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신문처럼 인쇄하는 렌즈 시대 개막...메타렌즈 초고속 대량생산 기술 확보 NEW

신문처럼 인쇄하는 렌즈 시대 개막...메타렌즈 초고속 대량생산 기술 확보 - 롤투롤 나노임프린팅 공정으로 초당 300개 생산... 기존 대비 생산성 100배 향상 - 가시광 전 영역에서 동작하는 고효율 메타렌즈 양산 기술, 세계적 학술지 ‘네이처(Nature)’ 게재 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 조규진 교수, 포항공대 노준석 교수, 성균관대 김인기 교수 생명물리학과·지능형정밀헬스케어융합전공 조규진·김인기 교수 연구팀이 포항공과대학교 노준석 교수 연구팀과 공동으로, 가시광 영역에서 동작하는 ‘메타렌즈’를 초당 300개 이상의 속도로 생산할 수 있는 ‘롤투롤(Roll-to-Roll) 나노임프린팅’ 공정 기술을 개발했다. 이번 연구 성과는 그동안 실험실 수준의 소량 생산에 머물러 있던 메타렌즈 제작의 한계를 극복하고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 초고속·저비용 대량 생산의 길을 열었다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 연구 결과는 세계 최고 권위의 국제 학술지인 ‘네이처(Nature)’에 4월 16일 온라인판으로 게재되어 학계의 주목을 받고 있다. 메타렌즈는 머리카락보다 수백 배 얇은 나노 구조체를 이용해 빛을 조절하는 초박형 광학 소자다. 기존의 크고 무거운 굴절 렌즈를 획기적으로 줄일 수 있어 차세대 광학 기술로 꼽히지만, 제작 과정에서 비싼 반도체 공정을 사용해야 해 상용화에 어려움이 있었다. 이에 공동연구진은 신문을 찍어내는 방식과 유사한 ‘롤투롤’ 공정을 적용했다. 유연한 기판 위에서 연속적으로 나노 구조를 형성하는 이 기술을 통해 연구팀은 기존 대비 100배 이상의 생산성을 확보했으며, 12인치 대면적 공정에서 1.5초마다 메타렌즈 어레이를 생산하는 데 성공했다. ▲ 롤투롤 나노임프린팅 기반 메타렌즈 대량 생산 공정 연구팀은 생산성뿐만 아니라 렌즈의 성능도 극대화했다. 저굴절률 폴리머 구조 위에 이산화티타늄(TiO2) 박막을 원자층 증착(ALD) 방식으로 코팅하여, 빛을 모으는 효율을 기존 10% 수준에서 최대 90%까지 끌어올렸다. 이는 가시광선 전 영역에서 고해상도 이미징이 가능한 수준으로, 실제 실험 결과 회절 한계에 가까운 정밀한 초점 형성을 확인하였다. ▲ 제작된 대면적 메타렌즈 조규진 교수는 “이번 기술은 환경오염 없이 고속 대량 생산이 가능한 저비용 제조 기술”이라며 “지속 가능한 분산형 롤투롤 인쇄 파운드리 플랫폼으로서 전 세계로 뻗어나가는 ‘K-제조 플랫폼’으로 성장할 것”이라고 포부를 밝혔다. 또한 김인기 교수는 “세 연구 그룹의 설계, 제작, 응용 기술이 집약되어 세계 최고 수준의 완성도를 이뤄냈다”며 “이제는 메타렌즈의 대량생산이 가능해지면서 로봇･드론 등에 활용이 가능한 초소형 카메라 및 바이오･의료 영상을 위한 현미경 등에도 메타렌즈가 활발히 적용될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 과기정통부 ERC R2R인쇄유연컴퓨터 개발 연구센터와 미래개척융합과학기술개발사업(글로벌융합연구지원사업, 미래유망융합기술파이오니아사업), 중견연구자지원사업, 삼성미래기술육성사업, 포스코홀딩스 N.EX.T Impact 사업 등의 지원을 받아 수행됐다. ※ 논문명: 300-unit-per-second roll-to-roll manufacturing of visible metalenses ※ 학술지: Nature (2026) ※ 논문링크: 10.1038/s41586-026-10369-y
- 작성일 2026-04-16
- 조회수 81
에너지과학과 정소희 교수팀, 세계 최고 성능 ‘친환경 양자점 적외선 카메라’ 최초 구현

에너지과학과 정소희 교수팀, 세계 최고 성능 ‘친환경 양자점 적외선 카메라’ 최초 구현 - 독성 없는 소재로 기술 국산화... 자율주행·야간 보안의 핵심인 차세대 ‘눈’ 개발 - 기존 대비 누설 전류 1,000배 억제, 성능 20배 향상하며 산업 상용화 혁신 ▲ (왼쪽부터) 에너지과학과 정소희 교수, 박영상 박사 에너지과학과 정소희 교수 연구팀이 독성이 없는 친환경 소재인 ‘InAs’ 기반 양자점을 활용해, 세계 최고 수준의 성능을 갖춘 초고속 적외선 센서와 실시간 적외선 이미지 센서(카메라)를 잇달아 개발하며 차세대 적외선 기술의 상용화 가능성을 입증했다. 적외선 광센서는 어두운 밤이나 안개가 자욱한 환경에서도 물체를 정확히 식별할 수 있게 해주는 장치로, 자율주행 자동차의 ‘눈’이라 불리는 라이다(LiDAR)와 야간 보안 감시, 의료용 이미지 촬영 분야의 핵심 부품이다. 하지만 기존에 사용되던 센서는 제작 비용이 매우 비싸고 공정이 복잡하다는 단점이 있었다. 이를 대체하기 위해 연구되던 기존 양자점 센서들 또한 인체에 해로운 ‘납(Pb)’ 성분을 포함하고 있어, 성능이 뛰어나면서도 인체와 환경에 무해한 친환경 소재 개발이 절실한 상황이었다. ▲ 전하수송층의 도핑 조절을 통한 소자 내부 전기장 분포 재구성 및 누설전류 억제. 표면 개질을 통한 실시간 적외선 이미징 솔루션 구현 정소희 교수 연구팀은 센서 내부에서 전기가 불필요하게 새어 나가는 ‘누설 전류’와 이로 인해 신호가 왜곡되는 문제에 주목했다. 연구팀은 기존의 일반적인 구조에서 벗어나, 소자 내부의 전기장을 정밀하게 조절할 수 있는 새로운 설계 방식을 제안했다. 그 결과, 누설 전류를 기존보다 1,000배 이상 줄이는 데 성공했으며, 빛을 감지하는 능력인 광검출도를 20배 이상 향상시켜 친환경 소자의 한계로 지적되던 느린 속도와 잡음 문제를 동시에 해결했다. 나아가 연구팀은 단순한 부품 연구를 넘어, 수만 개의 픽셀이 결합된 카메라 형태의 ‘적외선 이미저’를 세계 최초로 선보였다. 이는 실험실 수준의 기술을 넘어 실제 카메라로 구동이 가능하다는 것을 증명한 것이다. 특히 연구팀이 개발한 표면 처리 기술을 적용하면, 육안으로는 볼 수 없는 밤이나 안개 속에서도 물체를 선명하게 식별할 수 있어 보안 산업 전반에 걸쳐 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다. 정소희 교수는 “이번 연구 성과는 친환경 양자점 기술이 단순히 실험실 안의 연구에 머물지 않고, 실제 산업 현장에서 쓰일 수 있는 ‘이미징 시스템’ 단계까지 올라왔음을 의미한다”며 “앞으로 자율주행차뿐만 아니라 민간과 군사 분야를 아우르는 차세대 보안 카메라 시장에서 우리나라가 핵심 기술을 선점하는 데 기여할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 미래소재디스커버리사업, 미래기술연구실 및 중견연구사업, 교육부의 이공분야 학술연구지원사업과 핵심연구지원센터, 산업통산자원부 산업혁신인재성장지원사업, 시장주도형 K-센서 기술개발사업의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 과학 분야의 세계적 권위지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’와 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 각각 게재되어 그 학술적 가치를 인정받았다. ※ 논문명 1: Internal field tailoring enables low noise high speed colloidal quantum dot photodetectors beyond 1500 nm ※ 학술지: Nature communications ※ 논문링크: https://doi.org/10.1038/s41467-026-71335-w ※ 논문명 2: InAs Nanocrystal-based Infrared Imager Operating beyond Telecom Wavelengths ※ 학술지: Nano Letters ※ 논문링크: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c00152 ※ 관련 영상자료: https://www.youtube.com/watch?v=R3lwkpnhEcA
- 작성일 2026-04-06
- 조회수 116
에너지과학과 김종순 교수팀, 차세대 배터리 ‘고속 충전 병목’ 해결할 양극 계면 설계 전략 제시

에너지과학과 김종순 교수팀, 차세대 배터리 ‘고속 충전 병목’ 해결할 양극 계면 설계 전략 제시 - 표면에 형성되는 저항층을 줄여 고속 충전 성능 1.58배 향상 실제 전기차용에 가까운 두꺼운 전극에서도 효과 확인, 상용화 가능성 높여 ▲(왼쪽부터) 성균관대 에너지과학과 김종순 교수 (교신저자), 구본영 석박통 합과정생 (주저자), 포항공과대학교 박규영 교수 (교신저자) 에너지과학과 김종순 교수 연구팀이 차세대 배터리로 주목받는 ‘리튬인산망간철(LMFP)’ 배터리의 고질적인 충전 속도 저하 문제를 개선할 새로운 설계 방법을 개발했다. 이번 연구는 배터리를 짧은 시간 안에 충전할 때 성능이 떨어지는 이유를 밝혀내고, 고속 충전을 가로막던 병목 요인을 줄일 수 있는 방법을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다. 배터리를 충전하려면, 배터리 안의 리튬 이온이 양극 내부로 이동해 저장되어야 한다. 하지만 기존 LMFP 배터리는 충전이 진행되면서 양극 표면에서 ‘LiF(리튬플루오라이드)와’같은 저항층이 쌓이면서, 충전 속도를 높이면 이를 제때 받아들이기 어려워지는 한계가 있었다. 그 결과 짧은 시간 안에 충분한 충전이 쉽지 않았다. 즉, 빠르게 충전할수록 배터리 성능을 떨어뜨리는 병목이 더 뚜렷해지는 구조였다. 김종순 교수 연구팀은 이러한 한계를 줄이기 위한 전략을 세웠다. 연구팀은 빠른 충전 과정에서도 양극 표면에 저항층이 지나치게 쌓이지 않도록 계면을 설계해, 리튬 이온이 이동할 때 느끼는 저항을 기존보다 약 43%나 줄였다. 그 결과, 약 12분 만에 충전하는 조건에서도 기존보다 1.58배 더 많은 에너지를 저장할 수 있게 되었다. 이는 고속 충전 과정에서 성능 저하를 일으키던 병목 현상이 실제로 완화됐음을 보여주는 결과다. ▲ 후막 리튬인산망간철 전극의 입자 계면 설계 전략을 통한 전하 전달 저항 감소 모식도 특히 이번 연구가 주목받는 이유는 실험실용 얇은 배터리가 아니라, 실제 전기차에 들어가는 ‘두꺼운 전극(후막)’ 환경에서 이 효과를 증명했기 때문이다. 전극이 두꺼워지면 이온이 이동해야 할 거리가 길어져 성능을 내기가 훨씬 까다로운데, 연구팀은 이 악조건 속에서도 충전 성능이 대폭 향상됨을 확인했다. 이는 실제 사용 환경에 가까운 조건에서도 고속 충전 병목을 줄일 수 있음을 보여준다. 김종순 교수는 “이번 연구는 배터리를 충전할 때 표면에서 어떤 방해 물질이 생기는지를 정확히 찾아내고 이를 해결한 것”이라며 “앞으로 전기차의 충전 시간을 획기적으로 줄이고, 안전하면서도 오래가는 배터리를 만드는 데 중요한 기준이 될 것”이라고 설명했다. ▲ 고속 충전 병목 현상을 줄이기 위한 양극 표면 LiF 억제 설계의 효과 비교. 실제 전기차용에 가까운 조건에서 충전 성능과 수명 향상 효과를 확인 이 연구결과는 LG에너지솔루션과 산업기술기획평가원 소재부품기술개발사업(“3.7V급 고전압 인산망간철 양극재 제조공정기술 개발” 과제)의 지원으로 수행되었으며, 에너지 분야의 세계적인 권위지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’에 2026년 1월 24일자로 발표되었다. ※ 논문명: Enhanced Fast-Charging Performance of High-Mass-Loading Mn-Rich Li[Mn1-xFex]PO4 Cathodes via LiF-Less Cathode–Electrolyte Interphase ※ 학술지: Advanced Energy Materials ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/aenm.202506130 붙임: 1. 연구자 사진 2. 연구그림
- 작성일 2026-03-11
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송승욱 교수팀, 차세대 양자·AI 반도체 소재 ‘인듐 셀레나이드’ 로드맵 제시

송승욱 교수팀, 차세대 양자·AI 반도체 소재 ‘인듐 셀레나이드’ 로드맵 제시 - 원자 두께의 2차원 반도체로 실리콘 한계 극복 및 초저전력 컴퓨팅 구현 기대... 글로벌 연구진과 협력 에너지과학과 송승욱 교수 연구팀이 기초과학연구원(IBS) 및 미국 펜실베이니아대, 미국 공군연구소 등 국제 공동 연구진과 함께 차세대 저전력·양자 컴퓨팅을 위한 핵심 소재인 ‘2차원 인듐 셀레나이드(Indium Selenides)’의 기술적 로드맵을 제시했다. 이번 연구는 기존 실리콘 반도체가 직면한 물리적 한계를 뛰어넘을 대안으로 주목받는 2차원 양자 반도체의 물성과 소자 응용 가능성을 종합적으로 분석한 것으로, 향후 초저전력 인공지능(AI) 반도체와 차세대 메모리 기술 발전에 중요한 이정표가 될 것으로 평가받는다. 해당 논문은 전기·전자공학 분야의 세계 최고 권위 리뷰 저널인 ‘Nature Reviews Electrical Engineering’에 게재되어 그 학술적 가치를 인정받았다. 현재 우리가 사용하는 실리콘 반도체는 소자가 수 나노미터(nm) 수준으로 미세해지면서 전력 소모 급증, 발열, 누설 전류와 같은 난제에 부딪혀 있다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 종이처럼 얇은 원자 층 두께의 ‘인듐 셀레나이드’에 주목했다. 이 소재는 전자가 장애물에 걸리지 않고 빠르게 이동하는 ‘탄도형 수송’ 특성이 뛰어나며, 전자의 유효질량이 매우 작아 적은 에너지로도 고속 동작이 가능하다. 또한, 원자 배열에 따라 전기적 성질을 스스로 기억하는 ‘강유전체’ 특성을 동시에 갖추고 있어 차세대 반도체 소재로서 완벽한 조건을 갖추고 있다. 특히 이번 논문은 인듐 셀레나이드가 연산(논리)과 저장(메모리) 기능을 하나의 소재에서 동시에 수행할 수 있다는 점을 강조했다. 이는 데이터의 연산과 저장이 분리되어 에너지가 낭비되던 기존의 ‘폰 노이만’ 구조를 탈피해, 데이터 이동 경로를 획기적으로 줄이는 ‘인메모리 컴퓨팅’ 구현이 가능함을 시사한다. 이를 통해 초미세 양자 트랜지스터부터 비휘발성 메모리까지 확장 가능한 구체적인 기술 경로를 제시했다. 나아가 연구팀은 대면적 합성 기술과 산화 안정성 확보 등 실제 산업 현장에 적용하기 위해 해결해야 할 과제들도 함께 다루었다. 이러한 기술적 난제들이 해결될 경우, 인듐 셀레나이드 기반 소자는 양자 컴퓨터의 보조 장치나 초저전력 AI 반도체 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다. 송승욱 교수는 “이번 연구는 인듐 셀레나이드라는 양자 반도체가 단순한 신소재를 넘어 새로운 컴퓨팅 패러다임을 제시했다는 데 의미가 있다”며 “향후 양자 정보 기술과 저전력 반도체 기술을 잇는 핵심 플랫폼으로 발전할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 기초과학연구원(IBS) 2차원 양자 헤테로구조체 연구단을 포함한 국내외 연구진의 긴밀한 협력으로 거둔 결실로 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 개인기초연구 우수신진연구지원 사업은 물론, 미국의 국립과학재단(NSF), 해군연구청(ONR), 공군연구청(AFOSR) 등 한미 양국 정부 기관의 전폭적인 연구비 지원을 통해 수행되었다. ※ 논문명: Indium selenides for next-generation low-power computing devices ※ 학술지: Nature Reviews Electrical Engineering ※ 저자명: 송승욱(제1저자 및 교신저자), Nicholas Glavin(공동 교신저자), Deep Jariwala(공동 교신저자), Michael Altvater(공동저자), 이원찬(공동저자), 신현석(공동저자) ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s44287-025-00251-w
- 작성일 2026-03-04
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미래정책대학원, 옴니버스 강좌 수강 개방

미래정책대학원, 옴니버스 강좌 수강 개방 미래정책대학원(원장 성재호 교수)은 2026학년도 제1학기에 디지털 전환 시대의 핵심 의제를 집중 조명하는 옴니버스 특별강좌 ‘디지털 기술과 미래정책 연구(Digital Technology and Future Policy Studies)’를 개설한다. 본 강좌는 본교 대학원생 모두에게 개방되며, 정규 수강신청 외에도 개별 주제에 대한 청강이 가능하다. 미래정책대학원은 급변하는 환경에 대응할 수 있는 실용적·통섭적 역량을 갖춘 인재 양성을 목표로 설립되었다. 경제·정치·사회·행정·법을 아우르는 학제 간 교육과정을 바탕으로, 이론과 현장을 연결하는 실천적 연구와 교육을 지속해오고 있다. 특히 미래정책대학원이 매년 운영하는 옴니버스 강좌는 본 대학원만의 특징적인 프로그램이다. 국내외 석학과 실무 전문가를 초청해 핵심 주제를 다각도로 조망하는 고밀도 특강형 강좌로, 일반 강의와 차별화된다. 매년 시의성 높은 의제를 선정하고 이에 맞춰 초청 전문가를 새롭게 구성하며, 하나의 주제를 중심으로 학문적 통찰과 실무 현장의 경험을 유기적으로 연결하도록 기획된다. 주제 선정과 전문가 섭외에 상당한 기획과 노력이 투입되는 만큼, 학생들에게는 해당 분야의 최신 담론과 최고 수준의 전문성을 직접 접할 수 있는 의미 있는 연구 기회가 되고 있다. 이번 강좌는 인공지능을 중심으로 한 디지털 전환이 공공정책, 산업, 경제, 노동 등 사회 전반에 미치는 영향을 심도 있게 다룬다. 또한 생성형 AI와 데이터 기반 연구 방법론, 지속가능한 AI를 위한 사회과학적 성찰을 통해 기술 발전 속에서 인간과 사회의 가치를 어떻게 조화시킬 것인지 탐구한다. 수강생들은 이를 바탕으로 지속가능하고 책임 있는 연구자로 성장하는 데 필요한 역량을 함양하게 될 것이다.
- 작성일 2026-02-27
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우충완 교수팀, 만성 통증의 '뇌 지문' 찾아냈다… 개인 맞춤형 뇌영상 바이오마커 개발

우충완 교수팀, 만성 통증의 '뇌 지문' 찾아냈다… 개인 맞춤형 뇌영상 바이오마커 개발 - 환자마다 다른 뇌 신호 분석해 통증 수치화 성공, 정밀 의료의 새 지평 열어 - 기계학습 활용한 뇌기능 커넥톰 도출, 주관적인 고통을 객관적 지표로 전환 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 우충완 교수, 이재중 연구원 글로벌바이오메디컬공학과 우충완 교수 연구팀이 만성 통증 환자가 느끼는 고통의 강도를 뇌 신호만으로 읽어낼 수 있는 '개인 맞춤형 뇌영상 바이오마커'를 개발했다. 이번 연구는 그동안 환자의 주관적인 설명에만 의존해야 했던 통증 진단 방식에 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대를 모으고 있다. 만성 통증은 전 세계 수많은 사람들이 병원을 찾는 가장 흔한 원인 중 하나이지만, 환자가 느끼는 통증의 크기를 혈압이나 체온처럼 객관적으로 측정할 수 있는 방법은 지금까지 존재하지 않았다. 환자마다 고통을 느끼는 방식과 표현이 제각각이기 때문이다. 이에 우충완 교수 연구팀은 첨단 뇌과학 기술을 활용해 이 난제에 대한 해답을 제시했다. 연구팀은 전신의 광범위한 통증이 3개월 이상 지속되는 질환인 '섬유근육통' 환자들을 대상으로 수개월간 반복해서 기능자기공명영상(fMRI)을 촬영했다. fMRI는 뇌의 혈류 변화를 감지해 어느 부위가 활성화되는지 보여주는 장치다. 연구팀은 이 방대한 뇌 영상 데이터에 인공지능 기계학습 기술을 적용하여, 개별 환자만의 고유한 '뇌기능 커넥톰'을 도출해냈다. 뇌기능 커넥톰이란 뇌의 여러 영역이 서로 정보를 주고받는 복잡한 상호작용 체계를 일종의 지도로 나타낸 것이다. 연구 결과, 새롭게 개발된 바이오마커는 환자가 수개월 동안 겪은 통증의 세기 변화를 오직 뇌 영상 정보만으로 매우 정밀하게 예측하는 데 성공했다. 특히 주목할 만한 점은 통증과 관련된 뇌의 반응 패턴이 사람마다 완전히 다르다는 사실이다. 한 환자에게서 찾아낸 통증 패턴(마커)은 다른 환자의 통증을 설명하는 데 적용되지 않았다. 이는 만성 통증이 지극히 개인적인 뇌의 반응이며, 따라서 환자 개개인의 특성을 반영한 '개인 맞춤형' 접근이 필수적임을 과학적으로 증명한 사례다. 우충완 교수는 “이번 연구는 만성 통증 환자들이 겪고 있는 '보이지 않는 고통'을 뇌 영상을 통해 객관적으로 증명하고 수치화할 수 있음을 보여준 사례”라며, “단순한 진단을 넘어 환자 개개인에게 최적화된 맞춤형 치료법을 개발하는 정밀 의료 시대를 앞당기는 데 기여할 것”이라고 연구의 의의를 강조했다. 제1저자인 이재중 박사후 연구원은 “환자마다 통증과 연관된 뇌의 연결망 패턴이 고유하게 나타난다는 점이 이번 연구의 핵심”이라며, “앞으로 뇌과학 기반의 정밀 진단이 임상 현장에서 활발히 사용될 수 있도록 연구를 이어가겠다”고 덧붙였다. 이번 연구는 기초과학연구원(IBS)의 전폭적인 지원으로 수행되었으며, 신경과학 분야에서 세계적으로 권위를 인정받는 학술지인 '네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)'에 게재되어 그 학술적 가치를 인정받았다. ▲ 뇌영상 기반 만성통증 마커에서 중요한 영역들이 각 참가마자다 상이함. ※ 논문명: Personalized Brain Decoding of Spontaneous Pain in Individuals With Chronic Pain ※ 학술지: Nature Neuroscience ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41593-026-02221-3
- 작성일 2026-02-27
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인공지능융합원 - (사)한국피지컬AI협회, 피지컬 AI 공동연구·PoC·교육 분야 협력 MOU 체결

인공지능융합원 - (사)한국피지컬AI협회, 피지컬 AI 공동연구·PoC·교육 분야 협력 MOU 체결 인공지능융합원(원장 김광수)은 2026년 2월 25일 제2판교에 위치한 한국피지컬AI협회에서 (사)한국피지컬AI협회(협회장 유태준)와 피지컬 AI(Physical AI) 분야의 연구·교육·실증 확산 및 국방 AI 혁신 생태계 조성을 위한 업무협약(MOU)을 체결하였다. 이번 협약은 인공지능 기술이 물리적 시스템과 결합하여 실제 환경에서 자율적으로 인지·판단·행동하는 ‘피지컬 AI’ 분야의 체계적 연구 기반을 구축하고, 미래 산업 및 국방 분야의 AI 전환(AX)을 선도하기 위한 전략적 협력의 일환으로 추진되었다. 특히 양 기관은 정부가 추진 중인 ‘지역지능화혁신인재양성사업’등과 연계하여 지역 기반 AI 인재 양성과 산업 혁신을 실질적으로 견인할 수 있는 협력 체계를 구축하기로 하였다. 김광수 인공지능융합원장은 “피지컬 AI는 소프트웨어의 완성도를 넘어 현장 실증과 운영 역량이 조화를 이룰 때 비로소 가치가 창출된다”며 “이번 협약을 계기로 산업 현장에 즉시 투입 가능한 전문 AI 인재를 체계적으로 양성해 나가겠다”고 밝혔다. 유태준 한국피지컬AI협회장은 “피지컬 AI 확산의 성패는 기술과 현장을 잇는 생태계의 견고함에 달려 있다”며 “협회 회원사의 수요를 적극 반영하여 국내 피지컬 AI 산업 경쟁력을 세계적인 수준으로 끌어올리겠다”고 강조했다. □ 양 기관은 다음과 같은 분야에서 협력할 예정이다. △피지컬 AI 및 국방 AI 분야 공동 연구과제 기획 및 수행 △석·박사급 전문인력 양성(재직자 포함)을 위한 교육과정 공동 개발 및 운영 △산업 현장 연계형 실증 및 테스트베드 협력 △산·학·연·군 협력 네트워크 구축 및 정책·표준화 논의 참여 △국방 AX와 K-방산 혁신을 위한 산학협력 인공지능융합원은 협약 체결을 계기로, 산학협력 기반의 AI 혁신 거점으로서의 역할을 더욱 공고히 하고 있다, 그간 Grand ICT 연구센터 사업. 군 특화 AI 전문 교육 사업, SW 부트캠프 사업, WSA AI·DX 전략가 양성과정, AI 리터러시 확산 사업 등 다양한 지·산·학 연계 프로그램을 지속적으로 운영해 왔으며, 이를 통해 산업 현장 수요에 부합하는 고급 AI·SW 전문인력을 체계적으로 양성해왔다. 이러한 축적된 경험을 바탕으로 연구·교육·실증을 유기적으로 연계하는 통합적 AI 혁신 생태계를 구축해 나가고 있다.
- 작성일 2026-02-27
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김종순 교수팀, 코발트 없애고 니켈 줄인 차세대 배터리 양극 소재 개발

김종순 교수팀, 코발트 없애고 니켈 줄인 차세대 배터리 양극 소재 개발 - 산소 결합 안정화 전략으로 100회 충·방전 후에도 93.4% 용량 유지 성공 - 가격 경쟁력 대폭 강화하여 전기차용 차세대 리튬이온배터리 상용화 앞당겨 ▲ (왼쪽부터) 에너지과학과 김종순 교수(교신저자), 안진호 박사(주저자), 포항공과대학교 홍지현 교수(교신저자) 에너지과학과 김종순 교수 연구팀은 차세대 리튬이온배터리의 핵심 후보로 꼽히는 ‘과리튬계 양극 소재(LMR)’의 성능 저하 원인을 정밀하게 규명하고, 이를 억제할 수 있는 새로운 설계 전략을 통해 세계 최고 수준의 안정성을 갖춘 신규 소재를 개발했다. 현재 전기차 배터리 시장에서 주로 사용되는 양극 소재는 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)을 섞은 삼원계(NCM) 소재다. 하지만 코발트와 니켈은 가격이 비싸고 수급이 불안정하다는 단점이 있다. 반면, 과리튬계 양극 소재는 값비싼 니켈과 코발트 비중을 줄이는 대신 저렴한 망간의 함량을 높여 가격 경쟁력이 뛰어나며, 이론적으로 저장할 수 있는 에너지 용량 또한 기존 소재들보다 훨씬 크다는 장점이 있다. 하지만 이러한 잠재력에도 불구하고, 과리튬계 소재는 배터리를 반복해서 사용할수록 내부 구조가 변하면서 전압이 떨어지고 에너지가 급격히 줄어드는 ‘구조적 열화’ 문제로 인해 상용화에 어려움을 겪어왔다. 김종순 교수 연구팀은 이 문제의 해법을 찾기 위해 소재의 초기 변화뿐만 아니라 장기간 사용 시 발생하는 구조 변화를 면밀히 분석했다. 그 결과, 배터리가 충전되고 방전될 때마다 구조적 변형이 누적되어 성능 저하를 가속화한다는 사실을 밝혀냈다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 소재 내부에 ‘산소 공유결합 제어인자’를 도입하는 전략을 세웠다. 이는 소재 내부의 산소 원자가 제자리를 지키도록 돕는 일종의 '고정 장치' 역할을 한다. 이 기술을 적용한 결과, 배터리 구동 중 산소 가스가 빠져나가는 현상을 막고 구조적 강직성을 높여, 100회 충·방전 이후에도 처음 용량의 93.4%를 유지하는 성과를 거두었다. 이는 기존 소재 대비 수명이 약 30% 이상 향상된 수치다. ▲ 산소공유결합 제어인자 도입을 통해, 지속적인 구조 열화 누적이 차단되었음을 실험적으로 확인함. 산소 가스 방출이 크게 억제되었고, 100회 충·방전 기준 용량 유지율이 30%p 이상 증가함. 특히 이번 연구는 원가 비중이 높은 니켈 함량을 구조 내 0.1몰 수준까지 최소화하고 코발트를 전혀 사용하지 않는 ‘코발트 프리(Co-Free)’ 설계를 구현해 경제성을 극대화했다. 연구팀이 개발한 신규 소재는 비용당 에너지 지표에서 기존 하이니켈 소재(구조 내 니켈 0.8몰, 코발트 0.1몰)보다 2.6배 이상 우수한 수치를 기록하며 상용화 가능성을 입증했다. ▲ 신규 소재는 기존 하이니켈 소재 (NCM811) 대비 약 2.6배 높은 비용당 에너지 지표를 달성함. 기존 대표적 과리튬계 소재와 비교했을 때도 약 20% 이상 높은 수치를 달성하며 경제성 또한 우수함을 입증함. 김종순 교수는 “이번 연구는 과리튬계 양극 소재의 고질적인 문제인 구조 열화의 원인을 규명하고, 이를 제어할 수 있는 실질적인 해법을 제시했다는 데 큰 의미가 있다”며 “뛰어난 원가 경쟁력과 성능을 동시에 확보한 만큼, 향후 전기차 등 대용량 에너지 저장 장치 분야 발전에 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구 성과는 한국연구재단의 소재글로벌영커넥트 프로그램 지원으로 수행되었으며, 에너지 분야의 세계적인 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)’에 2026년 1월 14일 게재되었다. ※ 논문명: Co-Free and Ni-Minimized Li- and Mn-Rich Layered Cathodes With Suppressed Structural Disordering for High-Performance and Cost-Effective LIBs ※ 학술지: Advanced Energy Materials ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/aenm.202505121
- 작성일 2026-02-13
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성균바이오융합과학기술원, 2026 SKKU BIO-CONNECT 성료

성균바이오융합과학기술원, 2026 SKKU BIO-CONNECT 성료 성균바이오융합과학기술원(BICS, Biomedical Institute for Convergence at SKKU, 원장 김경규 교수)은 2월 10일 자연과학캠퍼스 삼성학술정보관 오디토리움에서 「2026 SKKU BIO-CONNECT(BICS Symposium)」를 개최하고, 신임 교수와 젊은 연구자들의 연구 성과와 비전을 공유하는 자리를 마련하였다. 이번 심포지엄에는 화학·약학·생명과학·의학·공학 등 다학제 전공의 신임 교수진과 젊은 연구자들이 대거 참석해, 분자 네트워크 분석 기반 정밀의학, 간·심장·뇌 오가노이드 플랫폼, 미토콘드리아 유전체 편집, 알파폴드 시대의 단백질 분석, RNA 치료제 전달 시스템, 인공지능 기반 신약 스크리닝, 크라이오 전자현미경 기반 시각 단백체학 등 첨단 바이오융합 연구 주제를 발표했다. 특히 생체공학 기반 장기칩 플랫폼과 정밀 세포 타겟팅 기술 등 임상 전환 가능성이 높은 트랜슬레이셔널 연구 성과가 다수 소개되며, 본교 바이오 연구의 전방위적 역량을 확인하는 계기가 됐다. 행사는 총장과 BICS 원장의 환영사를 시작으로 세션별 연구 발표, 기관 및 공용 연구장비 소개, 네트워킹 프로그램 순으로 진행되었다. 특히 공용 장비와 인프라 활용 사례를 구체적으로 공유함으로써, 연구자들이 실제 공동 활용 방안을 모색하고 후속 공동연구 및 공동과제 기획으로 이어질 수 있는 실질적인 협력 기반을 다졌다. 유지범 총장은 패널토론에 직접 참여해 젊은 바이오 연구자들의 현장 요구와 애로사항을 경청했으며, “오늘 논의된 의견을 향후 학교의 중·장기 비전에 적극 반영하고, 공동연구 장비 인프라 확충과 전문 인력 확보 방안을 면밀히 검토해 연구자들에게 실질적인 도움이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다 심포지엄 후반부에 진행된 패널 토론에서는 신임 연구진의 안정적 정착과 연구인프라 활용를 위한 제도적 기반 마련에 집중적인 논의가 이뤄졌다. 참석자들은 ▲공용 장비 집적화 및 전문 오퍼레이터 배치를 통한 운용 효율화 ▲신임 교원 대상 공용장비 사용료 할인 제도 신설 ▲바이오 전략장비 공동 구매 지원 체계 구축 ▲동물실험시설 이용 편의성 개선 및 비용 경감 ▲BSL3 시설 확충을 통한 감염병·팬데믹 대응 연구 인프라 강화를 요구했다. 아울러 ▲책임시수 경감 및 공동강의 활성화 ▲분야별 연구 특성을 고려한 승진·재계약·수상 심사체계 정비 ▲학위과정생 중심 별도 심포지엄 개설을 통한 차세대 연구 네트워크 확장 ▲중점 연구 분야 전략적 확대 ▲바이오 대형과제 유치를 위한 교내 협력 커뮤니티 구축 ▲자율화 연구실 및 바이오파운더리 분야 국책과제 선제적 대응 전략 수립 등 다각적인 지원 방안이 제시됐다. BICS는 이번 BIO-CONNECT 심포지엄을 계기로 신임 연구진 간 정기 교류 프로그램을 확대하고, 학내 연구 인프라를 연계한 융합 연구를 적극 지원할 계획이다. 앞으로도 바이오·의생명 분야 신진 연구자의 성과를 조기에 발굴·연계함으로써, 국제 경쟁력을 갖춘 연구 클러스터로 도약하는 데 기여할 것으로 기대된다.
- 작성일 2026-02-13
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조한상 교수팀, 인간 ‘장-뇌-혈관’ 연결하는 3차원 생체 칩 개발… 치매 등 뇌 질환 비밀 풀 열쇠 마련

조한상 교수팀, 인간 ‘장-뇌-혈관’ 연결하는 3차원 생체 칩 개발… 치매 등 뇌 질환 비밀 풀 열쇠 마련 - 장내 독소가 혈관 타고 뇌로 전달되어 염증 및 타우 병리 유발하는 과정 세계 최초 구현 - 뇌 질환이 거꾸로 장 건강을 해치는 양방향 경로 확인, 치료제 개발의 새로운 전임상 도구 기대 양자생명물리과학원(IQB) 및 생명물리학과 조한상 교수 연구팀이 하버드 의과대학 및 UC 버클리의 루크 리(Luke P. Lee) 교수팀과 공동으로 인간의 장, 혈관, 뇌를 하나로 연결한 3차원 미세생체모사 플랫폼(hGBV)을 개발했다. 이를 통해 연구팀은 장과 뇌 사이의 양방향 신호 전달이 어떻게 신경염증과 치매 같은 신경퇴행성 질환으로 이어지는지 그 경로를 실험적으로 규명하는 데 성공했다. 최근 과학계에서는 장내 미생물과 염증 상태가 뇌 기능에 영향을 미친다는 ‘장-뇌 축(Gut-Brain Axis)’ 이론이 주목받고 있다. 하지만 기존의 실험 모델은 장과 뇌 사이의 복잡한 상호작용과 그 사이를 잇는 혈관 시스템을 충분히 구현하지 못해 실제 질병이 발생하는 과정을 정밀하게 관찰하는 데 한계가 있었다. 조한상 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 미세한 관으로 장, 혈관, 뇌 구획을 연결한 3차원 플랫폼을 구축했다. 이 시스템은 인간의 장 상피 세포, 미세혈관 구조, 그리고 신경세포와 성상세포가 포함된 뇌 조직을 통합하여 실제 인체의 순환 시스템을 모사했다. 연구팀은 이 플랫폼을 이용해 두 가지 핵심 경로를 확인했다. 첫째, ‘장→뇌’ 경로에서는 장에 세균 독소(LPS 등)를 주입했을 때, 장벽과 혈관벽이 차례로 무너지며 독소가 뇌로 침투하는 것을 확인했다. 이 과정에서 뇌 조직 내 신경염증이 발생하고, 알츠하이머 치매의 주요 원인 중 하나인 ‘타우(p-tau) 단백질’이 축적되는 현상을 재현했다. 둘째, ‘뇌→장’ 경로에서는 뇌 구획에 알츠하이머나 파킨슨병 관련 자극을 주었을 때, 뇌의 염증 신호가 역으로 혈관을 타고 내려가 장벽 기능을 망가뜨리는 ‘피드백’ 현상을 발견했다. 이는 뇌 질환이 단순히 뇌만의 문제가 아니라 전신 장벽(혈관, 장)의 건강을 동시에 악화시킬 수 있음을 보여주는 중요한 증거다. 조한상 교수는 “이번 연구 성과는 장-뇌-혈관 축을 표적하는 신경 및 위장 질환 연구에서 치료 전략을 평가할 수 있는 강력한 전임상 도구가 될 것”이라며, “동물 실험을 대체하거나 보완하여 신약 개발의 효율성을 크게 높일 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다. 본 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 2026년 2월 7일 온라인 게재되었으며, 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF), 치매극복연구개발사업(KDRC) 및 중소벤처기업부 등의 지원을 받아 수행되었다. ※ 논문명: Reciprocal Gut-Brain-Vascular Axis on-a-chip for decoding neuroinflammation and neurodegeneration (장-뇌-혈관 양방향 축 칩을 이용한 신경염증 및 신경퇴행 경로 분석) ※ 학술지: Nature Communications
- 작성일 2026-02-10
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