최근 4차 산업혁명 시대에 접어들면서 폭증하는 데이터 통신량을 효과적으로 대응하기 위해 경제적인 초고속 광신호 전송용 초소형 광통신 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 소용돌이 빔은 빛이 진행하면서 이동축을 중심으로 소용돌이 형태의 모양을 갖는 빛을 일컫는데, 같은 주파수에서도 더 많은 정보를 저장할 수 있어 5G를 넘어서 6G 기술 등의 초고용량 광통신 기술 개발에 활용되고 있다. POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀이 메타표면을 이용해 모든 빛에 작동하는 소용돌이 빔을 개발했다. POSTECH 기계공학과·화학공학과 노준석 교수·기계공학과 석박사통합과정 김주훈 씨 연구팀이 자외선부터 가시광선 영역까지 광대역 파장에 대해서 두 직교 편광 상태를 독립적으로 제어할 수 있는 메타표면을 제시했다. 또한, 이 메타표면을 이용해 각각 다른 위상전하(topological charge)를 가지는 소용돌이 빔을 만들거나 감지할 수 있는 메타편광판을 제작하고 실험으로 검증했다. 빛이 진행하면서 소용돌이 형태의 모양을 그리는 것을 ‘궤도 각 운동량(OAM: Orbital Angular Momentum)’이라고 부르고, 이러한 궤도 각 운동량을 가진 빛을 쉽게 ‘
이산화질소는 초미세먼지와 오존의 원료 물질이자, 대표적인 대기 오염 물질 중 하나다. 이 물질은 주로 공장 굴뚝이나 자동차 배기가스를 통해 배출되는 것으로 알려져 있는데, 최근 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀은 유럽우주국 위성 자료 분석을 통해 식품 가공시설, 10층 이상의 고층아파트 밀집단지도 이산화질소 주요 배출원이 될 수 있다는 결과를 발표해 미국 NASA 등의 주목을 모으고 있다. POSTECH 이형주 교수팀은 유럽우주국(ESA)의 환경 관측 위성에 탑재된 대기성분 관측장비 ‘트로포미(TROPOMI, TROPOspheric Monitoring Instrument)’를 이용해 캘리포니아 지역에서 건물 유형별 이산화질소 배출량을 분석, 식품 가공시설과 고밀도 인구 거주지역 부근에서 가장 크게 나타난다는 결과를 발표했다. 연구팀은 캘리포니아 지역의 2018-2019년 평균 이산화질소 농도를 예측해 지상관측소의 이산화질소 농도 관측이 얼마나 해당 지역 주민의 이산화질소 실제 노출과 괴리가 없는지를 평가했다. 이와 함께 이산화질소 노출이 높은, 즉 배출이 많은 건물별 유형을 평가, 식품 가공시설, 10층 이상의 고층 아파트나 아파트 단지 부
KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 유회준 교수 연구팀이 실사에 가까운 이미지를 렌더링할 수 있는 인공지능 기반 3D 렌더링을 모바일 기기에서 구현, 고속, 저전력 인공지능(AI: Artificial Intelligent) 반도체인 메타브레인(MetaVRain)’을 세계 최초로 개발했다고 7일 밝혔다. 연구팀이 개발한 인공지능 반도체는 GPU로 구동되는 기존 레이 트레이싱 (ray-tracing) 기반 3D 렌더링을 새로 제작된 AI 반도체 상에서 인공지능 기반 3차원으로 만들어, 기존의 막대한 비용이 들어가는 3차원 영상 캡쳐 스튜디오가 필요없게 되므로 3D 모델 제작에 드는 비용을 크게 줄이고, 사용되는 메모리를 180배 이상 줄일 수 있다. 특히 블렌더(Blender) 등의 복잡한 소프트웨어를 사용하던 기존 3D 그래픽 편집과 디자인을 간단한 인공지능 학습만으로 대체하여, 일반인도 손쉽게 원하는 스타일을 입히고 편집할 수 있다는 장점이 있다. 한동현 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 지난 2월 18일부터 22일까지 전 세계 반도체 연구자들이 미국 샌프란시스코에 모여 개최한 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표됐다. 유 교수팀은 인공지
2021년 10월에 대한민국에 전례 없는 이상고온이 발생했다. 10월 상반기 (10월 1일~15일) 평균 기온은 19.9°C로 예년 평균보다 3.9°C나 높았으며 이는 수천 년에 한번 발생할 수 있는 매우 이례적인 사례였다. 한여름 폭염을 일으키는 기압계 패턴이 뒤늦게 나타나면서 남부지역은 일 최고 기온이 30°C 이상 기록되었고, 전국적으로 농작물을 포함해 많은 사회·경제적 피해가 나타났다. 2022년 11월에도 비슷한 강도의 극단적인 이상고온 현상이 관측되면서 가을철 폭염에 대한 경각심이 높아지고 있다. POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 환경공학부 민승기 교수, 김연희 연구교수 팀은 울산과학기술원, 국립기상과학원, 영국기상청과의 공동연구를 통해 지구온난화가 없었다면 2021년 10월과 같은 기록적인 이상고온의 출현은 거의 불가능함을 확인했다. 이 연구 결과는 ‘미국기상학회보(Bulletin of the American Meteorological Society)’ 특별호에 소개됐다. 연구팀은 이례적인 이상고온에 미치는 인간활동의 영향을 파악하기 위해서 CMIP6 전지구기후모델과 영국기상청의 대규모 앙상블 시뮬레이션 자료를 이용해 2021년 10월
진주문화관광재단은 2023년 3월 7일(화)『2023 전국생활문화축제』총감독으로 조영신 감독을 위촉하였다. 조영신 총감독은 2022 전국생활문화축제 추진위원, 2022 부천국제판타스틱영화제 ‘7월의 할로윈’ 총감독, 2022 금천하모니축제 예술감독, 2020 인천도시공사 펜타포트음악축제 총감독 등 전국권 대형 축제 총괄 경력이 풍부한 축제 전문가이다. 이번 진주시에서 치러질 2023 전국생활문화축제에서 조영신 총감독은 전국의 동호인들과 진주시민들이 함께 즐기기 위한 축제 행사 운영 총괄 등의 역할을 하게 된다. 진주시 조규일 시장은 총감독을 위촉하며 "전국의 생활문화인들이 함께 모여 교류하고 즐기는 전국생활문화축제를 올해 진주시에서 개최하게 되어 기쁘게 생각하며, 전국생활문화축제가 10주년을 맞는 뜻깊은 해이니 만큼 축제 도시 진주의 문화적 자원을 바탕으로 전국의 생활문화 동호인들이 시민들과 함께 생활문화로 하나 되는 행복한 경험을 쌓고 시대와 세대를 아우르는 축제가 될 수 있도록 함께 노력하겠다"고 전했다.
우리 몸에는 면역반응의 과도한 유도를 조절하고 자가면역질환의 발생을 억제하는 역할을 하는 조절 T세포가 있는데, 종양 내에 존재하여 면역세포의 암세포 제거 능력을 저해하는 조절 T세포만을 골라서 제거할 수 있는 암 면역치료법이 개발되어 화제다. KAIST(총장 이광형)는 의과학대학원 박수형 교수 연구팀이 KAIST 의과학대학원 신의철 교수, 삼성서울병원 서성일, 강민용 교수팀과 공동연구를 통해 종양 내 조절 T세포의 선택적 제거를 통한 신규 면역항암 전략을 제시했다고 6일 밝혔다. 이번 연구는 우리 몸에 존재하는 조절 T세포에는 영향을 주지 않으면서 종양 내에 존재하는 조절 T세포를 선택적으로 제거하는 것을 가능케 하는 새로운 표적 단백질인 시캠1(이후 CEACAM1)을 발굴하고, 이를 타겟으로 종양 내 조절 T세포를 선택적으로 제거했을 때, 최근 암 환자에게 널리 쓰이는 기존 면역항암제의 효능을 월등히 증가시킬 수 있음을 증명하였다. 암 환자의 종양 내 조절 T세포를 선택적으로 제거하는 치료의 개발은 많은 암 연구자들의 관심사다. 종양 내 조절 T세포를 선택적으로 제거하기 위해서는 해당 세포에만 특이적으로 높게 발현하는 이른바 표적 단백질을 발굴해야 한다.
흡연이 인체와 눈 건강에 해롭다는 것은 잘 알려진 사실이다. 통계적으로도 흡연자들에게 안구질환 발생 비율이 높다. 하지만 그 인과관계에 대해 명확히 밝혀진 바가 없는데, 최근 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀이 ‘인공 눈’을 개발해 흡연이 안구에 미치는 영향을 실험으로 확인했다. POSTECH 기계공학과 조동우 교수·장진아 교수·김종민 박사·통합과정 공정식 씨로 이뤄진 연구팀에서 두 가지의 얇은 막 형태의 안구 세포와 구조체를 하이브리드 멤브레인 프린팅 기술로 프린팅해 ‘혈관-망막-장벽’ 모델을 개발했다. 이 연구는 헬스케어 관련 소재 분야 권위지인 ‘어드밴스드 헬스케어 머터리얼즈(Advanced Healthcare Materials)’에 게재됐다. 망막 색소 상피(RPE)는 혈관-망막-장벽(oBRB)을 형성할 뿐만 아니라 안구 시스템에서 다기능적 역할을 한다. 따라서, RPE의 손실은 시력 손상을 일으켜 심각한 질병을 초래할 수 있다. 하지만 아직 RPE 손상과 관련된 질병을 치료하기 위한 효과적인 방법은 없다. 연구팀에서는 신약 개발에 사용할 수 있을 정도의 기능이 모방된 인공 눈(체외 모델)이 부족하다는 사실에 주목하고, 이를 해결하기
성공적인 치과 임플란트 치료를 위해 중요한 요소 중 하나는 임플란트 주변 치주조직의 상태인 것으로 잘 알려져 있다. 임플란트의 장기적 성공율을 높이기 위해서는 임플란트 주변에 충분하고 건강한 치조골의 존재는 필수적이다. 치조골이 부족하여 임플란트를 심기에 어려운 경우라면 임플란트 수술시 또는 미리 충분한 양의 치조골을 만들어야만 한다. 최근 국내연구팀이 임플란트용 차폐막 코팅을 개발함으로써 치조골 이식의 성공률이 높아질 것으로 기대된다. POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 화학공학과 차형준 교수팀은 경북대 융합학부 조윤기 교수팀, 고려대 안암병원 구강악안면외과 전상호 교수팀과의 공동연구를 통해 연조직 세포을 차단하는 동시에 줄기세포를 포함한 뼈 전구세포를 끌어당기고, 탑재된 골형성단백질(BMP-2)을 지속성 있게 방출함으로써 골 재생을 획기적으로 높일 수 있는 임플란트용 차폐막 코팅을 개발했다. 골 유도 재생술은 뼈가 자랄 수 있는 공간을 확보하는 동시에 섬유아세포와 같은 골세포 이외의 세포들이 뼈의 결손 부위에 접근하는 것을 차단함으로써, 다른 세포의 방해 없이 뼈를 자라게 할 수 있어 치과 임플란트 영역에서 널리 사용됐다. 하지만, 골 결손부의
조류독감, 코로나19와 같은 전염병과 인간이 싸워나갈 수 있는 것은 바로 미생물의 구조를 살필 수 있는 “눈”이 있기 때문이다. 안토니 레벤후크가 17세기 처음 미생물을 단식 현미경으로 관찰한 이래, 지금까지 인간은 현미경을 통해 미생물을 관찰하고 다양한 생존 방법을 발견해왔다. 최근에는 전자빔(beam)을 이용하여 광학현미경으로는 볼 수 없는 아주 작은 크기의 미생물 세포나 구조를 관찰할 수 있게 됐다. 특히 주사형 투과전자현미경(STEM, Scanning Transmission Electron Microscope)은 시료의 구조는 물론 구조와 특성이 발현되는 상관관계까지 이해할 수 있도록 하는 선구적인 현미경이다. POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 신소재공학과 최시영 교수‧통합과정 고경준 씨, 연세대 양세정 교수‧박사과정 한중훈 씨 팀은 머신러닝을 이용해 이 주사형 투과전자현미경으로 얻은 원자구조 영상을 1분 이내에 나노미터(nm, 10억분의 1m)보다 작은 피코미터(pm, 1조분의 1m) 수준까지 정확하게 해석할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 또, 이 기술을 바탕으로 다양한 기능성 산화물 재료를 자동으로 분석할 수 있는 소프트웨어를 만들
차세대 6G 무선통신, 양자 분광 기술, 나아가 군용 레이더 기술을 실현하고, 6G 통신 기기 간 주파수 표준으로 이용될 수 있는 넓은 대역의 테라헤르츠파 응용 기술이 개발되어 획기적인 성능 향상을 가져올 것으로 예상된다. KAIST(총장 이광형)는 기계공학과 김승우, 김영진 교수 공동연구팀이 차세대 6G 이동통신 대역으로 알려진 테라헤르츠 대역에서 세계 최고 수준의 안정도를 가지는 초안정 테라헤르츠파 생성 원천기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 차세대 테라헤르츠파 기술을 선점/선도하기 위해서는, 핵심 테라헤르츠 소자들에 대한 개발, 평가 및 선점이 필수적이다. 하지만, 테라헤르츠 전송, 변조 및 검출 소자들에 대한 평가를 수행할 수 있는, 초안정 표준급 테라헤르츠 신호 생성에 어려움이 있어, 이러한 핵심 소자들에 대한 접근에 지금까지 제한이 존재해 왔다. 기존의 테라헤르츠파 생성 방식은 상대적으로 낮은 주파수 안정도를 가지는 마이크로파 원자시계에 기반한 것으로, 최근 개발된 광 시계와 비교하여서는 수천 배 이상 낮은 안정도를 보여 왔다. 이를 극복하기 위해, 연구팀에서는 천조분의 일(1/1,000,000,000,000,000)의 안정도를 가지는 매우 정밀한 광
우리 사회가 요구하는 정보의 양이 기하급수적으로 증가하면서, 새로운 광전자 소자 개발의 중요성이 나날이 커지고 있다. 최근 차세대 고집적화를 구현하고자 미시적 공간에서 광자를 자유자재로 제어할 수 있는 소재, 즉 광결정(Photonic crystal)이 기존 광소자의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 주목받고 있다. POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 연구팀이 이런 광결정 연구의 기초가 되는 계산 프로그램을 개발했다. POSTECH 기계공학과·화학공학과 노준석 교수·광주과학기술원(GIST) 기계공학부 김민경 조교수 연구팀이 결합쌍극자모델 기반의 광밴드 구조 계산 프로그램(CDPDS)을 개발하고, 온라인을 통해 무료로 배포했다. 이번 연구 성과는 최근 수리물리 및 컴퓨터공학 분야 권위지 ‘컴퓨터 피직스 커뮤니케이션스(Computer Physics Communications)’에 게재됐다. 위상광학(topological photonics) 연구에서는 광결정의 밴드 구조 계산, 서로 다른 두 광결정 사이에서의 경계 밴드구조 계산, 광결정 단위 구조체를 이용한 위상학적 상태 계산 등 다양한 시뮬레이션을 진행해야 한다. 하지만, 이런 계산들은 시뮬레이션 세팅이
국제고체회로학회(International Solid-State Circuits Conference, 이하 ISSCC)는 세계 반도체올림픽이라고 불리며 70주년 기념식을 올해 2월 20일 미국 샌프란시스코 메리어트 호텔에서 개최했다. KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 유회준 교수가 63편의 논문을 발표한 실적으로 동양인으로서 유일하게 톱5에 들어 최다 논문 발표자로 선정되었다고 1일 밝혔다. 유 교수는 ISSCC의 설립 41년이 지난 1995년에 현대전자(現 SK하이닉스)에서 세계 최초로 256M SDRAM을 개발한 뒤 이를 동 학회에서 한국 최초 논문을 발표한 바 있다. 이후 유 교수 연구팀은 KAIST로 옮겨 2000년부터 2023년까지 62편의 논문을 발표하여 동 학회에서 총 63편의 논문을 발표했다. 1996년에 유 교수가 집필한 `DRAM의 설계'라는 책은 삼성전자나 하이닉스 기술자들의 필독서로 활용됐다. 또한, 동 학회에서 DRAM 관련 반도체에 대해 5편, 바이오메디컬용 반도체 및 저전력 무선 통신용 칩에 대해 총 26편, 증강현실(AR)용 웨어러블 반도체에 대해 총 14편 발표했다. 특히 2008년부터 인공지능 반도체를 연구하기 시작해
국내 연구진과 중소기업이 힘을 모아 초당 250억 개 비트(bit)를 광섬유 케이블을 통해 장거리 전송이 가능한 광원소자를 국내 최초로 상용화하는데 성공했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 광통신 전문기업인 ㈜엘디스와 함께 25Gbps 속도로 30km이상 데이터 전송이 가능한 전계흡수변조형 광원소자 상용화에 성공했다고 밝혔다. 이로써 데이터 트래픽 폭증에 대응하고 5G 이동통신 네트워크 수요에 대응할 수 있는 기술 기반을 다졌다. 그동안 5G 이동통신 등 대용량 통신서비스를 수용하기 위해서는 전류인가방식으로 광원을 직접 변조하여 온·오프해 왔다. 하지만, 이 방식은 광원소자의 전류 충·방전 시간 지연과 이에 따른 변조속도 감소와 신호품질 저하라는 한계가 있었다. ETRI는 이러한 문제점을 해결하고자 전계흡수변조형 광원소자를 개발해 냈다. 이 방식은 일정한 세기로 빛을 방출하는 광원소자의 출력단에 전압인가에 따라 순간적으로 빛을 흡수해 광출력 세기를 조절한다. 이를 통해 연구진은 광원소자의 출력단에 온·오프 신호를 만들 수 있는 전계흡수 변조기(EAM)가 집적된 형태로 제작했다. 기존 직접변조 방식의 문제점이던 변조속도 감소와 신호품질 저하 문제의 해결이 가능
KAIST(총장 이광형)는 바이오및뇌공학과 최정균 교수와 의과학대학원 박종은 교수 공동연구팀이 인공지능과 빅데이터 분석을 기반으로 스마트 면역세포를 통한 암 치료의 핵심 기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 키메라 항원 수용체(Chimeric antigen receptor, CAR)가 논리회로를 통해 작동하게 함으로써 정확하게 암세포만 공략할 수 있도록 하는 차세대 면역항암 치료법으로 기대가 모아진다. 이번 연구는 분당차병원 안희정 교수와 가톨릭의대 이혜옥 교수가 공동연구로 참여했다. 최정균 교수 연구팀은 수백만 개의 세포에 대한 유전자 발현 데이터베이스를 구축하고 이를 이용해 종양세포와 정상세포 간의 유전자 발현 양상 차이를 논리회로 기반으로 찾아낼 수 있는 딥러닝 알고리즘을 개발하고 검증하는 데 성공했다. 이 방법론으로 찾아진 논리회로를 장착한 CAR 면역세포는 마치 컴퓨터처럼 암과 정상세포를 구별하여 작동함으로써 부작용 없이 암세포만 정확하게 공략하는 것이 가능하다. KAIST 바이오및뇌공학과 권준하 박사, 의과학대학원 강준호 박사과정 학생이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology
현대인의 내장이 예민해지고 있다. 과민성대장증후군이나 과민성방광증후군과 같이 감염이 없고 다른 명백한 질환이 없으면서도 갑작스런 증상을 호소하는 환자가 늘고 있는 것도 이런 경향을 엿볼 수 있다. 최근 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환)·KAIST(한국과학기술원, 총장 이광형) 공동연구팀이 과민한 방광을 관찰할 수 있는 센서를 개발했다고 밝혔다. POSTECH IT융합공학과 박성민 교수·임영수 씨, KAIST 신소재공학과 스티브 박 교수·오병국 씨로 이뤄진 공동연구팀에서 내장 기관의 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있는 초유연 하이드로젤 기반 이식형 센서 및 신호 분석 플랫폼 개발했다. 이번 연구성과는 바이오센서 분야의 세계적인 저널 ’바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)‘에 게재됐다. 과민성 방광 증후군은 특별한 질병 없이 자주 참을 수 없을 정도의 매우 급작스러운 요의를 느끼고, 수면 중에도 자주 소변을 보는 질환이다. 이 병은 그 자체가 생명을 위협하지는 않지만, 환자 삶의 질을 크게 떨어뜨려 사회생활을 어렵게 한다. 지금까지 과민성 방광의 치료를 위해서 주로 약물처치에 의존하고 있으나 크게