• 한국항공대 인천국제공항교육협의체와 계약학과 신설

  한국항공대학교(KAU)와 인천국제공항교육협의체가 지난 3일 인천국제공항공사 청사 대회의실에서 맞춤형 계약학과 신설을 위한 협약을 체결했다. 이번 협약은 인천공항 상주기관 임직원을 대상으로 한 재교육 기반의 계약학과를 공동으로 운영하기 위한 것이다. 신설될 계약학과의 명칭은 ‘항공관리학과’로, 항공경영, 교통물류, 항공안전·정책의 세부 전공으로 구성되며, 석·박사 학위 과정을 모두 포함한다. 교육은 내년 1학기부터 시작되며, 인천국제공항공사 내 교육시설과 한국항공대 캠퍼스를 함께 활용해 진행된다. 이날 협약식에는 한국항공대 허희영 총장을 비롯해 인천국제공항공사 이학재 사장 및 협의체 8개사의 기관장이 참석했다. 참여 기관은 인천국제공항공사, 한국공항, 공사 3개 자회사(인천공항시설관리, 인천국제공항보안, 인천공항운영서비스) 및 유관업체(한국면세점협회, 네스트호텔, 인스파이어리조트)다. 교육비는 참여기관이 일부를 지원하는 방식으로 운영돼 임직원이 안정적으로 교육에 참여할 수 있도록 제도적 기반을 마련했다. 학과 운영과 교육과정은 공항 산업의 수요를 반영해 한국항공대와 협의체 참여기관이 함께 설계한다. 한국항공대는 공항 운영·안전·정책·물류 분야의 전문성을 높일 수 있도록 교육과정을 운영할 예정이며, 이를 통해 인천공항 상주기관 임직원이 글로벌 기준에 맞는 역량을 갖추고 각 기관의 경쟁력 향상에 기여할 것으로 기대하고 있다. 협약식에서 허희영 한국항공대 총장은 “국내에서 처음 설치되는 항공관리학과 대학원 과정은 항공안전, 교통물류, 항공경영 등 전공별로 글로벌 수준의 맞춤형 커리큘럼을 통해 인천공항의 국제경쟁력을 이끌 리더와 전문가 양성의 허브로 자리 잡게 될 것”이라고 말했다. 이학재 인천국제공항공사 사장은 “이번 계약학과 학위과정은 공항 종사자들의 직무 역량 향상과 더불어 참여기관 간 상생 협력에 도움이 될 것”이라며 “앞으로도 유관 기관들과 협력해 인천공항의 경쟁력 강화 및 국내 항공 산업 발전에 기여하겠다”고 밝혔다. 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 분야를 교육하고 연구하고 있다.

• 서울대 안성훈 교수팀, 전자회로 없이 특정 주파수 증폭 가능한 필터 개발

  서울대학교 공과대학은 기계공학부 안성훈 교수 연구팀이 전자회로 없이도 특정 주파수를 걸러내고 증폭할 수 있는 ‘음향 밴드패스 필터(Interference Acoustic Filter)’를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 연구진은 마이크 하나와 간섭 기반 메타구조를 활용해 원하는 주파수만 선택적으로 들을 수 있는 기술을 구현함으로써 산업 현장의 고소음 환경에서도 기계 고장을 진단할 수 있는 길을 열었다. 이번 연구 결과는 기계공학 분야의 국제 학술지 ‘메카니컬 시스템즈 앤 시그널 프로세싱(Mechanical Systems and Signal Processing)’에 이번 달 게재됐다. 공장, 발전소, 항공기 엔진룸과 같은 산업 현장은 80~100데시벨(dB)에 달하는 엄청난 소음으로 가득하다. 이러한 환경에서는 기계가 고장 나기 직전 내는 미세한 ‘이상 신호음’이 거대한 기계 소음에 묻혀버려 작은 균열이나 기계 마모 같은 초기 징후를 놓치기 쉬웠다. 이는 결국 큰 사고로 이어져 인명 피해와 막대한 수리 비용이 발생하거나 생산 차질을 빚는 경우가 많았다. 이 문제를 해결하기 위해 고소음 환경에서 ‘소리’로 기계 고장을 진단하는 기술이 등장했다. 기계가 정상일 때와 고장 났을 때 내는 소리(주파수)가 다른 점에 착안해 고장을 의미하는 특정한 ‘이상 주파수’ 성분만 정확히 분리해 기계 이상을 진단하는 원리가 적용된 방식이다. 따라서 이 기술에는 기계 내외부에 장착된 전자회로나 컴퓨터 소프트웨어를 이용해 센서 신호에서 특정 주파수를 분리하는 ‘밴드패스 필터’와 복잡한 마이크 배열이 필수적이었다. 하지만 이러한 기존 방식에는 계산량이 많고, 서로 다른 종류의 기계 고장(다른 주파수)을 진단하기 위해 매번 번거롭게 비싼 회로나 구조를 새로 설계해야 하는 한계가 있었다. 이에 안성훈 교수 연구팀은 복잡한 전자식 필터나 다중의 마이크 배열 없이 피리 모양의 세계 최소형 메타구조(직경 4cm·길이 30cm)와 마이크 하나만으로 1.8~22킬로헤르츠(kHz) 대역의 소리를 선별·증폭하는 하드웨어 밴드패스 필터를 세계 최초로 개발했다. 이번 연구는 ‘소리를 간섭시키는 구조만으로도 주파수를 걸러낼 수 있다’는 아이디어에서 출발했다. 이 발상의 구현에 나선 연구진은 실린더 형태의 ‘간섭 원리 기반 메타구조(Interference Structure)’를 고안하고, 그 안에 일정 간격으로 뚫린 여러 개의 슬릿을 통해 들어오는 소리가 서로를 상쇄·보강하도록 설계했다. 그에 따라 이 밴드패스 필터는 기존의 전자신호 대신 음파의 위상 차이를 이용해 특정 방향의 특정 주파수를 강화할 수 있다. 더 나아가 구조를 돌려 각도만 바꿔도 어떤 주파수의 소리를 집중적으로 받아들이는지가 달라지므로(예: 2kHz → 71°, 5kHz → 20°, 10kHz → 11°) 장치를 물리적으로 회전시켜 원하는 주파수의 소리만 선택적으로 들을 수 있다. 따라서 이번에 고안된 밴드패스 필터는 이전 방식과 달리 새로운 종류의 기계 고장(다른 주파수)을 탐지할 때마다 매번 새 구조를 제작할 필요가 없다. 즉, 다양한 장비의 고장을 사전에 탐지해야 하는 산업 현장에서 범용성이 부족했던 기존 밴드패스의 한계를 극복한, 하드웨어로 작동하는 음향 밴드패스 필터가 구현된 것이다. 연구진은 밴드패스 필터의 유효성을 검증하는 현장 실험에서 공사장 소음, 클럽 음악, 기차 소리와 유사한 크기의 100dB 소음 조건에서도 목표 주파수의 신호 세기가 4.82배 커지는 결과를 확인했다. 또한 CNC(Computerized Numerical Control) 가공 기계에 적용한 실험에서는 고장을 뜻하는 이상 주파수(2041Hz)가 19.9배 증폭해 새로 개발한 밴드패스 필터의 탁월한 성능을 입증했다. 또 기존의 소리 센서로 취득한 데이터로 훈련시킨 인공지능(AI) 고장 진단 모델은 소음 환경에서의 기계 고장 인식률이 0%에 그쳤으나 음향 밴드패스 필터 센서로 취득한 데이터로 학습시킨 모델은 동일한 환경에서 78.6%의 인식률을 기록하는 성과를 거뒀다. 이는 기존에는 탐지 자체가 불가능했던 고장이 앞으로는 정밀하게 진단될 수 있다는 가능성을 시사한다. 이처럼 연구진은 단순한 하드웨어 구조 하나의 기능이 복잡한 전자식 필터나 다중 마이크 배열이 맡던 역할을 뛰어넘을 수 있음을 실증했다. 이번 연구의 밑바탕인 ‘간섭 원리 기반 메타구조’ 설계는 연구진이 이전에 개발한 ‘단일센서 기반 3차원 위치추정(3DAR, 3D Acoustic Ranging)’ 기술과도 맥을 같이 한다. 안 교수팀은 해당 연구에서도 메타구조를 활용해 마이크 하나와 회전 구조만으로 소리의 위치를 추정하는 혁신적 음향 센서를 구현한 바 있다. 이번에는 그 원리를 한 단계 더 확장해 소리를 ‘듣는’ 걸 넘어 ‘선택적으로 걸러내는’ 단계까지 발전시킨 성과를 거둔 것이다. 이번 기술은 앞으로 스마트 공장, 로봇, 항공기, 풍력 터빈 등 고소음 산업 환경에서 안전 사고의 징후인 주요 이상 신호를 잡아내는 하드웨어로 활용될 전망이다. 예를 들어 공장 내 CNC나 모터의 이상 소리만 자동 감지해 사고를 예방하거나 24시간 계속되는 소음 속에서도 센서가 배관 누수나 충돌음을 식별하는 시스템으로 확장될 수 있다. 오직 하드웨어만으로 구현되기 때문에 전력 소모가 없고, 고장 위험이 낮으며, 유지 비용이 적다는 강점도 향후 음향 밴드패스 필터가 폭넓게 응용될 가능성을 높인다. 안성훈 교수는 “이번 연구는 회로가 계산하기 전에 기계가 먼저 판단하는 지능, 즉 물리적 지식 기반 구조가 정보를 선별·가공해 연산 부담을 줄여 빠르고 효율적으로 작동하는 기계지능(Mechano-Intelligence)을 구현했다는 점에서 의미가 깊다”고 밝혔다. 논문의 제1저자인 안세민 박사과정생은 “세계 최초로 선보인 하드웨어 음향 필터는 각도만으로 주파수를 조절할 수 있는 강점을 지녔으며, 향후 AI와 결합 시 소음 속에서도 더욱 정확한 판단이 가능한 ‘기계의 지능화’ 시대를 앞당길 것”이라고 전망했다. 안세민 서울대 기계공학부 박사과정생은 혁신설계 및 통합생산 연구실에서 인간처럼 소리의 의미를 이해하는 ‘파운데이션 모델 기반 인지/판단/행동 시스템’을 개발 중이며, 다중 로봇의 협업을 연구하고 있다. 한편 이번 연구는 산업통상부가 지원하는 한국산업기술진흥원(KIAT) 산업혁신인재성장지원사업(RS-2024-00409092)의 지원으로 수행됐다.

• 서울대 이건도 교수팀 ‘열적 디커플링’으로 고온초전도 현상 매커니즘 규명

  서울대학교 고온초전도 연구단(단장 이건도 신소재공동연구소 연구교수)이 40년 가까이 미제로 남아 있던 고온초전도 현상의 근본 원인을 ‘열적 디커플링(Thermal Decoupling)’이라는 새로운 개념으로 설명하는 데 성공했다고 밝혔다. 기존의 전자 중심 이론으로는 해석되지 않던 여러 실험 결과를 모두 정량적으로 설명하는 이번 연구는 초전도 연구의 새로운 패러다임을 제시했다는 평가를 받고 있다. 이번 연구 결과는 재료물리 분야의 국제학술지 ‘머티리얼즈 투데이 피직스(Materials Today Physics, IF=9.7)’에 ‘Thermal Decoupling in High-Tc Cuprate Superconductors’ 제하의 논문으로 지난 10월 27일 온라인 게재됐다. 1911년 네덜란드의 물리학자 카멜링 오네스가 발견한 ‘초전도 현상’은 전류가 저항 없이 흐르는 상태다. 이후 1957년 ‘BCS(Bardeen·Cooper·Schrieffer) 이론’을 발표해 초전도 현상의 메커니즘을 밝힌 미국의 물리학자 바딘·쿠퍼·슈리퍼가 노벨물리학상을 수상했지만, 이 이론은 섭씨 약 영하 250도(절대온도 약 25K) 이하에서만 성립되는 한계가 있었다. 그러나 1986년 IBM취리히연구소의 베드노르츠와 뮐러가 영하 240도에서도 초전도체가 되는 구리산화물(cuprate)을 발견한 뒤 상압·영하 140도에서도 초전도 현상이 발견된다. 따라서 전 세계의 물리학자들은 ‘왜 이렇게 높은 온도에서 초전도가 일어나는가?’라는 질문에 오래 매달려왔다. 지난 40년 동안 많은 접근법이 실패한 건 ‘전자’에만 초점을 맞췄기 때문이라고 파악한 서울대 이건도 교수팀은 층상 구조를 가진 고온 초전도체의 열적 특성에 주목한 연구로 이 난제의 해결에 도전했다. 그 결과, 대부분의 고온 초전도 물질은 이차원 물질이 적층된 구조며, 각 층이 서로 다른 원소로 이뤄져 층간 결합이 약한 상태라는 사실을 확인했다. 그리고 섭씨 영하 70도(절대 온도 약 200K) 이하일 때 층 사이의 열 흐름이 끊어지는 ‘열 분리(thermal decoupling)’ 현상을 발견하는 성과를 거뒀다. 특히 초전도가 실제로 일어나는 구리와 산소로 이뤄진 층은 YBCO(Yttrium barium copper oxide, 이트륨 바륨 구리 산화물로 이뤄진 고온 초전도 물질) 내부에 있고 낮은 유효온도를 유지하며 BCS 이론의 조건을 만족하지만, 실험에서 측정되는 값은 바륨과 산소로 이뤄진 표면층의 높은 온도를 반영하기 때문에 그간의 실험 결과가 기존 이론과 불일치했던 것으로 밝혀졌다. 이 유효온도 차이를 만든 핵심 요인은 바륨(Ba)과 같은 알칼리 토금속으로, 이들이 층간 이온 결합을 조절하며 열 흐름을 차단하는 역할을 한다는 점도 규명됐다. 아울러 이론적 계산에 따르면 이 ‘온도 분리 효과’를 보정했을 때 지금까지 수수께끼로 남아 있던 저항과 온도의 선형관계(linear-T resistivity), 우에무라 관계(Uemura relation), 초전도 돔(superconducting dome), 축소된 동위원소 효과(isotope effect)가 모두 하나의 원리 하에 정량적으로 설명된다는 사실이 확인됐다. 학계의 오랜 난제였던 고온초전도 메커니즘 규명에 성공한 이번 연구는 반도체 중심의 기존 전자 산업을 뛰어넘는 혁신적 산업, 즉 양자소자, 전력전송, 양자 컴퓨팅, 자기부상, 에너지 저장 기술 등의 발전이 가속화되는 전환점이 될 것으로 전망된다. 연구진은 상온에 근접한 초전도체 개발의 핵심 아이디어를 확보해 관련 특허를 이미 출원했으며, 머신러닝 기반의 고온 초전도 신물질 탐색 연구에 곧 착수할 계획이다. 이건도 교수는 “이번 연구 결과는 기존의 열평형 개념을 넘어서는 새로운 물리 패러다임으로, 과거 아인슈타인의 상대성 이론이나 플랑크의 양자론이 처음 등장했을 때처럼 큰 논쟁을 불러일으킬 수 있다”며 “곧 ‘열적 디커플링’을 직접 검증하는 실험 결과도 나올 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 논문의 주저자로서 핵심 계산을 수행한 서울대 신소재공동연구소의 이성우 박사는 마법각도 꼬임 이중층 그래핀, 카고메 초전도 물질 등 다른 고온 초전도 물질에서도 ‘열적 디커플링’ 메커니즘을 규명하는 후속 연구를 수행할 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 ‘미래유망융합기술 파이오니어’ 난제도전과제 및 KISTI 슈퍼컴퓨팅 센터의 거대도전과제의 지원으로 수행됐다.

• 아태이론물리센터 전재형 사무총장, 경북과학기술대상 과학기술진흥 부문 대상 수상

  아태이론물리센터(소장 사사키 미사오, 이하 APCTP)는 ‘2025 경북과학기술대상’ 과학기술진흥 부문 대상 수상자로 전재형 사무총장이 선정됐다고 밝혔다. 경북과학기술대상은 과학기술의 육성과 그 문화 확산에 현저한 기여를 한 개인 또는 단체에 수여되는 상으로, 창의적인 연구개발 의욕을 고취시키고 과학기술문화 저변 확대를 위해 2001년 제정됐다. 수상자는 부문별 성과, 우수성, 그리고 지역 과학기술 발전에 대한 기여도 등을 종합적으로 평가해 선정된다. 전재형 사무총장은 물리 연구 활동을 중심으로 기초과학 진흥 및 과학기술의 국제화에 기여하고, 우수한 연구 성과를 바탕으로 차세대 글로벌 리더 육성에 공헌한 업적을 인정받았다. 특히 2021년 APCTP 사무총장으로 부임해 △정부 공공사업 우수 운영을 통한 지역 과학행정 위상 제고 △APEC 기반 국제협력 확대 및 과학외교 실현 △과학문화 대중화 및 지역 인재 양성 기반 확립 등 전반적인 사업 운영과 공로를 인정받아 수상자로 선정됐다. 2025 경북과학기술대상 시상식은 오는 18일 안동체육관에서 개최되는 경북과학축전 내에서 진행될 예정이다. 경북과학축전은 경상북도에서 매년 개최하는 대표적인 과학문화 축제로 다양한 전시·체험·강연 프로그램으로 구성돼 있다. APCTP는 경북과학축전과 연계해 경북도민들을 대상으로 ‘APCTP 올해의 과학도서 저자강연’을 양일간 진행 예정이다. APCTP 사사키 미사오 소장은 “센터는 국내외 연구 활동과 국제학술 활동뿐만 아니라 지역 공동체를 위한 다양한 활동도 이어오고 있다”며 “이러한 노력이 결실을 거두는 것 같다. 앞으로도 센터는 국가적 위상을 높이는 동시에 경북도민을 위한 다양한 과학문화 활동을 함께 펼쳐나갈 것”이라고 밝혔다. 한편 APCTP는 1996년 아시아태평양경제협력기구(APEC) 회의를 계기로 설립된 우리나라가 유치한 국내 유일의 국제이론물리센터다. 현재 아태 지역 19개 회원국 및 36개 협력·협정기관과 협력 관계를 맺고 있으며, 지금까지 300여 명의 국내외 과학 인재를 유치하고 양성해 왔다. 정부의 과학기술진흥기금 및 복권기금의 지원을 바탕으로 지속적인 성장과 연구 협력 확대를 이어가며 아시아태평양 지역의 이론물리 및 기초과학 분야에서 공동연구와 학술 교류를 활발히 촉진하고 있다. 또한 대중강연, 지역 과학축제, 청소년 대상 프로그램 등 시민 대상의 다양한 프로그램을 통해 기초과학의 공익적 가치를 증진하고 있다.

• 서울대 권성훈 교수팀, 신속 무균 시험법 개발 성공

  서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 전기정보공학부 권성훈 교수 연구팀이 서울대학교병원 의생명과학과 이은주 교수, 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 김태현 교수 연구팀과 공동으로 기존에는 14일이 걸리던 의약품 무균 검사를 단 하루 만에 마칠 수 있는 ‘신속 무균 시험법(NEST, Nanoparticle-based Enrichment and rapid Sterility Test)’ 개발에 성공했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)’에 게재됐다. 대한약전에 따른 무균시험법은 의약품이나 의료기기 등 균이 없어야 하는 제품이 실제로 무균 상태인지 확인하는 시험법으로, 일반적으로 14일이 소요된다. 아울러 최근 제약시장에 새롭게 등장한 세포·유전자 치료제 등의 바이오의약품에도 이와 동일한 확인 시험법이 적용된다. 바이오의약품은 현대 생명공학의 산물로, 난치 혈액암 환자를 완치시킨 CAR-T 세포치료제, 팬데믹의 흐름을 바꾼 코로나19 mRNA 백신, 그리고 암 면역치료의 핵심 무기가 된 단일클론항체 등이 대표적이다. 이 의약품들은 불치의 영역으로 여겨지던 암을 완치시키고 치료 기회가 없던 환자에게 새로운 선택지를 제공하는 등 난치병 치료의 새로운 길을 연 바 있다. 이처럼 미래 의료의 핵심으로 그 중요성이 부각되면서, 글로벌 바이오의약품 시장은 2024년 기준 약 4000억달러(약 550조원) 규모로 추정되며, 매년 약 15% 이상의 높은 성장세가 이어질 것으로 전망된다. 하지만 빠른 시장 성장 및 기술 진보와는 대조적으로, 바이오의약품의 품질관리 기준은 과거 합성의약품의 기준을 답습하는 데 머물고 있다. 이 기준은 유효 기간이 수일에 불과한 최신 세포·유전자 치료제 등 바이오의약품의 특성을 반영하고 있지 않기 때문에 큰 문제를 낳는다. 바이오의약품의 무균시험 결과를 기다리는 사이, 약효는 사라지고 환자는 치료 기회를 놓칠 수 있는 것이다. 결국 의약품의 무균 입증이 완료되지 않은 상태에서 환자에게 투여할 수밖에 없는 경우가 발생한다. 이는 환자 안전과 치료 효과 사이에서 불가피하게 감수해야 했던 한계였다. 이 문제의 해결에 나선 공동 연구진은 기존 검사에 소요됐던 14일의 기간을 단 하루 이내로 단축한 신속 무균 검사 기술인 NEST를 개발했다. 환자에게 무균이 입증된 바이오의약품을 제때 안전하게 투여할 수 있는 가능성을 연 것이다. 연구진은 우리 몸의 선천 면역 반응(침입균을 구별하는 방어 체계)에서 아이디어를 얻어 다양한 병원균에 선택적으로 결합하는 특수 펩타이드 코팅 자성 나노입자를 활용해 의약품 내 극미량의 병원균을 신속히 농축했다. 이어 광범위한 미생물의 대사 신호를 실시간으로 고감도 형광 검출할 수 있는 전용 이미징 칩과 자동화 장비를 개발해 기존보다 수십 배 빠른 속도와 높은 신뢰도를 동시에 확보하는 성과를 거뒀다. 특히 최소 5시간에서 최대 18시간 이내에, 14가지 균종에서 극미량의 균(1ml당 하나의 균체) 검출이 가능함을 확인했다. 더 나아가 공동 연구진은 임상 등급의 줄기세포와 1회 투여 비용이 수억 원에 달하는 CAR-T 세포치료제 등 실제 투여용 샘플을 활용해 검증을 수행했고, 그 결과 NEST가 실험실 단계를 넘어 실제 환자 시료에서도 안정적으로 작동함을 확인했다. 서울대학교병원 의생명과학과 이은주 교수는 “첨단재생의료 분야에서 제조 직후 환자에게 즉시 투여되는 바이오의약품의 경우 완제에 대한 14일 무균 검증은 완료되지 않은 상태에서 처치가 이루어질 수밖에 없었다”며 “향후 완제에 대해서도 당일 무균성을 확인하고 환자에게 투여할 수 있게 된다면, 관련 규제 체계에도 변화가 뒤따를 것이며 환자 안전성 역시 획기적으로 개선될 것”이라고 밝혔다. 권성훈 교수가 대표로 있는 종합 미생물 진단 기업 퀀타매트릭스와 서울대학교병원은 NEST의 현장 적용을 위해 지난 8월 신속 무균 검증 연구 및 사업화를 위한 업무협약(MOU)을 체결하고 대규모 임상 검증에 착수했다. 서울대병원은 환자용 세포·유전자 치료제를 자체 생산·운영하는 인프라를 갖추고 있어, 실제 환자 시료 기반 평가를 신속하게 수행할 수 있다. 또한 퀀타매트릭스는 서울대·고려대·서울대병원 연구진과 ‘uRAST(세계 최초로 배양 없이 13시간 이내 항생제 감수성·병원체 동정, 2024년 Nature 게재)’ 기술을 공동 개발하는 등 미생물 진단 분야에서 검증된 기술 개발 및 상용화 역량을 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 NEST의 장비·시스템 고도화와 현장 적용을 담당한다. 양 기관은 올해 안에 서울대병원 첨단세포·유전자치료센터 내에 장비 2대를 설치하고, 실제 임상 시료로 성능 평가와 기술 고도화를 진행할 계획이다. 이번 연구에서 개발된 기술은 바이오의약품을 넘어 패혈증 진단, 식품 안전성 검사, 화장품 무균성 검증, 감염병 확산 초기 대응 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다. 고려대 김태현 교수는 “NEST는 단순한 연구 성과를 넘어 여러 산업 분야로 확장될 수 있는 잠재력이 크다”며 “임상 현장에서 축적되는 데이터를 토대로 신뢰성을 높여갈 것”이라고 말했다. ﾠ 서울대 권성훈 교수는 “이번 성과가 환자 안전을 보장하는 새로운 기준으로 자리 잡을 수 있도록 추가 검증과 임상 적용을 적극적으로 이어가겠다”며 “향후 국내를 넘어 글로벌 임상과 규제 환경 개선에도 기여할 계획”이라고 밝혔다. ﾠ 이번 논문의 제1저자인 강준원 박사는 2025년 2월 서울대학교 공과대학 협동과정 바이오엔지니어링 전공에서 박사학위를 취득한 후, 현재 한국과학기술연구원(KIST)에서 박사후연구원으로 재직 중이다. 혈액 배양 단계를 생략한 패혈증 진단 플랫폼과 의약품의 신속 무균 입증 플랫폼 등 혁신적인 균 검출 및 항생제 감수성 검사 기술을 개발해 왔으며, 산업체 및 서울대학교병원과의 협력을 통해 상용화를 추진하고 있다. 향후 해당 기술들의 임상 적용성과 산업적 확장을 위한 후속 연구를 지속하는 동시에 신생아 패혈증 진단 및 환경 모니터링, 폐렴 모사 시스템 등 감염성 질환의 진단 및 관리 분야로 연구 범위를 넓혀갈 계획이다.

• 한국분자세포생물학회, 멘토링 프로그램 성공적 개최

  한국분자·세포생물학회(KSMCB, 회장 정선주)는 제주 국제컨벤션센터에서 열린 ‘KSMCB 2025 국제학술대회’ 기간(9월 29일~10월 2일, 제주 ICC) 중 차세대 생명과학자의 성장을 지원하는 멘토링 프로그램을 성공적으로 개최했다고 밝혔다. KSMCB 학술대회의 특별세션으로 마련된 이번 프로그램은 연구소, 기업, 학계, 정부 전반의 전문가들이 참여해 미래 과학자를 꿈꾸는 대학원생 및 학부생들과 다양한 경험을 공유하는 자리로 기획됐다. 한국여성과학기술인육성재단(WISET, 이사장 문애리)과 공동으로 기획된 라운트테이블에는 생명과학 분야 여성 대학원생 73명이 참여해 선배 여성 과학자들과 진로에 대한 고민을 나눴다. 멘토단은 정부출연연구기관 소속 6명(한국생명공학연구원, 한국기초과학지원연구원 등), 바이오제약기업 소속 3명(에이인비, GC녹십자, 베링거인겔하임), 대학 소속 11명(가톨릭, 서울대, 연세대 등)을 포함해 총 22명의 여성과학자가 멘토로 참여해 멘티 학생들에게 현실적인 조언을 아끼지 않았다. 멘토로 참여한 연세대학교 홍승희 교수는 “이공계에 대한 관심이 줄어드는 현 상황에서 이번 멘토링은 여성 대학원생들이 졸업 후 다양한 경력 개발 경로를 탐색할 수 있는 의미 있는 기회가 됐다”고 말했다. 멘티로 참여한 서울대학교 이정하 대학원생은 “평소 졸업 이후 진로에 대한 고민이 많았는데, 멘토의 조언으로 용기를 얻고 앞으로 생명과학 분야에서 도전할 방향을 찾게 됐다”고 소감을 밝혔다. 남녀 학부생을 대상으로 하는 Into the BIO LAB 프로그램에는 과학기술정보통신부 강성환 과장, 상트네어바이오 이덕재 이사, 한국과학기술원 이지민 교수 등 총 6명이 멘토로 참여했다. 생명과학 전공 학부생 67명이 참석해 졸업 후 정부, 산업, 학계 등 다양한 분야로의 진로 탐색에 대한 구체적 조언을 얻었다. KSMCB 정선주 회장은 “이번 멘토링 프로그램은 올해 학술대회에서 처음 기획한 행사로, 차세대 연구자들이 미래의 방향성을 모색할 수 있는 기회를 제공했을 뿐 아니라 세대 간 지식과 경험을 잇는 뜻깊은 시간이었다”며 “앞으로도 학회의 사회적 책무를 다하기 위해 프로그램을 지속적으로 발전시켜 나가겠다”고 밝혔다. 한편 한국분자·세포생물학회는 1989년 창립된 곳으로 올해로 36주년을 맞는다. 이학·의약학·식물/농림수산/식품학 분야를 아우르는 생명과학계 학회로, 현재 6100여 명의 박사학위 소지자인 정회원과 학생회원, 산업체 회원들을 포함해 등록회원 기준 대략 2만300여 명이 참여하고 있다. 매년 국제 정기학술대회를 개최해 세계의 유수 과학자들을 초청하고 국내 연구자들과의 교류를 증진시킴으로써 연구 네트워크를 형성하고, 역동적으로 변화하는 생명과학 분야의 세계적 흐름에 적극적으로 대응할 수 있는 환경을 조성하는 데 크게 기여하고 있다. 아울러 국내 동계학술대회 개최, 5개 지역 분회/21개 학술분과/4개 준분과의 학술 활동 지원, 생명과학 분야 후속세대 양성을 위한 ‘경암바이오유스캠프’ 개최를 통해 국내외 생명과학계의 발전을 위한 역할을 수행해 오고 있다.

• 한국항공대 인천국제공항교육협의체와 계약학과 신설

  한국항공대학교(KAU)와 인천국제공항교육협의체가 지난 3일 인천국제공항공사 청사 대회의실에서 맞춤형 계약학과 신설을 위한 협약을 체결했다. 이번 협약은 인천공항 상주기관 임직원을 대상으로 한 재교육 기반의 계약학과를 공동으로 운영하기 위한 것이다. 신설될 계약학과의 명칭은 ‘항공관리학과’로, 항공경영, 교통물류, 항공안전·정책의 세부 전공으로 구성되며, 석·박사 학위 과정을 모두 포함한다. 교육은 내년 1학기부터 시작되며, 인천국제공항공사 내 교육시설과 한국항공대 캠퍼스를 함께 활용해 진행된다. 이날 협약식에는 한국항공대 허희영 총장을 비롯해 인천국제공항공사 이학재 사장 및 협의체 8개사의 기관장이 참석했다. 참여 기관은 인천국제공항공사, 한국공항, 공사 3개 자회사(인천공항시설관리, 인천국제공항보안, 인천공항운영서비스) 및 유관업체(한국면세점협회, 네스트호텔, 인스파이어리조트)다. 교육비는 참여기관이 일부를 지원하는 방식으로 운영돼 임직원이 안정적으로 교육에 참여할 수 있도록 제도적 기반을 마련했다. 학과 운영과 교육과정은 공항 산업의 수요를 반영해 한국항공대와 협의체 참여기관이 함께 설계한다. 한국항공대는 공항 운영·안전·정책·물류 분야의 전문성을 높일 수 있도록 교육과정을 운영할 예정이며, 이를 통해 인천공항 상주기관 임직원이 글로벌 기준에 맞는 역량을 갖추고 각 기관의 경쟁력 향상에 기여할 것으로 기대하고 있다. 협약식에서 허희영 한국항공대 총장은 “국내에서 처음 설치되는 항공관리학과 대학원 과정은 항공안전, 교통물류, 항공경영 등 전공별로 글로벌 수준의 맞춤형 커리큘럼을 통해 인천공항의 국제경쟁력을 이끌 리더와 전문가 양성의 허브로 자리 잡게 될 것”이라고 말했다. 이학재 인천국제공항공사 사장은 “이번 계약학과 학위과정은 공항 종사자들의 직무 역량 향상과 더불어 참여기관 간 상생 협력에 도움이 될 것”이라며 “앞으로도 유관 기관들과 협력해 인천공항의 경쟁력 강화 및 국내 항공 산업 발전에 기여하겠다”고 밝혔다. 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 분야를 교육하고 연구하고 있다.

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  2025-12-04

• 서울대 안성훈 교수팀, 전자회로 없이 특정 주파수 증폭 가능한 필터 개발

  서울대학교 공과대학은 기계공학부 안성훈 교수 연구팀이 전자회로 없이도 특정 주파수를 걸러내고 증폭할 수 있는 ‘음향 밴드패스 필터(Interference Acoustic Filter)’를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 연구진은 마이크 하나와 간섭 기반 메타구조를 활용해 원하는 주파수만 선택적으로 들을 수 있는 기술을 구현함으로써 산업 현장의 고소음 환경에서도 기계 고장을 진단할 수 있는 길을 열었다. 이번 연구 결과는 기계공학 분야의 국제 학술지 ‘메카니컬 시스템즈 앤 시그널 프로세싱(Mechanical Systems and Signal Processing)’에 이번 달 게재됐다. 공장, 발전소, 항공기 엔진룸과 같은 산업 현장은 80~100데시벨(dB)에 달하는 엄청난 소음으로 가득하다. 이러한 환경에서는 기계가 고장 나기 직전 내는 미세한 ‘이상 신호음’이 거대한 기계 소음에 묻혀버려 작은 균열이나 기계 마모 같은 초기 징후를 놓치기 쉬웠다. 이는 결국 큰 사고로 이어져 인명 피해와 막대한 수리 비용이 발생하거나 생산 차질을 빚는 경우가 많았다. 이 문제를 해결하기 위해 고소음 환경에서 ‘소리’로 기계 고장을 진단하는 기술이 등장했다. 기계가 정상일 때와 고장 났을 때 내는 소리(주파수)가 다른 점에 착안해 고장을 의미하는 특정한 ‘이상 주파수’ 성분만 정확히 분리해 기계 이상을 진단하는 원리가 적용된 방식이다. 따라서 이 기술에는 기계 내외부에 장착된 전자회로나 컴퓨터 소프트웨어를 이용해 센서 신호에서 특정 주파수를 분리하는 ‘밴드패스 필터’와 복잡한 마이크 배열이 필수적이었다. 하지만 이러한 기존 방식에는 계산량이 많고, 서로 다른 종류의 기계 고장(다른 주파수)을 진단하기 위해 매번 번거롭게 비싼 회로나 구조를 새로 설계해야 하는 한계가 있었다. 이에 안성훈 교수 연구팀은 복잡한 전자식 필터나 다중의 마이크 배열 없이 피리 모양의 세계 최소형 메타구조(직경 4cm·길이 30cm)와 마이크 하나만으로 1.8~22킬로헤르츠(kHz) 대역의 소리를 선별·증폭하는 하드웨어 밴드패스 필터를 세계 최초로 개발했다. 이번 연구는 ‘소리를 간섭시키는 구조만으로도 주파수를 걸러낼 수 있다’는 아이디어에서 출발했다. 이 발상의 구현에 나선 연구진은 실린더 형태의 ‘간섭 원리 기반 메타구조(Interference Structure)’를 고안하고, 그 안에 일정 간격으로 뚫린 여러 개의 슬릿을 통해 들어오는 소리가 서로를 상쇄·보강하도록 설계했다. 그에 따라 이 밴드패스 필터는 기존의 전자신호 대신 음파의 위상 차이를 이용해 특정 방향의 특정 주파수를 강화할 수 있다. 더 나아가 구조를 돌려 각도만 바꿔도 어떤 주파수의 소리를 집중적으로 받아들이는지가 달라지므로(예: 2kHz → 71°, 5kHz → 20°, 10kHz → 11°) 장치를 물리적으로 회전시켜 원하는 주파수의 소리만 선택적으로 들을 수 있다. 따라서 이번에 고안된 밴드패스 필터는 이전 방식과 달리 새로운 종류의 기계 고장(다른 주파수)을 탐지할 때마다 매번 새 구조를 제작할 필요가 없다. 즉, 다양한 장비의 고장을 사전에 탐지해야 하는 산업 현장에서 범용성이 부족했던 기존 밴드패스의 한계를 극복한, 하드웨어로 작동하는 음향 밴드패스 필터가 구현된 것이다. 연구진은 밴드패스 필터의 유효성을 검증하는 현장 실험에서 공사장 소음, 클럽 음악, 기차 소리와 유사한 크기의 100dB 소음 조건에서도 목표 주파수의 신호 세기가 4.82배 커지는 결과를 확인했다. 또한 CNC(Computerized Numerical Control) 가공 기계에 적용한 실험에서는 고장을 뜻하는 이상 주파수(2041Hz)가 19.9배 증폭해 새로 개발한 밴드패스 필터의 탁월한 성능을 입증했다. 또 기존의 소리 센서로 취득한 데이터로 훈련시킨 인공지능(AI) 고장 진단 모델은 소음 환경에서의 기계 고장 인식률이 0%에 그쳤으나 음향 밴드패스 필터 센서로 취득한 데이터로 학습시킨 모델은 동일한 환경에서 78.6%의 인식률을 기록하는 성과를 거뒀다. 이는 기존에는 탐지 자체가 불가능했던 고장이 앞으로는 정밀하게 진단될 수 있다는 가능성을 시사한다. 이처럼 연구진은 단순한 하드웨어 구조 하나의 기능이 복잡한 전자식 필터나 다중 마이크 배열이 맡던 역할을 뛰어넘을 수 있음을 실증했다. 이번 연구의 밑바탕인 ‘간섭 원리 기반 메타구조’ 설계는 연구진이 이전에 개발한 ‘단일센서 기반 3차원 위치추정(3DAR, 3D Acoustic Ranging)’ 기술과도 맥을 같이 한다. 안 교수팀은 해당 연구에서도 메타구조를 활용해 마이크 하나와 회전 구조만으로 소리의 위치를 추정하는 혁신적 음향 센서를 구현한 바 있다. 이번에는 그 원리를 한 단계 더 확장해 소리를 ‘듣는’ 걸 넘어 ‘선택적으로 걸러내는’ 단계까지 발전시킨 성과를 거둔 것이다. 이번 기술은 앞으로 스마트 공장, 로봇, 항공기, 풍력 터빈 등 고소음 산업 환경에서 안전 사고의 징후인 주요 이상 신호를 잡아내는 하드웨어로 활용될 전망이다. 예를 들어 공장 내 CNC나 모터의 이상 소리만 자동 감지해 사고를 예방하거나 24시간 계속되는 소음 속에서도 센서가 배관 누수나 충돌음을 식별하는 시스템으로 확장될 수 있다. 오직 하드웨어만으로 구현되기 때문에 전력 소모가 없고, 고장 위험이 낮으며, 유지 비용이 적다는 강점도 향후 음향 밴드패스 필터가 폭넓게 응용될 가능성을 높인다. 안성훈 교수는 “이번 연구는 회로가 계산하기 전에 기계가 먼저 판단하는 지능, 즉 물리적 지식 기반 구조가 정보를 선별·가공해 연산 부담을 줄여 빠르고 효율적으로 작동하는 기계지능(Mechano-Intelligence)을 구현했다는 점에서 의미가 깊다”고 밝혔다. 논문의 제1저자인 안세민 박사과정생은 “세계 최초로 선보인 하드웨어 음향 필터는 각도만으로 주파수를 조절할 수 있는 강점을 지녔으며, 향후 AI와 결합 시 소음 속에서도 더욱 정확한 판단이 가능한 ‘기계의 지능화’ 시대를 앞당길 것”이라고 전망했다. 안세민 서울대 기계공학부 박사과정생은 혁신설계 및 통합생산 연구실에서 인간처럼 소리의 의미를 이해하는 ‘파운데이션 모델 기반 인지/판단/행동 시스템’을 개발 중이며, 다중 로봇의 협업을 연구하고 있다. 한편 이번 연구는 산업통상부가 지원하는 한국산업기술진흥원(KIAT) 산업혁신인재성장지원사업(RS-2024-00409092)의 지원으로 수행됐다.

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  2025-11-13

• 서울대 이건도 교수팀 ‘열적 디커플링’으로 고온초전도 현상 매커니즘 규명

  서울대학교 고온초전도 연구단(단장 이건도 신소재공동연구소 연구교수)이 40년 가까이 미제로 남아 있던 고온초전도 현상의 근본 원인을 ‘열적 디커플링(Thermal Decoupling)’이라는 새로운 개념으로 설명하는 데 성공했다고 밝혔다. 기존의 전자 중심 이론으로는 해석되지 않던 여러 실험 결과를 모두 정량적으로 설명하는 이번 연구는 초전도 연구의 새로운 패러다임을 제시했다는 평가를 받고 있다. 이번 연구 결과는 재료물리 분야의 국제학술지 ‘머티리얼즈 투데이 피직스(Materials Today Physics, IF=9.7)’에 ‘Thermal Decoupling in High-Tc Cuprate Superconductors’ 제하의 논문으로 지난 10월 27일 온라인 게재됐다. 1911년 네덜란드의 물리학자 카멜링 오네스가 발견한 ‘초전도 현상’은 전류가 저항 없이 흐르는 상태다. 이후 1957년 ‘BCS(Bardeen·Cooper·Schrieffer) 이론’을 발표해 초전도 현상의 메커니즘을 밝힌 미국의 물리학자 바딘·쿠퍼·슈리퍼가 노벨물리학상을 수상했지만, 이 이론은 섭씨 약 영하 250도(절대온도 약 25K) 이하에서만 성립되는 한계가 있었다. 그러나 1986년 IBM취리히연구소의 베드노르츠와 뮐러가 영하 240도에서도 초전도체가 되는 구리산화물(cuprate)을 발견한 뒤 상압·영하 140도에서도 초전도 현상이 발견된다. 따라서 전 세계의 물리학자들은 ‘왜 이렇게 높은 온도에서 초전도가 일어나는가?’라는 질문에 오래 매달려왔다. 지난 40년 동안 많은 접근법이 실패한 건 ‘전자’에만 초점을 맞췄기 때문이라고 파악한 서울대 이건도 교수팀은 층상 구조를 가진 고온 초전도체의 열적 특성에 주목한 연구로 이 난제의 해결에 도전했다. 그 결과, 대부분의 고온 초전도 물질은 이차원 물질이 적층된 구조며, 각 층이 서로 다른 원소로 이뤄져 층간 결합이 약한 상태라는 사실을 확인했다. 그리고 섭씨 영하 70도(절대 온도 약 200K) 이하일 때 층 사이의 열 흐름이 끊어지는 ‘열 분리(thermal decoupling)’ 현상을 발견하는 성과를 거뒀다. 특히 초전도가 실제로 일어나는 구리와 산소로 이뤄진 층은 YBCO(Yttrium barium copper oxide, 이트륨 바륨 구리 산화물로 이뤄진 고온 초전도 물질) 내부에 있고 낮은 유효온도를 유지하며 BCS 이론의 조건을 만족하지만, 실험에서 측정되는 값은 바륨과 산소로 이뤄진 표면층의 높은 온도를 반영하기 때문에 그간의 실험 결과가 기존 이론과 불일치했던 것으로 밝혀졌다. 이 유효온도 차이를 만든 핵심 요인은 바륨(Ba)과 같은 알칼리 토금속으로, 이들이 층간 이온 결합을 조절하며 열 흐름을 차단하는 역할을 한다는 점도 규명됐다. 아울러 이론적 계산에 따르면 이 ‘온도 분리 효과’를 보정했을 때 지금까지 수수께끼로 남아 있던 저항과 온도의 선형관계(linear-T resistivity), 우에무라 관계(Uemura relation), 초전도 돔(superconducting dome), 축소된 동위원소 효과(isotope effect)가 모두 하나의 원리 하에 정량적으로 설명된다는 사실이 확인됐다. 학계의 오랜 난제였던 고온초전도 메커니즘 규명에 성공한 이번 연구는 반도체 중심의 기존 전자 산업을 뛰어넘는 혁신적 산업, 즉 양자소자, 전력전송, 양자 컴퓨팅, 자기부상, 에너지 저장 기술 등의 발전이 가속화되는 전환점이 될 것으로 전망된다. 연구진은 상온에 근접한 초전도체 개발의 핵심 아이디어를 확보해 관련 특허를 이미 출원했으며, 머신러닝 기반의 고온 초전도 신물질 탐색 연구에 곧 착수할 계획이다. 이건도 교수는 “이번 연구 결과는 기존의 열평형 개념을 넘어서는 새로운 물리 패러다임으로, 과거 아인슈타인의 상대성 이론이나 플랑크의 양자론이 처음 등장했을 때처럼 큰 논쟁을 불러일으킬 수 있다”며 “곧 ‘열적 디커플링’을 직접 검증하는 실험 결과도 나올 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 논문의 주저자로서 핵심 계산을 수행한 서울대 신소재공동연구소의 이성우 박사는 마법각도 꼬임 이중층 그래핀, 카고메 초전도 물질 등 다른 고온 초전도 물질에서도 ‘열적 디커플링’ 메커니즘을 규명하는 후속 연구를 수행할 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 ‘미래유망융합기술 파이오니어’ 난제도전과제 및 KISTI 슈퍼컴퓨팅 센터의 거대도전과제의 지원으로 수행됐다.

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  2025-11-07

• 아태이론물리센터 전재형 사무총장, 경북과학기술대상 과학기술진흥 부문 대상 수상

  아태이론물리센터(소장 사사키 미사오, 이하 APCTP)는 ‘2025 경북과학기술대상’ 과학기술진흥 부문 대상 수상자로 전재형 사무총장이 선정됐다고 밝혔다. 경북과학기술대상은 과학기술의 육성과 그 문화 확산에 현저한 기여를 한 개인 또는 단체에 수여되는 상으로, 창의적인 연구개발 의욕을 고취시키고 과학기술문화 저변 확대를 위해 2001년 제정됐다. 수상자는 부문별 성과, 우수성, 그리고 지역 과학기술 발전에 대한 기여도 등을 종합적으로 평가해 선정된다. 전재형 사무총장은 물리 연구 활동을 중심으로 기초과학 진흥 및 과학기술의 국제화에 기여하고, 우수한 연구 성과를 바탕으로 차세대 글로벌 리더 육성에 공헌한 업적을 인정받았다. 특히 2021년 APCTP 사무총장으로 부임해 △정부 공공사업 우수 운영을 통한 지역 과학행정 위상 제고 △APEC 기반 국제협력 확대 및 과학외교 실현 △과학문화 대중화 및 지역 인재 양성 기반 확립 등 전반적인 사업 운영과 공로를 인정받아 수상자로 선정됐다. 2025 경북과학기술대상 시상식은 오는 18일 안동체육관에서 개최되는 경북과학축전 내에서 진행될 예정이다. 경북과학축전은 경상북도에서 매년 개최하는 대표적인 과학문화 축제로 다양한 전시·체험·강연 프로그램으로 구성돼 있다. APCTP는 경북과학축전과 연계해 경북도민들을 대상으로 ‘APCTP 올해의 과학도서 저자강연’을 양일간 진행 예정이다. APCTP 사사키 미사오 소장은 “센터는 국내외 연구 활동과 국제학술 활동뿐만 아니라 지역 공동체를 위한 다양한 활동도 이어오고 있다”며 “이러한 노력이 결실을 거두는 것 같다. 앞으로도 센터는 국가적 위상을 높이는 동시에 경북도민을 위한 다양한 과학문화 활동을 함께 펼쳐나갈 것”이라고 밝혔다. 한편 APCTP는 1996년 아시아태평양경제협력기구(APEC) 회의를 계기로 설립된 우리나라가 유치한 국내 유일의 국제이론물리센터다. 현재 아태 지역 19개 회원국 및 36개 협력·협정기관과 협력 관계를 맺고 있으며, 지금까지 300여 명의 국내외 과학 인재를 유치하고 양성해 왔다. 정부의 과학기술진흥기금 및 복권기금의 지원을 바탕으로 지속적인 성장과 연구 협력 확대를 이어가며 아시아태평양 지역의 이론물리 및 기초과학 분야에서 공동연구와 학술 교류를 활발히 촉진하고 있다. 또한 대중강연, 지역 과학축제, 청소년 대상 프로그램 등 시민 대상의 다양한 프로그램을 통해 기초과학의 공익적 가치를 증진하고 있다.

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  2025-10-16

• 서울대 권성훈 교수팀, 신속 무균 시험법 개발 성공

  서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 전기정보공학부 권성훈 교수 연구팀이 서울대학교병원 의생명과학과 이은주 교수, 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 김태현 교수 연구팀과 공동으로 기존에는 14일이 걸리던 의약품 무균 검사를 단 하루 만에 마칠 수 있는 ‘신속 무균 시험법(NEST, Nanoparticle-based Enrichment and rapid Sterility Test)’ 개발에 성공했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)’에 게재됐다. 대한약전에 따른 무균시험법은 의약품이나 의료기기 등 균이 없어야 하는 제품이 실제로 무균 상태인지 확인하는 시험법으로, 일반적으로 14일이 소요된다. 아울러 최근 제약시장에 새롭게 등장한 세포·유전자 치료제 등의 바이오의약품에도 이와 동일한 확인 시험법이 적용된다. 바이오의약품은 현대 생명공학의 산물로, 난치 혈액암 환자를 완치시킨 CAR-T 세포치료제, 팬데믹의 흐름을 바꾼 코로나19 mRNA 백신, 그리고 암 면역치료의 핵심 무기가 된 단일클론항체 등이 대표적이다. 이 의약품들은 불치의 영역으로 여겨지던 암을 완치시키고 치료 기회가 없던 환자에게 새로운 선택지를 제공하는 등 난치병 치료의 새로운 길을 연 바 있다. 이처럼 미래 의료의 핵심으로 그 중요성이 부각되면서, 글로벌 바이오의약품 시장은 2024년 기준 약 4000억달러(약 550조원) 규모로 추정되며, 매년 약 15% 이상의 높은 성장세가 이어질 것으로 전망된다. 하지만 빠른 시장 성장 및 기술 진보와는 대조적으로, 바이오의약품의 품질관리 기준은 과거 합성의약품의 기준을 답습하는 데 머물고 있다. 이 기준은 유효 기간이 수일에 불과한 최신 세포·유전자 치료제 등 바이오의약품의 특성을 반영하고 있지 않기 때문에 큰 문제를 낳는다. 바이오의약품의 무균시험 결과를 기다리는 사이, 약효는 사라지고 환자는 치료 기회를 놓칠 수 있는 것이다. 결국 의약품의 무균 입증이 완료되지 않은 상태에서 환자에게 투여할 수밖에 없는 경우가 발생한다. 이는 환자 안전과 치료 효과 사이에서 불가피하게 감수해야 했던 한계였다. 이 문제의 해결에 나선 공동 연구진은 기존 검사에 소요됐던 14일의 기간을 단 하루 이내로 단축한 신속 무균 검사 기술인 NEST를 개발했다. 환자에게 무균이 입증된 바이오의약품을 제때 안전하게 투여할 수 있는 가능성을 연 것이다. 연구진은 우리 몸의 선천 면역 반응(침입균을 구별하는 방어 체계)에서 아이디어를 얻어 다양한 병원균에 선택적으로 결합하는 특수 펩타이드 코팅 자성 나노입자를 활용해 의약품 내 극미량의 병원균을 신속히 농축했다. 이어 광범위한 미생물의 대사 신호를 실시간으로 고감도 형광 검출할 수 있는 전용 이미징 칩과 자동화 장비를 개발해 기존보다 수십 배 빠른 속도와 높은 신뢰도를 동시에 확보하는 성과를 거뒀다. 특히 최소 5시간에서 최대 18시간 이내에, 14가지 균종에서 극미량의 균(1ml당 하나의 균체) 검출이 가능함을 확인했다. 더 나아가 공동 연구진은 임상 등급의 줄기세포와 1회 투여 비용이 수억 원에 달하는 CAR-T 세포치료제 등 실제 투여용 샘플을 활용해 검증을 수행했고, 그 결과 NEST가 실험실 단계를 넘어 실제 환자 시료에서도 안정적으로 작동함을 확인했다. 서울대학교병원 의생명과학과 이은주 교수는 “첨단재생의료 분야에서 제조 직후 환자에게 즉시 투여되는 바이오의약품의 경우 완제에 대한 14일 무균 검증은 완료되지 않은 상태에서 처치가 이루어질 수밖에 없었다”며 “향후 완제에 대해서도 당일 무균성을 확인하고 환자에게 투여할 수 있게 된다면, 관련 규제 체계에도 변화가 뒤따를 것이며 환자 안전성 역시 획기적으로 개선될 것”이라고 밝혔다. 권성훈 교수가 대표로 있는 종합 미생물 진단 기업 퀀타매트릭스와 서울대학교병원은 NEST의 현장 적용을 위해 지난 8월 신속 무균 검증 연구 및 사업화를 위한 업무협약(MOU)을 체결하고 대규모 임상 검증에 착수했다. 서울대병원은 환자용 세포·유전자 치료제를 자체 생산·운영하는 인프라를 갖추고 있어, 실제 환자 시료 기반 평가를 신속하게 수행할 수 있다. 또한 퀀타매트릭스는 서울대·고려대·서울대병원 연구진과 ‘uRAST(세계 최초로 배양 없이 13시간 이내 항생제 감수성·병원체 동정, 2024년 Nature 게재)’ 기술을 공동 개발하는 등 미생물 진단 분야에서 검증된 기술 개발 및 상용화 역량을 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 NEST의 장비·시스템 고도화와 현장 적용을 담당한다. 양 기관은 올해 안에 서울대병원 첨단세포·유전자치료센터 내에 장비 2대를 설치하고, 실제 임상 시료로 성능 평가와 기술 고도화를 진행할 계획이다. 이번 연구에서 개발된 기술은 바이오의약품을 넘어 패혈증 진단, 식품 안전성 검사, 화장품 무균성 검증, 감염병 확산 초기 대응 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다. 고려대 김태현 교수는 “NEST는 단순한 연구 성과를 넘어 여러 산업 분야로 확장될 수 있는 잠재력이 크다”며 “임상 현장에서 축적되는 데이터를 토대로 신뢰성을 높여갈 것”이라고 말했다. ﾠ 서울대 권성훈 교수는 “이번 성과가 환자 안전을 보장하는 새로운 기준으로 자리 잡을 수 있도록 추가 검증과 임상 적용을 적극적으로 이어가겠다”며 “향후 국내를 넘어 글로벌 임상과 규제 환경 개선에도 기여할 계획”이라고 밝혔다. ﾠ 이번 논문의 제1저자인 강준원 박사는 2025년 2월 서울대학교 공과대학 협동과정 바이오엔지니어링 전공에서 박사학위를 취득한 후, 현재 한국과학기술연구원(KIST)에서 박사후연구원으로 재직 중이다. 혈액 배양 단계를 생략한 패혈증 진단 플랫폼과 의약품의 신속 무균 입증 플랫폼 등 혁신적인 균 검출 및 항생제 감수성 검사 기술을 개발해 왔으며, 산업체 및 서울대학교병원과의 협력을 통해 상용화를 추진하고 있다. 향후 해당 기술들의 임상 적용성과 산업적 확장을 위한 후속 연구를 지속하는 동시에 신생아 패혈증 진단 및 환경 모니터링, 폐렴 모사 시스템 등 감염성 질환의 진단 및 관리 분야로 연구 범위를 넓혀갈 계획이다.

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  2025-10-14

• 한국분자세포생물학회, 멘토링 프로그램 성공적 개최

  한국분자·세포생물학회(KSMCB, 회장 정선주)는 제주 국제컨벤션센터에서 열린 ‘KSMCB 2025 국제학술대회’ 기간(9월 29일~10월 2일, 제주 ICC) 중 차세대 생명과학자의 성장을 지원하는 멘토링 프로그램을 성공적으로 개최했다고 밝혔다. KSMCB 학술대회의 특별세션으로 마련된 이번 프로그램은 연구소, 기업, 학계, 정부 전반의 전문가들이 참여해 미래 과학자를 꿈꾸는 대학원생 및 학부생들과 다양한 경험을 공유하는 자리로 기획됐다. 한국여성과학기술인육성재단(WISET, 이사장 문애리)과 공동으로 기획된 라운트테이블에는 생명과학 분야 여성 대학원생 73명이 참여해 선배 여성 과학자들과 진로에 대한 고민을 나눴다. 멘토단은 정부출연연구기관 소속 6명(한국생명공학연구원, 한국기초과학지원연구원 등), 바이오제약기업 소속 3명(에이인비, GC녹십자, 베링거인겔하임), 대학 소속 11명(가톨릭, 서울대, 연세대 등)을 포함해 총 22명의 여성과학자가 멘토로 참여해 멘티 학생들에게 현실적인 조언을 아끼지 않았다. 멘토로 참여한 연세대학교 홍승희 교수는 “이공계에 대한 관심이 줄어드는 현 상황에서 이번 멘토링은 여성 대학원생들이 졸업 후 다양한 경력 개발 경로를 탐색할 수 있는 의미 있는 기회가 됐다”고 말했다. 멘티로 참여한 서울대학교 이정하 대학원생은 “평소 졸업 이후 진로에 대한 고민이 많았는데, 멘토의 조언으로 용기를 얻고 앞으로 생명과학 분야에서 도전할 방향을 찾게 됐다”고 소감을 밝혔다. 남녀 학부생을 대상으로 하는 Into the BIO LAB 프로그램에는 과학기술정보통신부 강성환 과장, 상트네어바이오 이덕재 이사, 한국과학기술원 이지민 교수 등 총 6명이 멘토로 참여했다. 생명과학 전공 학부생 67명이 참석해 졸업 후 정부, 산업, 학계 등 다양한 분야로의 진로 탐색에 대한 구체적 조언을 얻었다. KSMCB 정선주 회장은 “이번 멘토링 프로그램은 올해 학술대회에서 처음 기획한 행사로, 차세대 연구자들이 미래의 방향성을 모색할 수 있는 기회를 제공했을 뿐 아니라 세대 간 지식과 경험을 잇는 뜻깊은 시간이었다”며 “앞으로도 학회의 사회적 책무를 다하기 위해 프로그램을 지속적으로 발전시켜 나가겠다”고 밝혔다. 한편 한국분자·세포생물학회는 1989년 창립된 곳으로 올해로 36주년을 맞는다. 이학·의약학·식물/농림수산/식품학 분야를 아우르는 생명과학계 학회로, 현재 6100여 명의 박사학위 소지자인 정회원과 학생회원, 산업체 회원들을 포함해 등록회원 기준 대략 2만300여 명이 참여하고 있다. 매년 국제 정기학술대회를 개최해 세계의 유수 과학자들을 초청하고 국내 연구자들과의 교류를 증진시킴으로써 연구 네트워크를 형성하고, 역동적으로 변화하는 생명과학 분야의 세계적 흐름에 적극적으로 대응할 수 있는 환경을 조성하는 데 크게 기여하고 있다. 아울러 국내 동계학술대회 개최, 5개 지역 분회/21개 학술분과/4개 준분과의 학술 활동 지원, 생명과학 분야 후속세대 양성을 위한 ‘경암바이오유스캠프’ 개최를 통해 국내외 생명과학계의 발전을 위한 역할을 수행해 오고 있다.

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  2025-10-01

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• 한국지방행정연구원, 고려대 비교거버넌스연구소와 협약 및 공동학술회의 개최

  한국지방행정연구원(원장권한대행 주재복)과 고려대학교 비교거버넌스연구소(소장 윤견수)는 지난 8일 연구 교류·협력을 위한 업무협약 체결 및 공동학술회의를 개최했다고 밝혔다. 한국지방행정연구원 다산홀에서 진행된 본 협약식에는 주재복 한국지방행정연구원 원장권한대행과 윤견수 고려대학교 비교거버넌스연구소 소장을 비롯한 양 기관의 임직원 및 연구원들이 참석했다. 이번 업무협약은 양 기관이 보유하고 있는 연구 자원과 공동학술행사 개최, 연구 자문, 공동 연구 및 조사 등 다양한 분야에서 협력해 공동의 이익과 발전을 위해 추진됐다. 업무협약의 주요내용은 △지방행정, 거버넌스 등 공동 연구 및 조사 △학술활동에 필요한 시설의 공동활용 및 정보자료의 상호 공유 △학술회의, 세미나 등 학술행사 공동 개최 △연구 과제 자문, 심의 및 인적교류 등 △기타 교류 협력을 위해 필요한 사항 등이다. 이를 통해 연구원과 고려대학교 비교거버넌스연구소는 지역정책 발전과 연구역량 강화를 위한 연구 교류 및 협력을 확대할 계획이다. 이후 열린 공동학술회의는 주재복 한국지방행정연구원 원장권한대행과 윤견수 고려대학교 비교거버넌스연구소장의 개회사를 시작으로 ‘지방 거버넌스의 도전: 공무원 인사제도’를 주제로 한 발표와 토의 순으로 진행했다. 먼저 △지방자치단체의 공무원제도: 탈관료제화인가?(윤견수 고려대학교 교수) △인사관리 관행과 공직 에토스: 광역자치단체의 경우(한유성 연세대학교 교수 & 박종민 고려대학교 교수) △조직진단 실효성 확보를 위한 조직문화 및 조직행태 조사: 인천중구청의 사례를 중심으로(유자영 한국지방행정연구원 부연구위원) 순으로 발표가 이뤄졌다. 이어 한국지방행정연구원 이제연 기획조정실장이 좌장을 맡아 진행된 토론에는 △한국지방행정연구원 강영주 지방행정혁신실장 △한국지방행정연구원 이경은 부연구위원 △고려대학교 강상원 교수가 참여했다. 한국지방행정연구원 주재복 원장권한대행은 “고려대학교 비교거버넌스 연구소와 협업해 지역의 다양한 환경과 수요에 대응할 수 있도록 굿거버넌스의 주요 제도적 요소에 대한 연구를 활발히 진행하기를 기대한다”고 말했다. 고려대학교 윤견수 비교거버넌스연구소장은 “한국을 대표하는 연구기관인 한국지방행정연구원과의 교류를 통해 거버넌스의 역량과 신뢰에 대한 국내외 비교 연구가 활성화되기를 희망한다”고 밝혔다. 한편 한국지방행정연구원은 1984년 설립된 정책연구기관으로, 지방자치 관련 국정 과제 개발, 정책, 제도 입안 등 지방자치단체에 대한 비전 제시 및 자문, 경영 진단 및 컨설팅 등의 기능을 수행하는 곳이다.

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  2024-08-09

• 서울대 강승균 교수팀과 UNIST 연구팀, 생분해성 전자 텐트 기술 개발

  서울대학교 공과대학은 재료공학부 강승균 교수 연구팀이 주사 바늘로 뇌질환 진단이 가능한 ‘생분해성 전자 텐트’ 기술을 개발했다고 밝혔다. 강승균 교수 연구팀(배재영 박사, 김영서 박사과정, 강승균 교수)이 UNIST 연구팀(황경석 박사, 김주영 교수), 단국대학교 병원 연구팀(현정근 교수)과 이번 연구에서 개발한 기술은 지난 8월 5일 전자소자 분야 국제 저명학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 게재됐다. 연구팀의 문제의식은 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 설립한 뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크(Neuralink)의 최근 임상 시험에서처럼 브레인 칩을 뇌에 삽입하기 위해 수술까지 감수하는 사람들은 그리 많지 않으리라는 전망에서 비롯됐다. 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI, Brain Computer Interface) 장치를 뇌에 이식하려면 두개골을 제거한 후 전자칩을 삽입하는 위험한 수술을 받아야 하기 때문이다. 또한 사용이 종료된 전자칩은 면역 반응을 가져올 위험성이 있으므로 이를 제거하는 추가 수술이 필요한 실정이다. 따라서 연구팀은 바이오 및 뇌공학 기술이 대중화되려면 수술이 동반돼 매우 침습적일 수밖에 없는 기존 측정 방식을 극복할 대안이 절대적으로 필요하다는 점에 주목했다. 현재 임상에서 사용되는 기술의 관점에 따르면 기존의 뇌전증(간질) 및 파킨슨병 진단 방식에서는 손바닥 크기에 가까운 대면적의 뇌 전극 사용이 필수적이었기에 전극 면적 이상의 두개골을 제거하는 위험한 수술이 불가피했다. 이 경우 뇌출혈, 뇌감염, 뇌척수액 누출과 같은 심각한 부작용이나 수술 후 신경성 고혈압 등 합병증의 가능성이 수반됐다. 이러한 수술 부담을 덜기 위해 연구진이 개발한 ‘생분해성 전자 텐트’는 비침습적으로 뇌질환을 진단할 수 있는 혁신적 방법을 제안했다는 점에서 의미가 깊다. 생체 삽입형 전자소자를 이용해 무선 형태로 뇌압을 측정하는 ‘생분해성 뇌압 센서’ 개발 성과를 지난 2016년 국제 저명학술지 ‘네이처(Nature)’에 발표했던 서울대 강승균 교수 연구팀은 이번에 전자소자를 활용한 뇌진단 기술을 개발함으로써 전세계 생분해성 전자소자 분야에서 두각을 드러내게 됐다. 특히 배재영 박사, 김영서 박사과정, 황경석 박사 등 연구 논문의 공동 제1저자들은 국내 연구기관 소속으로 연구 활동을 펼치고 있는 만큼 이번 연구성과 발표가 한국이 의학적 치료·연구 융합의 기술 주도권을 크게 강화할 계기가 될 것으로 기대된다. 연구팀이 ‘생분해성 전자 텐트’ 기술 개발 과정에서 염두에 둔 부분은 생분해성 형상기억 고분자와 초박막형 생분해성 무기질 전자 소자를 사용함으로써 전자 텐트가 두개골과 뇌 사이의 수 mm 이내 좁은 공간에서도 파손되지 않고 고르게 펼쳐질 수 있도록 설계하는 과정이었다. 두개골의 작은 구멍을 통해 주사 바늘로 주입된 전자 텐트는 두개골과 뇌 사이 공간에서 손바닥 크기의 대면적으로 스스로 펼쳐져 뇌 전체를 덮는다. 이 소자는 진단이 끝난 후에 자연스럽게 체내에서 분해돼 사라지므로 수술 후 의료기기 잔여물이 장기간 신체에 남아 부작용을 일으키던 기존 뇌전증 및 파킨슨병 진단 방식의 문제점을 최소화할 수 있다. 연구팀은 ‘생분해성 전자 텐트’를 활용해 동물 모델의 뇌에 전극을 삽입한 후 2주 간 뇌파 신호를 측정하는 데에도 성공했다. 또한 전자 텐트가 생분해되는 과정을 실시간으로 장기간 모니터링함으로써 체내에서의 활용 가능성도 확인했다. ‘생분해성 전자 텐트’는 향후 의료계 현장에서 다양한 방식으로 활용되리라 기대된다. 특히 ‘생분해성 전자 텐트’는 난치성 뇌전증 및 파킨슨병 진단 방식에 큰 변화를 가져올 전망이다. 위험이 상존하는 기존의 침습적 수술 방법과 달리 이 기술은 주사 바늘을 통해 최소침습적 방식으로 전자 소자를 삽입할 수 있어 환자들에게 더 나은 진단 환경을 제공할 수 있기 때문이다. 그리고 진단 후 전자 소자가 역할을 다하면 몸 속에서 자연스럽게 분해되므로 추가적인 의료기기 잔여물 제거 수술을 생략할 수 있다는 점에서 환자들에게 더 안전한 선택이 될 것으로 기대된다. 이 기술은 뇌전증 및 파킨슨병 외에도 뇌졸중, 뇌수두증과 같은 뇌질환을 진단하는 데에도 활용될 수 있을 전망이다. 이처럼 진단 및 치료 분야에서의 응용은 물론이고 특히 뉴럴링크의 뇌 이식 실험에 사용된 BCI 기술의 구현에 있어서도 기존의 전극 삽입 방식에 대한 일반인들의 거부감을 줄이고, 기술의 실현 가능성을 높이는데 기여할 것으로 보인다.

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  2024-08-08

• QS 세계 MBA 박람회 개최, 미국과 유럽 명문 비즈니스 스쿨 참가

  매년 전 세계 1,500여 개 대학의 세계대학순위(QS World University Rankings)를 발표하는 영국의 고등교육 평가기관 큐에스(QS Quacquarelli Symonds)는 세계의 명문 MBA 비즈니스 스쿨, 경영대학원과 함께 서울에 방문해 해외 MBA 및 경영대학원 진학을 준비 중인 지원자들이 참가할 수 있는 QS 세계 MBA·대학원 박람회(Seoul Premium Business School Tour)를 오는 27일 롯데 호텔 서울에서 개최한다. 이날 행사에는 미시간 주립 대학교 브로드 경영대학(Michigan State University Broad College of Business), 어바인-폴 메라지 경영대학원(University of California, Irvine-Paul Merage School of Business), ESCP Europe, 펜실베이니아 주립대학교 Smeal 경영대학원(Penn State Smeal College of Business), 캘리포니아 대학교 데이비스 경영대학원(University of California, Davis - Graduate School of Management) 등 다수의 미국·아시아·유럽의 명문 비즈니스 스쿨과 경영대학원이 참가한다. 각 학교의 입학 담당자가 직접 참가하는 이번 박람회는 자유롭게 부스를 돌아보며 관련 정보를 얻을 수 있는 오픈 박람회 형식으로 진행된다. 지원자들은 미국, 유럽 및 아시아권의 명문 대학 입학 심사관과 학위 취득 후 각 분야에서 활약하고 있는 MBA, 비즈니스 석사 졸업생들을 직접 만나 유학 경험담 및 커리어 관련 조언을 얻고 실질적인 MBA 과정 또는 경영학 석사 지원 정보를 얻을 수 있다. 또한 이번 행사에는 미국 ETS 본사에서 직접 참가해 시험 준비에 도움이 될 입학 심사에 관한 프레젠테이션 및 라이브 세미나를 개최하므로 GRE 시험을 준비 중인 지원자들에게 시험 관련 최신 정보와 고득점 방법에 대해 알아볼 수 있는 좋은 기회가 될 것이다. 박람회 참가자에게는 미화 4만5000달러 상당의 장학금 지원 기회와 함께 국제 커리어 코치가 제공하는 영문 이력서 첨삭, 2만원 상당의 기프티콘 추첨 제공 등 다양한 혜택이 주어질 예정이다. QS는 이번 세계 MBA·대학원 박람회는 2025년 또는 2026년 지원자들에게 MBA 또는 경영학 석사 프로그램 선택, 추천서 및 Resume 준비와 GRE 시험, 학비에 관한 고민, 유학 생활 조언까지 MBA와 경영학 석사 진학에 필요한 모든 정보를 직접 수집할 수 있는 기회가 될 행사라고 설명했다.

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  2024-08-06

• 아시아태평양이론물리센터 엄윤설 에이로봇 대표 초청 강연 마련

  아시아태평양이론물리센터(소장 방윤규, 이하 APCTP)는 오는 11일 구미과학관 다목적 강당에서 엄윤설 에이로봇 대표를 초청해 인류 최초의 AI 사이보그가 된 세계적인 로봇공학자 피터 스콧-모건의 실제 이야기를 생생하게 전달할 예정이다. 방윤규 APCTP 소장은 “엄윤설 대표는 로봇 및 로봇 콘텐츠 연구개발을 하는 기업 대표로서 일상에 친근하게 녹아든 로봇에 관해 전문적 지식을 바탕으로 쉽게 풀어 설명할 계획”이라며 “구미과학관에서 진행하는 첫 강연인 만큼 과학에 관심 있으신 도민분들의 많은 참석을 바란다. 이후 진행되는 올해의 과학도서 저자강연에도 지속적인 관심 부탁드린다”고 밝혔다. APCTP는 경상북도와 과학문화확산 협력체계구축사업을 수행하고 있으며, 과학관을 포함한 다양한 기관과 협력하고 양질의 콘텐츠를 제공해 문화적 향유 기회를 확대하기 위해 힘쓰고 있다. 또한 APCTP는 1996년 설립 이래 정부의 과학기술진흥기금 및 복권기금 지원을 받아 연구개발(R&D) 사업을 수행하고 있으며, 사업 성과물에 따른 과학 콘텐츠의 성과확산 및 사회 환원을 수행하며 공익적 가치 증진을 위해 노력하고 있다. 한편 아시아태평양이론물리센터(APCTP)는 국내 최초이자 한국의 유일한 국제이론물리연구소로 이론물리학 및 학제 간 첨단 연구, 젊은 과학자 연수, 대중과 커뮤니케이션 활동 등을 활발히 수행하고 있다. 19개 회원국을 비롯한 그 외 지역 이론물리학자들과 국제 협력 증진을 통해 아태 지역 과학자들의 연구 경쟁력 향상 및 차세대 과학 리더 양성에 힘쓰고 있다. 현재 회원국은 한국, 호주, 중국, 일본, 말레이시아, 필리핀, 싱가포르, 대만, 태국, 베트남, 라오스, 몽골, 인도, 우즈베키스탄, 카자흐스탄, 캐나다, 키르기스스탄, 인도네시아, 캄보디아 19개국이다.

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  2024-07-08

• 서울대 서상우 교수팀 유전자 발현 정밀 조절할 수 있는 새로운 합성생물학 방법론 개발

  서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 서상우 교수 연구팀이 미생물 세포공장에서 유전자 발현을 정밀하게 조절할 수 있는 새로운 합성생물학 방법론을 개발했다고 밝혔다. 기존에는 유전자 조절에 CRISPR-dCas9 또는 dCpf1이라는 도구가 주로 사용됐지만, 이들은 여러 유전자가 함께 발현되는 오페론 구조에서 모든 유전자의 발현을 한꺼번에 억제한다는 한계가 있었다. 이는 오페론 구조 내의 각 유전자의 발현을 독립적으로 억제해 그 영향 파악에 걸림돌이 됐다. 이번 연구에서는 유전자 발현 조절을 위해 CRISPR-dCas13이라는 새로운 도구가 활용됐다. 생명체의 유전 정보는 일반적으로 DNA에서 RNA로 전사되고, RNA에서 단백질로 번역돼 그 기능이 발휘된다. dCas13은 기존의 유전자 조절 도구가 타깃하던 DNA가 아닌 RNA를 타깃으로 해, 유전자의 발현을 번역 수준에서 억제하는 방법에 활용될 수 있었다. 연구팀은 오페론 구조로 발현되는 유전자들의 발현 조절 시, 기존의 전사 단계 억제 시스템과 대비해 오페론 내 각 유전자의 발현을 보다 독립적으로 조절할 수 있음을 검증했으며, 더 나아가 유전자의 번역을 단순히 ON/OFF하는 것이 아니라 다양한 수준으로 예측 가능하게 조절할 수 있는 시스템을 개발했다. 가이드 RNA의 손잡이 부분에 다양한 구조적 변화를 도입함으로써 타깃 유전자의 발현을 2.8%에서 86.3%까지, 넓은 범위와 균일한 분포도로 억제할 수 있는 개량 가이드 RNA 세트를 구축했다. 연구팀은 이렇게 구축한 새로운 번역 조절 시스템을 통해 대장균 세포공장에서 생분해성 플라스틱의 핵심 원료인 3-하이드록시프로피온산의 생산성을 14배까지 증가시켰다. 서상우 교수는 “이번 연구에서 개발한 기술은 유전자를 번역 단계에서 정밀하게 조절할 수 있는 합성생물학 기술로, 미생물 세포공장의 물질대사 최적화에 효과적으로 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 해당 연구는 그 성과를 인정받아 세계적인 과학 저널 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 6월 22일 온라인 게재됐으며, 한국연구재단의 합성생물학핵심기술개발사업, 차세대바이오유망범용기술연구지원사업, 첨단GW바이오사회밀착형지원사업사업, 우수신진연구 및 해양수산부의 해양바이오 산업소재 국산화 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

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  2024-06-27

• 서울과학종합대학원대학교, 중국 난징우전대와 학술교류 협력

  서울과학종합대학원대학교와 중국 장쑤성의 난징우전대(Nanjing University of Posts and Telecommunications)는 지난 4일 ‘교육 및 연구 분야 학술교류 협력’을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 이번 난징우전대의 방한은 2023년 중국 장쑤성과 한국대학 간 협력연맹(Jiangsu-ROK Universities Consortium)이 결성된 이래 연맹대학 간 교류의 일환으로 진행됐다. 난징우전대는 통신, 사물인터넷, AI 등의 이공계 중심의 고등교육기관으로 ZTE, 화웨이 등 유수의 기업인을 배출했으며, 세계 대학과 함께 인재 및 연구 교류를 활발히 하고 있다. 이에 서울과학종합대학원대학교의 실증적 경영학, 비즈니스 기반 AI 연구 분야에서의 양교 협력 방안을 논의했다. MOU 체결에 이어 서울과학종합대학원대학교의 김유미 교수(K-어학사업단장)의 난징우전대 초빙교수 임명식이 이어졌다. 김유미 교수는 한국교육경영학 주임교수로 향후 난징우전대에서의 한국어 및 한국 연구 확산에 노력을 기할 예정이다. 서울과학종합대학원의 최용주 부총장은 “학생들에게 가치 있는 프로그램을 통해 난징우전대와의 실질적인 협력을 기대한다”며 향후 심도있는 논의를 약속했다. 이에 리앙 저우 난징우전대 부총장 또한 “학생의 경쟁력을 향상시키는 새로운 교육모델을 위해 적극 협력하겠다”고 소감을 밝혔다. 한편 서울과학종합대학원대학교(aSSIST, 총장 문휘창)는 기업 핵심 인재교육 No.1 경영전문대학원이다. 2004년 국내 처음으로 설립된 경영전문 대학원대학교로 석·박사 과정을 운영하고 있다. 1995년부터 진행해 온 알토대(前 헬싱키경제대) MBA는 국내 4653명의 최대 동문을 배출하고 있는 대표적인 과정이다. 스위스 로잔비즈니스스쿨, 영국 런던대 등 유럽 대학과 함께하는 경영학박사 과정 외에도 20여 개 기업과 핵심인재 육성을 위한 맞춤형 교육과정도 운영하고 있다.

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  2024-06-06

• 서울대 홍용택 교수팀, 미세 전자 소자 관련 ‘위치 선택적 집적 기술’ 개발

  서울대학교 공과대학은 전기·정보공학부 홍용택 교수 연구팀이 고신축성·고유연성 전극/기판에 마이크로 LED 등의 미세 전자 소자를 물리적·전기적으로 연결하는 ‘위치 선택적 집적 기술(A site-selective integration strategy)’을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 5월호 표지논문으로 게재됐다. 스트레처블 디스플레이, 전자 피부 등 유연성 및 신축성 전자 분야에서는 단단한 물성을 가진 전자 소자를 부드러운 물성을 가진 전극/기판에 물리적·전기적으로 연결해야 한다. 그러나 기존의 이방성 도전 필름 등은 자체의 단단한 물성으로 인해 전극/기판의 신축성과 유연성을 저하시키고, 반면에 부드러운 물성의 접착제는 물리적 연결의 안정성이 낮은 문제가 있다. 또한, 소자의 크기가 점차 줄어들면서 좁은 간격의 전극 단자 사이에 전기적 단락 없이 소자와 회로를 연결하는 것이 어려워졌다. 연구팀은 이러한 문제에 대응해 새로운 소자 집적 방식인 ‘위치 선택적 집적 기술’을 개발했다. 이 기술은 딥-트랜스퍼(Dip-transfer) 코팅을 통해 소자의 크기와 종류에 관계없이 소자에만 선택적으로 접착 물질을 패터닝하고, 자기장을 이용해 접착 물질에 섞인 강자성체 입자의 분포 조절을 통해 이방성 전도체를 형성해 소자와 회로/기판 사이의 물리적·전기적 연결을 가능하게 했다. 특히, 단단한 물성의 접착제 영역을 최소화함으로써 전극/기판의 신축성과 유연성을 극대화할 수 있었다. 결과적으로 이 기술은 현재까지 보고된 마이크로 LED 어레이 중에서 가장 우수한 신축성과 유연성을 보였으며, 전극/기판의 물성에 상관없이 집적 기술을 적용할 수 있어 structure-based/intrinsically 스트레처블 전극을 포함한 임의의 전극에 광범위하게 전자 소자를 집적할 수 있었다. 또한 수직 방향 자기장에 의해 기둥 형태로 형성된 자기 조립 전도체는 소자와 전극 사이를 전기적으로 연결함과 동시에 기둥 사이에 발생하는 척력으로 수평 방향의 전도를 방지해 전극 단자 사이에서 발생 가능한 전기적 단락을 효과적으로 억제했다. 이번 연구를 통해 연구팀은 제안한 방식으로 마이크로 IC 구동부와 LED 표시부를 하나의 플렉시블 PCB에 집적해 초소형 웨어러블 디스플레이/센서 시스템을 성공적으로 구현했다. 이는 기존에 상용화된 마이크로 IC 칩 중 가장 작은 칩 하나의 크기보다도 작은 크기로, 미래의 고성능 및 고유연성 마이크로 전자 시스템의 구현 가능성을 입증했다. 홍용택 교수는 “이번 연구는 유연·신축 시스템의 기계적 특성을 극대화하면서 고성능 마이크로 전자 소자를 체계적으로 집적할 수 있는 기술을 개발했다는 데 의의가 있다”며 “향후 플렉서블, 스트레처블 기기 상용화에 기여할 것”이라고 말했다. 한편 이번 연구는 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 수행됐다.

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  2024-06-05

• 대학 학과와 전공 지난 10년 간 공학 계열 증가, 사회·자연계열은 감소

  국교육개발원(원장 고영선)은 2023년 수행된 ‘대학 학과·전공 운영 실태 분석’(연구책임자 유예림) 연구를 통해 지난 10년간(2013∼2022년) 우리나라 대학의 학과·전공 개편 추이와 현황을 분석한 결과를 발표했다. 대학의 학과·전공은 지난 10년간(2013~2022년) 대학평가와 대학재정지원사업, 미래인재 양성 정책과 연계해 첨단분야와 응용학문을 중심으로 개편됐다. 예컨대 학과·전공 수의 증감이 급격히 이뤄진 2017년, 2021년은 정부의 대학평가 정책이 강하게 발효된 시기와 맞물린다. 전체 대비 전공계열별 학과·전공 수의 비율을 고려하면 공학계열의 학과·전공은 증가했고, 인문·교육·의약·예체능계열은 부침을 보이나 비교적 일정 수준을 유지했으며, 사회·자연계열은 감소했다. 다만 대학 학과·전공 수의 변화 추이는 동일 전공계열 내에서도 세부 학문분야에 따라 다르게 나타나기도 했다. 대학의 학과·전공은 첨단분야를 중심으로 한 공학계열(2017년 이후)과 실용학문을 중심으로 한 사회계열(2017년 이전)에서 신설, 폐지 등의 개편이 두드러짐을 알 수 있다(그림 1 참조). 교육과정 내용 측면에서는 학습자 참여 중심의 실험 및 실습, 데이터 기반의 분석, 현장 실무중심 교육이 강조되고 있다. 대학별 학과·전공 수는 2013년 56.6개에서 2022년 64.6개로 증가 추세를 보였다. 대학 내 학과·전공이 기본적으로 상호 구분된 학문분야의 내용을 바탕으로 운영된다는 점을 고려한다면 이를 통해 지난 10년간 대학 내 학과·전공의 운영이 전반적으로 다양화되고 세분화되는 방식으로 증가했다고 해석할 수 있다. 대학현장의 학과·전공 운영 개선을 위한 요구사항으로는 대학의 특성을 고려한 개편 대상 선정, 지나친 교원 겸임제도의 지양, 학생의 선택권과 전공역량 강화를 동시에 보장하는 교육과정 편성·운영, 전담조직 구축을 통한 지속적인 행·재정적 지원 등이 도출됐다. 이 연구에서는 우리나라 대학의 학과·전공 운영 개선을 위한 과제를 다음과 같이 제안했다. 첫째, 대학의 학과·전공 운영 실태를 전공계열뿐 아니라 학문분야 단위까지 고려해 세밀하게 분석·해석할 필요가 있다. 둘째, 미래 인재양성 정책 수립 시 학문분야별 학생 및 교원 특성을 종합적으로 고려한 분석 결과를 바탕으로 의사결정이 이뤄질 필요가 있다. 셋째, 첨단분야의 학과·전공 증설에 부응할 수 있도록 학생 및 전임교원의 확보 기제를 마련할 필요가 있다. 넷째, 대학의 학과·전공 관련 국가수준 통계조사 항목을 최신화·다변화·구체화할 필요가 있으며, 다섯째, 대학의 학과·전공 운영 실태에 관한 심층 분석을 위해 각종 조사 자료를 연계할 필요가 있다. 한편 이번 연구를 진행한 한국교육개발원은 국무총리실 산하 경제인문사회연구회 소속의 정부 출연 연구 기관이다. 다양한 연구·사업을 통해 교육 분야 국정 과제를 지원하고, 국가 수준의 중장기 교육 발전을 위한 정책 연구를 수행하고 있다.

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  2024-05-24

• 서울대와 KIST 공동연구팀 고리형 카보네이트의 새로운 생산법 개발

  서울대학교 공과대학(학장 홍유석)은 재료공학부 남기태 교수, 권민상 교수와 한국과학기술연구원(KIST) 이웅 박사(고려대 겸임 교수) 공동 연구팀이 배터리와 플라스틱 생산에 사용되는 고리형 카보네이트의 새로운 생산법을 개발했다고 밝혔다. 2050년까지 탄소 중립 달성을 위해서는 탄소 포집 및 활용(CCU) 분야에서의 획기적인 혁신이 필수적이다. 대한민국은 2030년까지 국가 결정 기여(NDC) 계획의 일환으로 2018년 수준(7억2760만 톤)에서 40%(2억9100만 톤)까지 탄소 배출량을 줄이겠다고 선언했다. 이를 위해 CCU는 2030년까지 400만 톤의 탄소 네거티브 배출에 기여할 예정이다. 목표 달성을 위해서는 이산화탄소를 이용해 시장이 필요로 하는 유용한 물질 합성과 동시에, 기존 석유화학 기반 방법론과 유사한 경제성을 확보해야 한다. 또한 CO2 활용 기술은 이산화탄소 포집, 친환경 에너지, 그린 수소 등 다른 저탄소 기술과 함께 적용돼야 감축 효과가 나타나 실용화에 장벽이 존재한다. 서울대 남기태 교수는 과거 이를 극복하기 위해 자연계에서 생체연료를 합성하는 원리를 이산화탄소 전환 시스템에 적용해 새로운 ‘e-fuel’ 생산 기술을 개발하며, 세계적인 국제 학술지 네이처 에너지(Nature Energy)에 게재한 바 있다. 이번 연구에서 서울대학교-KIST 공동 연구팀은 육상 식물보다 높은 이산화탄소 활용률을 보이는 미세조류에 주목했다. 이산화탄소가 물속에 포집된 형태인 중탄산염을 이용하도록 진화한 미세조류는 육상 식물에 비해 빠르게 이산화탄소를 활용해 광합성을 진행한다. 이에 착안해 공동 연구팀은 기체 이산화탄소 대신 중탄산염을 이용하는 세계 최초 에틸렌 카보네이트 합성 방법론을 개발했다. 중탄산염은 산업적으로 솔베이 공정을 통해 이산화탄소로부터 생산되고 있으며, 흔히 사용하는 베이킹소다의 주성분이다. 또한 기술 성숙도가 높은 CCU 기술인 탄소 광물화 기술을 통해 생성 가능한 물질이기도 하다. 공동 연구팀은 이러한 기존 산업과의 연계성을 보다 강화해 기술의 상용화를 앞당기고자 목표했다. 이에 산업에서 활용되는 전기화학 공정인 염소-수산화나트륨 공정과 유사한 형태의 전기화학 반응을 설계하고 이를 이용해 고리형 카보네이트의 원료와 그린 수소를 함께 생산하는 시스템을 개발했다. 또한 공동 연구팀은 생성된 에틸렌 카보네이트로부터 폴리우레탄 플라스틱을 효율적으로 합성하는 방법론을 제시하며, 새로운 기술이 경제적이고 환경적으로 타당함을 확인했다. 남기태 교수는 “이번 성과는 산업적으로 폭넓게 사용되는 유용한 물질을 고체 형태로 전환된 이산화탄소를 활용해 합성하는 세계 최초의 방법을 제시했다는 점에서 혁신적이며, 다양한 새로운 활용처 또한 개발 중에 있다”며 “기존 산업과의 연계성이 강한 기술을 개발함으로써 추후 상용화까지 빠르게 나아갈 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 권민상 교수는 “본 연구에서 개발한 공정을 기반으로, 추후 다양한 종류의 카보네이트 물질을 합성할 수 있으며, 이를 통해, 부가가치가 높은 친환경 폴리우레탄 플라스틱을 개발할 수 있다는 점에서 아주 중요한 연구로 생각한다”고 밝혔고, 이웅 KIST 박사는 “이번 연구가 고체화합물 생산을 통해 이산화탄소를 장기간 격리할 수 있는 기술이 경제성을 가질 수 있음을 입증했으며, 이 기술이 국가 온실가스 감축 계획 달성에 중요한 전기를 마련했다”고 평가했다. 한편 연구의 제1저자인 서울대학교 장준호 박사, KIST 김창수 박사는 현재 각각 서울대학교 및 KIST에서 박사후연구원, 선임 연구원으로 재직 중이며, 이 연구는 한국연구재단 미래소자디스커버리 사업, DACU 원천기술 개발사업, 능동학습법을 활용한 CO2 동시 포집-전환 사업, 환경부 전기화학 촉매 물질 개발사업, 그리고 산업통상자원부 수송기기 경량화를 위한 접착제 개발사업의 지원으로 수행됐다. 연구내용은 세계적인 국제학술지인 네이처 신세시스(Nature synthesis) 온라인에 지난 23일 게재됐다.

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  2024-05-24

• 서울대 이정우 교수 IEEE 정보이론학회의 ISIT 심포지엄 유치

  서울대학교 공과대학(학장 홍유석)은 전기정보공학부 이정우 교수가 IEEE 정보이론학회의 학회인 ISIT(International Symposium on Information Theory)의 2028년 심포지엄 ‘ISIT 2028’을 서울에 유치했으며, General co-chair로 선정돼 활동할 예정이라고 밝혔다. ISIT는 IEEE 정보이론학회의 대표적인 학회이자 정보이론/인공지능이론/양자정보 분야에서 영향력 있는 정보이론/머신러닝이론 학회다.한국의 대표적인 정보이론/양자머신러닝 전문가로 꼽히는 이정우 교수는 그동안 정보이론 및 머신러닝 분야에서 100여편의 SCI 저널 논문과 NeurIPS, ICML, CVPR, AAAI 등 세계 최고 수준의 AI 학회에 다수의 논문을 발표했으며, 최근에는 연구결과를 바탕으로 연구실 창업 기업인 호두에이아이를 설립해 AI와 정보이론을 결합한 신기술을 현장에 적용하고 있다.또 2014년에는 Qualcomm Dr. Irwin Jacobs 논문상 수상, 2020년에는 국내 최초로 IEEE Fred W. Ellersick 논문상을 수상했으며, 2021~2022년 서울대 뉴미디어통신공동연구소장을 거쳐 2023년부터 한국공학한림원 회원으로 활동 중이다.이정우 교수는 “최고 권위의 정보이론 학회인 ISIT 2028의 운영위원장을 맡아 우리나라 정보이론 분야의 위상을 높일 수 있게 돼 기쁘게 생각한다”며 “향후 정보이론, 양자정보이론, 양자머신러닝 분야에서 한국의 경쟁력 제고에 기여할 예정”이라고 말했다.

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  2024-05-21