미생물이 이산화탄소를 흡수해 친환경 연료를 생산하는 기술이 개발됐다. 온실가스를 자원으로 전환하는 새로운 방식으로, 탄소 중립 시대를 앞당길 대안 기술로 주목된다. UNIST는 신소재공학과 김진현 교수가 미국 University of California, Berkeley 연구진과 공동 연구를 통해, 두 종류의 미생물을 단계적으로 활용해 이산화탄소를 친환경 연료인 부탄올로 전환하는 연속 공정 시스템을 개발했다고 28일 밝혔다. 탄소 중립이 전 세계적인 과제로 떠오르면서, 온실가스인 이산화탄소를 유용한 자원으로 전환하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 미생물을 활용한 전환 기술은 미생물이 이산화탄소를 흡수·대사해 유용 물질을 생성하는 방식으로, 에너지 소모가 적고 귀금속 촉매가 필요 없다는 점에서 친환경적인 대안으로 평가된다. 연구팀이 개발한 시스템의 핵심은 ‘미생물 분업’이다. 이산화탄소를 직접 처리하는 데 강점을 가진 아세토젠균과, 복잡한 분자 합성에 특화된 대장균을 공장 생산 라인처럼 연속적으로 연결했다. 먼저 아세토젠균이 이산화탄소(CO₂)를 흡수해 단순한 구조의 아세트산(CH₃COOH)을 생성하면, 대장균이 이를 다시 받아 최종적으로 부탄올(C
TV와 스마트워치, 그리고 최근 주목받는 VR·AR 기기까지 화면을 구성하는 핵심 기술로 마이크로LED가 주목받고 있다. 마이크로LED는 머리카락 굵기보다 작은 LED 하나하나가 스스로 빛을 내는 차세대 디스플레이 기술이다. 디스플레이 완성의 필수 조건인 빨강·초록·파랑(RGB) 가운데 가장 구현이 어려웠던 적색 마이크로LED 기술을 한국 연구진이 고효율·초고해상도로 구현하며, 현실에 가까운 영상을 구현할 수 있는 신기술을 제시했다. KAIST는 전기및전자공학부 김상현 교수 연구팀이 인하대학교 금대명 교수 연구팀과 공동 연구를 수행하고, 화합물 반도체 제조업체 큐에스아이와 마이크로디스플레이·반도체 SoC 설계 기업 라온택과 협업을 통해 초고해상도이면서도 전력 소모를 크게 줄인 적색 마이크로LED 디스플레이 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 연구팀은 이번 성과를 통해 최신 스마트폰 디스플레이 해상도의 약 3~4배 수준에 해당하는 1700PPI급 초고해상도 마이크로LED 디스플레이를 실제로 구현하는 데 성공했다. 이 기술은 VR·AR 기기에서도 기존의 ‘고해상도’를 넘어, 픽셀의 입자감이 거의 느껴지지 않는 ‘현실에 가까운 영상’ 구현이 가능하다는 점에서 주목된
고성능 배터리인 하이니켈 배터리의 수명 저하를 유발하는 구조 붕괴 현상을 막을 수 있는 새로운 ‘원자 기둥’ 삽입 기술이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구센터 박정진 선임연구원 연구팀이 배터리 수명을 장기간 유지할 수 있는 새로운 하이니켈 양극소재 기술을 개발했다고 밝혔다. 최근 배터리 연구는 더 많은 에너지를 저장하기 위해 니켈 함량을 높이는 방향으로 진행되고 있다. 그러나 니켈 함량이 90%를 넘어서는 하이니켈 양극재는 충·방전을 반복하는 과정에서 내부 구조가 팽창하거나 급격히 수축하며 무너지는 ‘구조 붕괴 현상’이 발생해 수명이 빠르게 감소하는 문제가 있다. 구조적 불안정성은 배터리 내부에 미세 균열을 발생시키고, 결국 배터리 수명을 급격히 단축시켜 고성능 전기차 보급의 걸림돌로 작용해 왔다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 배터리 초기 구동 과정에서 전기화학 반응을 정밀하게 제어해 원자 배열을 재구성하는 기술을 개발했다. 이를 통해 내부 층과 층 사이를 지탱하는 ‘원자 기둥’을 형성해 구조 붕괴를 막는 방식이다. 배터리를 처음 충전할 때 발생하는 전기화학 반응을 활용해 내부 원자들이 스스로 층 사이에 자리 잡도록 유도함으로
KAIST는 전산학부 김현우 교수 연구팀이 고려대학교 연구팀과 공동연구를 통해, 서로 다른 인공지능(AI) 모델 사이에서 학습된 지식을 효과적으로 이식할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 새 스마트폰을 바꿀 때마다 연락처와 사진을 처음부터 다시 옮겨야 한다면 큰 불편이 따른다. 현재의 인공지능 모델 역시 성능이 더 좋은 새로운 모델이 등장할 때마다 특정 분야의 지식을 다시 학습해야 하는 유사한 한계를 안고 있다. 연구진은 이러한 비효율을 해결할 수 있는 AI 모델 간 ‘지식 이식’ 기술을 제시했다. 최근 인공지능 분야에서는 사진과 텍스트를 함께 이해하는 시각–언어 모델(Vision-Language Model, VLM)이 빠르게 발전하고 있다. 사용자가 이미지를 보여주며 질문하면 설명을 제공하는 멀티모달 AI가 대표적이다. 이러한 모델은 대규모 이미지와 언어 데이터를 사전 학습해, 비교적 적은 데이터만으로도 새로운 분야에 빠르게 적응할 수 있다는 장점을 지닌다. 그러나 새로운 AI 모델이 등장할 때마다 이러한 적응 과정을 처음부터 다시 수행해야 한다는 점은 지속적으로 문제로 지적돼 왔다. 기존 적응 기법 역시 모델 구조가 조금만 달라져도 활용이
태양전지를 큰 면적으로 제작해도 효율과 안정성이 떨어지지 않는, 차세대 소재 기반의 태양전지 핵심 기술이 국내 연구진에 의해 개발했다. 광주과학기술원(GIST)은 27일 차세대에너지연구소 강홍규 부소장 연구팀이 강원대 연구진과 함께 '페로브스카이트' 태양전지 내부 층과 층 사이의 특성을 정밀하게 제어하는 계면공학 기술을 개발했다고 밝혔다. 페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지보다 가볍고 공정이 간단해 차세대 태양전지로 주목받지만, 면적이 커질수록 성능과 수명이 급격히 저하되는 한계로 인해 그동안 상용화에 어려움이 있었다. 태양전지 면적이 커질수록 내부 박막이 균일하게 형성되기 어렵고, 전자가 이동하는 과정에서 손실이 증가해 효율과 안정성이 함께 떨어지는 문제가 있기 때문이다. 연구팀은 이러한 문제의 핵심 원인으로 태양전지 내부에서 전자의 이동 통로 역할을 하는 전자수송층의 특성에 주목하고 전자수송층을 형성하는 초기 단계에서 고분자 물질(PEI)을 혼합하는 공정 방식을 도입해 문제를 해결했다. 고분자 물질은 전자 손실을 줄이고 전기적 환경을 개선해 전자가 보다 원활하게 이동할 수 있도록 도와, 태양전지 내부에서 전자 이동 장벽이 낮아지고 태양전지 전체
개요 현대 데이터센터 전원 아키텍처에서 쿼터브릭(quarter brick, QB) 솔루션은 중간 버스 전압을 고성능 프로세서를 구동하도록 조절된 출력으로 변환하는 중요한 역할을 한다. 성능과 신뢰성에 대한 엄격한 요건을 충족하기 위해 디지털 전원 시스템 매니저(power system manager, PSM)의 통합이 필수 요소가 되고 있다. 새롭게 적용된 듀얼 채널 ±60V PSM은 정밀한 전압, 전류, 온도 텔레메트리를 위한 통합 16비트 ADC, 프로그래머블 시퀀싱, 온칩 서보 트림, 레일 트래킹, 자율적인 결함 관리 기능을 포함한다. 이러한 기능들은 48V 데이터센터 랙 애플리케이션에 필수적인 강력한 모니터링, 효율적인 디지털 제어, PMBus® 호환성을 보장한다. 이 글은 차세대 전원 서브시스템에서 고정밀 모니터링, 신뢰성 있는 시퀀싱, 첨단 디지털 제어를 달성하기 위한 QB 솔루션 레퍼런스 디자인에 PSM을 통합했을 때의 이점과 설계상의 과제를 중점적으로 살펴본다. 머리말 통신 및 데이터 통신 전원 시스템은 표준 쿼터브릭(QB) 풋프린트의 고효율 48 V 중간 버스와 핫스왑 가능한 DC-DC 컨버터에 점점 더 의존하는 추세이다. 최근 업계 표준은 P
DGIST 뇌공학융합연구센터는 교육부 주관 2025년도 이공분야 학술연구지원사업 글로컬랩 선정을 기념하고 사업의 본격적인 시작을 알리는 ‘뉴로 레플리카(Neuro-Replica) 워크숍’을 지난 21일 개최했다. 이번 워크숍은 DGIST 연구행정동 국제회의장에서 진행됐으며, 글로컬랩 사업의 핵심인 ‘뉴로-레플리카’ 기술을 소개하고 대구·경북 지역 기업들과 함께 뇌산업 및 창업 생태계 조성 방안을 모색하기 위해 마련됐다. 글로컬랩 사업은 향후 9년간 총 153억 원이 투입되는 대형 프로젝트로, 실제 뇌 신경회로를 가상 환경에 복제하는 디지털 트윈 기술인 ‘뉴로-레플리카’ 개발을 목표로 한다. 이 가운데 국가 예산은 144억 원, 대구시 예산은 9억 원이다. 이를 통해 파킨슨병, 간질 등 신경질환의 정밀 진단과 맞춤형 치료 가능성을 가시화하는 계기가 됐다. 이날 행사의 기조강연은 시스템 생물학 분야의 세계적 권위자인 데니스 노블 영국 옥스퍼드 대학교 교수가 맡았다. 노블 교수는 ‘유전자와 신경계’를 주제로, 생명 현상의 기본 단위인 유전자가 복잡한 신경계 시스템과 상호작용하는 메커니즘을 시스템 생물학적 관점에서 심도 있게 설명해 참석자들의 주목을 받았다. 워크숍
KAIST는 KAIST-한화솔루션 미래기술연구소가 한화솔루션과 10년간 추진한 장기 산학협력 연구를 통해 총 34건의 특허를 출원하며 에너지 효율·친환경·고부가가치 중심의 차세대 석유화학 원천기술 경쟁력을 확보했다고 23일 밝혔다. 이번 협력은 국내 석유화학 기업이 KAIST와 공동으로 설립한 최초의 장기 연구소 모델로, 기술 자립과 산업 경쟁력 강화를 동시에 이끈 사례로 평가된다. KAIST와 한화솔루션은 2015년 11월 미래기술 개발을 위한 업무협약을 체결하고, 단기 성과 위주의 산학협력을 넘어 중장기 산업 전략과 연계된 원천기술 확보를 목표로 협력을 이어왔다. 이 협약을 기반으로 2016년 설립된 KAIST-한화솔루션 미래기술연구소는 2025년까지 10년간 안정적인 장기 연구 체계 속에서 차세대 석유화학 물질 원천기술, 에너지 저감형 고순도 정제 공정, 이산화탄소 포집 및 수소 발생 촉매, 바이오 기반 원료 제조 등 산업 전반에 적용 가능한 핵심 기술군을 집중적으로 연구했다. 그 결과 연구소는 총 34건의 특허를 출원하며 상용화 가능성과 기술 확장성을 갖춘 원천기술을 다수 확보했다. 이러한 성과는 에너지 비용 절감, 탄소 저감, 친환경 전환 등 글로벌
기존 알츠하이머병 치료법은 아밀로이드 베타나 활성 산소종 등 한 가지 원인만을 겨냥해 왔다. 그러나 알츠하이머병은 여러 원인이 동시에 작용하는 질환으로, 이러한 접근에는 한계가 있었다. 이에 대해 KAIST 연구진이 약물 후보 성분의 구성은 그대로 유지한 채 분자 구조의 배치만 바꿔 알츠하이머병을 악화시키는 여러 원인을 동시에 조절할 수 있는 새로운 전략을 제시했다. KAIST 화학과 임미희 교수 연구팀은 전남대학교 화학과 김민근 교수, 한국생명공학연구원 국가바이오인프라사업본부 이철호 박사, 실험동물자원센터 김경심 박사와의 공동 연구를 통해, 동일한 분자라도 구조의 배치 차이, 즉 위치 이성질체에 따라 알츠하이머병에 작용하는 방식이 달라질 수 있음을 분자 수준에서 규명했다고 22일 밝혔다. 연구팀은 사람의 치매 유전자를 지닌 알츠하이머 마우스 모델(APP/PS1)을 이용한 실험을 통해, 해당 화합물이 실제 생체 내에서도 효과를 보인다는 사실을 확인했다. 알츠하이머병은 하나의 원인으로 발생하지 않는다. 뇌에 쌓이는 아밀로이드 베타, 금속 이온, 활성 산소종 등 여러 물질이 서로 영향을 주며 병을 악화시킨다. 특히 금속 이온은 아밀로이드 베타와 결합해 독성을 키
가시광선부터 근적외선까지의 빛을 전기 신호로 바꾸는 유연 광센서가 새롭게 개발됐다. 가시광선으로 사물의 색을 보고 근적외선으로는 내부 조직, 재질 등을 동시에 감지할 수 있는 기술 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. UNIST 에너지화학공학과 양창덕 교수팀은 근적외선 영역에서도 감지 효율이 뛰어나고 정확도가 높은 ‘페로브스카이트와 유기 반도체 이종접합 광센서’를 개발했다고 22일 밝혔다. 광센서는 빛을 전기 신호로 바꿔 전자기기가 이를 처리할 수 있게 해주는 장치다. 낮과 밤에 따라 밝기가 자동으로 조절되는 휴대폰 화면, 정맥 인식 보안 시스템 등에도 광센서가 들어간다. 연구팀이 개발한 광센서는 감지할 수 있는 빛의 파장 대역이 넓다. 눈에 보이는 가시광선부터 눈에 보이지 않는 근적외선 영역까지 감지할 수 있다. 가시광선 대역을 주로 감지하는 페로브스카이트와 근적외선 영역을 감지하는 유기 반도체가 결합한 이종접합 구조이기 때문이다. 일반적으로 이종접합 구조는 근적외선에서 감지 효율과 정확도가 급격히 떨어지는 문제가 있는데, 연구팀은 유기 반도체 내부 분자 구조 설계를 통해 이를 해결했다. 유기 반도체의 수용체 분자(Y계열 비풀러렌 수용체) 곁가지에 붙어 있는
광주과학기술원(GIST)은 화학과 임현섭 교수 연구팀이 차세대 반도체 소재가 제대로 합성됐는지를 시료를 전혀 손상시키지 않고도 정확히 판별할 수 있는 비파괴 분석 기술을 개발했다고 밝혔다. 현재 반도체 산업의 주력 소재인 실리콘(Si)은 소자 미세화가 진행될수록 성능과 효율을 유지하기 어려워지고, 전력 소모 증가 등 물리적 한계에 직면해 있다. 이에 따라 원자 한 층 두께에서도 우수한 전기적·광학적 특성을 구현할 수 있는 이차원 반도체 소재가 포스트 실리콘(Post-Silicon) 시대의 핵심 대안으로 주목받고 있다. 이 가운데 이황화몰리브덴(MoS₂)은 종이 한 장보다 훨씬 얇은 원자 한 층 두께의 초박막 구조를 지닌 대표적인 이차원 반도체 물질이다. 그러나 이를 실제 반도체 칩으로 활용하기 위해서는 대면적으로 합성하더라도 모든 원자가 한 방향으로 정렬된 완벽한 단결정 상태를 유지하는 것이 중요하다. 문제는 합성된 시료가 겉보기에는 단결정처럼 보여도, 실제로는 원자 배열이 180도 뒤집힌 결정 영역이 섞여 있는 경우가 빈번하다는 점이다. 이러한 결정들이 공존하면 경계면에서 전자의 흐름이 방해받아 반도체 성능이 급격히 저하되고 소자의 신뢰성도 떨어진다. 따라
이산화탄소를 별도의 분리 공정 없이 한 번에 포집하고 화학물질로 전환하는 기술이 개발됐다. 한국에너지공과대학교(KENTECH, 이하 켄텍)는 22일 배기가스 등 희석된 저농도 이산화탄소 조건에서도 하나의 전극 구조 안에서 포집과 전환을 수행하는 전기화학 전극 시스템을 개발했다고 밝혔다. 산업 현장에서 배출되는 이산화탄소는 질소와 산소 등과 섞인 희석된 형태로 존재해 효율적인 포집과 전환에 한계가 있었지만, 새로운 기술을 통해 탄소 저감 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 켄텍 에너지공학부 최원용·오명환 교수 연구팀은 이산화탄소 포집과 전기화학적 전환이 하나의 전극 내부에서 연속적으로 일어나도록 전극 구조를 설계했다. 이산화탄소를 선택적으로 포집하는 다공성 탄소층, 이산화탄소를 개미산(formic acid)으로 전환하는 주석 산화물 촉매층, 기체 확산과 전자 전달을 담당하는 탄소 종이층으로 구성된다. 이를 통해 이산화탄소 분리와 화학 전환이 하나의 전극에서 연속적으로 일어나도록 설계됐다. 개미산은 액체 형태로 저장과 취급이 비교적 용이한 물질로, 이산화탄소를 보다 활용 가능한 화학물질로 전환할 수 있다. 실험 결과 해당 전극은 이산화탄소 15%, 산소 8%
그래핀과 같은 2차원 물질을 단순히 쌓아 올리는 것만으로 전기를 거의 쓰지 않는 새로운 메모리 원리가 확인됐다. 기존 강유전 물질의 한계를 넘는 방식으로, 초저전력 전자 소자와 미래형 양자 컴퓨터 부품 개발로의 활용 가능성이 주목된다. DGIST는 화학물리학과 김영욱 교수 연구팀이 KAIST 조길영 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 그래핀과 같은 매우 얇은 물질을 샌드위치처럼 겹쳐 전기로 정보를 쓰고 지울 수 있는 새로운 메모리 원리를 발견했다고 밝혔다. 스마트폰과 컴퓨터가 점점 더 얇고 가벼워지기 위해서는 내부 반도체 부품의 두께 역시 획기적으로 줄어들어야 한다. 그러나 기존 정보를 저장하는 강유전 물질은 두께가 얇아질수록 성능이 급격히 저하되거나 복잡한 공정이 필요하다는 한계를 지니고 있다. 이로 인해 기존 강유전 물질을 사용하지 않고도 초박막 소재에서 메모리 성질을 구현할 수 있는 새로운 접근법이 요구돼 왔다. 연구팀은 강유전성이 전혀 없는 소재들을 결합해 인공적으로 강유전성을 만들어내는 방식으로 이 문제에 접근했다. 꿈의 신소재로 불리는 그래핀과 α-RuCl₃ 사이에 매우 얇은 절연체인 hBN을 샌드위치처럼 끼워 넣는 구조를 구현한 것이다. 이 적층
촉매는 수소를 만들고 전기를 생산하는 과정을 좌우하는 수소 에너지의 핵심 요소다. 기존 촉매는 제조가 쉬운 알갱이 형태가 주를 이뤘지만, 귀금속을 비효율적으로 사용하고 장시간 운전 시 성능이 저하되는 한계가 있었다. 이러한 가운데 KAIST 연구진이 촉매 재료가 아닌 구조 자체를 바꾸는 방식으로 수소 생산과 연료전지 성능을 동시에 향상시키는 기술을 개발했다. KAIST는 신소재공학과 조은애 교수 연구팀이 값비싼 귀금속 촉매 사용량을 대폭 줄이면서도 수소 생산과 연료전지 성능을 함께 끌어올릴 수 있는 새로운 촉매 구조를 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구의 핵심은 머리카락 두께의 수만 분의 1 수준인 초박막 나노시트 구조를 도입해, 기존 촉매의 효율과 내구성 한계를 동시에 극복한 데 있다. 수전해 장치와 연료전지는 수소 에너지의 생산과 활용을 담당하는 핵심 기술이지만, 촉매로 사용되는 이리듐과 백금이 희귀하고 고가라는 점이 상용화의 가장 큰 걸림돌로 지적돼 왔다. 기존 촉매는 작은 입자 형태로 제작돼 실제 반응에 참여하는 면적이 제한적이었고, 장시간 사용 시 성능 저하도 불가피했다. 연구팀은 알갱이처럼 뭉쳐 있던 촉매를 종이처럼 얇고 넓게 펼친 초박막 나노시
전기가오리는 얇은 전기 세포를 여러 개 쌓아 올려 수백 볼트의 고전압 전기를 만든다. 이러한 생체 원리를 모방해 고전압을 낼 수 있는 새로운 발전 기술이 개발됐다. UNIST는 에너지화학공학과 고현협 교수팀이 스스로 전기를 생성하는 두께 0.2밀리미터의 얇은 전기셀을 개발하고, 이를 적층해 100V의 전압을 구현하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 전기가오리는 전기 세포 하나당 약 0.1V의 전압만을 만들 수 있지만, 세포를 직렬로 쌓는 방식으로 100~200V에 이르는 고전압을 생성한다. 이는 각 전기 세포가 동전의 앞뒷면처럼 서로 다른 전하 분포(+,-)를 지녀, 차곡차곡 쌓으면 건전지를 직렬로 연결한 것과 같은 효과를 내기 때문이다. 연구팀은 이러한 구조를 모방해 자극 없이도 전기를 생성할 수 있는 0.2밀리미터 두께의 전기셀을 구현했다. 이 전기셀은 양전하(+) 고분자 박막과 음전하(-) 고분자 박막이 맞닿은 이종 접합 이중층 구조로, 두 박막층이 만나 형성된 전기장이 각 박막 내부의 양이온과 음이온을 계면에 집중시키는 원리를 활용한다. 이온들이 경계면에서 대치하며 생체 세포막의 막전위와 유사한 전압이 발생한다. 막전위는 세포막 안팎에서 양이온과 음이온
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