체적인 형태 정보와 스타일 정보로 뚜렷하게 나눌 수 있는 분리기를 설계했다. 이를 이용해 도메인마다 다른 가중치를 사용해 도메인 간의 차이를 반영할 수 있게 했다. 또한 분리된 이미지 정보들 간의 연관성을 이용해 각 이미지 구성에 알맞은 스타일 정보를 찾는 새로운 신경망 구조를 개발하는 데 성공했다. 연구팀이 개발한 신경망은 한 모델로도 여러 도메인의 이미지 변환이 자유자재로 가능한 장점이 있다. 이에 시각 인지 문제에 연구팀이 개발한 도메인 적응 알고리즘을 적용했을 때, 기존보다 2배 높은 정확도를 보일 수 있었다. 임 교수는 “이번 연구를 통해 개발한 신경망은 이미지 정보에 대한 새로운 분석이 담긴 신경망”이라며 “향후 관련 기술을 좀 더 개선한다면 많은 분야들에 적용되어 인공지능 분야의 발전에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구 결과는 제1저자인 정보통신융합전공 이승훈 학위연계과정생이 참여했다. 아울러 인공지능 분야 최우수 국제학술지 ‘IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition’에 게재 및 지난 6월 25일 온라인 발표됐다.

국내 연구진이 화재나 폭발위험이 없고 저장용량도 큰 전고체 이차전지 기술을 완벽하게 개발해 냈다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형센서연구실, 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학연구소 공동연구팀은 화재 및 폭발위험이 없는 전고체 이차전지용 양극기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 지난해 전고체 이차전지용 음극구조 기술을 개발해 안전하면서 성능이 우수한 전고체 이차전지 핵심원천기술을 확보했다는 평가를 받고 있다. 이번 연구결과는 에너지 과학 분야 국제학술지 ‘에너지 스토리지 머티리얼즈’에 실렸다. 현재 많이 쓰이는 리튬이온전지는 액체전해질이 쓰이기 때문에 외부 충격이나 온도 상승 등이 원인이 돼 폭발 및 화재위험이 상존한다. 이 때문에 배터리에서 이온을 전달하는 전해질을 액체 대신 고체를 적용한 전고체 이차전지를 상용화하기 위한 기술이 활발하게 연구되고 있다. 일반적으로 전고체 이차전지의 양극은 전자 전도를 담당하는 도전재, 이온 전도를 담당하는 고체 전해질, 에너지 저장을 담당하는 활물질, 이들을 물리화학적으로 고정시켜주는 바인더로 구성된다. 전해질은 리튬이온이 원활하게 이동해 전기를 생산하도록 하기 때문에 반드시 필요한 부분이지만 고체전해질 구성비가 늘어나면 상대적으로 활물질이 적게 들어가 에너지 밀도(용량)를 늘리는데 한계가 있다. 이에 연구팀은 고체전해질 없이 이황화티타늄이라는 물질에 압력을 가해 입자간 빈틈이 없게 만든 활물질과 바인더만으로 구성된 양극구조를 만들었다. 연구팀은 활물질과 바인더로만 구성된 양극구조로 된 전지를 사용했을 때 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터 가상실험한 결과 리튬이온이 이황화티타늄 입자들을 통해 원활하게 움직이는 것을 확인했다. 고체전해질 없이도 전고체 이차전지가 작동할 수 있다는 것이다. 실제로 고체전해질을 사용하지 않고 활물질 함량을 늘릴 수 있어 고체전해질을 사용했을 때보다 에너지 밀도를 1.3배 이상 높일 수 있고 제작 비용도 낮출 수 있다는 장점이 있는 것으로 확인됐다. 이영기 ETRI 책임연구원은 “이번 연구와 앞서 지난해 연구한 결과를 통해 음극과 양극 모두에서 활물질만으로 이온확산이 가능하다는 것을 확인한 만큼 에너지밀도를 더욱 높일 핵심원천기술을 확보해 화재, 폭발위험이 없는 전고체 이차전지기술 상용화를 앞당길 것”이라고 설명했다.

DGIST 장경인 교수팀이 한국뇌연구원 라종철 교수팀과 한국생산기술연구원의 금호현 박사팀과 공동으로 반도체 및 소자 제작을 위한 새로운 전사인쇄 공법을 최초 개발했다. 최근 웨어러블 디바이스나 곡면 디스플레이 기술 등이 발전하면서 고도화된 반도체 소자 제작기법이 요구되는 추세다. 이에 더욱 정확하고 신속한 전사인쇄 공법의 개발 필요성이 대두되고 있다. 전사인쇄는 서로 다른 기판에서 제작된 소자들을 새로운 기판으로 옮겨 통합시키는 반도체 제작의 필수 공정인데, 복잡한 전자 소자를 제작 시 광범위하게 사용된다. 종래 사용된 습식 전사 인쇄 공법은 기판 위에 소자를 제작 후 부식액을 이용해 아래층을 녹여 없앤 후 새로운 기판으로 옮기는 방법이다. 하지만 기판의 층 면적이 큰 경우, 녹이는 데 시간이 오래 소모되는 점과 소자 모양의 왜곡 가능성 등 대량생산의 한계가 있었다. 이를 대체하기 위해 개발된 최근의 건식 전사 인쇄 기법들은 기존 습식 공법보다 좋은 성능을 가진다. 하지만 공정의 범용성 부족, 고가의 장비 필요, 대량생산의 어려움 등 여전히 많은 한계점이 있는 실정이다. 이에 DGIST 장경인 교수 연구팀은 인접한 두 물질이 온도 상승에 따른 부피 변화 값의 차이를 나타내는 열팽창 계수를 이용해, 소자를 안정적이고 신속히 기판에서 분리하는 새로운 건식 전사인쇄 공법을 개발했다. 연구팀은 열팽창 계수 차이가 큰 금(Au)과 규소(Si) 또는 구리(Cu)와 규소(Si)를 얇은 박막형태로 서로 겹치게 제작했다. 이들을 높은 온도로 가열함에 따라 두 물질 사이 경계면에 강한 힘이 집중되며 균열이 발생했고, 이를 통해 소자를 기판에서 분리시키는 데 성공했다. 연구팀은 물리적 모델링과 시뮬레이션을 통해 무선 통신 시스템부터 복잡한 구조인 심혈관 센서, 가스 센서, 광유전학 소자 등에 광범위하게 적용될 수 있음을 추가 입증했다. 특히 기존 습식 전사인쇄방식에 비해 1만 배 이상 소모시간이 단축되고 정밀한 전사 인쇄가 가능하다는 점이 장점이다. 장 교수는 “기존의 습식 전사인쇄 기술로는 불가능했던 바이오센서나 반도체 소자 제작처럼 정밀하고 대량 생산이 필요한 산업에 적용 가능하며, 연구실 단위의 소규모 시설에서도 빠르고 안정적인 고정밀 소자 제작이 가능하다.”면서, “앞으로 더 많은 분야에서 적용될 수 있도록 해당 기술을 더욱 발전시키겠다”고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 로봇공학전공 하정대 석박사통합과정생이 제1저자로 참여했으며, 국제학술지 사이언스의 자매지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 7월 9일자 온라인 게재됐다.

DGIST 로봇공학전공 김회준 교수팀이 상용 3D 프린터로 제작한 탄소나노복합체를 이용해 다축 압력 및 온도 측정이 가능한 센서를 개발했다. 기존 탄소나노복합체가 갖는 단점들을 극복한 이번 연구 결과는 향후 웨어러블 분야 및 다양한 로봇분야에 적용 가능할 것으로 기대된다. 김회준 교수팀은 먼저 제작이 까다롭던 탄소나노복합체를 손쉽게 만들 수 있는 3D 프린터 필라멘트를 개발했다. 그리고 김회준 교수팀은 개발한 필라멘트를 이용해 제작이 까다롭던 탄소나노튜브 기반의 복합체를 기존보다 더 빠르고 저렴하게 제작하는데 성공했다. 이후 제작된 탄소나노복합체를 활용해 기존의 단점을 보완한 새로운 센서를 개발했다. 개발된 센서는 압력을 측정하는 압력축을 여러 개로 늘려 압력 측정의 범위를 늘리고 이를 온도를 감지하는 센서와 통합하는 등 여러 방면에서의 최적화를 진행했다. 또 센서는 중간에 비어있는 구조로 제작돼, 센서가 여러 방향에서 가해지는 압력을 유연하면서도 정확하게 측정할 수 있게끔 했다. 이처럼 김회준 교수팀이 개발한 센서는 기존 센서의 단점들을 보완하고, 구조적인 장점까지 갖춤으로써 낮은 압력의 측정이 필요한 웨어러블 분야부터 높은 범위의 압력이 필요한 로봇분야까지 폭넓은 분야에 적용이 가능한 장점을 지닌다. 더불어, 온도 센서와 통합돼있기 때문에 외부 온도변화에 따른 센서값 보정을 통해 보다 정확한 압력 측정이 가능하다는 장점도 갖고 있다. 뿐만 아니라, 이번 연구를 통해 확보된 기능성 소재 필라먼트 제작방법은 향후 다양한 탄소나노소재, 전도성소재, 세라믹소재 등에 적용이 기대된다. 김 교수는 “생체 및 로봇에 적용할 유연 박막형 압력센서를 연구하던 중 측정범위가 너무 낮은 한계에 도달해 이번 연구를 진행하게 됐다”며 “추후 탄소나노소재 외에도 다양한 소재와 3D 프린터를 활용한 센서 제작이 가능한 만큼 지속적인 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 그 우수성을 인정받아 Materials-Composites 분야 최상위 저널인 Composites Part B: Engineering에 6월 16일(수) 온라인 게재됐으며, 한국연구재단 신진과제 및 DGIST 일반사업의 지원으로 수행됐다.

DGIST 신물질과학전공 김철기 교수 연구팀이 자성을 이용해 다중 세포를 제어, 분석하는 자성 트위징 기술을 개발했다. 정밀한 개별 세포 분석이 더욱 용이해져, 질병 맞춤 치료나 신약개발 등 바이오 의학 분야 연구에 획기적인 원천기술이 될 전망이다. 생명체를 이루는 세포는 다양한 분화작용을 통해 스스로 성장하고 조절한다. 이러한 세포가 비정상적인 작동을 하면 각종 질환이나 암세포를 유발한다. 이러한 수많은 세포들이 가진 각기 다른 특성 때문에 세포 상호작용 등을 밝혀내기 위한 단일 세포 연구가 필요하다. 단일 세포 연구는 여러 세포들이 섞이지 않도록 격리하는 기술이 중요하다. 현재까지는 광압(光壓)을 이용해 힘을 주어 세포를 움직이게 하는 광학트위저(optical tweezers) 기술 등이 주로 사용되고 있다. 이는 각기 다른 세포를 구분하기 위해 형광 라벨링을 이용한 이미지인식 처리 등 외부적인 프로세싱이 별도로 필요하다. 또한 기존의 자성 기반 기술들은 단일 세포 제어를 위해 세포 표면이 가지는 사전 정보가 필요해 추가적인 공정과 비용이 발생한다. 이에 DGIST 김철기 교수 연구팀은 자기장 제어로 간단하고 효과적으로 수천 개의 세포와 초상자성(superparamagnetic) 입자를 제어하는데 성공했다. 초상자성 입자란 세포를 움직이는 운반자 역할을 하는 미세한 자성체인데, 세포 주변의 공간에 이를 채워 넣어 특정 세포를 정밀하게 제어 가능하게 했다. 또한 연구팀은 특수한 형상의 미세 자성 패턴으로 각 세포를 패턴에 따라 움직여 크기별로 분류한 뒤에 원하는 위치에 개별적으로 다중의 세포를 포집할 수 있었다. 이는 패턴이 자체적으로 대상을 판단하기 때문에 기존까지의 외부 설비가 필요 없는 장점이 있다. 연구팀은 더 나아가 자성체의 응집 문제 등 기존의 자성 기반 플랫폼이 가진 한계를 보완한 자성 트위징 플랫폼을 자체 개발했다. 연구팀은 실험을 통해 의도적으로 대칭을 무너트린 자성 패턴으로 수백 개의 위치에서 동시에 응집된 자성체를 동일한 간격으로 분리해내는 데 성공했다. 제1저자인 김현설 박사과정생은 “미세 자석의 형태를 변경하는 것만으로 복잡한 장비와 동일한 결과를 얻는 것이 가장 큰 장점“이라며 “복잡한 설정 없이 회전자기장의 각도만으로 제어가 가능하다”고 설명했다. 김철기 교수는 “기존의 표지(標識)된 세포만을 분리하는 기술을 넘어, 표지된 세포와 비표지된 세포 양쪽 모두를 목적별로 개별 제어하는 기술을 최초 개발했다”며, “세포에 가장 영향을 적게 주는 자기장을 기반으로 해, 단일 세포 규모의 연구와 각종 조기 진단, 맞춤의학 등의 활용이 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 5월 21일자 온라인 게재와 더불어 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 6월 26일자 표지논문으로 채택됐다. 아울러 과학기술정보통신부의 지원과 한국연구재단 선도연구과제인 자성기반라이프케어연구센터 및 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 진행됐다.

DGIST 도서관이 교육부가 주관하고 한국교육학술정보원이 시행하는 전국 대학도서관 평가에서 교육부 장관상을 수상했다. 이번 평가는 대학도서관진흥법에 따라 전국 382개 대학 도서관을 대상으로 △도서관 발전기반(Ⅰ),(Ⅱ) △도서관 운영 △도서관 운영성과 등 균형성과평가(BSC, Balanced Score Card) 기반 4개 영역, 총 23개 지표에 따라 진행됐다. DGIST 도서관은 중장기 발전계획에 따른 △콘텐츠 큐레이션 서비스 △연구성과 관리·분석 서비스 △과학기술원 협력도서관(STAR Library) 운영 등 특성화 서비스에서 특히 인정받아 4년제 대학 C그룹(학생 수 5천명 이하) 81개 대학 중 1위를 차지해 교육부 장관상 수상의 영예를 얻었다. DGIST 문인규 학술정보본부장은 “앞으로도 급변하는 고등교육 환경에 도서관이 발 빠르게 대응하여 기관의 교육·연구 경쟁력에 기여하는 것은 물론 대학도서관의 위상을 높이는데 DGIST 도서관이 일조할 수 있도록 더욱 노력하겠다”고 밝혔다.

DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사와 에너지공학전공 최종민 교수 공동연구팀이 매우 균일한 입자 크기를 갖는 페로브스카이트 양자점을 획득해 양자점 태양전지의 성능을 향상시킬 수 있는 원천 기술을 개발했다. 균일한 입자 크기를 갖는 페로브스카이트 양자점은 박막 및 소자 제작 과정 중에 열처리가 전혀 필요 없어, 향후 플렉시블-웨어러블 태양전지 소자 구현, 고색순도·고발광의 발광 다이오드 소자 분야 등 다양하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 최근 태양전지에 대한 관심이 높아지며 넓은 영역에서 뛰어난 빛 흡수 능력을 갖는 양자점을 이용한 태양전지 연구가 활발하다. 특히 양자점은 차세대 태양전지의 핵심 소재로, 입자 크기에 따라 소재의 빛 흡수율과 발광 능력을 결정하는 ‘광학 밴드갭(Optical bandgap)’을 자유자재로 조절할 수 있다. 그 중에서도 가장 높은 효율을 가진 페로브스카이트 양자점 태양전지 제작을 위해 고품질의 페로브스카이트 양자점 합성은 필수적이다. 이 때, 합성과정에서 사용된 잔여 전구체 및 리간드 등의 화학물질을 제거해 페로브스카이트 양자점만 선별하는 정제 과정이 필수이지만 정제에 사용되는 안티용매(Antisolvent)는 페로브스카이트 양자점의 용해와 응집을 발생시켜 페로브스카이트 양자점의 크기와 분포의 균일성을 저해하고, 나아가 태양전지의 성능을 저하시키는 한계를 지녀왔다. 이에 연구팀은 서로 크기가 다른 페로브스카이트 양자점들에 젤 투과 크로마토그래피(Gel-permeation chromatography) 방식을 적용, 균일한 크기의 입자만을 선별할 수 있는 기술을 개발했다. 또한 매우 균일한 입자 크기를 갖는 단분산 페로브스카이트 양자점이 매우 우수한 광학, 광물리적 및 광전 특성을 가지고 있단 사실도 규명했다. 추가적으로, 연구팀은 페로브스카이트 양자점의 입자의 균일한 크기와 태양전지 성능간의 관계에 대해서도 연구를 진행, 페로브스카이트 양자점의 균일한 입자가 태양전지 성능에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 최초로 입증해냈으며, 1.27V의 개방전압 및 15.3%의 광전변환효율을 갖는 고성능의 페로브스카이트 양자점 태양전지도 추가적으로 개발하는 성공했다. DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사는 “양자점은 그 입자의 크기에 따라 광학 성질이 달라지는 특징을 가지고 있어, 다양한 크기의 양자점이 혼합되면 양자점 본연의 광학·광물리적 특성이 약화될 수 있다”며 “이번 연구는 이처럼 페로브스카이트 양자점의 특성이 약화될 수 있는 근본적인 원인을 해결한 연구로, 향후 태양광 발전을 비롯한 발광 다이오드, 무전력 디스플레이 등 그 활용도가 매우 높을것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구는 POSTECH 화학공학과 박태호 교수 연구팀과 공동협력으로 진행됐으며, 에너지과학 분야 국제 학술지 ‘ACS Energy Letters’에 온라인판 커버 논문으로 지난 11일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 뉴바이올로지전공 김민석 교수가 설립한 교원창업기업인 ㈜씨티셀즈(CTCELLS)가 최근 중소벤처기업부와 창업진흥원 주관 ‘아기유니콘 200 육성사업’에 최종 선정됐다. 선정된 기업은 시장개척자금 3억원을 포함한 특별 보증 및 정책자금, R&D(기술·개발) 관련 사업 우대 등 다양한 혜택을 제공받는다. ㈜씨티셀즈는 2018년 4월, 액체생검 기술을 기반으로 설립돼 암 진단-치료 토탈 솔루션 제공을 목표로 하고 있다. ㈜씨티셀즈는 설립이후 과학기술정보통신부 주관 원천기술개발사업과 이공분야기초연구실 사업, 중소벤처기업부 기술창업프로그램(TIPS) 및 한국연구재단 주관 바이오코어 퍼실리티(공공기관이 창업공간·장비 구축과 컨설팅을 제공하고 정부가 연구개발을 지원하는 사업) 등 굵직한 국가 과제에 참여중이다. 또한 최근 4월 성공적으로 마무리된 시리즈 A 투자에서는 인라이트벤처스와 LSK인베스트먼트, 충남대기술지주, UTC인베스트먼트, KB증권이 투자했다. 특히, SK바이오사이언스가 전략적투자자(SI)로 참여했으며 이는 외부기업에 투자한 첫 케이스다. 김 교수는 “아기유니콘 200 육성사업을 통해 그동안의 연구 성과를 사업화 하는 첫 발걸음이 될 수 있어 기대가 된다”며 “클라우스 판텔(Klaus Pantel)과 같은 세계적인 연구그룹과 협업해 암환자들에게 힘이 될 수 있는 첨단기술들을 구현해 나갈 것”이라고 전했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 이용민 교수, 이홍경 교수, 한밭대학교 화학생명공학과 유명현 교수 공동 연구팀이 리튬 금속 분말에 안정화 첨가제를 첨가한 초박막 리튬 금속 음극 제조 기술을 개발했다. 이번에 개발한 음극 제조 기술은 기존 음극보다 사용수명을 늘릴 수 있어, 향후 이차전지 개발에 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다. 공동 연구팀은 기존 음극에 새로운 물질을 첨가해 문제를 억제시킨 새로운 음극 제작 기술을 개발했다. 연구팀은 음극 제작을 위해 계면보호 첨가제인 ‘리튬 질산염’을 리튬 금속 분말과 혼합하고, 용액 상 반응을 통해 음극 표면이 균일하게 형성되도록 유도했다. 거푸집 구조에 담지된 리튬 질산염은 서서히 전해질로 방출되어 전지를 장기간 사용하더라도 지속적으로 계면이 보호되도록 설계했다. 이렇게 개발된 음극은 20 마이크로미터(㎛) 두께로, 공동 연구팀은 긴 시간 사용하는 조건에도 기존 대비 약 50배가량 수명특성이 향상하였으며, 리튬 덴드라이트 형성을 효과적으로 억제했으며 상용전지 수준의 수명특성이 확보될 수 있음을 실험을 통해 검증했다. DGIST 에너지공학전공 이용민 교수는 “이번에 개발한 기술은 초박막·광폭 리튬 금속 전극 제조 및 성능 확보가 가능한 원천 기술로, 다양한 전지 및 전해액 시스템에서도 적용할 수 있을 것”이라며 “리튬 금속이 적용되는 다양한 차세대 이차전지에 적용될 수 있도록 더욱 발전시키고자 한다.”고 포부를 밝혔다. 해당 연구는 DGIST 에너지공학 전공 이용민 교수, 이홍경 교수, 한밭대 화학생명공학과 유명현 교수의 공동 연구를 바탕으로 DGIST 에너지공학전공 진다희 박사과정생이 제1저자로 참여했으며, 에너지 소재 분야 저명 국제 학술지인 ‘Advanced Energy Materials’에 뒷표지 논문으로 5월 12(수) 게재됐다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 기초연구실 지원사업과 우수 신진연구 지원사업, 그리고 일진머티리얼즈㈜ 지원을 받아 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 상가라쥬 샨무감 교수팀은 연료 전지에 사용되는 내피온 소재의 ‘고분자 전해질막이 갖는 성능저하 및 열화 문제를 해결하는데 성공했다. 새로운 방식으로 개발된 PEM은 연료전지의 출력과 내구성을 모두 개선시킬 것으로 기대돼, 향후 연료전지가 활용되는 다양한 산업분야에 긍정적인 영향을 줄 것으로 예상된다. ‘고분자 전해질 연료전지’는 수소가스의 수소가 수소 이온과 전자로 분리되면서 수소 이온은 전해질 막을 통해서 반대 전극으로 이동하게 되고, 전자는 도선을 따라 이동하면서 전기에너지를 생산하는 원리로 작동된다. 이 때, 수소이온만을 통과시키는 막이 바로 고분자 전해질막(PEM)이다. 이러한 막을 제작하는데 있어 이온 전도성이 높은 ‘내피온’이 강점을 갖지만 습도가 낮아질수록 성능과 수명이 저하되는 단점을 지녀, 활용에 한계가 있어왔다. 이 샨무감 교수팀은 내피온으로 제작된 PEM이 낮은 습도에도 안정적은 성능과 수명을 보장할 수 있는 방법에 대한 연구를 진행했다. 그 결과, 기존 사용되던 내피온에 새로운 물질을 혼합해 기존의 단점뿐만 아니라 성능과 내구성 문제를 함께 해결할 수 있었다. 샨무감 교수팀은 세륨-티타늄 산화 나노입자가 골고루 분포돼 있는 탄소 나노섬유를 내피온과 혼합, 기존 내피온이 갖는 단점을 해결할 수 있는 새로운 PEM을 개발했다. 혼합된 물질은 연료 전지에 사용된 내피온 소재의 PEM이 열화되는 것을 막아주고, 낮은 습도 환경에서도 정상적인 작동을 가능하게 했다. 여기에 기존 대비 열화 수준을 절반으로 낮춰, 섭씨 80도 상황에서 200시간 사용이 가능하던 기존 내피온의 내구성을 2배가량 향상시켰다. DGIST 에너지공학전공 상가라쥬 샨무감 교수는 “기존 내피온 소재의 PEM을 개선함으로써 향후 석유를 대체할 연료전지를 만드는데 기여할 수 있을 것이란 생각에 연구를 시작했다”며 “비용 절감 문제와 내구성 문제 해결과 관련된 추가 연구 등 앞으로 추가적인 연구를 진행해 본격적인 상용화를 이뤄낼 수 있도록 노력할 것”이라고 했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 신물질과학전공 홍정일 교수 연구팀이 차세대 메모리에 적용되는 반강자성체에 기계적인 진동을 가해 자기정렬을 제어하는 기술을 최초 개발했다. 기존의 이진법을 뛰어넘는 멀티레벨(Multi-Level) 컴퓨터 기반 차세대 메모리 소자 등에 적용될 것으로 기대된다. 1990년대부터 자성체를 활용한 스핀트로닉스 전자공학이 본격 도입되면서 더 많은 정보의 저장 및 처리가 가능한 차세대 메모리 및 정보처리 소자가 개발되고 있다. 스핀트로닉스는 자성체의 자기 상태를 전기적으로 제어해 정보를 처리하고 저장하는 기술로, 기존의 실리콘을 이용한 반도체 소자보다 훨씬 빠르고 효율적으로 데이터를 처리할 수 있다. 스핀트로닉스 기술을 활용한 차세대 메모리인 ‘스핀 메모리’를 포함한 다양한 스핀소자는 강자성체와 반강자성체의 결합 구조로 되어 있다. 일반적으로 강자성체의 내부 자기 배열상태는 똑같은 방향으로 배열되어 있어 외부자기장을 이용해 원하는 자기정렬 상태로 만들 수 있기 때문에 제어가 용이하다. 하지만 반강자성체의 내부 자기 배열상태는 서로 반대 방향으로 되어 있어, 외부자기장에 의한 제어가 어렵다. 이 때문에 반강자성체 제어를 위해서는 현재까지 주로 열과 자기장을 이용해 원자들을 원하는 자기정렬 상태로 만드는 교환바이어스 교환바이어스(Exchange Bias) : 2018년부터 양산되고 있는 차세대 스핀 메모리의 핵심 동작 원리로, 스핀 정보의 안정적인 저장에 결정적 역할을 한다. 교환 바이어스 크기가 크면 정보저장 안정성이 좋아지고, 작으면 안정성이 떨어진다. 이에 DGIST 홍정일 교수 연구팀은 열을 가하지 않고 기계적 진동을 이용해 원자 결정 구조의 미세 변형을 가해 원자간 자기 결합(Magnetic Coupling)의 변화를 유도했다. 연구팀은 전압을 가하면 형태가 바뀌는 압전물질(piezo-electric materials)로 구성된 기판 위에 반강자성체로 된 박막을 덧씌웠다. 여기에 교류전압을 통한 기계적 진동을 주면 압전물질의 변형이 일어남과 동시에, 덧씌운 반강자성체 박막에 진동이 전해지면서 내부 자기배열상태를 임의로 변경할 수 있음을 확인했다. 또한 이를 반복적으로 인가(印加)하여 자기 결합 상태를 재설정할 수도 있음을 추가로 알아냈다. 연구팀이 최초 개발한 이번 공정은 기존의 열을 이용한 방법보다 국소부위에 적용이 가능하고, 상온에서도 적용 가능해 에너지 효율면에서 훨씬 유리하다. 또한 반복된 작동으로 인해 자기정렬도가 떨어진 소자의 재설정이 가능해 소자의 기능회복을 통한 내구성을 높일 수 있게 됐다. 무엇보다 자기 정렬의 미세 패턴화가 가능해, 기존의 소자와는 완전히 다른 작동 메커니즘의 스핀 소자를 설계할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 홍 교수는 “기존 교환바이어스 설정법의 단점과 한계를 극복한 새로운 설정 방법을 제시해 반강자성체의 스핀트로닉스 활용 가능성을 높였다는 점에서 그 의의가 있다”면서, “향후 지속적으로 반강자성체의 제어 메카니즘을 이해하고 개발하여 스핀 신소재 연구를 발전시키고자 한다”고 밝혔다. □한국연구재단이 지원하는 ‘중견연구자지원사업’으로 수행된 이번 연구는 DGIST 신물질과학전공을 졸업한 김현중 박사가 제1저자로 참여했으며, 재료과학분야의 최고권위지인 Acta Materialia에 지난 15일자 지면판으로 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST가 교육부와 과학기술정보통신부, 중소벤처기업부가 공동으로 주관하는 ‘2021년도 실험실 특화형 창업선도대학’에 선정됐다. ‘실험실 특화형 창업선도대학 사업’은 대학원 실험실이 보유한 연구 성과와 원천기술을 기반으로 고부가가치 기술혁신형 창업을 활성화하기 위한 사업이다. 그 동안 DGIST는 고유의 학생 창업프로그램인 ‘DGIST Start-up Academy(이하 DSA)’를 통해 학생들의 다양한 연구 성과가 성공적인 기술사업화 및 창업으로 이어질 수 있도록 힘써왔다. DGIST의 이러한 노력 실제 실험실발 우수 창업 사례로 이어지고 있다. 제프라피쉬 뇌파 기반 치료제 스크리닝 시스템을 개발하고 기술상용화에 성공한 “(주)제핏”과 해조류 공학 기반 배양육을 개발한 “(주)씨위드”가 모두 DGIST 창업생태계를 거쳐 탄생한 스타트업 기업이다. 특히 ㈜씨위드는 2022년 배양육 제품을 시장에 출시할 예정이며, 미래 축산업을 새롭게 선도할 것으로 기대되고 있다. 이번 사업 선정에 따라 DGIST는 DSA와 대구·경북 지역 벤처 허브인 ‘DGIST 기술벤처리더과정(Technical Venture-leader Academy, TVA)’를 연계해 차별화된 창업지원 프로그램을 제공할 계획이다. 또한 실험실 창업팀의 기업가정신 함양 및 사업화 컨설팅, 투자유치 3단계 세부전략 수립 등 DGIST 내 여러 실험실에 숨겨진 고부가가치 기술을 시장에 원활히 정착할 수 있도록 적극 지원할 예정이다. DGIST 국양 총장은 “기술창업이 일자리 창출과 지역사회 발전의 주요 출구전략이다”라며, “DGIST 실험실발 신기술 창업을 적극 지원하여 새로운 시장과 일자리를 창출함으로써 지역사회와 국가발전에 기여하겠다”라고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 개방형혁신 비즈니스 모델 연구팀은 4차 산업 혁명에 대응과 포용적 성장을 위한 급변하는 시장의 창조적 결합을 통한 새로운 비즈니스 모델 개발을 역량 강화하는 세미나를 연다. 올해 10주년을 맞이한 연례 비즈니스 모델 개발 세미나는 8월 23부터 27일까지 DGIST R4, 301호에서 DGIST 전자정보시스템연구부 주관, 개방형혁신복잡성학회 주최 하에 진행된다. DGIST 개방형혁신 비즈니스 모델 연구팀은 그 동안 40여개의 비즈니스모델 출원했으며, 그 중 30건의 특허 등록 및 10여건의 특허 이전 등 국내 최고 수준의 개방형혁신 기반 비즈니스 모델 개발 실적을 달성 중에 있다. 이번 세미나의 주요 강사인 DGIST 전자정보시스템연구부 윤진효 책임연구원은 해당 연구팀 책임자로, 개방형혁신 비즈니스모델 분야 세계적 저널인 Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity의 편집장을 역임 중이다. 아울러, 그는 2015년에 글로벌 학회인 SOI 창립하여 개방형혁신 및 비즈니스 모델과 관련 연례 국제학술대회도 매년 조직해 오고 있다. 이번 세미나는 ▲소비자 입장의 비즈니스 모델 개발, ▲ 기업 입장에서 신산업으로 전환하는 비즈니스 모델 개발, ▲엔지니어 입장의 비즈니스 모델 개발, ▲사회적 기업 비즈니스 모델 개발, ▲ 개방형혁신 및 비즈니스 모델 연구논문 작성법, 그리고 관련 안건 발굴 총 5가지 과정으로 구성된다. 특별히, Customer, User, Engineer 그리고 Social 각 분야의 현장 BM 전문가 초청강연을 통해 수강생들의 개방형 혁신 비즈니스 모델 개발 역량을 현장감 있게 강화할 계획이다. 또한, 이번 비즈니스 모델 세미나 참가자들에게는 DGIST와 비즈니스 모델 특허 공동 개발 및 컨설팅, 비즈니스 모델 개발 실습 후 우수 BM은 SOI 2022 컨퍼런스 BM 모델 경진대회 본선 참여 기회 부여 등의 특전이 제공될 계획이다. DGIST 전자정보시스템연구부 윤진효 박사는 “팬데믹을 겪으면서 마리아나 마추카토(Mariana Mazzucato)교수의 신간인 ‘Mission Economy’에서 제시하고 있는 것과 같이, 국가나 개인이 미션을 공유하며 새로운 기술과 시장의 창조적 결합하며 비즈니스 모델개발 축적으로 지역 경제 및 자본주의의 성장제한을 극복할 수 있다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 상가라쥬 샨무감 교수 연구팀은 공기 중 떠다니는 질소를 활용해 암모니아를 합성하는 새로운 개념의 암모니아 합성촉매를 개발했다. 기존의 암모니아 합성법과 거의 동일한 합성효율을 보여줄 뿐만 아니라 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경적인 특성까지 지녀, 향후 관련 산업계에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다. 암모니아는 비료나 수소운반체 등 다양한 분야에 활용되는 귀한 화학 원재료 중 하나다. 하지만 암모니아를 합성하는데 사용되는 기존 방식인 ‘하버-보슈법’은 인류가 배출하는 전체 이산화탄소의 1~2%를 차지할 만큼의 많은 이산화탄소를 배출해, 환경파괴의 원인 중 하나로 지목돼왔다. 이에, 샨무감 교수 연구팀은 전기화학적 반응을 일으켜 공기 중 질소로부터 암모니아로 합성하는 ‘질소환원반응(NRR)’을 이용한 방식을 제시했다. 연구팀은 새롭게 개발한 촉매를 이용하여 질소 환원 반응을 일으킬 경우, 공기 중 질소가 액체화되면서 암모니아를 합성할 수 있다고 밝혔다. 이는 기존의 ‘하버-보슈법’과 달리 이산화탄소가 배출되지 않는 것이 특징이다. 또한 기존 방식보다 암모니아를 합성하는데 있어 상대적으로 낮았던 효율성 문제도 함께 해결해, 관련 연구가 갖고 있던 한계도 극복했다. DGIST 에너지공학전공 샨무감 교수는 “이번에 개발한 암모니아 합성 촉매는 합성과정에서 발생되는 이산화탄소가 없고, 여러 합성 준비 단계를 거치지 않고 바로 단 한 번만의 반응을 통해 암모니아 합성이 가능하다”며 “이는 합성을 위해 여러 단계를 거치고, 그 과정에서 이산화탄소를 발생시키는 기존의 암모니아 합성법과 달리 진정한 친환경적인 접근이다”고 말했다. 이번 연구는 교육부와 한국연구재단의 BK21 플러스(Brain Korea 21 Program for Leading Universities & Students) 사업을 통해 이루어졌다. 또한, 연구결과는 에너지 및 환경 분야에서 국제적 저널인‘Applied Catalysis B: Environmental’ 온라인판에 지난 2월 20일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 융복합대학장 겸 뉴바이올로지전공 곽준명 교수와 신물질과학전공 조창희 교수가 삼성전자가 지원하는 ‘삼성미래기술육성사업’의 2021년도 상반기 기초과학분야 및 소재분야 연구과제에 각각 선정됐다. □ 기초과학분야 연구과제에 선정된 곽 교수는 ‘식물 표피세포의 신규 형성 원인과 기전 연구’를 주제로 이번 사업을 진행한다. 연구의 내용은 식물의 탈리지역에 존재하는 잔존세포와 이탈세포가 표피세포 등으로 신규 형성되는 메커니즘을 규명하여 세포에 내재된 발달 프로그램의 작동원리 및 비활성화된 발달프로그램을 활성화시키는 생명현상에 대한 해답을 찾고자 한다. 곽 교수는 “이번 연구과제는 생명체 내재 발달 프로그램과 이를 조절하는 위치 정보의 원리와 이유를 연구해 식물 발달과 번식에 관한 자연의 비밀을 밝히는 것이 목표”라며, “이번 과제를 통해 식물 번식 메커니즘을 이용한 미래 식량 안보에 기여할 것이라 기대된다”고 소감을 전했다. 소재분야 연구에 선정된 조창희 교수는 ‘페로브스카이트의 라쉬바 엑시톤-폴라리톤 상태를 이용한 가변 양자 광원 연구’를 연구주제로 이번 사업을 진행한다. 연구의 내용은 페로브스카이트 소재의 결정 구조를 조절해 극저온에서만 구동하는 양자통신용 광원을 상온에서 구현하고자 한다. 조 교수는 “양자 정보 기술은 향후 통신, 컴퓨팅, 센서 등의 기술 분야에서 혁신적인 발전을 가져올 수 있는 기술이며, 여기서 양자 광원 기술이 핵심적인 기술 중 하나”라며, “이번 과제를 통해 양자 정보 기술의 상용화에 기여할 수 있는 연구를 수행하겠다”고 소감을 전했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

삼성전자는 ‘삼성미래기술육성사업’을 통해 올해 상반기부터 지원할 과학기술 분야 27개 연구 과제를 선정했다고 5일 밝혔다. 기초과학 분야 13개, 소재 분야 7개, 정보통신기술(ICT) 분야 7개 등이며 총 464억원의 연구비가 지원된다. 우선 기초과학 분야에서는 13개가 선정됐으며, 과제 성공시 세계 최초이거나 파급 효과가 클 것으로 기대되는 과제들이 포함됐다. 서울대 수리과학부 류경석 교수는 머신러닝에 사용되고 있는 다양한 학습 모델의 공통점을 세계 최초로 수학적으로 규명하는 연구에 도전한다. 이를 활용하면 인공지능이 다양한 학습 모델을 습득할 수 있는 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 포스텍 화학과 황승준 교수는 왕관 모양과 같이 생긴 ‘크라운 에테르’라고 불리는 분자를 화학 촉매에 사용해 물질 변환 효율을 획기적으로 향상시키는 연구를 진행 중이다. 이 연구는 지구온난화 원인인 이산화탄소 분해 등을 해결하는데 기여할 것으로 전망된다.소재 분야에서는 DNA 염기서열 해독, 양자 광원 등의 분야에서 7개 과제를 지원한다. 서강대 화학과 조규봉 교수는 인간 게놈 프로젝트를 통해서도 여전히 밝혀지지 않은 Y염색체 DNA 서열을 완전히 해독하는 연구를 수행한다. 이번 과제는 남성 불임 등 Y염색체 관련 난임 질환 연구와 유전자 맞춤형 의료 분야에 기여할 전망이다. 양자통신용 광원 기술을 개발하는 디지스트(DGIST) 신물질과학전공 조창희 교수도 이번 육성사업의 지원을 받는다. 현재 극저온에서만 구동하는 양자통신용 광원을 상온에서 구현하기 위해 진행중인 연구다. ICT 분야에서는 미래 산업 경쟁력 강화를 위한 핵심 기술 연구 분야에서 7개 과제가 선정됐다.서울대 컴퓨터공학부 김건희 교수는 인공지능(AI) 기술 발전에 따라 발생할 수 있는 개인정보 침해와 성별 등에 대한 편향, 사실관계 오류 등의 문제를 해결하는 연구를 한다. 이 연구를 통해 사회규범을 준수하고 신뢰할 수 있는 AI의 개발이 기대된다. 충북대 전산학부 김기웅 교수는 심전도, 뇌전도 등 생체에서 발생하는 전기 신호를 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 기술을 개발할 예정이다. 이 기술은 환자 상태 관찰 등 의료 분야에 유용하게 활용될 것으로 예상된다. 한편 삼성전자는 1조 5000억원을 출연한 ‘삼성미래기술육성사업’을 통해 2013년부터 이번 선정 과제까지 667개 연구를 지원해왔다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr