한국과학기술원(KAIST)은 골프공의 구조를 본떠 발광 면적을 높인 스트레처블 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이를 개발했다고 10일 밝혔다. 스트레처블(Stretchable) 디스플레이는 늘이기, 접기, 비틀기 등 어떤 형태로도 자유롭게 변형이 가능한 디스플레이다. 통상 발광 부분은 신축 시에도 변형이 없도록 단단한 고립 구조로 만들고, 연결하는 부분은 구부러진 형태로 구성해 쉽게 변형이 가능하도록 제작하는데, 이런 2차원 평면 구조에서는 연결 부위의 공간을 확보하기 위해 전체 면적 대비 발광 면적을 줄여야 하는 한계가 있다. 전기및전자공학부 유승협 교수 연구팀은 동아대 문한얼 교수, 한국전자통신연구원(ETRI) 연구팀과 공동으로 3차원 교차 구조에 연결 부위를 적용하는 방법으로 발광 면적을 넓힌 신축형 디스플레이를 개발했다. 골프공 표면처럼 반복적으로 파인 구조를 통해 실제 닿는 유효 면적을 줄임으로써 면과 면 사이의 점착력(달라붙는 힘)을 크게 떨어뜨리는 원리다.파여있는 부분이 점착을 방지하는 역할을 해 정전기 현상 없이 발광 부분인 고립 구조가 팝업처럼 잘 떠오르도록 한다. 연구팀이 개발한 디스플레이는 잡아당기지 않은 상태에서 85%의 높은 발광 면
한국과학기술원(KAIST)은 잡아당겨도 고화질을 그대로 유지할 수 있는 유연한 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이를 개발했다고 11일 밝혔다. 전기및전자공학부 유승협 교수 연구팀은 동아대 문한얼 교수, 한국전자통신연구원(ETRI) 연구팀과 공동으로 유연성이 뛰어난 초박막 OLED를 개발했다. 이를 각각의 섬(Island)으로 이뤄진 단단한 발광 구조체 사이에 끼워 넣어 신축성을 확보했다. 기존 신축형 디스플레이는 단단한 발광 영역에 구부림 연결부를 잇는 방법으로 신축성을 확보하는데, 이를 늘리면 빛을 내지 않는 연결부가 늘어나면서 전체 발광 면적이 줄어드는 한계가 있다. 연구팀이 개발한 디스플레이는 잡아당기면 숨겨진 OLED가 모습을 드러내면서 높은 발광 밀도를 구현할 수 있다. 신축 전 97%에 달하는 발광 면적비는 양쪽에서 30%씩 잡아당겨도 87%로, 10%밖에 줄지 않은 것으로 나타났다. 기존 플랫폼의 발광면적비 감소율(60%)보다 훨씬 낮은 수치다. 동작을 반복하거나 외력을 가해도 안정적으로 작동 가능하다고 연구팀은 설명했다. 유승협 교수는 "우수한 성능과 안정성이 확보된 OLED 기술을 그대로 활용하면서도 기존 신축형 디스플레이 한계를 극복할 수
차세대 메모리 소자인 '강유전체' 내부의 분극 이론이 20년 만에 실험으로 입증됐다. 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 양용수 교수 연구팀은 포항공대, 서울대, 한국기초과학지원연구원, 미국 로런스 버클리 국립연구소·아칸소대 연구팀과의 국제협력 연구를 통해 강유전체 내부의 3차원 소용돌이 형태 분극 분포를 실험적으로 처음 증명했다고 30일 밝혔다. 강유전체는 스스로 자화 상태를 유지할 수 있는 강자성체처럼 외부 전기장 없이도 분극 상태를 유지할 수 있는 물질이다. 강자성체를 nm(나노미터·1nm = 10억분의 1ｍ) 크기로 작게 만들면 자석의 성질을 잃어버리게 되는데, 나노 강유전체가 어떤 성질을 갖게 되는지는 알려지지 않았다. 로랑 벨라이쉬 아칸소대 교수팀은 20년 전 아주 작은 나노 크기의 0차원 강유전체 내부에 특이한 형태의 분극 분포가 발생할 수 있음을 이론적으로 제시했다. 차세대 메모리 소자로 응용하기 위해서는 이런 분극 분포를 제어하는 기술이 핵심인데, 분극 측정이 어려운 탓에 실험적으로 규명되지 못했다. 연구팀은 전자현미경으로 다양한 각도의 투과전자현미경 이미지를 획득한 뒤 재구성 알고리즘을 통해 3차원으로 재구성, 원자 분해능 전자토모그래피 기
국내 연구진이 세계 최대 규모의 암조직 데이터베이스를 구축하는 데 성공했다. 한국과학기술원(KAIST)은 의과학대학원 박종은 교수·바이오뇌공학과 최정균 교수와 삼성서울병원 이세훈 교수 연구팀이 1500명의 암·정상조직 샘플과 30종의 암종을 아우르는 최대 규모의 단일세포와 공간전사체 데이터베이스를 구축했다고 22일 밝혔다. 이를 바탕으로 면역치료(우리 몸속 면역세포를 이용한 암 치료)의 예후를 예측하는 데 중요한 특정 형태의 세포상(세포의 형태)을 보고했다. 공간전사체는 전사체(유전체에서 전사되는 RNA 총체)의 위치 정보를 말한다. 전사체의 공간 정보를 통해 단일세포의 위치를 파악함으로써 세포들의 3차원 배열을 정량적으로 측정할 수 있다. 연구팀은 1000개의 암 환자 조직샘플과 500여명의 정상 조직 샘플에 대한 단일세포 전사체 데이터를 30종의 암종에 대해 수집, 대부분 암에 대한 세포 지도가 총망라된 '전 암종 단일세포 지도'(pan-cancer single-cell atlas)를 구축했다. 내과 전문의가 포함된 연구진이 암 조직을 구성하는 100여개의 세포 상태를 규정, 이들의 발생빈도를 바탕으로 암종별 조직의 상태를 분류했다. 또 미국 암 환자 공
국내 연구진이 기존 반도체 패터닝 방식과 다르게 화학물질 없이 식각하는 기술을 세계 최초 개발했다. 식각(에칭)은 화학약품의 부식작용을 응용한 소형(塑型)이나 표면가공의 방법이다. 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍승범 교수가 제네바대학과 강유전체 표면의 비대칭 마멸 현상(물체 표면의 재료가 점진적으로 손실 또는 제거되는 현상)을 세계 최초로 관찰·규명하고 이를 활용해 혁신적인 나노 패터닝 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 나노 패터닝 기술은 나노스케일로 소재의 표면에 정밀한 패턴을 생성해 다양한 첨단 기술 분야에서 제품 성능을 향상시키는 기술이다. 연구팀은 강유전체 소재의 표면 특성에 관한 연구에 집중했다. 연구팀은 원자간력 현미경을 활용해 다양한 강유전체의 트라이볼로지(마찰 및 마모) 현상을 관찰했고, 강유전체의 전기적인 분극 방향에 따라 마찰하거나 마모되는 특성이 다르다는 것을 세계 최초로 발견했다. 연구팀은 또 이러한 분극 방향에 따라 달라지는 트라이볼로지의 원인으로 변전 효과에 주목했다. 이를 통해 강유전체의 트라이볼로지 특성이 나노 단위에서 강한 응력이 가해질 때 발생하는 변전 효과로 인해 강유전체 내부의 분극 방향에 따른 상호작용으로 트
한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 신약 개발이나 재료과학과 같은 분야에서 원하는 화학 특성 조건을 갖는 물질을 발굴할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. KAIST는 김재철AI대학원 예종철 교수 연구팀이 분자 데이터에 다중 모달리티 학습(multi-modal learning) 기술을 도입해 분자 구조와 그 생화학적 특성을 동시에 생성하고 예측해 다양한 화학적 과제에 광범위하게 활용할 수 있는 AI 기술을 처음으로 개발했다고 25일 밝혔다. 연구팀은 화학 특성값의 집합 자체를, 분자를 표현하는 데이터 형식으로 간주해 분자 구조 표현식과 함께 둘 사이의 상관관계를 아울러 학습하는 AI 학습 모델을 제안했다. 유용한 분자 표현식 학습에 컴퓨터 비전 분야에서 주로 연구된 다중 모달리티 학습 기법을 도입해 다른 형식의 두 데이터를 통합하는 방식이다. 이를 통해 바라는 화합물의 성질을 만족하는 새로운 화합물의 구조를 생성하거나 주어진 화합물의 성질을 예측하는 생성 및 성질 특성이 동시에 가능한 모델을 개발했다. 연구팀이 제안한 모델은 50가지 이상 동시에 주어지는 특성 입력값을 따르는 분자 구조를 예측하는 등 분자 구조와 특성 모두의 이해를 요구하는 과제를 해
열선, 스프레이, 오일 도포 없이도 자체 열에너지 발생으로 겨울철 자동차 성에 제거뿐만 아니라 항공기 제빙, 주거 공간 유리창 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 필름 코팅 기술이 개발됐다. 한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 김형수·화학과 윤동기 교수 공동연구팀이 금 나노막대(GNR) 입자를 사분면으로 균일하게 패터닝(형태화)할 수 있는 원천 기술을 확보해 햇빛만 받아도 구동되는 결빙 방지·제빙 표면을 개발했다고 3일 밝혔다. 금 나노 막대는 생체 적합성, 화학적 안정성, 비교적 쉬운 합성, 금속 내의 자유전자가 집단으로 진동하는 플라즈몬 공명 등 독특한 특성으로 유망한 나노물질 중 하나다. 막대 성능을 극대화하려면 높은 수준의 증착 필름 균일도와 정렬도를 갖게 하는 것이 해결해야 할 문제다. 공동연구팀은 자연에서 쉽게 추출이 가능한 차세대 기능성 나노 물질인 셀룰로스 나노크리스탈(CNC)을 활용했다. 셀룰로스 나노크리스탈 사분면 형판(template)에 금 나노 막대를 공동 자가 조립해, 건조되면서 코팅 전체 면적에 환형으로 균일하게 정렬된 금 나노막대 필름을 개발하는 데 성공했다. 이 필름은 기존 커피 링 필름보다 향상된 플라즈모닉 광학·광열 성능을
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