KAIST

기존 광센서에 사용되는 실리콘 반도체는 빛에 대한 반응성이 낮고, 2차원 반도체 MoS₂(이황화 몰리브덴)는 너무 얇아 전기적 특성을 조절하는 도핑 공정이 어려워 고성능 광센서 구현에 한계가 있었다. 우리 대학 연구팀은 이 기술적 한계를 극복하고, 광원이 존재하는 환경에서 전력 없이 작동하는 세계 최고 성능의 무전력 광센서를 개발했다. 향후 웨어러블 기기, 생체 신호 모니터링, IoT 기기, 자율주행 자동차, 로봇 등에 광원만 있으면 배터리 필요없이 정밀한 센싱이 가능한 시대를 앞당겼다.  우리 대학 전기및전자공학부 이가영 교수 연구팀이 외부 전원 공급 없이 작동하는 무전력 광센서를 개발했다고 14일 밝혔다. 이 센서는 기존 제품보다 민감도가 최대 20배 향상돼, 현재까지 공개된 동급 기술 가운데 최상위 수준의 성능을 보였다.  이가영 교수 연구팀은 전기 에너지를 공급하지 않아도 빛이 있는 환경이라면 스스로 전기 신호를 만들어 낼 수 있는 ‘PN 접합 구조’ 광센서를 ‘도핑’없이 반도체를 전기 신호에 매우 민감하게 하는 ‘반데르발스 하부 전극’을 도입하여 만들어 냈다.  먼저 ‘PN 접합’은 반도체에서 P형(정공이 많은)과 N형(전자가 많은) 재료를 접합한 구조로 이 구조는 빛을 받았을 때 전류를 한 방향으로 흐르게 만들기 때문에, 광센서나 태양전지의 핵심 요소로 알려져 있다.  PN 접합을 제대로 만들려면 보통 ‘도핑’이라는 공정이 필요한데 이것은 반도체에 일부러 불순물을 넣어서 전기적 특성을 바꾸는 작업이다. 하지만 MoS₂(이황화 몰리브덴) 같은 2차원 반도체는 원자 몇 겹 두께밖에 안 되기 때문에, 기존 반도체처럼 도핑을 하면 오히려 구조가 망가지거나 성능이 떨어질 수 있어 이상적인 PN 접합을 만들기 힘들다는 한계가 있다.  연구팀은 기존의 한계를 극복하고 소자의 성능을 극대화하기 위해 ‘반데르발스 전극’과 ‘부분 게이트(Partial Gate)’라는 두 가지 핵심 기술을 도입한 새로운 소자 구조를 고안했다. ‘부분 게이트(Partial Gate)’구조는 2차원 반도체의 일부 영역에만 전기 신호를 걸어서, 한쪽은 P형처럼, 다른 쪽은 N형처럼 작동하게 제어하는 방식이다. 이렇게 하면 도핑 없이도 전기적으로 PN 접합처럼 작동하게 만들 수 있다.  그리고 기존 금속 전극은 반도체와 강하게 화학적으로 결합해 반도체 고유의 격자 구조를 손상시킬 수 있다는 점을 고려하여, 반데르발스 힘으로‘반데르발스 하부 전극(Van der Waals Bottom Electrode)’에 부드럽게 붙게 하여, 2차원 반도체의 본래 구조를 유지하면서도 전기 신호를 잘 전달해 주었다.  이는 소자의 구조적 안정성과 전기적 성능을 동시에 확보할 수 있는 혁신적 접근으로 얇은 2차원 반도체에서도 구조를 망치지 않고 전기적으로 잘 작동하는 PN 접합을 구현한 것이다.  이 기술의 혁신을 통해, 연구팀은 도핑 없이도 고성능 PN 접합 구현에 성공하여 외부 전원이 없어도, 빛을 받기만 하면 아주 민감하게 전기 신호를 생성할 수 있어 빛을 감지하는 민감도(응답도)는 21 A/W 이상이고, 이는 전원이 필요한 기존 센서보다 20배 이상이고, 실리콘 기반 무전력 센서보다 10배, 기존 MoS₂센서보다 2배 이상 높은 수준이다. 이 정도의 민감도는 생체 신호 탐지나 어두운 환경에서도 작동 가능한 고정밀 센서로 바로 응용될 수 있다는 의미다. 이가영 교수는 “실리콘 센서에서는 상상도 못 했던 민감도를 달성했고 2차원 반도체는 너무 얇아서 기존처럼 도핑 공정을 적용하기가 어려웠지만 그런 도핑 공정 없이도 전기 흐름을 제어하는 PN 접합을 구현하는데 성공했다.”고 말했다. 이어 “이 기술은 센서뿐만 아니라 스마트폰이나 전자기기 내부에서 전기를 조절하는 핵심 부품에도 활용이 가능하여, 미래형 전자기기의 소형화·무전력화를 앞당길 수 있는 기반이 될 것”이라고 강조했다. 전기및전자공학부 황재하, 송준기 박사과정 학생이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 재료과학 분야의 세계적인 학술지‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials, IF 19)’에 지난 7월 26일 자로 온라인 게재됐다. ※논문 제목: Gated PN Junction in Ambipolar MoS2 for Superior Self-Powered Photodetection ※DOI: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202510113  한편, 이번 연구는 한국연구재단, 한국기초과학지원연구원, 삼성전자, 한국산업기술진흥원의 지원을 받아 수행됐다.

KAIST는 산업체의 실질적 기술 수요에 기반한 연구 주제 도출, 고급 AI 인재 양성, 연구 성과의 산업 현장 실증을 통해 AI 기술의 산업 적용(AX, AI Transformation) 전환을 주도하고 있다. 이러한 가운데, KAIST가 과학기술정보통신부 주관 생성AI 국가R&D 사업에서 AI 핵심기술 개발에 나서며, 국내 AI 기술 경쟁력 강화에 앞장서고 있다고 13일 밝혔다.  우리 대학은 이번 ‘생성AI 선도인재양성사업’에서 산업체 주관 2개 과제와 기관 주관 1개 과제 등 총 3개 과제 모두의 공동연구기관으로 선정됨으로써, 생성형 AI의 핵심 기술 개발과 산학협력 기반 실무형 핵심 인재 양성이라는 이중 과제를 함께 수행하게 됐다.  또한 ‘독자 AI 파운데이션 모델 개발’사업에서는 총 5개 컨소시엄 중 4개에 우리 교수진이 핵심 연구진으로 참여해, 명실상부한 국내 생성 AI 연구의 중심 축 역할을 하고 있다.  생성AI 선도인재양성사업에서 각 과제당 67억 원, 독자 AI 파운데이션 모델 개발 사업에서 각 컨소시엄은 GPU 인프라 등 총 2,000억 원 규모의 정부 지원을 받는다.  2028년 말까지 진행되는 ‘생성AI 선도인재양성사업’의 일환으로, 우리 대학은  LG AI연구원과 협력, 전산학부 박노성 교수가 KAIST 책임연구자로 참여해 피지컬(Physical) AI 분야 연구를 수행한다. 이 사업은 물리 법칙에 기반한 이미지·비디오 생성 기술과 세계 모델(World Model) 개발에 집중한다.  특히 AI가 물리 세계의 실제 규칙을 더 정밀하게 학습하도록 설계된 모델 구조를 제안한 연구를 박노성 교수팀과 윤성의 교수팀이 진행하고 있고, 이는 물리 기반 생성형 AI(피지컬 AI)의 핵심 기술로 평가받고 있다. 또한 이 과제에는 AI 분야에서 세계적으로 주목받는 성과를 내고 있는 전산학부 박노성, 이재길, 황지영, 윤성의, 김현우 교수가 공동 참여한다. 이들은 올해 AI 분야 최고 학회인 ICLR, ICRA, ICCV, ICML에서 ▲물리 법칙 기반 올리비에-리치 플로우(Ollivier-Ricci Flow) 연구(ICLR 2025, 박노성 교수) ▲사족보행 로봇의 내비게이션 효율성 향상 기술(ICRA 2025, 윤성의 교수) ▲텍스트-비디오 검색을 위한 멀티모달 대형언어모델(ICCV 2025, 김현우 교수) ▲지식 생성을 위한 구조적 표현 학습(ICML 2025, 황지영 교수) 등을 발표했다.  NC AI와의 협력 사업에서는 전산학부 김태균 교수가 책임연구자로 참여해 멀티모달 AI 에이전트 기술을 개발한다. 3D 모델링, 애니메이션, 아바타 표정 생성, 캐릭터 AI 등 게임 산업 전반에 적용 가능한 기술을 연구한다. 게임 제작 파이프라인을 효율화하여 산업 현장을 경험함으로써 실무형 AI 인재를 육성하는 데 기여할 전망이다.  가상세계와 게임 산업에서 몰입감 있는 아바타 구현의 핵심 기술을 개발하고 있는 책임연구자인 김태균 교수는 3차원 컴퓨터 비전, 생성 AI의 석학으로, 이번 메타와 공동 연구를 통해 개발한 1인칭 시점 전신 동작 확산 모델을 VR·AR 환경에 적용할 것이다. NC와의 사업에는 전산학부 김태균, 성민혁, 오태현 교수와 문화기술대학원 이성희, 우운택, 노준용, 임경태 교수가 참여한다. 이들은 CVPR 2025와 ICLR 2025에서 ▲ 1인칭 시점 전신 동작 확산 모델(CVPR 2025, 김태균 교수) ▲ 이미지 생성을 위한 확률적 확산 동기화 기술(ICLR 2025, 성민혁 교수) ▲ 대규모 3차원 얼굴 메시 비디오 데이터셋 구축(ICLR 2025, 오태현 교수) ▲ 사물 적응적 에이전트 동작 생성 기술 InterFaceRays (Eurographics 2025, 이성희 교수) ▲ 3차원 뉴럴 얼굴 편집 기술 (CVPR2025, 노준용 교수) ▲ 다국어 시각-언어 모델의 선택적 검색 증강 기술 연구(COLING2025, 임경태 교수) 등 세계적인 성과를 발표한 바 있다. 한국전자기술연구원(KETI) 주관 사업에는 김재철AI대학원 김승룡 교수가 생성AI 기술 개발 등에 참여한다. 김 교수팀은 최근에 어도비 리서치(Adobe Research), 구글 딥마인드(Google DeepMind) 등과 함께 비디오 데이터에서 강인한 점추적 정보를 추출하는 기술을 개발하여 비디오를 명확히 이해하고 생성하는 핵심 기술을 제시했다.  각 산업체 파트너는 우리 대학과 공동 강의를 개설하고 보유한 생성AI 파운데이션 모델을 교육·연구용으로 제공한다. 선발된 우수 학생들은 산업체에 파견되어 실무 중심의 연구를 수행하며, 우리 교수진은 LG AI연구원이 설립한 자체 AI 대학원에서 겸임교수로도 활동할 예정이다. 한편 과기정통부 '독자 AI 파운데이션 모델 개발' 사업에 우리 대학은 4개 컨소시엄에 참여해 독보적인 존재감을 보였다.  NC AI 컨소시엄에서는 전산학부 김태균, 윤성의, 박노성, 황지영, 성민혁 교수가 참여해, 멀티모달 파운데이션 모델(LMM) 및 로봇 기반 모델 개발에 집중한다. 특히 공간·물리·시간 상식을 학습하는 방식의 LMM 개발에 주력한다. 즉, 글·그림·영상·소리 등 다양한 정보를 동시에 이해하고 처리할 수 있는 '만능 AI 두뇌'를 가지고 물리 세계를 이해하고 상호작용할 수 있는 차세대 멀티모달 AI 모델 개발에 최적화된 연구팀을 구성했다.  업스테이지 컨소시엄에는 데이터 AI, NLP(자연언어) 각 분야 석학인 전산학부 이재길, 오혜연 교수와 LLM 전문가인 문화기술대학원 임경태 교수가 참여해 금융, 법률, 제조 등 산업별 버티컬 모델 개발을 담당한다. 우리 대학 연구진은 산업 현장에서 바로 적용 가능하고 각 산업에 맞는 실용적 AI 모델 개발에 집중한다.  네이버 컨소시엄에는 멀티모달 학습, 조합적 언어시각 모델에 핵심기술을 가진 전산학부 오태현 교수, 언어 모델을 사용하여 비디오 추론, 생성 방법론을 제시한 김현우 교수와, 김재철AI대학원 및 전자과 교수진이 공동 참여한다.  SKT 컨소시엄에는 텍스트-이미지 생성, 인간 선호도 모델링, 시각적 로봇 조작 기술 개발에서 탁월한 성과를 보이는 김재철AI대학원 이기민 교수가 참여한다. 이 기술은 통신사의 개인화 서비스와 맞춤형 AI 솔루션 개발에 핵심적 역할을 할 것으로 전망된다. 이번 성과는 KAIST가 추진해 온 산업 수요 기반 연구와 현장 실증 중심의 AI 기술 개발 전략이 결실을 맺은 것으로 평가된다.  우리 대학 이광형 총장은 "AI 기술이 학문적 성과를 넘어 산업과 연결되고 실용화되기 위해서는 정부의 지속적 지원과 산학협력 중심의 연구·교육이 핵심”이라며 "KAIST는 앞으로도 산업 현장의 문제를 해결하고 AI 생태계 경쟁력을 높이는 실질적 기여에 힘쓸 것”이라고 밝혔다.  또한 이번 독자 파운데이션 모델 개발 사업에서 KAIST 주관기관으로 지원됐던 김재철AI대학원 황성주 교수 주도의 프로젝트는 아쉽게도 최종 선정에는 이르지 못했지만, 독창적인 접근과 과감한 시도가 돋보인 의미 있는 도전으로 평가받고 있다. 이 총장은 “선정 여부와 관계없이 이러한 시도가 축적되며 대한민국 AI 생태계를 더욱 풍요롭게 만들 것”이라고 덧붙였다.

텍스트 기반 대규모 언어 모델(LLM)인 ChatGPT 등과 함께, 산업 현장에서는 금융 거래, 주식, SNS, 환자기록, 등 비정형 데이터를 그래프 형태로 분석하는 GNN(Graph Neural Network) 기반의 그래프 AI 모델이 적극 활용되고 있다. 하지만 전체 그래프를 한 번에 학습(풀 그래프 학습)하는데 막대한 메모리와 GPU 서버가 필요하다는 한계점이 있다. KAIST 연구진이 단 한 대의 GPU 서버만으로도 대규모 GNN 모델을 최고속 학습할 수 있는 세계 최고 성능의 소프트웨어 기술 개발에 성공했다.  우리 대학 전산학부 김민수 교수 연구팀이 여러 대의 GPU 서버를 활용하는 기존 방식과 달리 한 대의 GPU 서버에서 대규모 풀(full) 그래프 AI 모델을 빠르게 학습하고 추론할 수 있는 GNN 시스템 ‘FlexGNN(플렉스지엔엔)’을 개발했다고 13일 밝혔다. FlexGNN은 기존 기술 대비 학습 속도를 최대 95배 향상한다.  최근 기후, 금융, 의료, 제약, 제조, 유통 등 다양한 분야에서는 데이터를 정점과 간선으로 구성된 그래프 형태로 변환해 분석 및 예측하는 사례가 증가하고 있다.  전체 그래프를 모두 학습에 활용하는 풀 그래프 방식이 더욱 우수한 정확도를 보이지만, 학습 과정에서 대규모의 중간 데이터(intermediate data)가 발생해 메모리 부족 현상이 빈번히 발생하고, 여러 서버 간의 데이터 통신으로 인해 학습 시간이 길어지는 한계가 있었다.  연구팀이 개발한 FlexGNN은 이러한 문제를 극복하기 위해 여러 대의 GPU 서버 대신 단일 GPU 서버에서 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)와 메인 메모리를 활용한 최적의 AI 모델 학습을 수행한다.  특히 데이터베이스 시스템의 질을 최적화시키는 AI 퀴리 최적화 학습을 통해 GPU-메인 메모리-SSD 계층 간 모델 파라미터, 학습 데이터, 중간 데이터를 최적의 시점과 방식으로 계산을 시키는 새로운 학습 최적화 기술을 개발했다. 이를 통해 FlexGNN은 데이터 크기, 모델 규모, GPU 메모리 등 가용 자원 상황에 따라 유연하게 최적의 학습 실행 계획을 생성해 높은 자원 효율성과 학습 속도를 구현한다.  그 결과, 메인 메모리 용량을 훨씬 초과하는 데이터에 대해서도 GNN 모델을 학습하며, 단일 GPU 서버에서도 최대 95배 빠르게 학습이 가능해졌다. 특히 기후 예측 등에서 슈퍼컴퓨터보다 정밀한 분석이 가능한 풀 그래프 AI 구현이 현실화됐다. 우리 대학 김민수 교수는 “날씨 예측과 신소재 발견 등 복잡한 문제를 해결하는데 풀 그래프 GNN 모델이 활발히 활용되면서 관련 기술의 중요성이 점점 높아지고 있다”며 “FlexGNN이 그동안 어려움으로 남아 있던 그래프 AI 모델의 학습 규모와 속도 문제를 획기적으로 해결한 만큼, 다양한 산업 분야에 널리 활용되기를 기대한다”고 밝혔다.  이번 연구는 전산학부 배정민 박사과정이 제1 저자로, 김민수 교수창업기업인 (주)그래파이의 한동형 CTO가 제2 저자로 참여했으며, 김 교수가 교신저자를 맡았다. 연구 결과는 세계적 권위의 데이터마이닝 학술대회인 ‘ACM KDD’에서 지난 8월 5일에 발표됐다. FlexGNN 기술은 향후 (주)그래파이의 그래프 DB 솔루션인 그래프온(GraphOn)에도 적용될 예정이다. ※ 논문제목: FlexGNN: A High-Performance, Large-Scale Full-Graph GNN System with Best-Effort Training Plan Optimization ※ DOI: https://doi.org/10.1145/3711896.3736964  한편, 이번 연구는 과기정통부 IITP SW스타랩과 IITP-ITRC, 그리고 한국연구재단 중견과제의 지원을 받아 수행됐다.

ERG(망막전위도, Electroretinography)는 망막의 기능이 정상적으로 작동하는지 측정할 수 있는 안과 진단법으로, 유전성 망막질환 진단이나 망막 기능 저하 여부 등 검사에 폭넓게 활용된다. 한국 연구진이 지금까지는 어두운 공간에 고정형 장비를 이용했던 기존 망막 진단 방식을 대체할 ‘초박막 OLED’를 탑재한 무선으로 구동되는 차세대 안과 진단 기술을 개발했다. 이번 기술은 향후 근시 치료, 안구 생체신호 분석, 증강현실(AR) 시각 전달, 광 기반 뉴로자극 등 다양한 분야로 응용이 가능할 것으로 기대된다.  우리 대학 전기및전자공학부 유승협 교수 연구팀이 서울대분당병원(원장 송정한) 우세준 교수, POSTECH(총장 김성근) 한세광 교수, ㈜ PHI 바이오메드(대표이사 한세광), 국가과학기술연구회(NST 이사장 김영식) 산하 한국전자통신연구원(ETRI, 원장 방승찬)과의 공동연구를 통해, 유기발광다이오드(OLED)를 활용한 세계 최초의 무선 콘택트렌즈 기반 웨어러블 망막 진단 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다. 이 기술은 큰 특수 광원 설치 없이 렌즈 착용만으로도 망막전위검사를 수행할 수 있어, 기존 복잡한 안과 진단 환경을 획기적으로 간소화할 수 있다.  기존 ERG는 고정형 Ganzfeld(대형 망막전위도(ERG) 검사기) 장비를 이용해 어두운 방 안에서 환자가 눈을 뜨고 정지한 상태로 검사를 받아야만 했다. 이는 공간적 제약뿐 아니라 환자 피로도와 협조도의 문제를 수반했다.  공동 연구팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해, 머리카락보다 6~8배 얇은 초박막 유연 OLED(두께 약 12.5 μm*)를 ERG용 콘택트렌즈 전극에 집적하고, 무선 전력 수신 안테나와 제어 칩을 함께 탑재해 독립 구동이 가능한 시스템을 완성했다. *12.5 μm: 머리카락의 평균 두께가 약 70~100μm이므로, 이 OLED는 머리카락보다 6~8배 얇음 특히 전력 전송에는 안정적인 무선 통신에 적합한 433MHz 공진 주파수를 이용한 무선 전력 전송을 채택하고, 이를 스마트폰과 연동되는 수면안대 형태의 무선 컨트롤러로 구현해 실사용 가능성을 높였다.  기존 빛을 눈에 쏘이도록 개발되고 있는 스마트 콘택트렌즈형 광원은 대부분 무기 LED를 활용했으나, 딱딱한 형태의‘무기 LED’는 점광원(한 점에서 너무 강하게 빛이 나옴) 특성으로 인해 열 집적 문제에 취약하므로, 사용 가능한 광량에 한계가 있을 수 밖에 없다. 이에 반해 OLED는 면광원으로, 넓고 균일한 조사가 가능하며, 저휘도 조건에서도 충분한 망막 반응을 유도할 수 있다. 실제 본 연구에서는 비교적 낮은 밝기의 126니트(nit)의 휘도* 조건에서도 안정적인 ERG 신호를 유도, 기존 상용 광원과 동등한 수준의 진단 신호를 확보했다. *휘도: 어떤 표면이나 화면이 얼마나 밝게 빛을 내는지를 나타내는 수치로 스마트폰 화면 밝기는 약 300~600 nit (최대 1000 nit 이상 가능)임  동물실험 결과, OLED 콘택트렌즈를 착용한 토끼의 눈에서 표면 온도가 27°C 이하로 유지돼 눈을 덮고 있는 각막에 열로 인한 손상을 주지 않았고, 고온 다습한 환경에서도 빛을 내는 성능이 유지됨으로써 실제 임상 환경에서도 유효하고 안정적인 ERG 검사 도구가 될 수 있음을 입증했다.  유승협 교수는 "초박막 OLED의 유연성과 확산광 특성을 콘택트렌즈에 접목한 것은 세계 최초의 시도이며, 이번 연구는 기존 스마트 콘택트렌즈 기술을, 빛을 이용한 접안형 광 진단·치료 플랫폼으로 확장하는 데 도움이 될 것”이라며 "디지털 헬스케어 기술 확대에 도움이 될 수 있으면 좋겠다”고 밝혔다. 우리 대학 심지훈 박사, 채현욱 박사, 김수본 박사가 공동 제 1저자로 ㈜PHI 바이오메드의 신상배 박사와 협력해 핵심적 역할을 담당했으며, 유승협 교수(KAIST 전기및전자공학부), 한세광 교수(POSTECH 신소재공학과), 우세준 교수(서울대학교 분당병원)가 교신저자로 참여한 이번 연구 성과는 국제 권위지 에이시에스 나노(ACS Nano)에 온라인으로 5월 1일에 게재되었다. ※논문 제목: Wireless Organic Light-Emitting Diode Contact Lenses for On-Eye Wearable Light Sources and Their Application to Personalized Health Monitoring ※DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.4c18563 ※ 관련 연구 동영상: http://bit.ly/3UGg6R8

우리 몸속 세포들은 신경, 면역, 혈관 기능을 조절하기 위해 다양한 신호 분자(signaling molecules)를 주고받는다. 그중 일산화질소(NO)와 암모니아(NH₃)는 특히 중요한 역할을 하지만, 이들은 불안정하거나 기체 상태로 존재해 외부에서 생성하거나 조절하기가 매우 어려웠다. 우리 연구진이 전기 자극 하나만으로 세포 안팎에서 원하는 신호 물질을 생성하고, 이를 통해 세포 반응을 마치 전기 스위치처럼 켜고 끌 수 있는 플랫폼을 개발했다. 향후 전자약, 전기유전학, 맞춤형 세포 치료 등 미래형 의료 기술의 핵심 기반으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.  우리 대학 생명화학공학과 박지민 교수 연구팀이 생명화학공학과 김지한 교수팀과의 공동연구를 통해, 전기 신호만으로 일산화질소와 암모니아 신호 물질을 원하는 순간에 생성할 수 있고 세포의 반응 시점·범위·지속 시간까지 조절할 수 있는 고정밀 생체 제어 플랫폼인 ‘바이오전기합성(Bioelectrosynthesis) 플랫폼’을 개발했다고 11일 밝혔다.  연구팀은 몸속 질산염(Nitrite, NO2-) 환원효소가 작동하는 것에 아이디어를 얻어, 하나의 물질(질산염, Nitrite, NO2-)로부터 생체 신호 물질인 일산화질소와 암모니아를 선택적으로 생성할 수 있는 전기 기반 기술을 구현하는데 성공했다.  연구팀은 촉매에 따라 만들어지는 신호 물질이 달라지는 점을 기반으로, 질산염을 단일 전구체로 사용하여 구리-몰리브덴-황 기반 기본 촉매(Cu2MoS4)와 철이 들어간 촉매(FeCuMoS4)를 활용하여 암모니아와 일산화질소 신호 물질을 각각 선택적으로 합성하는데 성공했다. 연구팀은 전기화학 실험과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해,‘철’이 일산화질소와 강하게 결합해 철이 있는 촉매를 쓰면 일산화질소가 더 잘 만들어지고, 철이 없는 촉매를 쓰면 암모니아가 더 잘 만들어지는 식으로 생성 비율을 제어한다는 사실을 규명했다. 즉, 촉매만 교체하면 전기 신호만으로 일산화질소 또는 암모니아 신호 물질을 자유롭게 생성할 수 있음을 입증했다.  연구팀은 이 플랫폼을 이용해 인간 세포에 발현시킨 TRPV1(통증·온도 자극을 느끼게 하는 센서)와 OTOP1(산·암모니아 등 pH 변화를 감지하는 센서) 같은 이온 채널들을 전기 신호로 작동시키는데도 성공했다. 또한, 전압의 세기와 작동 시간을 조절함으로써 세포 반응의 시작 시점, 반응 범위, 종료 시점을 자유롭게 조절할 수 있음도 실험적으로 입증했다. 말 그대로 마치 전기 스위치를 켜고 끄듯이 세포 신호를 조절하는 기술이 가능해진 것이다.  박지민 교수는 “이번 연구는 전기로 다양한 신호 물질을 선택적으로 생산해 세포를 정밀하게 조절할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다”며, “신경계나 대사질환을 대상으로 한 전자약 기술로의 확장 가능성도 크다”고 밝혔다.  생명화학공학과 이명은, 이재웅 박사과정 연구원이 제1 저자로, 김지한 교수가 공저자로 참여했고 연구 결과는 화학 및 화학공학 분야 최고 권위지 중 하나인‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’에 지난 7월 8일 게재(온라인 공개는 8월 4일) 됐다. ※ 논문명 (1): Bioelectrosynthesis of Signaling Molecules for Selective Modulation of Cell Signaling (저자 정보 : 박지민(KAIST, 교신저자), 이명은(KAIST, 제1 저자), 이재웅(KAIST, 공동 제1 저자), 김지한 (KAIST, 공저자) 포함 총 7명) ※ DOI: https://doi.org/10.1002/ange.202508192  이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 수행됐다.

우리 대학 원자력및양자공학과 박상후 교수가 세계적으로 권위 있는 두 플라즈마 학술대회에서 잇달아 신진연구자상을 수상했다고 15일 밝혔다.  박 교수는 지난 8월 4일 미국물리학회(American Physical Society)가 주관하는 플라즈마 학술대회(Gaseous Electronics Conference, GEC)의 신인연구자상(Early Career Award, ECA) 수상자로 선정됐다. 또한 지난 6월 19일에는 국제플라즈마화학회(International Plasma Chemistry Society, IPCS)가 수여하는 신인연구자상(Young Investigator Award)의 수상 영예를 안았다.  미국물리학회 GEC 신진연구자상은 전 세계에서 2년마다 단 한 명에게만 주어지는 상으로, 플라즈마 분야에서의 연구 우수성·학문적 영향력·학회 기여도를 종합적으로 평가해 수여된다. 이번 시상은 오는 10월 13~17일 서울 코엑스에서 열리는 GEC 2025에서 진행된다.  GEC는 1948년 첫 개최 이후 77년 역사를 이어온 플라즈마 분야의 대표 학술대회로, 플라즈마 물리·화학·진단·응용 기술 등 전 분야의 핵심 연구 성과가 발표되어 왔다. 최근에는 친환경 화학 공정, 차세대 반도체, HBM 공정의 원자층 및 초저온 식각 기술 등 첨단 응용 연구가 주목받고 있다.  이번 수상 기념으로 박 교수는 GEC 2025 초청 연사로 나서 ‘플라즈마 분광학 고도화를 위한 딥러닝 기반 분광 데이터 분석법’을 주제로 강연한다. 이번 강연에서 박 교수는 플라즈마 진단을 포함해 현대 과학에 주요 분석법으로 자리 잡은 분광법에 필수인 분광 데이터 분석을 딥러닝 기술로 비전문가들도 쉽고 빠르게 할 수 있는 방식에 대해 사례를 통해 소개할 예정이다. 또한, 박 교수는 지난 6월 15~20일 미국 미니애폴리스에서 열린 제26회 국제 플라즈마화학 심포지엄(ISPC 26)에서 IPCS에서 수여하는 신진연구자상(Young Investigator Award)도 수상했다.  ISPC(International Symposium on Plasma Chemistry)는 1973년 첫 개최 이후 격년으로 개최되는 플라즈마 화학 분야의 대표적인 국제학술대회로, 플라즈마 기초 화학 반응 원리부터 반도체 공정·녹색에너지·환경·바이오 응용까지 폭넓은 주제를 다루며 매회 전 세계 산‧학‧연 연구자들이 최신 성과를 공유한다. 신진연구자상은 박사학위 취득 10년 이내의 연구자 중 해당 분야에서 탁월한 성과를 거둔 과학자에게 수여된다. 박 교수는 플라즈마–액체 상호작용과 실시간 광학 진단 기술을 활용해, 공기 중 질소를 친환경적으로 고정하고 인체와 환경에 유익한 반응성 화학물질의 양과 종류를 정밀하게 제어하는 분야에서 선도적인 연구 성과를 인정받았다. 박상후 교수는 “역사상 처음으로 한국에서 열리는 GEC 행사에서 한국을 대표해 신진연구자 상을 받게 되어 매우 뜻깊다”라며, “플라즈마 기초 과학에 대한 꾸준한 관심과 성과를 인정받아 기쁘게 생각하고, KAIST 연구진의 노력을 세계 최고 학회에서 인정받아 더욱 의미있다”라고 밝혔다.

우리 대학 수리과학과 임미경 교수가 AIP 2025(12th Applied Inverse Problems Conference)에서 ‘기하함수론(Geometric function theory)에 기반한 역문제 연구’를 주제로 기조강연(plenary talk)을 진행했다.  AIP는 응용수학 분야의 대표적 국제학술대회 중 하나로, 국제역문제학회(IPIA, Inverse Problems International Association)가 주관하며 격년으로 열린다. 이번 학회는 7월 28일부터 8월 1일까지 브라질 리우데자네이루에서 개최됐으며, 기조강연, 미니심포지움 40여 개, 포스터 세션으로 구성됐다. IPIA는 2007년 시작됐으며 2022년 독일에서 공식 등록된 비영리 국제학술단체로 재창립됐다. 임미경 교수는 당시 재창립 집행위원으로 활동했다.  이번 강연에서는 임 교수 연구팀이 지난 10여 년간 수행해 온 전기/탄성방정식 경계치 문제에 대한 새로운 기하적 해법과 그 응용을 소개했다. 특히 복소해석학의 고전 이론인 기하함수론을 활용해 편미분방정식 경계치 문제를 행렬방정식으로 재구성하고 역문제에 응용하는 방법을 제시했으며, 대표적 성과로 평면의 단순연결된 영역에 대해 존재하는 등각사상과 이질전도체 방정식 해의 측정값 사이의 관계를 closed-form 표현으로 정식화했다.  이 연구는 기하함수론과 층포텐셜 이론을 연결해 역문제 연구의 새로운 방법론을 개척했다는 점을 인정 받아 이번 기조강연으로 이어졌다.

우리 대학은 ‘2025 APEC 청소년 STEM* 공동연구 및 경진대회’에 참여한 10개국 28명의 청소년 연구자와 30여 명의 전문가를 대상으로 한 글로벌 과학교류 프로그램,‘APEC 청소년 STEM 경진대회 KAIST 학술 교류 프로그램(APEC Youth STEM Conference KAIST Academic Program)’을 지난 8월 9일(토) 대전 본원 캠퍼스에서 성공적으로 개최했다고 11일 밝혔다. *STEM(Science, Technology, Engineering, Math)은 이공계를 의미함  이번 대회는 과학기술정보통신부 주최, APEC 과학영재멘토링센터 주관으로 2025년 8월 6일(수)부터 8월 9일(토)까지 KAIST(대전)와 부설 한국과학영재학교(부산)에서 진행되었으며, KAIST 프로그램은 APEC 과학영재멘토링센터가 주관하고 KAIST 과학영재교육연구원이 지원했다.  참가자들은 한국의 최첨단 연구 인프라를 직접 체험하고, 과학기술에 대한 시야를 넓히는 한편, APEC 역내 미래 과학 인재 간의 협업과 교류의 기회를 가졌다. 2025년 APEC 의장국인 한국은 STEM 분야의 차세대 인재 발굴과 양성을 위한 다양한 국제협력을 추진하고 있다. 이번 KAIST 학술 교류 프로그램은 APEC 회원국 간 과학영재 교류 활성화 및 협력 기반 확대라는 국제적 취지 아래 마련됐다는 면에서 의미가 깊었으며, 기존의 온라인 중심 연구 협업 방식을 넘어, 오프라인 현장 중심의 융합연구 체험을 핵심으로 구성되어 진행됐다.  KAIST에서 열린 이번 글로벌 과학교류 프로그램은 APEC 청소년 참가자들에게 세계 수준의 교육·연구 환경을 갖춘 KAIST를 소개하고, 실제 융합기술 기반 연구 사례를 직접 체험할 수 있는 다양한 학술 콘텐츠로 구성됐다. 먼저, KAIST 입학처가 참여해 외국인 우수 학생을 대상으로 KAIST의 입시제도 및 교육·연구 환경을 소개하며, 글로벌 인재 유치를 위한 기회를 제공했다. 이후 문화기술대학원 음악 및 오디오 컴퓨팅 연구실(Music and Audio Computing Lab) 소속 권태균 박사가 음악 인공지능 데이터를 기반으로 융합예술 프로젝트를 음향실 연구 시연과 함께 제시했다. 또한, APEC 청소년 STEM 공동연구의 주제인 ‘청소년이 주도하는 STEM 솔루션: 기후 회복력 강화’와 연계하여, 기후 토크 콘서트 프로그램이 KAIST 녹색성장지속가능대학원 주도로 마련됐다.  이번 프로그램은 엄지용 대학원장의 기획 및 사회로 운영되었으며, 청소년들이 기후위기 대응을 위한 창의적이고 실질적인 STEM 기반 해결책을 탐색하고, 국제적 협력 가능성을 모색하는 자리로 구성되었다. 해당 프로그램은 ▲ 기후위기 시대 학제 간 연구 및 교육(엄지용 대학원장), ▲ 탄소중립 시대 에너지 전환 기술 (손정락 교수) ▲ 에너지 시스템 변화를 위한 정책 (김지효 교수) ▲ 탄소중립 바이오 기술 (최경록 교수)의 특강 및 질의응답을 통해, APEC 청소년 연구진의 실질적인 연구를 돕는 뜻깊은 시간으로 운영됐다.  행사에 참여한 브루나이의 리징징(Lee Jing Jing) 학생은 오후 토크 콘서트 프로그램을 마친 뒤, “네 분 교수님의 강연을 통해, 기후변화를 해결하기 위한 에너지 전환 방안을 다양한 관점에서 생각해 볼 수 있어 매우 뜻깊고 통찰력 있는 시간이었다고 생각한다”고 소감을 밝혔다. 곽시종 KAIST 과학영재교육연구원장은 “세계 각국의 청소년들이 KAIST의 연구 분야와 환경을 직접 경험하고, 이를 바탕으로 KAIST에 관한 관심을 확대하고 이공계 분야 우수 인재로서 지속적으로 성장해 나가길 기대한다”라고 전했다.  이광형 KAIST 총장은 “KAIST는 과학기술 기반 국제협력의 중심이 되어 미래 인재들이 창의적이고 실질적인 문제 해결 능력을 기를 수 있도록 다양한 지원을 아끼지 않겠다. 이번 행사를 통해 청소년들이 글로벌 협력의 가치를 이해하고 미래 과학 리더로 성장하는 계기가 되었기를 바란다”라고 말했다.

우리 대학은 삼성리서치 김태수 상무가 이끄는 전기및전자공학부 윤인수 교수 연구팀이 POSTECH, 조지아공과대학교(Georgia Tech) 연구진과 함께 구성한 연합팀 ‘팀 애틀랜타(Team Atlanta)’가 8월 8일(현지 시각) 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 해킹 콘퍼런스‘DEF CON 33’에서, 미국 국방고등연구계획국(DARPA) 주관‘AI 사이버 챌린지(AIxCC)’에서 최종 우승을 차지했다고 9일 밝혔다.  이번 성과로 팀은 미화 400만 달러(약 55억 원)의 상금을 수상하며, 인공지능 기반 자율 사이버 방어 기술의 우수성을 세계 무대에서 입증했다. AI 사이버 챌린지(AIxCC)는 DARPA와 미국 보건첨단연구계획국(ARPA-H)이 공동 주관하는 2년간의 글로벌 경연으로, 인공지능 기반 CRS를 활용해 소프트웨어의 취약점을 자동 분석·탐지·수정하는 능력을 겨룬다. 대회 총상금은 2,950만 달러이며, 최종 우승팀에는 400만 달러가 수여된다.  대회 결선에서 팀 애틀랜타는 총점 392.76점을 기록해, 2위 Trail of Bits를 170점 이상 차이로 따돌리며 압도적인 성적으로 정상에 올랐다. 팀 애틀랜타가 이번 대회를 통해서 개발한 사이버 추론 시스템(CRS, Cyber Reasoning System)은 대회에서 투입된 다양한 유형의 취약점을 자동으로 탐지하고 상당수를 실시간 패치하는데 성공했다.  결선에 진출한 7개 팀은 총 70개의 인위적(injected) 취약점 중 평균 77%를 발견하고, 그 중 61%를 패치했다. 또한 실제 소프트웨어에서 알려지지 않은 취약점 18건을 추가로 찾아내 AI 보안 기술의 잠재력을 입증했다. 우승팀을 포함한 모든 CRS 기술은 오픈소스로 제공될 예정이며, 병원·수도·전력 등 핵심 인프라 보안 강화에 활용될 전망이다.  팀 애틀랜타의 우리 대학 전기및전자공학부 윤인수 교수는 “엄청난 성과를 이루게 되어 매우 기쁘다. 이번 성과는 한국의 사이버 보안 연구가 세계 최고 수준에 도달했음을 보여주는 쾌거이며, 한국 연구진의 역량을 세계 무대에 보여주게 되어 뜻깊었다”라며, “앞으로도 AI와 보안 기술의 융합을 통해 국가와 글로벌 사회의 디지털 안전을 지키는 연구를 지속하겠다”고 밝혔다. 이광형 우리 대학 총장은 “이번 우승은 KAIST가 미래 사이버 보안과 인공지능 융합 분야에서 세계적인 선도 기관임을 다시 한번 입증한 사례”라며, “우리 연구진이 세계 무대에서 당당히 경쟁하고 성과를 창출할 수 있도록 전폭적인 지원을 이어가겠다”고 말했다.

우리 대학 산업디자인과 박현준 교수 연구팀인 ‘무브랩(Move Lab)’이 차세대 웨어러블 로봇 디자인 ‘엔젤로보틱스 WSF1 비전 콘셉트(VISION Concept)’로 세계적 권위를 자랑하는 ‘2025 레드닷 디자인 어워드(Red dot Design Award)’에서 디자인 콘셉트-프로페셔널(Design Concept-Professional) 부문 ‘베스트 오브 더 베스트(Best of the Best)’를 수상했다고 8일 밝혔다.  독일의 ‘레드닷 디자인 어워드’는 세계에서 가장 잘 알려진 디자인 공모전 중 하나로, 독일 iF 디자인 어워드, 미국 IDEA와 함께 세계 3대 디자인 어워드로 꼽힌다. ‘베스트 오브 더 베스트(Best of the Best)’상은 해당 부문에서 최고의 디자인에 수여되는 상으로, 레드닷 어워드 전체 수상작 중에서도 극히 일부의 최상위(상위 1% 이내) 디자인에만 주어지는 상이다. 박현준 교수팀은 2024년 사이배슬론 금메달, 2025 iF 디자인 어워드를 수상한 ‘워크온슈트F1 프로토타입’의 사용자 친화형으로 후속 개발한 작품으로, 이번 2025 레드닷 디자인 어워드에서 최우수상에 해당하는 ‘베스트 오브 더 베스트’를 수상하는 영예를 안았다. 이번 수상작은 우리 대학 기계공학과 공경철 교수가 창업한 ㈜엔젤로보틱스와의 산학협력 결과물로, 하지마비가 있는 장애인이 일상적인 사용 환경에서 사용할 수 있는 차세대 웨어러블 로봇(초개인형 이동수단)의 모습을 제안한 콘셉트 디자인이다.  연구팀은 ㈜엔젤로보틱스의 고도화된 엔지니어링 플랫폼을 직관적이고 감성적인 사용자 중심 경험으로 전환하는 데 집중했으며, 기능성과 심미성, 그리고 사회적 포용성을 동시에 갖춘 디자인 솔루션을 구현했다. WSF1 비전 콘셉트는 기계공학과 공경철 교수의 연구실 엑소랩(Exo Lab)에서 구현한 혁신적인 기능들인 ▲로봇이 사용자를 스스로 찾아가는 자율 접근 기능 ▲사용자가 앉은 자리에서 혼자 장착할 수 있도록 설계된 프론트 로딩 메커니즘 ▲12개의 강력한 토크 액추에이터와 최신 제어 알고리즘을 통해 구현된 다방향 보행 기능 ▲AI 비전 기술을 포함하고 있다. 이와 함께 내비게이션과 전 방향 시야를 제공하는 다중 시각 디스플레이 시스템을 통해 사용자에게 더욱 안전하고 편리한 이동 경험을 제공한다.  강인하면서도 유려한 실루엣은 기존 웨어러블 로봇에서 볼 수 없던 비례와 면, 디테일의 완성도를 추구한 디자인 과정을 통해 이뤄졌다. 특별히 로봇의 힙 조인트부터 허벅지 전체를 감싸는 패브릭 소재 커버는 패셔너블한 운동복처럼 착용자의 자존감과 개성을 존중하는 스타일 요소이자 착용자가 심리적으로 안전하게 로봇과 교감하고 일반인들과 어우러질 수 있는 장치로, 기능과 형태가 조화된 착용형 로봇의 새로운 미학을 제시하고 있다. 산업디자인학과 박현준 교수는 이번 수상에 대해 “기술과 심미성, 인간 중심 혁신을 통해 고도의 기술 솔루션을 사용자에게 쉽고, 즐겁고 멋진 경험으로 풀어내는 데 집중하고 있다”라며, “이번 WSF1 비전 콘셉트는 ‘기술로 인간의 능력을 재창조한다'는 ㈜엔젤로보틱스의 비전을 바탕으로 기존 웨어러블 로봇의 틀에서 벗어나 사용자의 삶에 존엄성과 독립성, 새로운 스타일을 더하는 디자인 경험을 전달하고자 했다”라고 소감을 밝혔다. 한편, WSF1 비전 컨셉의 실물 모형은 오는 8월 30일부터 11월 2일까지 ‘포용지덕(包容之德)’을 주제로, 디자인 언어를 통한 포용성 있는 미래 사회 디자인의 역할을 선보이는 2025 광주디자인비엔날레 미래관에서 공개될 예정이다.  ※관련 무브랩 디자인 등 참고사이트: www.movelab.design, www.instagram.com/movelab.design

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