성균관대학교 공과대학

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Inspiring Future, Grand Challenge

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공과대학 제40회 추강 장학금 수여식 개최

올해의 수상자는 신소재공학과 석사과정 2기 김민혁, 화학공학과 석·박사통합과정 2기 백제준, 박사과정 4기 이보령, 박사과정 2기 임성균, 석·박사통합과정 5기 정지수, 기계공학과 석사과정 2기 정현준, 화학공학과 석·박사통합과정 4기 황예진 학생으로, 각 학생에게 300만 원의 장학금이 전달되었다.

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News

심영대 박사, 대한기계학회 재료 및 파괴부문 우수학위논문상 수상
2025-07-17
심영대 박사, 대한기계학회 재료 및 파괴부문 우수학위논문상 수상 ▲ (왼쪽부터) 심영대 박사, 이은호 교수 심영대 박사(지도교수: 이은호)는 2024년 발표한 박사학위논문의 우수성을 인정받아 대한기계학회 재료 및 파괴부문에서 '우수학위논문상'을 수상하였다. 수상 논문의 제목은 「헤어핀 모터 제작을 위한 전자기-기계적 연계 응답 특성 기반 실시간 기계적 물성 예측에 대한 연구」로, 전자기 센서를 활용해 금속 소재의 기계적 항복강도를 예측하고자 기계-전자기 연계 연속체역학 기반 모델링과 마이크로 스케일 결정소성학 시뮬레이션을 수행한 연구이다. ▲ 상장 사진 본 연구를 통해 전자기 센서의 임피던스 값으로부터 미시 스케일 물성을 거쳐 기계적 항복강도를 예측할 수 있는 알고리즘이 개발되었다. 해당 연구는 현대모비스의 지원을 받아 기술이전이 이루어졌으며, 개발된 시스템은 전기모터 생산라인에 실제로 적용되었다. 심영대 박사는 이러한 연구 성과를 바탕으로, 현재 미국 조지아공과대학교(Georgia Institute of Technology) 기계공학과에서 박사후연구원(Postdoctoral Researcher)으로 연구를 이어가고 있다.

전일 교수-UNIST 김동석 교수 공동연구팀, 천연 재료 기반 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발
2025-07-17
전일 교수-UNIST 김동석 교수 공동연구팀, 천연 재료 기반 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발 - 세계적 학술지 Advanced Energy Materials 6월 9일자 게재 - 캐러멜화 수크로스를 활용한 친환경·고효율 태양전지… PCE 25.26% 및 장기 안정성 확보 ▲ (왼쪽부터) 전일 교수, 김동석 교수(UNIST), 이일현 박사과정생, 신윤섭 박사(UNIST), 한지예 박사 전일 교수 연구팀(이일현 박사과정생, 한지예 박사)과 UNIST 김동석 교수 연구팀(신윤섭 박사)이 천연 재료를 기반으로 한 고효율 페로브스카이트 태양전지를 개발하는 데 성공했다. 이번 연구는 세계적 에너지 소재 분야 학술지인 어드밴스드 에너지 매테리얼스(Advanced Energy Materials) 지난 9일 게재됐다. 연구팀은 천연 유래 소재인 수크로스를 열분해하여 형성되는 캐러멜화 유도체(caramelized sucrose derivatives)를 태양전지의 첨가제로 활용했다. 수크로스는 일종의 비정제된 설탕으로 사탕수수 또는 사탕무로부터 추출된 천연 물질이다. 정제 및 재결정한 수크로스는 강한 수소 결합으로 인해 성능 저하가 나타났지만, 220℃에서 캐러멜화된 수크로스는 다량 Humin 생성으로 인해 광활성물질인 페로브스카이트의 결정 성장을 도와 결함을 줄이고 전하 이동을 개선함으로써 뛰어난 성능을 보였다. 그 결과, 해당 페로브스카이트 태양전지는 천연 첨가제를 사용한 사례 중 최고 수준인 25.26%(공인 인증 25.07%)의 전력 변환 효율(PCE)을 달성했다. 또한 1,000시간 연속 광 조사 이후에도 초기 효율의 80% 이상을 유지해 탁월한 장기 안정성을 입증했다. 공인 인증은 대구테크노파크(DGTP)에서 받았다. ▲ 캐러멜화된 수크로스를 첨가제로 사용한 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발 전일 교수는 “생물학적 유래 소재 활용에 대한 선례를 확립한 의미 있는 연구”라며, “지속 가능한 친환경 기술로서 향후 차세대 광전변환소자 및 디스플레이 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단과 일본 JSPS KAKENHI의 지원을 받아 수행되었으며, 실험 장비는 SAINT-MBraun Application Laboratory와 MBraun Co. Ltd.의 Glove box를 활용했다. ※ 논문명: Nature-Derived Caramelized Sucrose as Effective Additives for Perovskite Solar Cells with Certified High Power Conversion Efficiency ※ 학술지: Advanced Energy Materials ※ 논문링크: https://doi.org/ 10.1002/aenm.202501911

기계공학과 박정현 원우, IEEE ECTC 2025 학회에서 우수논문‘Student Award’ 수상
2025-07-17
기계공학과 박정현 원우, IEEE ECTC 2025 학회에서 우수논문‘Student Award’ 수상 기계공학과 MSC LAB (지도교수: 이은호)의 박정현 원우는 세계 최대 마이크로전자 패키징 학술대회인 IEEE ECTC(Electronic Components and Technology Conference) 2025에서 ‘An Effective 3D Thermal Network Integrated with Deep Learning for Improved Prediction of the 3D Thermal Properties of Complex Packaging Patterns’ 논문을 발표하였다. 해당 연구는 우수 연구 논문으로 선정되어, 제1저자인 박정현 원우가 ‘Student Travel Grant’를 수상하고 미화 2,450달러의 상금을 받으며 연구의 우수성을 국제적으로 인정받았다. ECTC는 TSMC, Intel, 엔비디아, AMD 등 세계 유수의 반도체 기업들과 연구기관이 참여하는 국제 학술대회로, 매년 2000여명 이상이 참여한다. 이번 수상은 올해 유일한 한국인 수상이라는 점에서 더욱 뜻깊다. ▲ (왼쪽부터) 박정현 박사과정생(1저자), 교신저자 이은호 교수 이번 연구에서는 복잡한 패턴의 반도체 패키지의 열적 특성을 보다 효율적으로 예측하기 위해, 유효 물성과 합성곱 신경망(CNN)을 활용한 방법을 제안하였다. 특히, 열전달 시뮬레이션을 통해 얻은 대각 방향의 열전도 특성을 반영한 새로운 구조의 열저항 네트워크 모델을 적용함으로써 예측 정확도를 향상시키고, 고비용 시뮬레이션의 계산 효율성을 크게 개선하여 산업계와 학계의 높은 관심을 받았다. 본 연구는 이은호교수의 지도아래 기계공학과 박정현 원우가 주도적으로 수행하였으며, 지난 3년간 삼성전자와의 공동 산학 프로젝트로 진행되었다.

‘꿈의 자성체’실현…상온에서도 동작하는 반데르발스 강자성체 개발
2025-07-02
‘꿈의 자성체’실현…상온에서도 동작하는 반데르발스 강자성체 개발 - 차세대 스핀트로닉스 소자 및 반데르발스 자성 반도체 연구 가속화 기대 ▲ (왼쪽부터) 교신저자 김태성 교수, 제1저자 이진형 석박통합과정생, 김건형 석사과정생, 석현호 박사후연구원, 최현빈 석사과정생 “강자성체를 나노미터 수준에서 설계하고, 상온에서도 작동시킬 수 있다면?” 이 질문에 대한 해답이 드디어 나왔다. 6월 2일 기계공학부 김태성 교수 연구진이 비자성 물질인 벌크 바나듐 셀레나이드(VSe)에 인공적으로 자성을 부여해, 기존 2차원 강자성체(van der Waals ferromagnet)의 근본적인 한계를 극복하고 상온에서도 작동하는 신개념 2차원 자성 플랫폼을 구현하는 데 성공했다. 기존의 2차원 자성체들은 대부분 단층 재료(monolayer)를 기계적으로 박리하는 방식으로 얻었고, 극저온 상태에서만 자성이 발현되었다. 이는 실용적인 대면적 합성이나 소자의 상온 작동에 매우 부적합했다. 또한, 층간 상호작용이 약한 2차원 물질 특성상 자성의 유지가 이론적으로 어렵다는 '머민-바그너 정리(Mermin-Wagner theorem)'로 인해, 오랜 기간 2차원 상온 강자성(Ferromagnetism)* 특성 구현은 불가능한 영역으로 여겨졌다. * 강자성(Ferromagnetism): 외부 자기장이 없는 상태에서도 자화를 유지하는 특성 이러한 기존 한계점을 극복하기 위하여, 연구팀은 본래 자성을 가지지 않는 벌크 상태의 바나듐 셀레나이드(VSe2)에 주목했다. 이 물질을 아르곤(Ar)과 황화수소(H2S) 플라즈마로 나노결정화(nano-crystallization) 및 단층화 격리 (monolyaer isolation) 시킴으로써, 강자성 특성을 인공적으로 발현시키는데 성공했다. 단층 VSe2는 전자 구조 특성에 의해 상온 강자성 특성을 나타내지만, 벌크 상태에서는 강자성 특성이 발현되지 않는다는 점을 기반으로 연구팀은 나노결정화를 통해 벌크 상태에서 억제된 강자성 특성을 인공적으로 발현시킨 것이다. 연구팀은 자기력 현미경(MFM) 을 활용하여 나노결정화된 VSe2의 자성 도메인(magnetic domain)을 실시간으로 관측하여 자성을 띤 영역이 자성 도메인에 따라 분명히 구분되고, 그 경계가 나노 크기의 결정립(grain)과 일치하는 것을 확인하여, 결정립 경계가 자성 도메인의 '피닝(pinning, 자성 고정 현상)' 역할을 하며 자성의 분포가 특정 영역에 고정되는 현상도 관측하였다. 뿐만 아니라, 전자현미경(TEM), 에너지 분산 X선 분석(EDS), X선 광전자 분광법(XPS) 등을 통해 나노결정화와 격자 왜곡을 구조적·화학적으로 검증했다. 이번 연구 성과는 반데르발스 강자성체 연구의 범용성과 집적 가능성을 획기적으로 높이며, 차세대 스핀트로닉스(Spintronics) 및 양자 분야의 새로운 지평을 열 것으로 예상된다. 교신저자 김태성 교수는 "해당 연구가 향후 다양한 물질군으로 확장될 수 있다고 보고 있으며, 인공적으로 다강성(mutiferroic)을 조절하고 설계할 수 있는 새로운 반데르발스(van der Waals) 소재 플랫폼으로 발전시킬 계획이다. 특히 기존 자성체들이 갖는 복잡한 상호작용 문제나 크기 확장성의 제약 없이, 원하는 위치에 다강성을 정밀하게 도입할 수 있다는 점에서 큰 기술적 의의가 있다" 라고 밝혔다. 본 연구에는 기초과학연구원 (IBS) 양자나노과학 연구단, 한국기계연구원, 파크시스템스 R&D 센터가 공동 연구진으로 참여하였으며, 해당 연구 성과는 세계적인 국제학술지 “Advanced Science”에 5월 30일자로 게재되었다. ※ 논문명: Artificial Room-temperature Ferromagnetism of Bulk van der Waals VSe2 ※ 저자명: 교신저자 김태성 교수, 제1저자 이진형 석박통합과정생, 김건형 석사과정생, 석현호 박사후연구원, 최현빈 석사과정생 ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/advs.202504746

김동환 교수 연구팀, ‘수직 구조 DNA 나노패턴’ 개발… ACS Nano 2025 표지 논문 선정
2025-07-02
김동환 교수 연구팀, ‘수직 구조 DNA 나노패턴’ 개발… ACS Nano 2025 표지 논문 선정 - 고밀도 다중 수용체 표면 구현 및 선택적 분자 인식 기술 확보 - 고감도 바이오센서·광진단 플랫폼 등 차세대 정밀 분석 기술로 응용 기대 ▲ (왼쪽부터) 권현준 석사과정생, 김동환 교수, 신지훈 연구교수 화학공학부 김동환 교수 연구팀(연구교수 신지훈, 석사과정생 권현준)이 Johannes Kepler University Linz(Dr. Oh Yoojin, Prof. Peter Hinterdorfer)와의 국제 공동연구를 통해 수직 구조 DNA 나노패턴 배열 기술을 개발하였다. 이번 연구는 DNA 타일 기반 나노구조의 자가조립(self-assembly) 특성을 활용하여, 거대 면적에서 균일하고 고밀도의 다중 수용체(receptor) 표면을 구현한 것이 핵심 성과다. 특히 연구팀은 저온 열처리를 포함한 단계적 성장 공정(stepwise growth)을 도입함으로써, 수직 DNA 구조의 배열 밀도와 간격을 정밀하게 조절하고, 최대 98% 이상의 표면 피복률을 실현하였다. ▲ 고밀도 다중 수용체의 대면적화를 위한 수직 구조 DNA 나노배열의 단계적 성장 공정 개략도 또한, 수직으로 잘 배열된 구조 위에 특정 분자만 선택적으로 인식하고 신호를 발산하는 압타머(특정 분자를 잘 붙잡는 작은 인공 DNA 분자)를 고정해, 원하는 분자의 선택적 검출과 형광 신호 발현을 실험적으로 입증하였다. 이를 통해 개발된 플랫폼은 고감도 바이오센서, 표면 플라즈몬 공명(SPR), 원자현미경(AFM) 기반 단분자 측정 등 다양한 정량 분석 기술에 적용 가능한 고정밀 다중 수용체 표면 기술로서의 가능성을 제시하였다. 균일하게 배열된 구조는 기존 무작위 배열 방식에 비해 높은 신호 검출 능력과 우수한 재현성을 확보한 것이 특징이다. 이번 연구는 DNA 나노기술 기반의 대면적 기능성 표면 제조 기술의 실용화 가능성을 실질적으로 입증한 결과로, 향후 정밀 약물전달, 차세대 광진단 플랫폼, 고성능 나노센서 등 다양한 분야로의 응용이 기대된다. 본 연구는 한국연구재단(NRF), 정보통신기획평가원(IITP), 산업통상자원부, 오스트리아 과학재단(FWF)의 지원을 받아 수행되었으며, 세계적인 나노과학 학술지 ACS Nano (IF 15.8) 2025년 표지논문(Front Cover Article)으로 선정되는 성과를 거두었다. ※ 논문명: Vertical DNA Nanostructure Arrays: Facilitating Functionalization on Macro-Scale Surfaces ※ 저널: ACS Nano ※ DOI: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c03100

건설환경공학부 최혜영 교수팀, 세계적 권위의 영국 RHS 플라워 쇼 작가 정원에 선정
2025-07-02
건설환경공학부 최혜영 교수팀, 세계적 권위의 영국 RHS 플라워 쇼 작가 정원에 선정 ▲ (그림 1) 작가 정원에 선정된 ‘정원이 속삭이다‘ 작품의 평면도 건설환경공학부 조경학 전공 최혜영 교수가 세계 3대 정원 박람회 중 하나인 영국 왕립원예협회(RHS, Royal Horticultural Society) 주관의 ‘RHS 플라워 쇼 웬트워스 우드하우스 2025(RHS Flower Show Wentworth Woodhouse 2025)’에 초청 작가로 선정됐다. 이에 따라 교수팀은 7월, 영국 현지에 작가 정원 “정원이 속삭이다(Garden Whispers)”를 직접 조성할 예정이다. RHS 플라워 쇼는 100년 이상의 전통을 지닌 세계 최고 권위의 원예 축제 중 하나로, 런던 첼시 쇼를 포함해 영국 전역에서 개최되고 있다. 이 중 웬트워스 우드하우스 쇼는 RHS가 새롭게 기획한 행사로, 오는 2025년 쇼 시리즈의 피날레를 장식하게 된다. ▲ (그림 2) 정원 내부 모습 최 교수가 이끄는 정원 ‘Garden Whispers’는 현대건설과 한국수목원정원관리원의 후원을 받아 제작되었으며, 다양한 높이의 하얀 기둥들이 리듬감 있게 배치되어 관람객을 시적인 풍경 속으로 초대한다. 유려하게 물결치는 폴 구조 안에는 고요한 휴식 공간과 계절감을 담은 다채로운 초화류가 조화를 이루며, 자연·건축·예술의 경계를 허무는 공간을 형성한다. 특히, 정원에는 현대자동차의 재활용 플라스틱을 활용한 3D 프린팅 부재를 비롯해 친환경적 설계가 적용되어 지속가능한 디자인의 방향성을 제시한다는 점에서 국제적 주목을 받고 있다. ▲ (그림 3) 작가 정원이 조성될 영국 웬트워스 우드하우스 전경 이번 플라워 쇼가 열리는 장소 또한 특별하다. 영국 사우스요크셔 지역의 ‘웬트워스 우드하우스’는 18세기 조지 왕조 시대를 대표하는 바로크 양식의 대저택으로, 광활한 87에이커(약 35만㎡) 규모의 부지에 조성된 역사적 정원과 영국을 대표하는 픽쳐레스크 스타일의 자연경관은 영국 국가문화유산으로 지정돼 있다. 'RHS 플라워 쇼 웬트워스 우드하우스 2025’는 오는 7월 16일부터 20일까지 5일간 개최되며, 이 기간 동안 작가 정원들이 일반에 공개되고, 현장 심사를 통한 시상식도 진행될 예정이다. 최혜영 교수는 “오랜 준비 끝에 세계적인 무대에 설 수 있게 되어 뜻깊다. 정원 조성에 함께 참여할 건설환경공학부 김재권, 김나경 학생과 영국 현지에서 직접 경험을 쌓게 되어 더욱 의미 있다”며 “관람객들에게 울림을 주는 정원이 되길 바란다”고 소감을 전했다.

기계공학부 이은호 교수, 소성가공기술상 수상
2025-07-02
기계공학부 이은호 교수, 소성가공기술상 수상 기계공학부의 이은호 교수가 소성가공기술상을 수상하였다. 소성가공기술상은 소성·가공학회에서 최근 2년간 소성가공 기반의 제조 산업에 큰 기여를 한 기술을 평가하여, 이를 개발한 개발자에게 수여하는 상이다. 산업에 실제적 기여와 파급 효과가 검증되어야 주어지는 상으로, 산업체와 연구소가 주로 수상하는 만큼 학계에서의 수상은 뜻깊다. 이은호 교수 연구팀은 지난 8년간 전기적 임피던스를 측정하여 소재의 기계적 물성을 예측하는 원천기술을 개발해 왔고, 이를 바탕으로 자율 제조가 가능한 하드웨어(H/W)와 소프트웨어(S/W)를 개발해 왔다. 이 기술은 일부 기업에 2억 8천만 원 규모로 기술이전 되었으며, 학술적으로는 소성역학/가공 분야 최상위 저널인 International Journal of Plasticity (기계공학 분야 JCR 상위 2.9%)에 2025년 게재되었다. 이에 따라 본 기술의 산업적 및 학술적 가치를 인정받아 2025년 소성가공기술상을 수상하게 되었다. 본 기술의 전자기장 센서 관련 하드웨어 및 소프트웨어를 개발한 심영대 박사는 2024년 박사학위를 수여 후 현재 Georgia Tech에서 박사후연구원(Postdoctoral Researcher)으로 연구 중이다. 또한 이은호 교수팀의 대학원생들은 본 기술을 더욱 발전시켜 삼성전자, 현대자동차, 포스코 등의 기업에 맞춤형 기술로 확장 적용하고 있다. 이은호 교수팀은 본 기술을 기반으로 로봇과 장비의 협업 등 차세대 제조기술을 연구하여, 대한민국 제조업을 첨단 제조업으로 발전시키는 데 기여할 계획이다.

박호석 교수, 과학·정보통신의 날 국무총리 표창 수상
2025-07-01
박호석 교수, 과학·정보통신의 날 국무총리 표창 수상 - 에너지저장 및 환경 소재 분야 기여 화학공학부 박호석 교수는 지난 4월 21일 열린 ‘2025년 과학·정보통신의 날 기념식’에서 국무총리 표창을 수상했다. 박호석 교수는 에너지저장 및 환경소재 분야의 대표 학자로써, 논문 총 340편 이상 게재, 국내외 특허 등록 50건 등의 연구성과를 달성하였다. 특히, 2차원 에너지저장 소재의 메커니즘 규명, 실리콘 기반 고엔트로피 배터리 소재, 고안전성 수계배터리 전해액 및 계면 제어, 탄소나노구조체 기반 전기촉매 및 흡착제 등의 연구 업적을 거두었다. 이러한 연구 성과를 바탕으로 본교 성균노벨상과 SKKU fellow, 한국과학기술한림원 정회원, 이달의 과학기술인상, 에쓰오일 차세대과학자상, 국가연구개발 우수성과 100선 등을 수상하였고, 현재 한국연구재단 리더연구단 단장을 역임하고 있다. 박호석 교수는 “좋은 연구 성과를 거둘 수 있도록 도움을 주신 학교와 재단, 화학공학부 교수님들, 공동연구자분들, 특히 연구실 소속 학생들과 연구원분들께 진심으로 감사드립니다.”라고 소감을 밝혔다.

박남규 교수, 독일 ‘훔볼트 연구상’ 수상
2025-07-01
박남규 교수, 독일 ‘훔볼트 연구상’ 수상 - 독일 알렉산더 폰 훔볼트 재단 선정… 세계 최고 석학들과 어깨 나란히 - 세계 최초 고체 페로브스카이트 태양전지 개발 등 탁월한 업적 인정 ▲ 화학공학·고분자공학부 박남규 교수 화학공학부 박남규 교수가 독일 알렉산더 폰 훔볼트 재단(Alexander von Humboldt Foundation)이 수여하는 ‘훔볼트 연구상(Humboldt Research Award)’ 수상자로 선정됐다. 훔볼트 연구상은 인문사회, 자연과학, 공학 전반에서 국제적으로 탁월한 업적을 거둔 연구자에게 주어지며, 상금은 8만 유로이다. 특히 역대 수상자 중 61명이 노벨상을 수상할 정도로 권위를 인정받고 있다. 박 교수는 페로브스카이트 소재를 활용한 3세대 태양전지 개발의 선구자로, 해당 소재의 안정성과 효율성을 높이는 연구를 지속적으로 수행해왔다. 그의 연구는 페로브스카이트 태양전지의 상용화 가능성을 대폭 향상시켜, 재생 가능 에너지 시장의 판도를 바꾸는 중요한 성과로 평가받고 있다. 박 교수는 지난해 이탈리아 로마에서 열린 2024년 에니상(Eni Award) 시상식에서 에너지 프론티어 부문 수상자로서 차세대 태양광 기술 연구의 세계적 성과를 인정받은 바 있다. 또한 우리 대학이 국내 최초로 도입한 ‘종신석좌교수’로 임명되어, 정년 제한 없이 연구와 후학 양성에 전념할 수 있는 길을 열었다. 박 교수는 “고경력 연구자들이 정년 제한 없이 연구를 확장할 수 있는 기회가 더욱 많아지길 바란다”고 밝히기도 하였다. 유지범 총장은 “이번 훔볼트 연구상 수상은 한국을 넘어 세계 과학기술계에서 우리 대학의 학문적 위상을 높이는 성과”라며, “박 교수의 연구가 앞으로도 지속 가능한 에너지 기술 발전과 글로벌 연구 리더십 강화에 큰 기여를 할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 한편, 이번 훔볼트 연구상 공식 시상식은 2026년 3월 독일 밤베르크(Bamberg)에서 열릴 예정이며, 박 교수는 독일 연구자들과의 학술 교류와 협업을 통해 국제적 연구 성과를 더욱 확장해 나갈 계획이다.

신소재공학부 이내응 교수 연구팀, 생체 촉각기관 모사한 '지능형 인공 촉각 수용기' 개발
2025-07-01
신소재공학부 이내응 교수 연구팀, 생체 촉각기관 모사한 '지능형 인공 촉각 수용기' 개발 - 촉각 데이터 효율 비약적 향상… Nature Materials 4월 28일자 게재 - 로봇·전자피부 등 자율 AI 시스템 최적화 기대 ▲(왼쪽부터) 성균관대 이내응 교수, 홍석주 석박사통합과정생, 이유림 박사, 아타누 배그 박사 신소재공학과 이내응 교수 연구팀은 인간의 촉각 인지 시스템에서 착안하여 유사 시냅스의 기능과 구조를 모사한 지능형 인공 촉각 수용기* 어레이**를 개발하였으며, 이를 기반으로 새로운 지능형 센서 플랫폼을 구현했다. * 촉각 수용기: 외부의 자극 (압력, 진동, 온도 등)을 감지하여, 활동 전위로 변환하여 뇌로 전달하는 역할 ** 어레이: 단일 소자가 아닌 다수의 소자로서 집합적으로 동작하도록 제작된 구조 최근 인공지능의 중요성과 역할은 전 산업 분야에서 주목받고 있으며, 특히 피지컬 AI(Physical AI)는 미래 산업에서 자율 시스템의 핵심 기반 기술로 부상하고 있다. 피지컬 AI에서 데이터 입력은 센서를 통해 시작되며, 이에 따라 센서 데이터의 효율적 처리를 위해 고성능 신호처리 능력을 갖춘 인체 체성감각계의 메커니즘을 모사한 지능형 센서 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 이번 연구는 인체의 감각기관이 정보를 처음 처리하는 방식, 즉 감각 수용체와 신경 말단 사이의 ‘유사 시냅스 구조’에 주목해 이루어졌다. 연구팀은 사람의 피부 속 느린 적응형(메르켈)과 빠른 적응형(파시니안) 촉각 수용체에서 영감을 받아, 두 가지 적응 특성을 모두 반영한 16개의 감각 센서부와 시냅스부(시냅틱 트랜지스터)를 하나로 통합한 플랫폼을 개발했다. ▲ 인간의 느린적응와 빠른적응 촉각 수용체가 동시에 모방된 초고효율, 초고전력, 초저전압 지능형 인공 촉각 수용기 개발 이 플랫폼은 마치 사람의 지문처럼 생긴 마찰전기 센서층과, 자극을 기억하고 반응하는 시냅틱 트랜지스터를 단일 구조로 구현한 것으로, 느린 자극과 빠른 자극을 동시에 인식할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 실험을 통해, 이 센서는 기계적인 자극의 강도·빈도·형태에 따라 시냅스 가중치가 자연스럽게 변화하며 반응하는 것을 확인했다. 특히, 전체 학습 데이터의 10% 이하만을 활용해도 90% 이상의 정확도로 질감과 표면 패턴을 인식할 수 있어, 기존 기술에 비해 데이터 처리 효율이 매우 우수한 것으로 나타났다. 이와 같이, 감각 자체에 인공지능적 기능이 내장된 센서는 초저전압, 초저전력, 고효율로 작동하는 것이 특징이며, 지능형 로봇, 뉴로모픽 감각 시스템, 웨어러블 전자피부 등 다양한 분야에 새로운 기술적 가능성을 제시한다. 특히 외부 환경 데이터를 센서 단계에서부터 처리할 수 있어, 향후 고속·고효율 자율 AI 시스템 구현의 핵심 기술로 주목받고 있다. 이 연구결과는 과학기술정보통신부의 중견연구자지원, 나노 및 소재기술개발 사업, 교육부의 기초연구기반구축사업 (중점연구소지원)의 지원으로 수행되었다. 성균관대 홍석주 석박통합과정생과 이유림 박사, 아타누 배그 박사가 공동제1저자로 참여하였고, 이내응 교수가 교신저자로 진행한 이 연구 성과는 재료분야에서 세계 최고 권위를 가진 학술지‘네이처 머티리얼즈(Nature Materials)’에 25년 4월 28에 게재되었다. ※ 논문명: Bio-inspired artificial mechanoreceptors with built-in synaptic functions for intelligent tactile skin ※ 저널명: Nature Materials ※ 저자명: 이내응(교신저자), 홍석주, 이유림, 아타누 배그(제1저자), 김효수, Trang Quang Trung, M Junaid Sultan, 문동빈 (공동저자)

양우석 교수 공동연구팀, 태양에너지와 물을 이용한 고효율 청정 수소 생산 기술 개발
2025-06-11
양우석 교수 공동연구팀, 태양에너지와 물을 이용한 고효율 청정 수소 생산 기술 개발 - 값싼 소재 활용 청정 수소 생산 효율 10% 돌파 ▲(왼쪽부터) 성균관대 박재민 박사, 한국과학기술연구원 이진형 석사, 화학공학과 조새벽 교수, 한국과학기술연구원 손해정 박사, 성균관대화학공학과 양우석 교수 화학공학과 양우석 교수와 조새벽 교수 연구팀, 그리고 한국과학기술연구원(KIST) 손해정 박사 연구팀은 저비용 니켈 화합물 촉매를 활용하여 유기물 광흡수층* 소재 기반 최고 효율의 태양광 수소 생산 장치를 개발했다고 밝혔다. * 유기물 광흡수층: 유기 재료로 구성된 반도체층으로, 태양광을 흡수해 전자를 생성하는 역할을 하며, 저독성·고흡광·가공 용이성 등의 장점으로 차세대 수소 생산 광흡수 소재로 주목받고 있다. 태양광을 이용한 수소 생산은 온실가스를 배출하지 않는 차세대 청정 에너지 기술로 각광받고 있지만, 상용화를 가로막는 가장 큰 걸림돌은 높은 제조 비용과 낮은 효율이다. 특히, 백금과 같은 고가의 귀금속 촉매와 무기 반도체 기반 광흡수층은 소재비용을 급격히 증가시킨다. ▲ 통합된 광전극과 NiFe-OH 양극으로 구성된 전체 장치의 개략도 본 연구에서는 지구상에 풍부하고 저렴한 니켈 기반 촉매(Ni-Heazlewoodite)와 3성분계 유기물 광흡수층을 활용한 통합형 수소 생산 장치를 개발하였다. 니켈 촉매는 셀레늄 (Se)을 첨가해 수소 발생 반응의 활성점을 증가시키고 전하 이동을 개선했으며, 유기물 광흡수층은 PM6, D18, L8-BO로 구성된 벌크 이종접합 구조를 적용해 고광전류와 충분한 광전압을 동시에 확보하였다. 이 모든 소재를 단순한 구조의 소자에 통합해 무전해 조건에서 10% 이상의 태양광-수소 변환 효율을 달성하였다. ▲ 유기반도체 광흡수체 기반 수소 분해 시스템의 STH 성능 벤치마크. 귀금속 기반 촉매는 빨간색으로, 비용 효율적인 촉매는 초록색으로 표시됨 교신저자인 양우석 교수는“현재 고성능 태양광 수소 생산 소자는 너무 비싸고, 값이 저렴한 소자는 효율이 낮다.”며 “이번 연구는 니켈 기반 촉매와 3성분계 유기물 광흡수층을 이용해 가격과 성능, 두 마리의 토끼를 잡아 청정 수소 생산 기술의 상용화에 중요한 마일스톤이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 또한 KIST 손해정 박사는“태양광에너지를 활용한 수소 생산은 향후 무탄소에너지원의 핵심기술이 될 것이다”라고 밝혔다. 이 연구결과는 한국연구재단 개인 기초연구사업 및 사업통상자원부 소재부품기술개발사업의 지원으로 수행되었으며 에너지분야 국제학술지 Carbon Energy 에 4월 2일에 게재되었다. ※ 논문명 : 10% Efficient Solar-to-Hydrogen Conversion via Ternary-Phase Organic Light Absorbers with Ni-Heazlewoodite Electrocatalysts ※ 저널 : Carbon Energy ※ DOI : https://doi.org/10.1002/cey2.706 ※ 저자 : 제1저자 성균관대 박재민 박사, 한국과학기술연구원 이진형 석사, 교신저자 성균관대 양우석 교수, 조새벽 교수, 한국과학기술연구원 손해정 박사

박남규ㆍ권석준 교수 제1회 SBS X 그랜드 퀘스트 포럼 참여
2025-06-11
박남규ㆍ권석준 교수 제1회 SBS X 그랜드 퀘스트 포럼 참여 화학공학부 권석준 교수와 박남규 석좌교수가 오는 4월 24일(목), 서울 마포구 상암동 SBS 프리즘타워에서 열리는 ‘제1회 SBS X 그랜드 퀘스트’ 포럼에 연사로 참여한다. 이번 포럼은 서울대학교 국가미래전략원과 SBS, SBS문화재단이 공동 주최하며, ‘기술주권 확보, 그 10가지 질문’을 주제로 산학 전문가들이 모여 중장기 과학기술 난제에 대한 해법을 모색하는 자리다. 미·중 기술 패권 경쟁과 글로벌 공급망 재편 등 기술 불확실성이 커지는 가운데, 국가 경쟁력 확보를 위한 기술주권의 중요성이 강조되고 있다. 포럼에는 글로벌 반도체 권위자인 권석준 교수와 차세대 태양전지 분야의 세계적 석학 박남규 교수를 비롯해, 『축적의 시간』의 저자로 잘 알려진 이정동 서울대 교수, 대사공학 창시자인 이상엽 KAIST 특훈교수, 예쁜꼬마선충 연구로 주목받은 이준호 서울대 교수 등 국내 최고의 연구진이 참여한다. 삼성, LG, SK, 한화, KT, 네이버, 아모레퍼시픽 등 주요 기업 관계자 30여 명도 참석해 민관 산학 협력의 방향을 함께 논의할 예정이다. 포럼에서는 ▲초미세 반도체 ▲차세대 반도체 소자 ▲고효율 태양전지 ▲온실가스 기반 플라스틱 생산 ▲인공지능과 뇌과학 융합 ▲공간 디스플레이 기술 ▲신종 바이러스 대응 기술 등 미래를 향한 10가지 도전적 질문이 제시된다. ‘그랜드 퀘스트’는 한국이 글로벌 기술 리더로 도약하기 위해 해결해야 할 중장기 과제를 담고 있다. 또한, 행사 당일에는 ‘SBS문화재단 그랜드 퀘스트 프라이즈’ 시상식도 함께 열려, 그랜드 퀘스트 주제에 기반한 연구를 수행 중인 신진 과학자 2인을 선정해 연구를 지원할 예정이다. 포럼은 온라인 사전 등록을 통해 참석할 수 있으며, 참가 신청은 공식 홈페이지(https://grandquests.sbs.co.kr)에서 가능하다. 등록 시 초청코드 ‘SBSXGQ2024’를 입력해야 한다.

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