• 최종편집 2025-06-13(금)

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  • 한국항공대 ‘민·군 항공안전 상생협력 세미나’ 개최
    한국항공대학교(총장 허희영)가 지난 12일 교내 항공우주센터에서 공군항공안전단과 함께 ‘민·군 항공안전 상생협력 세미나’를 개최했다. 이번 세미나는 민간과 군이 항공안전관리 분야에서 보유한 지식과 경험을 효과적으로 공유하고, 실질적인 협력 방안을 논의하기 위해 마련됐다. 특히 최근 발생한 무안공항 사고 이후 항공안전 전반에 대한 국민적 관심이 높아진 가운데, 제도적·교육적 차원의 공동 대응 필요성이 더욱 커지고 있는 상황에서 이뤄진 행사다. 이번 행사는 한국항공대학교가 지난 3월 설립한 부속기관인 KAU 항공안전센터가 주최했다. 센터는 항공안전에 필요한 기술 및 정책 연구, 교육, 교류협력을 추진하는 항공안전분야의 산·관·학, 민·관·군 허브 역할을 하고 있다. 총 30여 명의 관계자가 참석한 세미나는 VIP 오찬을 시작으로, 주제 발표와 자유토론으로 구성됐다. 한국항공대 측에서는 허희영 총장을 비롯해 이장룡 KAU 항공안전센터장, 항공운항학과 유병선·김현덕 교수, 황경철 항공안전교육원장, 김인규 비행교육원장 등이 참석했으며, 공군항공안전단에서는 임종표 비행표준실장, 이경선 안전교육연구실장, 정청진 항공안전교육연구과장, 황진태 재난안전교육과장 등 주요 관계자가 함께했다. 이날 주제 발표에서는 한국항공대와 공군항공안전단이 차례로 발표를 맡았다. 한국항공대 측에서는 △황경철 항공안전교육원장이 ‘KAU 항공안전보안교육원 교육과정 발전계획’을, △김현덕 교수가 ‘민간항공의 항공안전데이터 활용현황 및 발전방향’을 발표했고, 공군 측에서는 △이경선 안전교육연구실장이 ‘공군항공안전단 교육과정 발전계획’을, △문영민 조수연구원이 ‘시스템 기반 항공기 조류충돌 안전관리 발전방향’을 발표했다. 이어진 자유토론 시간에는 민·군 항공안전관리의 접점을 찾아 시너지를 극대화할 수 있는 실질적 협력 방안이 논의됐다. 토론은 이장룡 KAU 항공안전센터장이 좌장을 맡아 진행했으며, 각 기관의 현장 경험과 정책적 방향성에 맞는 교육·연구 분야 협력 확대 방안이 주요 의제로 다뤄졌다. 이날 행사에 대해 허희영 총장은 “항공안전은 체계적인 교육과 연구, 정책과 협력이 균형을 이뤄야 성과를 낼 수 있다”며 “이번 세미나는 공군과의 협력 기반을 더욱 굳건히 해 국가 항공안전 체계 전반을 더욱 정교하게 다지는 출발점이 될 것”이라고 밝혔다. 공군항공안전단 임종표 비행표준실장 역시 “이번 세미나를 통해 국가적 항공안전 확보에 민·군이 긴밀히 협력할 수 있는 계기와 기반이 마련됐다”고 말했다. 앞으로 한국항공대와 공군항공안전단은 정기적인 공동 세미나, 항공안전 교육 프로그램 공동 개발, 현장 중심 항공사고 대응 시뮬레이션 교육 등 구체적인 협력 과제를 도출해 항공안전 분야의 실효성 있는 협력 모델을 만들고 중장기적 협력 체계를 구축한다는 계획이다. 한편 한국항공대학교는 대한민국 유일의 항공우주 종합대학으로 1952년 개교했다. 항공기와 인공위성의 제작과 설계, 정비(MRO), 소프트웨어, 인공지능(AI) 등의 공학부터 운항, 항공교통관제, 물류, 경영학에 이르기까지 항공우주 전 분야를 교육하고 연구하는 강소 대학이다.
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    2025-06-13
  • 건국대, 매치업 사업 공간컴퓨팅 분야 운영기관으로 선정
    건국대학교(총장 원종필)가 교육부와 국가평생교육진흥원이 주관하는 ‘2025년 산업 맞춤 단기 직무능력 인증과정(매치업)’ 사업의 공간컴퓨팅 분야 운영기관으로 최종 선정됐다. 매치업 사업은 성인 학습자를 대상으로 신산업·신기술 분야의 직무능력 향상을 지원하기 위해 온라인 기반의 교육과정을 개발해 운영하는 사업이다. 올해는 공간컴퓨팅, 지능형 클라우드, 사이버보안 등 3개 분야를 대상으로 운영기관이 선정됐다. 건국대 김경모 교수팀(문화콘텐츠학과, 메타버스융합대학원)은 지난해 ‘3D프린팅’ 분야에 이어 이번 ‘공간컴퓨팅’ 분야에도 연이어 선정되며, 매치업 사업에서 동일 연구책임자가 2개 분야를 운영하는 최초 사례를 기록했다. 또한 건국대학교 차원에서도 2개 분야 동시 선정은 이번이 처음이다. 김 교수팀은 이번 사업을 통해 공간컴퓨팅 분야의 기초·심화 교육과정을 개발·운영하며, 산업현장 중심의 실무 교육을 제공할 예정이다. 교육은 유니티테크놀로지스코리아, 한국마이크로소프트 등 대표 기업과의 협업을 기반으로 진행되며, 실제 산업 요구에 맞춘 실용적 역량 강화를 목표로 한다. 사업단장을 맡은 김경모 교수는 “차세대 산업에서 공간컴퓨팅의 역할이 점차 확대되고 있는 만큼, 현장 적용이 가능한 실무 중심의 교육 콘텐츠를 제공하겠다”며 “협력 기관들과 긴밀히 협업해 산업계 수요에 부합하는 인재 양성에 주력하겠다”고 밝혔다. 매치업 교육과정은 한국형 온라인 공개강좌 누리집 ‘K-MOOC’를 통해 누구나 무료로 수강할 수 있다. 기초 과정 이수 후 선발된 학습자는 심화 과정을 수강할 수 있으며, 교육 이수자는 대표기업과 국가평생교육진흥원이 공동 발급하는 ‘직무능력 인증서’를 받을 수 있다.
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    2025-06-12
  • 서울대 송준명 교수팀 '저강도 초음파 활용 종양 크기 줄이는 기술' 논문 발표
    서울대학교 약대 송준명 교수팀은 딥슨바이오가 개발한 저강도 초음파를 이용, 항암제를 종양 미세환경 깊숙이 침투시킴으로써 종양 크기를 줄이는 기술에 대한 논문을 국제 학술지 ‘테라그노스틱스(Theragnostics)’에 게재했다고 12일 밝혔다. 그간 종양 치료에 있어서 혈관이 형성되지 않아 산소 공급이 부족한 저산소 영역은 악성화가 빨라지는 경향을 보이는데다 약물의 침투 효과가 극히 제한적이어서 방사선요법, 화학요법, 수술, 표적치료 등의 치료 효과가 크게 떨어졌다. 이 연구는 단방향의 유체 흐름 특성을 이용, 저강도 초음파를 한쪽 방향에서 조사하는 방식으로 약물을 전달시킴으로써 종양이 살아가는 환경(종양미세환경; TME, tumor microenvironments)에서의 약물 침투 한계를 극복하는 방법을 제시하고 있다. 쥐를 대상으로 한 동물 실험 결과, 저강도 초음파는 담관암(CCA) 관련 종양미세환경의 저산소 영역으로의 약물 전달 효과를 크게 향상시켜 젬시타빈, 시스플라틴 등 항암제 약물 침투 효과가 초음파를 적용하지 않은 그룹에 비해 약 1.8배 개선되는 한편, 약물을 통해 제거한 암세포는 초음파를 적용하지 않은 그룹에 비해 5배 증가했다. 그 결과 담관암의 성장이 현저히 감소했다. 또한 낮은 주파수의 초음파를 조사함으로써 열이 발생하지 않아 세포 손상을 일으키지 않고 안전하게 치료할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 저산소 영역으로의 항암제 침투가 어려워서 그간 치료에 어려움을 겪어 왔던 위암, 폐암, 간암, 대장암 등 고형암(단단하고 굳은 덩어리 형태의 암) 치료에 있어 저강도 초음파가 안전하면서도 치료효과를 향상시킬 수 있다는 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 있다고 할 수 있다.
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    2025-06-12
  • 서울대 윤제용·류재윤 교수팀 그린수소 생산 관련 새로운 수전해 운전 전략 개발
    서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 윤제용·류재윤 교수팀이 건국대학교 화공학부 이장용 교수팀과의 공동연구를 통해 복잡한 촉매 제조 공정 없이도 그린수소를 생산할 수 있는 새로운 수전해(水電解) 운전 전략을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 고가의 귀금속 촉매를 사용하지 않고도 수소 생산의 효율을 획기적으로 높일 수 있다는 가능성을 제시했다. 따라서 이번 연구성과는 탄소중립 사회를 앞당길 기술적 전환점이 될 전망이다. 해당 연구결과는 세계적 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 ‘Dynamic polarization control of Ni electrodes for sustainable and scalable water electrolysis under alkaline conditions’ 제하의 논문으로 지난 23일 게재됐다. 물을 전기분해해 그린수소를 생산하는 수전해 기술은 탄소중립 달성을 위한 핵심 기술로, 대한민국 12대 국가전략기술 중 하나다. 수전해는 친환경 수소 생산의 핵심 기술로 주목받고 있으나 실제 시스템에서는 고활성을 유지하기 위해 정밀하게 합성된 촉매층을 전극 표면에 도포해야 하고, 이 촉매층은 시간이 지남에 따라 점차 성능이 저하되는 구조적 한계를 가진다. 이에 연구팀은 고급 촉매층을 만들 필요 없이 상용 니켈 (Ni) 전극만으로도 고효율·고내구성의 수소 생산을 가능케 하는 ‘전기화학적 활성화 운전법(EA 운전, Electrochemical activation)’을 독자적으로 개발했다. 연구팀은 촉매를 입히지 않은 상용 니켈 전극에 자체 개발한 EA 운전법을 적용해 수전해의 속도 결정 단계인 ‘산소 발생 반응(Oxygen Evolution Reaction)’에서 고성능을 보이는 니켈-철 수산화옥시화물(NiFeOOH) 촉매에 필적하는 수준의 수전해 효율을 달성했다. 핵심은 전극에 주기적으로 ‘쉬는 시간’을 주는 ‘동적 분극 제어(Dynamic Polarization Control)’ 방식이다. 이 방법은 니켈 전극에 짧은 시간 동안 약한 환원 전압을 가해 수산화칼륨 전해질에 녹아 있는 미량의 철(Fe)이 전극 표면에 다시 달라붙도록 유도한다. 이렇게 유도된 철은 니켈과 결합해 고활성 산소발생 촉매층을 전극 스스로 형성하게 하고, 반복적으로 자기 회복하는 ‘자가 치유(Self-healing)’ 전극이 된다. 이 운전법이 적용된 수전해 셀은 1A/cm²의 고전류 조건에서 1000시간 이상 안정적으로 구동됐다. 뿐만 아니라 면적 25cm² 규모의 3-스택 수전해 셀 시스템에서도 수백 시간 이상 작동하는 우수한 내구성을 입증했다. 이는 실험실 수준을 넘어 실제 사용 환경에 가까운 넓은 셀 구성과 장시간 운전 조건에서도 기술의 신뢰성을 확보했음을 의미한다. 이번 연구에서 개발한 EA 운전법은 고가의 귀금속 촉매를 대체하고, 수소 생산 공정을 단순화함으로써 그린수소 생산의 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 가능성을 보여준다. 고가의 촉매 소재나 복잡한 공정 없이도 높은 효율과 안정성을 동시에 확보한 이 운전법은 실제 수소 생산 비용 절감에 기여할 수 있을 뿐 아니라 기술의 재현성과 확정성 또한 우수해 대형 시스템으로의 전환 및 상용화 가능성도 매우 높게 평가된다. 이에 따라 본 기술은 향후 기술이전 및 산업 현장 적용을 통해 국내 수소 생산 공정의 경쟁력을 실질적으로 강화할 수 있을 것으로 기대된다. 나아가 한국의 탄소중립 실현과 수소경제 전환을 뒷받침하는 핵심 기반 기술로 자리매김할 전망이다. 연구를 이끈 윤제용 교수는 “촉매에 의존하지 않는 수소 생산법은 궁극적으로 그린수소의 경제성과 확장성을 획기적으로 높일 수 있는 전략”이라며 “이번 성과는 탄소중립을 위한 수소경제 기술의 실질적 전환점이 될 것”이라고 강조했다. 연구를 공동으로 주도한 류재윤 교수는 “이번 연구는 단순한 운전 조건의 최적화가 아니라 전극/전해질 계면에서 일어나는 복잡한 전기화학적 상호작용을 체계적으로 규명하고, 이를 실제 시스템에 구현한 원천 응용 연구”라며 “기초 원리의 정교한 해석과 산업적 유효성을 동시에 입증한 사례”라고 평가했다. 본 연구의 제1저자인 서울대학교 화학생물공학부 한상휘 박사는 전기화학 기반의 에너지 전환 기술을 중심으로 글로벌 탄소중립 기술 개발에 이바지하고자 하는 연구 비전을 갖고 있다. 오는 9월부터는 미국 UC 버클리(University of California, Berkeley)에서 박사후연구원으로 근무하며, 세계적 연구 환경 속에서 한국의 선도적 기술 역량을 더욱 강화하는 연구 활동을 이어갈 예정이다. 아울러 한 박사는 장기적으로는 국내 교수직에 도전해 에너지·환경 분야의 학문 발전과 산업 혁신에 중추적인 역할을 맡을 계획이다. 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 ‘개인기초연구사업-중견연구(창의연구형)’, ‘나노 및 소재기술 개발사업’, ‘우수신진연구’, ‘탑-티어 연구기관 간 협력 플랫폼 구축 및 공동연구 지원사업’, 기초과학연구원 나노입자 연구단 기본사업의 지원을 받아 수행됐다.
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    2025-05-29
  • 중소기업과 서울대 기술교류회 열려, 산학연계 통한 상생 발전 도모
    서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 최근 경기도 시흥캠퍼스 교육협력동에서 ‘제1회 중소기업-서울대(SME-SNU) 기술교류회’를 성공적으로 개최했다고 밝혔다. 서울대 정밀기계설계공동연구소와 시흥시기업인협회가 주최한 이번 행사는 중소기업과 서울대 간 기술 협력을 촉진하고, 산학연계를 통한 상생 발전을 도모하기 위해 마련됐다. 이번 교류회에는 서울공대 교수진, 연구진과 시흥시 소재 중소기업의 대표 및 임직원 등 120여 명이 참석해 열띤 관심을 보였다. ‘AI 혁신과 기업가 정신’을 주제로 한 서울대 기계공학부 박희재 교수의 기조연설에 이어 △히트펌프 연구동향 및 최신 기술개발 사례(기계공학부 김민수 교수) △전산열역학을 통한 신소재 개발 및 공정문제 해결(재료공학부 정인호 교수) △최신 적정 제조기술 - AI·로보틱스(기계공학부 안성훈 교수) △적층제조 기술을 통한 제조업 문제 해결(EML 김충수 상무) △서울대 SNU 공학컨설팅센터소개 - 산학협력체계 및 우수산학협력 사례(공학컨설팅센터 김경수 산학협력중점교수) △특허 기반 연구개발 사례(정밀기계설계공동연구소 김영태 연구원) △소음진동의 문제해결 사례(기계공학부 강연준 교수 연구실 남정민 박사과정생) 총 7개 주제의 세션이 이어졌다. 세션 참석자들은 서울대의 최신 연구 성과와 기술을 공유하고, 중소기업의 현장 애로기술에 대해 자유롭게 의견을 나눴다. 특히 기술 매칭, 공동 연구, 인재 교류 분야에서의 실질적 협력 방안을 논의했으며, 행사 후 네트워킹 시간을 통해 향후 지속 가능한 교류를 위한 기반을 마련했다. 안성훈 서울대 정밀기계설계공동연구소 소장은 “최근 급속히 위축 중인 국내 제조업은 늦기 전에 AI 전환과 자율화, 로봇화의 큰 물결에 올라타고, 혁신적인 아이디어를 사업화시켜 세계 최초이자 최고의 제품 및 서비스를 선보여야 한다”고 강조하며 “이처럼 중요한 시기에 대학과 기업이 서로 협력해 함께 발전하는 혁신 생태계를 만들어보고자 이번 기술교류회를 기획했다”고 밝혔다. 이명열 시흥시기업인협회 회장은 “날로 치열해지는 글로벌 제조 환경에서 기업의 AI 활용이 매우 중요해졌으며, 특히 모든 도메인 영역에서 AI를 이용할 수 있는 혁신성장이 필요한 상황”이라며 “이번 행사가 많은 중소기업 관계자들에게 다양한 분야에서 AI를 활용해 혁신성장을 추구할 수 있는 기회가 되길 바란다”고 말했다. 서울대 정밀기계설계공동연구소와 시흥시기업인협회는 앞으로도 정기적인 기술교류회를 통해 산업계와 학계가 함께 성장하는 협력 모델을 구축해나갈 계획이다.
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    2025-05-19
  • 서울대 유효빈 교수팀, 무아레 격자 중첩 통한 2차원 양자물질 플랫폼 구현
    서울대학교 공과대학은 재료공학부 유효빈 교수 연구팀이 고등과학원 손영우 교수, 이화여자대학교 박창원 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 무아레 격자 중첩을 통한 2차원 양자물질 플랫폼을 구현했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 14일 ‘네이처(Nature)’지에 ‘Unconventional domain tessellations in moiré-of-moiré lattices’ 제하의 논문으로 온라인 게재됐다. 이 연구는 한국연구재단의 우수신진연구 및 선도연구센터 사업, 포스코청암재단의 포스코사이언스 신진교수 펠로십, 고등과학원 등의 지원으로 수행된 것이다. 그래핀 삼중층 구조에서 서로 다른 무아레 격자들이 중첩될 때 형성되는 위계적 구조와 복합 상호작용을 원자 수준에서 규명한 최초의 사례로, 향후 프로그래머블 양자소자 및 차세대 전자 재료 개발을 위한 새로운 고체 플랫폼의 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다. ‘무아레(moiré) 현상’은 두 개의 규칙적인 무늬가 겹칠 때 생기는 새로운 중첩 무늬를 의미한다. 예를 들어 두 겹의 망사천을 겹치면 원래 없던 물결 무늬가 나타나고, TV 화면 속 줄무늬 셔츠에서 새로운 격자 무늬가 보이기도 한다. 최근 과학계는 이 같은 단순한 시각적 효과 외에도, 무아레 현상이 전자의 움직임과 성질을 근본적으로 바꿀 수 있다는 점에 주목하고 있다. 전자기기나 양자소자의 작동 원리에서 핵심이 되는 전자의 움직임과 상태는, 이를 구성하는 물질 내부의 원자들이 어떤 규칙에 따라 얼마만큼의 간격으로 배열돼 있는지와 밀접히 관련돼 있다. 일반적인 고체 물질에서는 이 원자 간 배열이 고정돼 있어, 전자의 성질을 인위적으로 바꾸기 어렵다. 이에 반해 그래핀(graphene)처럼 원자 한 층으로 이뤄진 매우 얇은 2차원 물질을 두 장 겹친 후 약간 비틀면, 각 층의 원자 배열 간 간섭으로 새로운 격자 구조인 ‘무아레 격자(moiré lattice)’가 형성돼 기존 물질로는 구현할 수 없는 새로운 격자 주기를 인위적으로 설계하는 것도 가능하다. 이를 통해 전자의 흐름과 성질을 정밀하게 조절할 수 있어, 양자기술 및 차세대 전자소자 개발을 위한 새로운 재료 플랫폼으로 각광받고 있다. 기존 무아레 구조 연구는 두 층을 겹친 ‘단일 무아레 구조’에 집중한 사례가 대부분이었다. 하지만 세 층 이상을 쌓아 겹치는 경우, 각 층 사이에서 형성된 서로 다른 무아레 격자들이 중첩되며 완전히 새로운 위계적 구조, 즉 ‘이중 무아레 구조(moiré-of-moiré lattice)’가 만들어질 수 있다. 두 개의 무아레 격자 주기를 각각 독립적으로 제어할 수 있는 이 구조는 전자 상태 조절의 자유도를 기존보다 한층 높일 수 있다는 점에서 중요한 의미를 지닌다. ‘이중 무아레 구조’에서는 여러 층의 상호작용으로 인해 원자 배열의 미세한 변화나 그에 따른 복잡한 물리 현상이 일어날 수 있지만, 그 기전에 관한 연구는 아직 충분히 이뤄지지 않았다. 따라서 향후 보다 복잡하고 정밀한 전자 구조를 구현하기 위해 이중 무아레 구조의 위계적 구조 형성과 각 층간 복합적인 상호작용의 원리를 규명하는 연구가 반드시 필요한 상황이었다. 이에 공동연구팀은 그래핀 세 층을 겹치고 각 층의 비틀림 각도를 정밀하게 조절함으로써, 두 개의 무아레 격자가 서로 중첩되는 ‘이중 무아레 구조’를 구현했다. 연구진은 이 구조에서 원자들이 스스로 안정된 배열을 찾아가며 형성하는 새로운 격자 패턴을 고성능 투과전자현미경을 통해 직접 관찰했고, 지금까지 보고된 적 없는 삼각형, 카고메(Kagome)*, 육각별 등 새로운 격자 패턴이 자발적으로 형성되는 것을 발견했다. 이 구조는 원자들이 스스로 가장 안정한 배열을 찾아가며 정렬된 결과로, 단순히 바로 인접한 두 층 사이의 상호작용만으로는 설명할 수 없었다. 연구팀은 한 층을 건너뛴 비인접한 층들 사이에서도 비교적 약한 상호작용이 발생하며, 이것이 전체 구조 형성에 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 이처럼 복잡하게 얽힌 층간 상호작용의 결과, 단순한 기존 무아레 구조와 전혀 다른 위계적인 격자 구조와 독특한 물리적 특성이 나타남을 알 수 있는데, 이는 삼중층 이상의 구조에서만 구현 가능한 독특한 현상이다. 따라서 연구팀은 이 구조가 형성되는 과정을 실험 결과와 시뮬레이션을 결합해 정밀하게 분석했고, 비틀림 각도에 따라 어떤 격자 패턴이 나타나는지를 정리한 ‘도메인 격자 상태도’를 완성해 보고했다. 이 상태도는 앞으로 다중 무아레 구조를 활용해 물질의 전자적 성질을 설계하는 데 유용한 지침이 될 것으로 예상된다. 이번 연구는 기존 단일 무아레 구조의 한계를 뛰어넘어, 서로 다른 무아레 격자가 겹쳐진 복합 구조에서도 원자 배열과 전자 상태를 정밀하게 설계할 수 있다는 가능성을 보여준 중요한 성과로 평가받는다. 특히 두 개의 무아레 격자 주기를 각각 독립적으로 조절할 수 있어, 전자의 성질을 변화시키기 위한 설계의 자유도가 크게 확장된 점이 핵심 성과이다. 특히 연구진은 원자 한 층 두께의 얇은 2차원 물질을 겹침으로써, 기존에 보고된 적 없는 새로운 양자역학적 현상을 실험적으로 구현했고, 이를 설명할 새로운 물리·재료 과학적 방법론을 제시한 의미 있는 성과를 거뒀다. 따라서 향후 이에 기반해 2차원 소재의 양자물질 플랫폼을 구현할 때 더욱 정교한 설계 및 조절이 가능할 것으로 기대된다. 아울러 새로운 개념의 전자소자나 연산장치를 개발하는 응용 연구의 토대도 마련할 것으로 예상된다. 연구를 책임진 유효빈 교수는 “이번 연구는 무아레 구조가 단순한 시각 효과나 기하학적 배열을 넘어, 원자 간의 상호작용과 전자 상태까지도 정밀하게 설계할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있음을 실험적으로 입증했다는 점에서 그 의미가 깊다”며 “특히 이중 무아레 구조에서 나타나는 위계적 격자 형성과 장거리 상호작용은 기존 재료 설계 방식과는 전혀 다른 접근법을 가능케 한다”고 설명했다. 또한 “연구 결과는 향후 전기장과 같은 외부 자극에 따라 이러한 격자 구조와 전자 상태를 능동적으로 조절할 수 있는 ‘프로그래머블 재료’ 개발로도 이어질 수 있을 것”이라며 이번 연구결과가 차세대 전자기기와 양자기술 분야에 큰 파급력을 미칠 것으로 예측했다. 한편 논문의 공동 주저자인 박대성 연구원은 석사과정 이수 중 투과전자현미경(TEM)을 활용해 ‘뒤틀린 반데르발스 물질(twisted vdW materials)’에서 형성되는 모아레 격자 구조를 연구했으며, 현재 삼성전자에서 PA (Process Architecture) 직무를 맡아 반도체 제조 공정을 설계·개발하고 있다. 특히 공정 단계 혁신을 통한 반도체 성능 향상과 경제성 확보에 매진 중이다.
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    2025-05-15

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    서울대 강유 교수팀 특수 상황 속 딥러닝 모델 경량화 기술 개발
    서울대학교 공과대학은 컴퓨터공학부 강유 교수팀이 개인정보 보호나 보안 등의 이유로 학습 데이터 사용이 어려운 상황에서도 딥러닝 모델의 성능 저하를 최소화하며 경량화할 수 있는 혁신적인 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 논문은 오는 24일부터 닷새간 싱가포르에서 열리는 세계적 AI 학술대회 ‘ICLR 2025’에 채택된 바 있다. 올해로 13회를 맞는 ‘ICLR (International Conference on Learning Representations)’은 기계 학습 및 딥러닝 분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 학회다. 프라이버시 보호나 보안 문제로 학습 데이터 접근이 어려운 상황은 현실에서 딥러닝 모델을 훈련시킬 때 겪는 큰 어려움 중 하나다. 이를 해결하기 위해 개발된 ‘제로샷 양자화(Zero-shot Quantization, 이하 ZSQ)’는 훈련 데이터 없이 모델을 양자화할 수 있는 기술이다. 그러나 기존의 ZSQ 기술들은 합성 데이터의 노이즈, 부정확한 특징에 기반한 예측, 어려운 데이터의 잘못된 하드 레이블(Hard Lavel, 한 가지 정답만 있는 레이블)이 야기하는 오차 발생 등으로 인해 모델 성능 저하를 불러오는 치명적 한계를 보였다. 이에 강 교수팀은 훈련 데이터를 사용하지 않고도 딥러닝 모델의 성능을 유지하며 효과적으로 경량화시킬 수 있는 ZSQ 기술인 ‘SynQ (Synthesis-aware Fine-tuning for Zero-shot Quantization)’ 기법을 제안했다. 이는 실제 학습 데이터셋이 없는 환경에서도 종전의 ZSQ 기술에 쉽게 적용할 수 있는 중요한 기법으로 평가받고 있다. 연구진은 SynQ의 세 가지 핵심 기술로 딥러닝 모델의 성능을 향상시켜 기존 ZSQ의 약점을 극복하는 성과를 거뒀다. 먼저 저역 통과 필터(low-pass filter)를 적용해 데이터의 고주파 노이즈를 제거했다. 그리고 사전 학습된 모델과 양자화된 모델 사이의 클래스 활성화 맵(Class Activation Map, 이하 CAM)을 정렬해 딥러닝 모델의 예측 정확도를 높였다. 아울러 사전 학습된 모델이 어려운 샘플에 대해 오류를 일으킬 수 있는 점을 고려해, 이러한 샘플에는 하드 레이블 대신 소프트 레이블(Soft Rabel, 확률로 표현된 정답)만을 사용함으로써 잘못된 학습을 방지했다. 즉 SynQ는 사전 학습된 모델이 생성한 합성 데이터를 저역 통과 필터로 정제한 뒤, CAM 정렬과 난이도 기반 손실 함수 적용을 통해 양자화된 모델을 미세 조정함으로써, 실제 데이터 없이도 모델 성능을 유지하며 경량화를 달성하는 원리를 지닌다. 향후 SynQ 기법은 고성능의 경량 딥러닝 모델을 구현할 수 있는 AI 산업의 핵심 기술로 자리 잡을 전망이다. 특히 학습 데이터 없이도 모델의 정확도를 유지한 채 압축할 수 있는 SynQ를 활용하면 스마트폰, IoT(사물인터넷) 기기, 자율주행 센서 등 자원이 제한된 엣지 디바이스 환경에서도 고성능 AI를 안정적으로 운용할 수 있을 것으로 예상된다. 연구 책임자인 강유 교수는 “SynQ 기술은 개인 데이터 유출 없이 모델을 경량화할 수 있는 강점 덕분에 보안 및 프라이버시 침해 문제를 줄이는 데 기여할 수 있다”고 강조하며 “나아가 이 기법을 적용하면 그간 대량의 학습 데이터에 접근하기 어려웠던 소규모 기업 및 기관도 고성능 AI를 손쉽게 활용할 수 있기 때문에, 다양한 분야에서 AI 기술 확산 및 대중화가 가속할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
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    2025-04-14
  • 한국항공대학교 스페이스 테크놀로지 이승세 회장에게 명예박사 수여
    한국항공대학교가 9일 교내 비전홀에서 이승세 인도네시아 SPACE TECHNOLOGY(스페이스 테크놀로지) 회장에게 명예 경영학 박사 학위를 수여했다. 한국항공대 80학번 동문인 이 회장은 대학 졸업 직후인 1988년 단돈 1만달러만을 가지고 연고가 없는 인도네시아로 건너가 현지에서 자수성가한 성공 신화의 주인공이다. 산업기계부품 판매에서 시작해 LPG용기 생산으로, 다시 발전사업으로 사업영역을 점차 확대해 현재는 인도네시아 국영 전력청(PLN)에 전력을 공급하는 독립발전사업자(IPP)이자 인도네시아 현지에 발전소를 세우는 건축사업자(EPC)로서 스페이스 테크놀로지와 자회사 MDT, MSR 등을 성공적으로 경영하는 글로벌 기업인이 됐다. 이 회장은 지난해 8월 한국항공대를 방문해 모교에 10억원을 기부할 뜻을 밝혔었다. 한국항공대는 이러한 이 회장의 헌신과 공헌에 대한 감사하는 뜻에서 명예박사 학위를 수여하기로 했다. 모교 동문이 명예박사 학위를 받는 것은 이 회장이 한국항공대 개교 이래 최초 사례다. 명예박사 학위에는 대학과 지속적으로 교류하며 함께 성장하는 학문 공동체의 일원이 됐다는 중요한 의미가 있다. 한국항공대 허희영 총장은 이날 명예박사 학위수여식에서 미국의 유명한 방송인이자 ‘기부의 여왕’으로 불리는 오프라 윈프리의 ‘기부란 지갑을 여는 것이 아니라 마음을 여는 것이고, 기부한다는 것은 타인의 삶을 어루만지는 행위’라는 말을 인용해 “이승세 회장이 전달하신 기부금 역시 모교 후배들의 삶을 어루만지며 새로운 희망과 기회를 선사할 것”이라고 힘주어 말했다. 이어 “모교에 보내주신 아낌 없는 사랑은 한국항공대가 글로벌 톱티어(Top-Tier) 항공우주 종합대학으로 도약하는 데 귀한 디딤돌이 될 것”이라는 말로 다시 한번 존경과 감사의 뜻을 전했다. 한국항공대는 이번 발전기금을 교내 학생회관 환경개선 사업에 전액 활용하기로 했다. 기존 학생회관을 스터디카페형 공유 공간으로 바꿔 학생들이 자유롭게 소통하고 교류하며 창의·융합 프로젝트를 진행할 수 있도록 한다는 계획이다. 해당 공간에는 ‘이승세 Zone(가칭)’이라는 이름을 붙여 후배들이 오래도록 선배의 나눔 정신을 기억하게 할 예정이다. 한국항공대는 이날 명예박사 학위수여식 이외에도 학생회관 앞에 기념 표지석을 세우고 나무 한 그루를 심는 기념식수 행사와 이 회장이 발전기금과 같이 기부한 목련나무 100여 그루가 심긴 ‘이승세 목련길’을 다 함께 걸어보는 캠퍼스 투어 행사를 진행했다. 모든 행사에는 한국항공대 허희영 총장, 황수찬 대학원장, 이동명 항공·경영대학장 등 교직원과 신대현 총동문회장, 박종래 CEO동문회장 및 CEO회장단, 은퇴 교직원 등이 참석해 이 회장에게 감사의 마음을 전했다. 한편 1952년 개교한 한국항공대학교(KOREA AEROSPACE UNIVERSITY)는 대한민국 유일의 항공우주 종합대학이다. 항공기와 인공위성의 제작과 설계, 정비(MRO), 소프트웨어, 인공지능(AI) 등의 공학부터 운항, 항공교통관제, 물류, 경영학에 이르기까지 항공우주 전 분야의 교육과 연구를 담당하는 강소(强小) 대학이다.
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    2025-04-10
  • 서울대와 우리금융그룹, 금융 및 기술 융합 공동 연구
    서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 금융과 기술의 융합을 통한 미래 혁신을 선도하기 위해 우리금융그룹과 지난 3일 산학협력 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 양 기관은 이번 협약을 계기로 △기술 기반 스타트업 발굴 및 성장 지원 △디지털·IT 맞춤형 전문 교육 프로그램 운영 △금융-기술 융합 공동 연구를 함께 추진한다. 금융산업과 첨단 기술 간 시너지를 극대화해 금융·기술 생태계 발전에 기여할 것으로 기대된다. 특히 서울대 공학교육혁신센터는 IT 기술과 금융을 접목한 기술 연구를 위한 협력기반을 다지고, 실무형 인공지능(AI)·빅데이터 전문가를 양성하는 맞춤형 심화 교육 과정을 운영할 예정이다. 또한 서울공대의 산학협력전문기관인 SNU공학컨설팅센터는 우리금융그룹의 스타트업 협력 프로그램 ‘디노랩(DinnoLab)’과 연계해 기술 중심 스타트업의 성장 지원을 강화할 계획이다. 서울공대 김영오 학장은 “이번 협약은 기술과 금융이 결합된 미래 신사업을 발굴해 혁신 생태계를 조성하기 위한 새로운 출발점이라는 점에서 그 의미가 깊다”면서 “앞으로 우리금융그룹과 지속적으로 협력해 실질적인 성과를 창출하는 모범적 산학협력 모델을 구축해 나가겠다”고 밝혔다. 우리금융그룹 옥일진 부사장은 “이번 협약을 통해 기술 기반 금융 혁신을 가속화하고, 스타트업 및 금융산업 발전에 기여할 수 있도록 지속적인 협력을 추진할 것”이라며 “서울공대와의 협력을 통해 금융업의 미래 경쟁력을 더욱 강화해 나가겠다”고 말했다.
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    2025-04-07
  • 서울대 강현구 교수팀, 미국 건축토목공학회 최우수 논문상 수상
    서울대학교 공과대학은 건축학과 강현구 교수 연구팀이 건축/토목공학 분야 세계 최고 권위 학회인 American Society of Civil Engineers (ASCE)의 최우수 논문상인 2025년도 T.Y. Lin Award를 수상했다고 28일 밝혔다. 공동수상자는 강 교수의 박사제자인 김상희 경기대 건축공학과 교수, 석사제자인 이동주(한샘), 권병운(CNP동양) 엔지니어, 그리고 박사후연구원이었던 정동혁 고려대 건축사회환경공학부 교수다. 미국 건축/토목공학회(ASCE)는 173년 전통의 해당 분야 최고 권위 학회이며, ASCE의 T.Y. Lin Award는 ASCE, American Concrete Institute (ACI), Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI) 등 콘크리트 구조 관련 3개 국제학회에서 당해 가장 우수한 논문을 공동 선정해 수여하는 상이다. 강 교수 연구팀은 ‘비부착 포스트텐션을 적용한 보-기둥 접합부의 내진거동(Seismic Behavior of Monolithic Exterior Beam-Column Connections with Unbonded Post-Tensioning)’이라는 제목의 논문으로 2025년도 T.Y. Lin Award 수상자로 결정됐다. 시상식은 내년 미국 보스턴에서 열리는 ASCE Structures Congress에서 거행될 예정이다. 연구책임자인 건축학과 강현구 교수는 2009년 ACI 최우수 논문상(Wason Medal for Most Meritorious Paper), 2023년 PCI 최우수 논문상(Martin P. Korn Award), 2025년 ASCE 최우수 논문상(T.Y. Lin Award)를 차례로 수상하는 기염을 토했으며, 미국 포스트텐션 전문 학회인 Post-Tensioning Institute (PTI)의 최우수 논문상(Kenneth B. Bondy Award for the Most Meritorious Technical Paper)을 2013년과 2023년에 두 번 수상하는 등 포스트텐션 콘크리트 구조 관련 세계 최고 수준의 학자다. 이로써 강 교수는 해당 분야 4개 국제학회에서 모두 최우수 논문상을 받은 전 세계 유일한 수상자가 됐다. ACI 석학회원(Fellow), PTI 석학회원(Fellow), 한국과학기술한림원 정회원(Fellow), 한국공학한림원 일반회원(General Member)이기도 한 강 교수는 “앞으로도 선배님들과 후학들에게 부끄럽지 않은 학자가 되기 위해 계속 정진할 것”이라고 밝혔다.
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    2025-03-28
  • UAE 술탄 알네야디 청소년부 장관 서울대 공대와 협력 논의
    서울대학교 공과대학은 아랍에미리트연합(UAE)에서 최초로 장기 우주 임무를 수행한 우주비행사이자 UAE 청소년부 장관인 술탄 알네야디(Sultan Al Neyadi) 박사가 지난 20일 서울대학교 공과대학을 방문해 협력 방안을 논의했다고 밝혔다. 이날 간담회에는 아랍권 최초의 여성 우주비행사인 노라 알마트루시(Nora Al Matrooshi), 압둘라 사이프 알누아이미(Abdulla Saif Al Nuaimi) 주한 UAE 대사, 살렘 알 마리(Salem Humaid Al Marri) UAE 모하메드 빈 라시드 우주센터장, 서울대학교 공과대학 김영오 학장, 항공우주공학과 이관중 학과장, 이복직 연구부학장 등이 참석했다. 김영오 학장은 서울대 공대의 우주 분야 연구 계획을 소개하며, 향후 적극적인 협력 관계 구축을 제안했다. 이에 알네야디 장관은 인력 양성, 큐브셋 개발, 우주 의학 분야에서 서울대와 긴밀하게 협력하길 희망한다고 화답했다. 양측은 서울대와 모하메드 빈 라시드 우주센터 간 협력 관계를 공식화하기 위한 첫 단계로 빠른 시일 내에 업무협약(MOU)을 체결하기로 의견을 모았다. 이후 진행된 강연에서는 학생들의 높은 관심과 적극적인 참여 속에 활발한 논의가 이뤄졌다.
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    2025-03-25
  • 서울대와 가천대 연구팀, 변형 가능한 액체 로봇 개발
    살아있는 세포처럼 자유롭게 변형하고 분리·합체할 수 있는 액체 로봇이 개발됐다. 서울대학교 공과대학은 기계공학부 김호영 교수·재료공학부 선정윤 교수와 가천대학교 기계·스마트·산업공학부 박근환 교수의 공동 연구팀이 액체 기반의 차세대 소프트 로봇을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 세계적 권위의 학술지인 ‘사이언스 어드밴시즈(Science Advances)’에 3월 21일 게재됐다. 생체 세포는 자유롭게 변형할 뿐 아니라 분열·융합하며 이물질을 포획하는 특성을 갖추고 있다. 이러한 독특한 능력을 인공 시스템에서 구현하려는 연구는 그간 지속적으로 이뤄져왔다. 그러나 기존의 고체 기반 로봇이 살아있는 세포의 변형성과 기능성을 효과적으로 모사하는 데에는 한계가 있었다. 이러한 제약을 넘기 위해 연구에 나선 공동 연구팀은 알갱이들로 둘러싸인 액체 로봇(Particle-armored liquid robot)을 개발하는 데 성공했다. 이 혁신적인 차세대 소프트 로봇은 물을 싫어하는 소수성(疏水性, 물 분자와 쉽게 결합되지 못하는 성질)을 띤 알갱이가 액체 방울을 감싼 구조 덕분에, 액체의 뛰어난 변형성과 고체의 구조적 안정성을 모두 가진다. 때문에 심하게 눌리거나 높은 곳에서 떨어져도, 물방울처럼 깨지지 않고 원래 모습으로 복원될 수 있다. 공동 연구팀은 이 같은 액체 로봇의 강점을 활용해 다양한 기능을 선보였다. 이 차세대 로봇은 1991년 개봉한 영화 터미네이터2에 등장하는 액체 로봇 T1000처럼 철창을 통과할 수 있고, 외부 물질을 포획해 내부로 흡수한 후 이를 운반할 수도 있다. 또한 여러 개의 로봇이 결합할 수 있으며, 수면과 지면 위를 자유롭게 오갈 수 있다. 연구팀은 실험을 통해 액체 로봇이 이러한 작업을 연속적으로 수행할 수 있음을 입증했으며, 초음파를 이용해 이 로봇을 원하는 속도로 이동시키는 기술도 함께 개발했다. 따라서 이번에 개발된 로봇은 인체 내 표적으로 이동해 약물을 전달하거나 치료하는 등 바이오메디컬 및 소프트 로봇 분야에서 활용 가능하리라 기대된다. 또한 매우 좁은 틈새를 통과할 수 있는 강점을 활용해 복잡한 기계 내부, 지형지물 사이, 재난 지역 등에 대량으로 배치되어 탐색, 세정, 화학반응을 이용한 장애물 제거, 영양분 공급 등의 기능을 수행할 것으로 예상된다. 논문의 제1저자인 전효빈 연구원은 “액체 로봇 개발을 시작할 때 처음에는 둥근 물방울을 입자로 감싸는 방법을 생각했다”며 “그러나 발상을 전환해 표면적이 훨씬 큰 각얼음을 입자로 감싼 후 녹이는 아이디어를 착안하고 실현해, 로봇의 안정성을 획기적으로 높일 수 있었다”고 연구 과정을 술회했다. 교신저자인 김호영 교수는 “이번 연구 성과에서 한 걸음 더 나아가 음파나 전기장을 사용해 액체 로봇의 모양을 자유자재로 바꾸는 기술을 개발 중”이라고 밝혔다. 공동 교신저자인 선정윤 교수는 “액체 로봇이 향후 산업 현장에서 보다 널리 활용되도록 재료의 기능성을 더 높일 계획”이라고 말했다.
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    2025-03-24
  • 건국대, 한국농수산식품유통공사와 인재 육성 위해 맞손
    건국대학교(총장 원종필)와 한국농수산식품유통공사(aT, 사장 홍문표)가 지난 20일 건국대학교 행정관에서 기후변화에 대응한 농수산식품 산업 발전을 위해 업무협약을 체결했다. 양 기관은 향후 △안정적 먹거리 공급을 위한 기술과 정보 교류 △기술 개발과 인재 육성 △농수산식품 산업 발전과 식품영토 확장을 위해 힘을 합치기로 했다. 건국대학교는 2017년 동물생명과학대학과 생명환경과학대학을 통합한 생명과학대학을 통해 농수축산 분야 기술 개발과 전문 인재를 육성하고 있다. 또한 다양한 연구소와 산학협력센터를 보유·운영하고 있어 이번 협약을 계기로 다양한 시너지 효과를 낼 것으로 기대된다. 특히 농산물 장기저장을 위한 연구 결과 공유, 푸드테크를 활용한 기술개발과 인재 육성, 국내산 농산물을 활용한 제품 개발과 수출 지원 등 다양한 분야에서 협력해 농어민의 안정적인 생산과 국민의 안전한 먹거리 공급 방안을 모색할 계획이다. 원종필 건국대학교 총장은 “극심한 기후변화에 따른 세계적인 식량 전쟁, 농산물 수급 불안 등으로 인해 농수산식품에 대한 체계적인 관리의 중요성이 커지고 있는 가운데 건국대학교와 한국농수산식품유통공사가 농·수산물 식품 산업 발전과 지속 가능한 농업 실현을 위해 협력할 수 있게 돼 매우 뜻깊다”며 “앞으로 건국대학교는 한국농수산식품유통공사와 함께 지속적으로 연구와 교육, 산업 분야에서 상호 협력하며 대한민국 농수산식품 산업의 발전을 위해 협력할 것”이라고 말했다. 홍문표 aT 사장은 “국내 생명과학 분야에서 깊은 역사와 역량을 가진 건국대학교와 함께 기후변화에 대응한 농수산식품 산업 발전에 대해 같이 협력할 수 있게 돼 매우 뜻깊다”며 “양 기관이 역량을 모아 생산-유통-가공-수출 등 농업 분야의 밸류체인 전반에서 가시적인 성과를 창출하고, 우리 농어업을 발전할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.
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    2025-03-21
  • 웹케시 한국지속가능캠퍼스협회와 대학 연구행정 혁신 위해 맞손
    웹케시(대표 강원주)가 환경부 산하 한국지속가능캠퍼스협회(회장 강성종)와 대학 연구행정 혁신 및 친환경 캠퍼스 조성을 위한 업무협약을 체결했다고 20일 밝혔다. 이번 협약식은 지난 19일 경기도 의정부시에 위치한 신한대학교에서 진행됐으며, 웹케시 이기용 부대표, 한국지속가능캠퍼스협회 강성종 회장을 비롯한 양사 관계자들이 참석했다. 이날 협약은 대학 및 산학협력단의 연구행정 경쟁력을 강화하고, 지속가능한 친환경 업무환경을 조성하는 것이 목표다. 웹케시는 디지털 금융·연구행정 솔루션을 제공하고, 협회는 친환경 캠퍼스 구축 노하우를 공유하며 협력할 예정이다. 대학들은 연구행정의 디지털 전환을 가속화하고, 친환경 업무환경 구축을 실현할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 웹케시는 한국지속가능캠퍼스협회의 회원교를 대상으로 연구행정통합시스템(rERP)과 임상시험관리시스템(e-IRB)을 특별 프로모션 가격에 제공한다. rERP는 대학 및 산학협력단이 연구행정 전반을 효율적으로 운영할 수 있도록 지원하는 통합 솔루션이다. 모든 연구 업무를 페이퍼리스 방식으로 처리할 수 있어 친환경 업무환경 조성에도 기여한다. 현재 웹케시는 전국 102개 대학교 및 산학협력단에 rERP 시스템을 운영 중이며, 연구행정 디지털화 분야에서 선도적인 역할을 수행하고 있다. 한국지속가능캠퍼스협회는 전국 140여 개 대학을 회원교로 보유하고 있으며, 탄소중립 및 친환경 캠퍼스 조성을 위한 다양한 연구·교육 활동을 수행하고 있다. 한편 웹케시는 IMF 이전 부산, 경남 지역을 연고로 전자 금융을 선도하던 동남은행 출신들이 설립한 핀테크 전문 기업으로, 1999년 설립 이후 전문 인력을 바탕으로 비즈니스 소프트웨어(SW) 분야에서 활동해왔다. 웹케시의 2000년 편의점 ATM 및 가상계좌 서비스, 2001년 기업 전용 인터넷 뱅킹, 2004년 자금관리서비스(CMS) 등은 현재 보편화한 기업 금융 서비스로 자리 잡았다. 또한 B2B 핀테크 연구 센터를 설립해 사례 조사, 비즈니스 상품 개발 및 확산, 금융 기관 대상 핀테크 전략 수립 컨설팅 등 분야 전반에 걸친 연구 및 컨설팅 업무를 수행하며 B2B 핀테크 사업에 박차를 가하고 있다.
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    2025-03-20
  • 서울대 정유성 교수팀, LLM 활용 신소재 합성 가능성 예측 및 해석 기술 개발
    서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 정유성 교수팀이 미국 포덤대학교(Fordham University)와의 공동 연구를 통해 대규모언어모델(Large Language Model, LLM)을 활용해 신소재의 합성 가능성을 예측하고, 그 예측 근거를 해석하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 이 연구성과는 신소재 설계 과정에서 합성 가능성(synthesizability)이 낮은 후보 물질을 사전에 걸러내거나 기존에 합성이 어려웠던 물질을 보다 합성 가능성이 높은 형태로 최적화하는 데 기여할 것으로 기대된다. 서울대 김성민 박사후연구원이 제1저자로 참여한 이번 연구논문은 화학 분야 국제 저명 학술지인 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS), 독일응용화학회지(Angewandte Chemie International Edition)에 각각 2024년 7월 11일, 올해 2월 13일에 실린 바 있다. 신소재를 개발할 때 소재의 합성이 실제로 가능한지의 여부를 정확하게 평가하는 과정은 매우 중요하다. 합성 가능성을 충분히 반영하지 않은 채 소재가 설계될 경우 실험적으로 검증되지 않은 가상의 구조를 대상으로 한 불필요한 실험을 초래할 수 있으며, 이는 연구 자원과 시간을 비효율적으로 소모하는 주요 원인으로 작용하기 때문이다. 신소재의 합성 가능성을 예측하는 정교한 기술이 필요한 이유다. 하지만 기존의 예측 기술은 소재의 열역학적 안정성을 지표로 평가하는 수준에 머물렀기 때문에 그 정확도가 낮았다. 따라서 평가 결과가 실제 실험의 합성 성공률과 크게 차이 나는 경우가 많았다. 이 문제의 보완을 위해 개발된 기계학습 모델도 합성 가능성을 분류하는 데 그쳤으며 무엇보다 예측 근거를 명확하게 설명 못하는 약점, 즉 해석 가능성(explainability)을 확보하지 못해 신뢰도가 낮은 한계가 있었다. 이러한 도전 과제를 해결하기 위해 연구에 나선 정유성 교수팀은 LLM을 도구로 활용할 경우 무기 결정 구조(Inorganic Crystal Polymorphs)의 합성 가능성을 정확하게 예측할 수 있을 뿐 아니라 해석 가능성도 확보할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 정 교수팀은 먼저 사람이 이해할 수 있는 텍스트 형태의 무기 결정 소재 데이터를 범용 LLM에 학습시키는 미세 조정(fine-tuning) 과정을 거쳤다. 그리고 가상 특정 물질의 합성 가능 여부를 분류하고, 합성에 필요한 전구체를 예측하는 동시에 합성 가능성 판단에 필요한 인자들을 밝혀내고 해석할 수 있는 모델을 구축했다. 그 결과, LLM은 기존의 맞춤형 기계학습 모델을 뛰어넘는 수준의 예측 정확도를 달성할 수 있었다. 또한 연구진은 LLM이 단순한 예측 수행에 그치지 않고, 과학자에게 해석 가능한 방식으로 신소재 합성이 가능한 이유를 설명할 수 있다는 점을 발견했다. 아직 합성되지 않은 가상의 결정구조의 합성이 왜 어려운지, 어떤 요소가 합성 가능성을 저해하는지 등에 관해 분석할 수 있는 길이 드디어 열린 것이다. 또한 소재의 합성 가능성에 영향을 주지만, 기존에는 알려지지 않았던 복잡한 상관관계 및 요소들을 규명하는 데에도 성공했다. 이 획기적인 합성 가능성 예측 및 해석 기술은 국내 신소재 산업은 물론이고 반도체, 2차전지 산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 기대를 모은다. 기존의 신소재 개발 방식은 숱한 시행착오를 거치는 실험 과정을 수반했지만, LLM 기반 예측 기술을 활용하면 소재 설계를 가속화해 소요 시간을 단축할 수 있기 때문이다. 특히 이 기술은 신소재에 기반한 반도체 소자 및 고효율 배터리 소재 설계에도 적용할 수 있으므로 한국 주도의 첨단 소재 산업이 기술 우위를 계속 유지하고 시장 선점 효과를 누리는 데 이바지할 수 있다. 아울러 향후 상용화될 경우 연구소와 기업이 새로운 물질을 빠르게 발굴하고, 실제 양산 가능성을 평가하는 핵심 도구로 활용될 것으로 전망된다.
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    2025-03-17
  • 서울대 김진영 교수팀, 차세대 친환경 수소 생산 위한 전기화학 촉매 개발
    서울대학교 공과대학은 재료공학부 김진영 교수 연구팀이 국민대학교 이찬우 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 유성종 박사 연구팀과 함께 차세대 친환경 수소 생산을 선도할 전기화학 촉매를 개발했다고 밝혔다. 연구팀이 설계한 코어-쉘(Core-shell) 구조의 루테늄(Ru) 기반 나노클러스터 촉매는 극소량의 귀금속 사용만으로도 세계 최고 수준의 성능과 안정성을 확보했다는 평가를 받고 있으며, 실제 산업용 수전해 장비에 적용 시에도 뛰어난 효율을 입증했다. 이번 연구 결과는 촉매 분야의 저명 학술지인 ‘Energy & Environmental Science (IF: 32.4, JCR 상위 0.5%)’ 최신호에 게재됐다. 특히 학술지의 커버 논문으로도 선정돼 연구의 혁신성과 학문적 가치를 입증했다. 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않는 수소는 기존 화석 연료를 대체할 친환경 에너지원이다. 이 친환경 수소의 생산에는 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 수전해 기술이 쓰인다. 특히 전기 분해를 통해 고순도 수소를 생산하는 ‘음이온 교환막 수전해(이하 AEMWE)’는 차세대 기술로 주목받고 있다. 이 기술을 상용화하려면 높은 효율과 안정성을 갖춘 촉매 전극의 존재가 필수적이다. 그러나 현재 대표적 촉매로 사용되는 백금(Pt)은 높은 비용과 빠른 열화(degradation)로 인해 상용화의 걸림돌이 되고 있다. 때문에 그 대안으로 비귀금속에 기반한 촉매가 연구되고 있지만, 효율이 낮고 불안정한 촉매라는 한계가 있다. 이에 공동 연구팀은 백금 대비 2배 이상 저렴한 귀금속인 루테늄(Ru)에 기반한 ‘코어-쉘 나노클러스터 촉매(Core-shell Nanocluster Catalyst)’를 개발했다. 촉매의 크기를 2나노미터(nm) 이하로 줄이고, 귀금속 사용량을 현재 상용 중인 백금 촉매 전극의 3분의 1 수준으로 대폭 낮췄음에도 불구하고, 오히려 백금 촉매를 능가하는 성능을 달성하는 데 성공한 것이다. 특히 이 혁신적인 코어-쉘 촉매는 동일한 귀금속 함량에서 백금 촉매에 비해 4.4배 높은 성능을 기록했을 뿐 아니라 현재까지 보고된 수소 발생 촉매 중 세계 최고 수준의 성능을 나타냈다. 또한 발포체 전극 구조를 갖춘 덕분에 반응물의 공급 속도가 최적화돼 높은 전류밀도에서도 탁월한 안정성을 보였다. 나아가 실제로 AEMWE가 활용되는 산업 환경에서도 상용 백금 촉매 전극에 비해 월등히 낮은 전력 소모량을 기록해 차세대 수전해 촉매의 강력한 후보로 자리매김했다는 평가다. 연구팀은 개발 과정에서 먼저 과산화수소 처리를 통해 티타늄 발포체 기판 위에 얇은 티타늄 산화층을 형성한 후 전이금속 몰리브데늄(Mo)을 도핑했다. 그리고 그 위에 1~2nm 크기의 루테늄 산화물 나노입자를 균일하게 증착했다. 이후 정교한 저온 열처리로 원자 수준에서 열확산을 유도해 독창적인 코어-쉘 구조를 형성했다. 최종 단계에서는 수소 발생 반응 도중 발생하는 전기화학적 환원 반응을 통해 코어-쉘 구조의 환원을 유도했다. 그 결과, 개발된 촉매는 루테늄 금속 코어에 다공성의 환원 티타니아(titania) 단일층을 갖고, 그 계면에 금속성의 몰리브데늄 원자들이 존재하는 독특한 코어-쉘 구조를 갖추게 됐다. 향후 ‘코어-쉘 나노클러스터 촉매’는 친환경 수소 생산의 효율을 획기적으로 향상시키는 동시에 귀금속 사용량도 줄여 수소 생산 비용을 크게 낮출 전망이다. 또한 고성능과 경제성을 겸비한 강점 덕분에 수소차를 비롯해 다양한 친환경 운송 수단의 연료로 쓰이고, 수소 발전 등 관련 사업 분야에서 광범위하게 활용될 것으로 기대된다. 나아가 이번 연구는 화석연료 중심의 에너지 시스템에서 벗어나 수소 경제의 실현 가능성을 한층 더 높일 수 있는 기술적 돌파구를 마련할 것으로 예상된다. 서울대 김진영 교수는 “2nm 미만의 극소형이면서도 우수한 성능과 안정성을 지닌 코어-쉘 촉매는 앞으로 나노 코어-쉘 소자 제작 기술, 그리고 탄소중립 시대를 앞당길 수소 생산 기술의 발전에 중대한 기여를 할 것”이라고 강조했다. 논문의 제1저자인 임현우 박사는 우수한 연구성과를 바탕으로 올해부터 정부의 세종펠로우십 사업의 지원을 받아 서울대학교 재료공학부 김진영 교수의 연구실에서 박사후연구원으로서 연구를 이어가는 중이다. 특히 이번에 개발한 촉매의 구조인 ‘코어-쉘 구조’를 실제로 상용화하는 후속 연구를 집중적으로 수행할 예정이다.
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