KAIST 연구진이 암세포 핵 비대 현상이 단순히 암의 악성화를 의미하는 것이 아니라 DNA 복제 스트레스에 따른 일시적 반응이며, 오히려 전이를 억제할 수 있음을 규명했다. 이번 성과는 암 진단과 전이 억제를 위한 새로운 치료 전략 개발로 이어질 수 있다는 점에서 의의가 있다. KAIST는 의과학대학원 김준 교수 연구팀이 김지훈 교수, 김유미 교수 연구팀과 함께 암세포 핵이 커지는 분자적 원인을 밝혀냈다고 26일 밝혔다. 병리 검사에서 자주 관찰되는 핵 비대 현상은 그동안 암 발달과의 직접적 연관성이 명확히 밝혀지지 않았다. 연구 결과, DNA 복제 과정에서 발생하는 복제 스트레스가 핵 내 액틴 단백질을 중합시켜 핵 비대를 일으키는 직접 원인임이 확인됐다. 이는 핵 크기 변화가 암세포 진화의 결과물이 아니라 스트레스 상황에서 나타나는 임시적 반응임을 보여준다. 더불어 핵이 커진 암세포는 실제로 이동성과 전이 능력이 떨어진다는 사실이 생쥐 모델에서 입증됐다. 연구팀은 ▲수천 개 유전자를 억제해 핵 크기 조절 유전자를 찾는 유전자 기능 스크리닝 ▲핵 비대 시 활성화되는 유전자 프로그램을 밝히는 전사체 분석 ▲3차원 유전체 구조 분석(Hi-C)을 통해 핵 크기
한국전자통신연구원(ETRI)은 차세대 휴머노이드 연구를 본격화하며 ‘휴머노이드 브레인(K-HB: K-Humanoid Brain)’ 개발에 착수했다고 25일 밝혔다. 이번 연구는 ‘탑챌린지 프로젝트’ 성과를 기반으로 하며, AI와 로봇 핵심 기술을 결합한 차세대 로봇 지능 개발이 목표다. ETRI는 탑챌린지 프로젝트를 통해 ▲소음 환경에서도 동작하는 멀티모달 음성인식 ▲사용자 감정과 상황을 반영한 교감형 대화 ▲시선·몸짓·제스처 생성 기술 ▲전고체 전지 기반 배터리 기술 등을 확보했다. 이를 통해 휴머노이드가 단순 명령 수행을 넘어 사람과 교감하며 상황에 맞게 반응하는 실용적 로봇으로 발전할 기반을 마련했다. 이 같은 성과는 지난 6월 열린 ‘ETRI 컨퍼런스 2025’에서 처음 공개된 소셜 휴머노이드 ‘소노이드(Sonoid)’에 적용됐다. 소노이드는 대화를 이해하고 감정을 파악해 몸짓으로 반응하는 교감형 AI 로봇으로, 상담·교육·돌봄 등 인간적 교감이 필요한 서비스 분야에서 활용 가능성이 크다. 하드웨어 부문에서도 전고체 전지 적용을 통해 활동 시간을 늘리고 안전성을 높이는 성과를 거뒀다. 장시간 자율 활동이 가능해지면서 생활 및 산업 현장형 로봇으로 진화
UNIST 백종범 교수팀, 실리콘 넣어 암모니아 속 수소 분리하는 공정 개발 UNIST 연구진이 폐태양광 패널에서 회수한 실리콘을 활용해 순도 100% 수소와 이차전지 음극재 소재를 동시에 생산하는 기술을 개발했다. 암모니아에 저장된 수소를 실리콘을 넣어 추출하는 방식으로, 수소 생산 비용을 낮추면서 자원 재활용까지 가능하게 한 성과다. UNIST 에너지화학공학과 백종범 교수팀은 25일 암모니아에서 고순도 수소를 분리해내는 ‘볼 밀링 공법’을 발표했다. 암모니아는 무게 대비 수소 함량이 17.6%에 달해 수소 저장·운송 수단으로 주목받고 있으나, 기존 방식은 400~600℃의 고온 분해와 추가 정제 공정이 필요해 경제성과 효율성이 떨어졌다. 연구팀은 밀폐 용기에 구슬과 실리콘 분말, 암모니아 기체를 함께 넣고 흔드는 방식으로 문제를 해결했다. 구슬의 충격과 마찰로 실리콘이 활성화되면서 암모니아가 빠르게 분해돼 50℃ 수준의 낮은 온도에서 순수한 수소가 추출된다. 이 과정에서 발생하는 질소는 기체 형태로 방출되지 않고 실리콘과 결합해 질화규소(Si₃N₄)로 전환된다. 실험 결과 암모니아가 완전히 분해돼 시간당 102.5 mmol의 수소가 생성됐고, 불순물이 전
다양한 문제 풀이 궤적과 의도 사례 (출처 : GIST) (왼쪽부터)GIST AI융합학부 김선동 교수, 김세진 박사후연구원, 황산하 석사과정 졸업생, 이승필 석사과정생, 전기전자컴퓨터공학과 이호성 학사 졸업생 (출처 : GIST) 광주과학기술원(GIST) 김선동 교수 연구팀이 사람의 문제 풀이 과정 속 ‘의도’를 추정·정렬하는 학습 알고리즘과 생성모델을 결합해 사람처럼 다양한 풀이 과정을 만들어내는 데이터 증강 기법을 제안했다. 연구팀은 이를 통해 단순 정답 산출을 넘어 인간과 유사한 추론 능력을 갖춘 인공지능을 구현했다고 25일 밝혔다. 기존 인공지능은 주어진 문제의 정답 도출에는 강점을 보였지만, 인간처럼 단계적 사고 과정을 거치는 추론 능력은 부족했다. 연구팀은 인간이 문제 해결 과정에서 겪는 시행착오와 다양한 풀이 전략에 주목했다. 특히 풀이 과정에는 단순한 행동의 나열이 아닌 목표와 전략, 즉 ‘의도’가 담겨 있다는 점에서 착안했다. 연구팀은 문제 풀이 과정을 세분화해 각 단계의 의도를 추정하고 이를 정렬하는 알고리즘을 개발했다. 이어 생성모델 중 하나인 지플로우넷(GFlowNet)을 활용해 다양한 풀이 경로를 생성하는 데이터 증강 기법을 적용했다.
KAIST 연구팀이 기존 반도체 공정 방식의 한계를 극복하고 맞춤형 3차원 뇌신경 칩 제작 기술을 개발했다. 뇌과학 및 뇌공학 연구 플랫폼의 설계 자유도와 활용성을 크게 확장할 수 있는 성과로 평가된다. KAIST는 25일 남윤기 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 3D 프린터와 모세관 현상을 활용해 체외 배양 신경조직을 위한 3차원 미세전극 칩 제작 플랫폼을 개발했다고 밝혔다. 체외 배양 뇌 신경조직은 뇌 연구에 활용되는 단순화된 모델로 주목받아왔지만, 기존 장치는 반도체 공정 기반 제작 방식에 의존해 입체적 구조 구현에 한계가 있었다. 최근 3D 프린팅 기술이 제안되긴 했으나 전도성 물질 패터닝과 절연체 도포, 전극 오프닝 순서를 거치는 방식은 설계 자유도 측면에서 제약이 많았다. 연구팀은 공정 순서를 뒤집는 접근법을 도입했다. 먼저 3D 프린터로 미세 터널이 형성된 속이 빈 절연체 구조물을 출력한 뒤, 전도성 잉크가 모세관 현상으로 내부를 채우도록 해 전극과 배선을 형성했다. 이를 통해 복잡한 구조물 내에 미세전극을 자유롭게 배치한 3차원 지지체-미세전극 칩 제작이 가능함을 입증했다. 새 플랫폼은 프로브형, 큐브형, 모듈형 등 다양한 형태로 구현할 수 있으며
GIST-KAIST, 화재 예방 ‘나노광학 온도 센서’ 개발 광주과학기술원(GIST) 정현호 교수와 한국과학기술원(KAIST) 송영민 교수 공동 연구팀이 배터리 내부 온도가 위험 수준에 도달하기 전인 80도 이하에서 열폭주 위험을 실시간으로 감지할 수 있는 나노광학 온도 센서를 개발했다. 전기차나 스마트폰 배터리 발열을 조기에 포착해 화재·폭발 사고를 예방할 수 있는 원천 기술이라는 점에서 주목된다. 배터리는 전기차, 웨어러블 기기, 도심항공모빌리티(UAM) 등 첨단 기술의 핵심 에너지원이지만 열폭주로 인한 사고가 잇따르고 있다. 배터리 내부 온도가 80도를 넘으면 분리막과 전해질이 손상되기 시작하며, 1분 이내에 500도 이상으로 치솟을 수 있다. 그러나 기존 열전대는 접촉 지점만 측정 가능하고, 적외선 카메라는 표면 재질에 따라 정확도가 떨어지는 한계가 있다. 열변색 물질 기반 센서도 반응 속도가 느려 실시간 감지에는 적합하지 않았다. 연구팀은 단원소 물질인 텔루륨의 특성에 주목했다. 텔루륨은 상온에서 80도로 올라가면 고체에서 준액체 상태로 바뀌며 가시광 영역에서 굴절률이 크게 변한다. 이를 활용해 10나노미터 두께의 텔루륨 초박막을 알루미늄 배터리 표
전기차나 스마트폰 배터리를 반복해 고속 충전하면 수명이 줄어드는 문제가 지적돼 왔다. 국내 연구진이 이러한 한계를 극복할 수 있는 새로운 배터리 음극 소재를 개발했다. UNIST 에너지화학공학과 강석주 교수, 고려대학교 곽상규 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 안석훈 박사 공동연구팀은 흑연과 유기소재를 결합해 고속 충전 조건에서도 성능을 안정적으로 유지하는 하이브리드 음극 소재를 개발했다고 24일 밝혔다. 리튬이온 배터리 충전 과정은 리튬이온이 전자와 함께 음극 소재 안에 저장되는 과정이다. 그러나 고속 충전 시 리튬이온이 음극 내부로 충분히 들어가지 못하고 표면에 금속 리튬 형태로 쌓이는 ‘데드 리튬(dead lithium)’이 형성된다. 데드 리튬은 재사용되지 못해 배터리 용량을 줄이고 수명을 단축시키는 원인이다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 흑연 입자(MCMB)와 곡면 나노그래핀(Cl-cHBC)을 1:1 비율로 혼합한 구조를 설계했다. 곡면 나노그래핀은 활처럼 비틀린 구조로 층간 간격이 넓고 나노 크기의 빈 공간이 많아 리튬이온이 빠르게 드나들 수 있다. 이 덕분에 리튬이온은 먼저 곡면 나노그래핀에 저장된 뒤 흑연으로 이동하는 ‘순차 삽입’ 과정을 거
KAIST는 생명과학과 정인경 교수와 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 정원석 부연구단장(겸 KAIST 생명과학과 교수) 공동연구팀이 별아교세포 발달 과정에서 특정 유전자가 성인기 뇌 면역 반응을 조절하는 핵심 역할을 한다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 24일 밝혔다. 이번 연구는 치매, 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌 질환의 원인 규명과 치료 전략 수립에 중요한 단서를 제공할 것으로 평가된다. 연구팀은 쥐 모델을 이용해 뇌·척수에서 높은 비중을 차지하는 별아교세포의 발달 시기별 유전자 조절 프로그램을 분석했다. 그 결과, ‘NR3C1(Glucocorticoid Receptor)’ 유전자가 출생 직후 발달 단계에서 장기적 면역 반응 억제의 핵심 조절자임을 밝혀냈다. 특히 최신 ‘3차원 후성유전체 분석 기술’을 적용해 전사체, 염색질 접근성, 3차원 게놈 상호작용을 통합 분석한 결과, 발달 과정에서 55개의 주요 전사인자를 찾아냈고, 이 가운데 NR3C1이 아기 뇌 발달 초기에 면역 스위치 역할을 한다는 점이 확인됐다. NR3C1 유전자가 없는 경우 어린 시기에는 뇌 발달에 큰 문제가 없었지만, 성인기 자가면역성 뇌 질환이 발생하면 과도한 염증 반응이 나타나 병
광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 강홍규 책임연구원과 신소재공학과 이광희 교수 공동연구팀이 차세대 반투명 유기태양전지(ST-OPVs)의 투명성과 발전 효율을 동시에 높이는 기술을 개발했다. 이번 성과는 기존의 복잡한 다층 구조가 아닌 단순한 소자 설계만으로 투명도와 효율을 모두 확보할 수 있는 전략을 제시한 것으로, 반투명 유기태양전지가 실용화 가능한 차세대 에너지 기술임을 입증했다. 유기태양전지는 가볍고 유연하며 용액 공정을 통한 대량 생산이 가능해 건물 일체형 태양광(BIPV), 차량용 태양광(VIPV), 휴대 전자기기 등 다양한 응용이 가능하다. 특히 반투명 구조는 가시광선을 투과시키면서 근적외선만 선택적으로 흡수해 ‘태양광 창문’으로 활용할 수 있다. 하지만 지금까지는 투명도를 높이면 발전 효율이 떨어지고, 효율을 높이면 투명도가 낮아지는 상충관계(trade-off) 문제가 있었다. 연구팀은 가시광선을 흡수하는 전자주개(donor) 함량을 줄여 투명도를 높이고, 대신 정공 수송 첨가제(Me-4PACz)를 도입해 전하 이동 경로를 최적화했다. 이 첨가제는 광활성층 내부에 퍼지면서 동시에 전극 표면에 홀 전송층(HTL)을 스스로 형성해 전류 흐름
인하대학교는 우주 미세중력 환경이 우주인의 인지기능에 미치는 영향과 원인을 뇌신경회로칩 모델을 통해 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 인하대 양수근·유혜진 교수팀과 동국대 방석영 교수팀, 광주과학기술원 조경래 교수팀이 공동으로 수행했다. 연구진은 뇌신경회로 모사칩을 활용해 미세중력 환경에서 신경세포의 연결성과 활성을 측정했다. 그 결과 지상 환경과 비교했을 때 신경세포의 연결성이 유의미하게 감소한다는 사실을 확인했다. 실험은 랫드 배아에서 추출한 신경아세포를 성숙한 신경세포로 분화시킨 뒤 뇌신경회로칩에 탑재해 미세중력 모사환경에서 배양하며 진행됐다. 관찰 결과, 세포 내 활성산소가 증가하고 칼슘 농도가 변했으며, 축삭돌기 밀도와 시냅스 형성이 감소했다. 또한 세포 스트레스 방어에 관여하는 유전자(HSPA4) 발현이 줄어든 반면, 신경퇴행 질환과 연관된 유전자(SNCA)는 발현이 증가한 것으로 나타났다. 미국항공우주국(NASA)은 우주인의 비가역적인 뇌인지기능 변화가 인류의 화성 탐사와 지속가능한 우주개척을 위해 반드시 해결해야 할 난제라고 지적해 왔다. 이에 따라 전 세계 연구진이 대응 방안을 찾기 위해 연구를 이어가고 있다. 양수근 인하대 의과대학 교
KAIST 연구진이 병원에 가지 않고도 옷을 입은 채 침대에 눕기만 하면 심전도(ECG)와 심박변이(HRV)를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 기술은 원격 의료와 연계해 일상적인 심장 건강 모니터링 플랫폼으로 발전할 수 있으며, 수면·스트레스 분석 등 다양한 바이오 헬스케어 분야로 확장돼 환자 맞춤형 예방과 조기 진단에 기여할 수 있다. KAIST는 바이오및뇌공학과 김철 교수 연구팀이 ‘침대형 심장 모니터링 온디바이스 시스템’을 개발했다고 19일 밝혔다. 연구팀은 전자회로와 전극을 하나로 통합한 유연성 기판 센서를 제작해 정밀도를 높였으며, 온디바이스 신호처리를 통해 신호-잡음 분리, 심장 박동 신호(R-피크) 검출, 심박변이 분석을 실시간으로 수행할 수 있는 통합 시스템을 구현했다. 기존 심전도 측정은 병원을 방문해 옷을 벗고 피부에 습식 전극을 부착해야 하는 불편이 있었다. 이 때문에 장기 모니터링이 어렵고, 특히 고령자나 만성질환 환자는 일상적으로 활용하기 쉽지 않았다. 비접촉 방식은 외부 잡음에 취약하다는 한계도 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 능동 차폐를 적용해 외부 잡음을 차단하고, 인체의 미세한 전류 변화를 안정적
인하대학교는 황예진 화학공학과 교수 연구팀이 새로운 고효율 폐플라스틱 업사이클링 전략을 제시했다고 18일 밝혔다. 연구팀은 상용 플라스틱인 폴리스타이렌(PS)의 재활용 한계를 극복하기 위해 볼-밀(Ball-mill) 분쇄법을 활용했다. 볼-밀 분쇄법은 쇠공을 넣은 원통형 장치를 진동시켜 재료에 기계적 힘을 가하는 방법으로, 빠른 반응 속도와 안전성, 지속가능성을 갖춰 다양한 반응에 응용 가능하다. PS는 연간 2500만t 이상 생산되는 범용 고분자로 포장재, 전자제품, 생활용품 등 다양한 분야에서 사용되지만, 매년 약 1700만t의 폐기물이 발생하며 대부분 매립되거나 버려진다. 안정적인 고리 구조 때문에 직접 기능화가 어렵고, 시도할 경우 사슬 절단이나 가교 같은 부작용이 나타나 업사이클링이 쉽지 않았다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 고리 구조를 무너뜨려 반응성이 높은 구조를 만드는 버치(Birch) 환원 반응을 볼-밀 분쇄기에 적용하는 데 성공했다. 촉매, 첨가제, 용매, 진동수 등을 최적화한 결과 단 1분 만에 PS의 전환율과 디엔 함량을 극대화하면서 부작용을 최소화했다. 연구는 일반 PS뿐 아니라 다양한 작용기를 가진 PS 유도체와 발포 스티로폼, 커피
KAIST 전산학부 이재길 교수 연구팀이 군중 밀집을 정밀하게 예측할 수 있는 인공지능 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 성과는 이태원 참사와 같은 다중밀집사고를 예방하고, 교통 혼잡 완화 및 감염병 대응에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 군중 밀집 위험은 단순히 인원수로만 설명되지 않는다. 같은 인원이라도 유입 경로와 이동 방향에 따라 위험도가 달라진다. 연구팀은 이를 ‘시간에 따라 변하는 그래프(time-varying graph)’ 개념으로 모델링해, 특정 지역의 인원(정점 정보)과 지역 간 인구 흐름(간선 정보)을 동시에 분석하는 방식으로 접근했다. 이를 위해 ‘바이모달 학습(bi-modal learning)’을 도입했다. 공간적 관계와 시간적 변화를 함께 학습해 군중 밀집 패턴을 읽어내도록 설계한 것이다. 또한 3차원 대조 학습(3D contrastive learning)을 적용, 2차원 공간 정보에 시간 축을 추가해 ‘언제, 어디서, 어떻게 혼잡이 진행되는지’를 파악할 수 있게 했다. 검증 결과, 서울·부산·대구 지하철, 뉴욕 교통 데이터, 코로나19 확진자 수 등 실세계 데이터를 활용한 테스트에서 기존 최신 기술 대비 최대 76.1% 높은
인하대학교는 김홍근 기계공학과 교수 연구팀이 리튬이온전지(LIB)의 충전 시간을 최대 20% 단축할 수 있는 충전 프로토콜을 제시했다고 17일 밝혔다. 연구팀은 급속충전 과정에서 발생하는 리튬 석출(Li-plating) 문제를 해결하는 데 초점을 맞췄다. 리튬 석출은 음극 표면에 리튬 금속이 달라붙는 현상으로, 전지 수명 저하와 함께 화재·폭발로 이어질 수 있는 주요 원인으로 꼽힌다. 이를 위해 연구팀은 전기화학-열 모델에 베이지안 최적화(BO)를 결합하고, 전압 상한·온도 상한·리튬 석출 전위 한계 등을 제약 조건으로 반영했다. 특히 충전 상태(SOC)를 0~40%, 40~80%로 나눠 각각 최적화하는 바이섹션(BS-BO-MCC) 전략을 적용해 기존 단일 구간 방식보다 충전 시간을 최대 11% 더 단축했다. 실험은 상용 55.6Ah 파우치셀을 활용해 진행됐으며, 모델과 실제 측정 결과가 높은 수준의 일치를 보였다. 전 구간에서 리튬 석출 안전 마진을 확보하면서도 급속충전을 구현했고, 표준 CCCV 충전 대비 계면막 성장과 리튬 침적이 현저히 줄어든 사실을 전자현미경·X선 광전자 분광법으로 확인했다. 또한 예열 조건을 병행한 시험에서 연구팀 프로토콜은 629
인하대학교는 최우혁 고분자공학과 교수 연구팀이 부산대학교 김채빈 응용화학공학부 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 재활용이 가능한 차세대 친환경 고분자 전해질을 개발했다고 16일 밝혔다. 차세대 전지의 핵심 소재인 고체 고분자 전해질은 높은 이온 전도성과 기계적 안정성을 모두 갖춰야 한다. 그러나 기존 열경화성 고분자는 한 번 굳으면 다시 가공하거나 재활용할 수 없어 환경 부담과 비용 문제가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 동적 공유결합(CAN·covalent adaptable network)에 주목했다. 이 결합은 필요할 때 끊어지거나 다시 형성될 수 있어 재활용과 재가공이 가능하다. 해외에서 전자재료와 구조용 소재에는 적용 사례가 있었지만, 전해질로서 강한 접착력·기계적 탄성·이온 전도성을 동시에 확보한 경우는 드물었다. 특히 기존 연구에서 문제가 됐던 촉매 필요성과 물성·재활용성 간 충돌을 해결했다. 연구팀은 촉매가 필요 없는 동적 공유결합 기반 고분자 전해질을 설계해 사용 후 재활용과 리튬염 회수를 동시에 실현할 수 있는 소재를 선보였다. 연구는 β-아미노에스터 기반의 가역적 결합을 도입해 전지 구동 중에는 안정성을 유지하면서, 필요 시 가열을 통해
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