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
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
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
UNIST와 한국수력원자력은 20일 UNIST 대학본부에서 ‘에너지·AI 기술개발’ 공동연구 협약식을 열고, 에너지·원자력 분야 혁신기술 개발을 위한 산학협력을 본격적으로 추진한다고 밝혔다. 이번 협약은 인공지능(AI)을 활용한 에너지·원자력 기술 고도화를 목표로 추진되며, 1월부터 2029년 1월까지 3년간 총 100억 원 규모로 진행된다. 공동연구는 UNIST가 주관하고 원자력공학과 이덕중 교수가 센터장을 맡는다. 연구에는 UNIST 원자력공학과를 비롯해 인공지능대학원, 탄소중립대학원, U미래전략원, 노바투스대학원 등 주요 연구조직이 참여한다. 이와 함께 KAIST와 ㈜미래와도전이 공동연구기관으로 참여하며, ㈜한전KPS 종합기술원, 부산대학교, 울산대학교, ㈜노바테크(NovaTech), ㈜ENU 등 산·학·연 협력기관도 연구에 동참해 협력 범위를 넓힌다. 협약식에는 안현실 UNIST 연구부총장과 김관명 연구처장, 이덕중 센터장을 비롯해 장희승 한국수력원자력 품질기술본부장이 참석했다. 또한 KAIST 김용희 교수와 ㈜미래와도전 이대영 부장 등 참여기관 연구책임자와 주요 분야 교원들이 함께 자리해 협력 의지를 확인했다. 박종래 UNIST 총장은 “이번 협약은
층상 소재에 42종 금속 자유 삽입하는 합성 기술 개발 겹겹이 쌓인 층상 소재 안에 원하는 금속을 손쉽게 삽입해 소재 성능을 전략적으로 조절할 수 있는 합성 기술이 개발됐다. 산업 현장에 필요한 맞춤형 촉매와 이차전지 소재 설계 등 다양한 분야에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. UNIST 신소재공학과 조승호 교수팀은 에너지화학공학과 안광진 교수, 반도체소재·부품대학원 정후영 교수, 서울대학교 한정우 교수팀과 함께 층상 티타네이트(layered titanate)의 층간에 알칼리 금속부터 희토류까지 총 42종의 금속 가운데 원하는 금속을 삽입할 수 있는 새로운 합성 방법을 개발했다고 14일 밝혔다. 층상 티타네이트는 얇은 층이 겹겹이 쌓인 구조의 티타늄 산화물로, 층과 층 사이 공간에 금속 양이온을 수용할 수 있어 배터리 전극이나 촉매 지지체 소재로 주목받아 왔다. 그러나 기존에는 고온 열처리와 강산 세척 과정을 거쳐야 했고, 삽입 가능한 금속 종류도 제한적이라는 한계가 있었다. 연구팀은 수산화암모늄 용액을 활용한 새로운 합성법을 제시했다. 수산화암모늄 용액에 녹아 있는 티타늄 산화물 원료 성분이 화학 반응을 거쳐 층상 구조로 조립되는 상향식 합성 방식으로,
전력 공급 없이 태양광만으로 바닷물을 가열해 마시는 물로 바꿀 수 있는 해수 담수화 기술이 나왔다. 전력 인프라가 부족한 개발도상국이나 도서 지역의 식수난 해결에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 울산과학기술원은 에너지화학공학과 장지현 교수 연구팀이 햇빛을 받아 바닷물을 가열하는 3원계 산화물 기반 고성능 증발기를 개발했다고 12일 밝혔다. 이 장치는 해수를 증발시킨 뒤 응축 과정을 거쳐 전력 없이도 식수를 얻을 수 있는 구조다. 연구팀이 개발한 증발기를 바닷물 위에 띄워 놓을 경우, 1제곱미터(1㎡) 기준으로 1시간에 약 4.1리터의 식수를 생산할 수 있다. 이는 자연적인 해수 증발 속도의 약 7배에 달하는 수준으로, 현재까지 학계에 보고된 산화물 소재 기반 증발기 가운데 세계 최고 수준의 성능이다. 이 같은 고효율의 핵심은 새로운 광열변환 소재에 있다. 광열변환 소재는 태양빛을 흡수해 열로 바꾸는 물질로, 증발기 표면에 얇게 코팅돼 해수를 가열한다. 연구팀은 내식성이 뛰어난 망간 산화물에서 망간 일부를 구리와 크롬으로 치환해 3원계 산화물 광열변환 소재를 구현했다. 이는 물질 조성을 조절해 태양광 흡수 대역을 설계하는 ‘밴드갭 엔지니어링’ 기술을 적용한
비닐처럼 얇고 유연하면서도 높은 열을 견딜 수 있는 차세대 고성능 통신 반도체 스위치가 개발됐다. 고온 환경과 반복적인 굴곡에도 안정적인 5G·6G 통신이 가능해 웨어러블 기기와 자율주행차 등 가혹한 환경에서의 활용이 기대된다. UNIST는 전기전자공학과 김명수 교수 연구팀이 단국대학교 김민주 교수 연구팀과 공동으로 고성능 유연 RF 스위치를 개발했다고 8일 밝혔다. RF 스위치는 신호 간섭을 줄이고 전력을 효율적으로 분배하는 핵심 통신 부품이다. 기존 상용 RF 스위치는 딱딱한 무기물 기반으로, 접힘이나 반복 굴곡에 취약해 완전히 말리거나 착용 가능한 통신 기기 구현에는 한계가 있었다. 연구팀이 개발한 RF 스위치는 비닐처럼 얇고 유연한 고분자 기반임에도 높은 내열성과 무기물 수준의 통신 성능을 동시에 확보했다. 일반적인 유기 고분자 RF 소자는 열에 약하고, 특히 5G·6G 대역에서 성능 저하가 컸다. 실험 결과 해당 RF 스위치는 128.7℃의 고온 환경에서도 10년 이상 데이터가 유지될 수 있는 수준의 안정성을 보였다. 통신 성능 시험에서는 밀리미터파 대역을 포함해 최대 5.38테라헤르츠까지 신호를 안정적으로 전달하고 차단했다. 이는 고분자 기반 스위
배터리 용량을 늘리려고 전극 자체를 두껍게 만들면 출력이 떨어지는 문제가 생긴다. 이를 해결할 후막 전극이 새롭게 개발됐다. 주행 거리가 길어져도 오르막길을 오를 때 힘이 딸리지 않는 전기차 개발에 청신호가 켜졌다. UNIST 에너지화학공학과 정경민 교수팀은 배터리 후막 전극 내 다공성 구조를 최적화함으로써 출력을 기존 대비 75% 높인 대용량 전극을 개발했다고 5일 밝혔다. 전기차 시장의 화두는 단연 주행거리다. 배터리 전극 자체를 두껍게 쌓아 배터리 용량을 늘리는 ‘후막’ 전극 기술이 주목받는 이유다. 하지만 전극이 두꺼워지면 순간적으로 전기를 방출하는 출력 성능이 떨어지는 문제가 뒤따른다. 전극 두께만큼 리튬이온이 이동해야 할 거리가 늘어나고 통로가 복잡해져 방전 과정이 느려지기 때문이다. 연구팀이 개발한 전극은 면적당 용량이 10mAh/cm²에 달하는 고용량임에도 출력 성능이 뛰어나다. 특히 2C 고출력 환경에서 기존 전극은 면적당 용량이 0.98 mAh/cm²에 그친 반면, 연구팀이 개발한 전극은 1.71 mAh/cm²를 기록했다. 짧은 시간 안에 뽑아낼 수 있는 전기 에너지가 약 75% 늘어났다는 의미다. 연구팀은 전극 내 기공을 두 종류로 분류하
액상 화학무기가 도심에 살포된 이후 확산과 잔류 위험을 정밀하게 예측할 수 있는 시뮬레이션 모델이 개발됐다. 해당 모델을 적용한 분석 결과, 일부 맹독성 화학작용제는 살포 직후뿐 아니라 이후에도 지속적인 위험을 유발할 수 있는 것으로 나타났다. 지표면에 가라앉은 화학작용제 액적이 증발하면서 2차 노출이 발생할 수 있기 때문이다. UNIST 지구환경도시건설공학과 최성득 교수 연구팀은 국방과학연구소 연구진과 공동으로 살포된 액상 화학작용제의 이동과 잔류 특성을 분석하는 예측 모델 ‘DREAM-CWA’를 개발했다고 23일 밝혔다. DREAM-CWA는 화학작용제가 공기 중 기체로만 확산된다는 기존 예측 모델과 달리, 액적 형태로 지표면에 잔류할 수 있다는 점을 실질적으로 반영한 것이 특징이다. 특히 액적이 가라앉는 표면을 토양, 아스팔트, 콘크리트 등 도심 환경 요소로 구분해 분석함으로써 시뮬레이션 정확도를 높였다. 표면 특성에 따라 액적에서 증발해 대기로 재유입되는 독성 물질의 양이 달라지기 때문이다. 연구팀은 상온에서 끈적한 액체 상태로 존재하며 맹독성을 지닌 지속성 화학작용제가 살포된 상황을 가정해 시뮬레이션을 수행했다. 그 결과 살포 30분 후 지표면에 남은
현대 물리학의 두 축인 양자역학과 상대성이론은 공간과 시간을 바라보는 관점에서 오랫동안 조화를 이루지 못해 왔다. 상대성이론이 공간과 시간을 ‘시공간’으로 통합해 다루는 반면, 양자역학은 공간에 대해서만 양자상태를 정의하고 시간은 변화의 과정으로 취급해 왔기 때문이다. 이러한 차이는 두 이론이 100년 넘게 근본적 불일치를 안고 발전해 온 배경으로 꼽힌다. 이 같은 문제에 대해 국내 연구진이 새로운 이론적 틀을 제시했다. UNIST는 물리학과 이석형 교수가 시간에 따라 전개되는 양자역학적 동역학 전체를 하나의 거대한 양자상태로 다루는 새로운 이론을 정립하고, 이를 세계적 권위의 학술지인 Physical Review Letters에 게재했다고 22일 밝혔다. 이 교수가 제안한 핵심 개념은 ‘시간 위의 다자 양자상태’다. 이는 여러 시점에 걸쳐 일어나는 양자 과정을 각각 분리된 과정으로 보지 않고, 하나의 통합된 양자상태로 묶어 표현하는 방식이다. 이를 통해 공간적으로 떨어진 계뿐 아니라 시간적으로 분리된 계 역시 동일한 수학적 구조 안에서 다룰 수 있게 됐다. 연구진은 그동안 서로 다른 언어로 기술돼 온 공간상의 양자 ‘상태’와 시간상의 양자 ‘과정’을 하나의
UNIST는 18일 과학기술정보통신부가 주관한 ‘2025년 비상대비업무 평가’에서 우수기관으로 선정돼 부총리 겸 과학기술정보통신부 장관 기관표창을 받았다. 이번 평가는 국가 비상사태와 전시 상황에 대비한 공공기관의 대응 체계를 점검하기 위해 진행됐으며, 계획 수립 수준을 넘어 실제 상황에서의 대응 가능성과 실행력을 중심으로 검증이 이뤄졌다. UNIST는 2025년 비상대비업무 추진 과정에서 ‘충무6000 자체충무계획’을 기준으로 을지연습을 운영하고, 전시 상황을 가정한 주요 훈련을 단계별로 진행했다. 이를 통해 상황별 대응 절차를 점검하고 현장 적용력을 높였다는 평가를 받았다. 훈련 과정에서는 전시 발생 시 예상되는 다양한 상황에 대한 대응 능력이 향상됐으며, 현장 판단 속도와 역할 분담의 명확성이 개선됐다. 구성원들의 대응 역량이 실제 행동으로 이어졌다는 점도 주요 성과로 꼽혔다. UNIST는 비상대비 업무를 특정 부서의 역할로 한정하지 않고 전 구성원이 참여하는 대응체계를 구축해, 조직 전반에 비상대비 인식을 확산시켰다. 이러한 참여형 운영 방식이 체계적 대응 역량 강화로 이어졌다는 분석이다. 이재천 UNIST 안전시설관리본부장은 “이번 기관표창은 비상대
삐뚤빼뚤한 손글씨로 작성된 수학 답안을 사람처럼 채점하고, 풀이 과정의 오류까지 짚어주는 인공지능(AI) 모델이 개발됐다. UNIST 인공지능대학원 김태환 교수와 POSTECH 고성안 교수 연구팀은 손글씨 수학 답안을 자동으로 평가하는 AI 모델 ‘베미(VEHME, Vision-Language Model for Evaluating Handwritten Mathematics Expressions)’를 개발했다고 17일 밝혔다. 주관식 수학 문제 채점은 교육 현장에서 가장 많은 시간이 소요되는 업무 중 하나로 꼽힌다. 수식과 그래프, 도형이 혼합된 답안 구조와 학생마다 다른 필체, 배치 방식 때문에 이를 자동화하는 데에는 기술적 한계가 있었다. AI가 손글씨 수식을 정확히 인식하고 풀이 과정의 오류를 판단하기가 쉽지 않았기 때문이다. 연구팀이 개발한 베미는 사람이 풀이 과정을 따라가듯 수식의 위치와 문맥을 함께 이해해 채점을 수행한다. 단순히 정답 여부를 판단하는 데 그치지 않고, 풀이 과정 중 어느 단계에서 어떤 오류가 발생했는지도 함께 분석할 수 있다. 연구진이 미적분부터 초등학교 산수 수준까지 다양한 손글씨 수학 답안을 대상으로 성능을 검증한 결과, 베미는
빛의 파장과 세기, 즉 밝기를 서로 간섭 없이 조절할 수 있는 모래알 크기의 칩이 개발됐다. 실시간으로 파장과 세기를 제어해야 하는 양자 얽힘 광원이나 소형화가 요구되는 광신호 처리 장치 구현에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. UNIST 전기전자공학과 이종원 교수 연구팀은 빛의 세기와 파장을 각각 독립적으로 제어할 수 있는 새로운 메타표면 소자를 세계 최초로 개발했다고 16일 밝혔다. 메타표면은 빛의 파장보다 훨씬 작은 나노 구조물을 표면에 배열해 빛의 광학적 성질을 인위적으로 조절하는 소자다. 부피가 큰 기존 광변조 매질을 대체할 수 있어 기기 경량화에 유리하며, 기존 기술로는 구현하기 어려웠던 광학 현상을 가능하게 한다. 연구팀이 개발한 메타표면은 제2고조파 생성 현상을 제어한다. 제2고조파 생성은 입력된 빛의 에너지를 두 배로 증폭해 파장이 절반인 새로운 빛으로 변환해 출력하는 기술이다. 예를 들어 적외선 영역의 빛을 입력하면 파장이 다른 빛으로 변환되며, 이는 미량 생체 분자 감지 센서나 양자 통신 기술 등에 활용될 수 있다. 그동안 제2고조파 생성 기술은 빛의 파장과 세기가 서로 복잡하게 얽혀 있다는 한계가 있었다. 변환 효율을 높여 세기를 키우면
지붕으로 떨어지는 빗물로 전기를 만들어 폭우 상황에서 배수 장치나 경보 시스템을 가동할 수 있는 기술이 나왔다. UNIST 기계공학과 박영빈 교수팀은 빗방울로 전기를 만드는 탄소섬유 복합재 기반 물방울 발전기를 개발했다고 15일 밝혔다. 탄소섬유 복합재는 탄소섬유 다발을 플라스틱 수지에 섞은 소재로, 가벼우면서도 강해 건물 지붕과 같은 외장재로 활용할 수 있는 소재다. 개발된 탄소섬유 복합재 발전기는 빗방울이 복합재 표면에 닿았다가 빠르게 떨어지는 순간 전기를 생성한다. 이는 정전기와 유사한 원리다. 빗방울은 양전하를, 복합재 표면은 음전하를 띠는데 빗방울이 접촉했다가 떨어지는 순간 전하 입자가 탄소섬유를 따라 이동하면서 전류가 흐른다. 기존 금속 기반 물방울 발전기는 금속이 빗속 오염물질에 의해 쉽게 부식되는 문제가 있었으나, 연구팀은 부식에 강한 탄소섬유 복합재를 적용해 이 문제를 해결했다. 또 복합재 표면을 특수 가공한 뒤 코팅재를 입혀 발전 성능을 높였다. 빗방울의 순간적인 접촉 면적은 넓히면서도, 빗방울이 빠르게 구슬 형태로 변해 표면에서 굴러떨어지도록 설계했다. 미세한 요철이 가공된 표면은 빗방울의 접촉 면적을 넓히고, 코팅재는 복합재 표면을 연꽃
진단이 어렵고 치료 난도가 높아 ‘암 중의 암’으로 불리는 췌장암의 5년 생존율은 10%대에 불과하다. 이런 가운데 국내 연구진이 췌장 표면을 감싸며 암세포를 정밀 타격하는 새로운 초소형 LED 장치를 개발해 췌장암 치료 가능성을 열었다. KAIST는 신소재공학과 이건재 교수 연구팀이 UNIST 권태혁 교수 연구팀과 공동으로 췌장을 입체적으로 감싸 빛을 직접 전달하는 ‘3차원 마이크로 LED’ 장치를 개발했다고 11일 밝혔다. 췌장암은 2기부터 종양 주변에 단단한 방어막인 종양 미세환경(TME)이 형성돼 수술이 어려울 뿐 아니라, 항암제와 면역세포의 침투도 극도로 제한돼 치료 성과가 낮다. 이를 극복하기 위한 대안으로 광역동치료(PDT)가 주목받고 있으나, 기존 레이저는 췌장처럼 깊숙한 장기까지 빛을 전달하기 어렵고 강한 빛은 정상 조직을 손상시키는 한계가 있었다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 문어 다리처럼 자유롭게 휘어져 췌장을 감싸는 3차원 마이크로 LED 장치를 고안했다. 이 장치는 췌장 구조에 맞춰 밀착되며, 약한 빛을 장시간·균일하게 조사해 정상 조직의 손상을 최소화하면서 암세포만 선택적으로 제거할 수 있다. 실제 생체실험에서도 효과가 입증됐다
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