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제32회 삼성휴먼테크논문대상 6편 수상

제32회 삼성휴먼테크논문대상 6편 수상 - 은상 1편, 동상 3편, 장려상 2편… 다양한 분야 연구 성과 입증 ▲ (왼쪽 위부터) 손시훈, 김민경, 임도현, 김지훈, 이주찬, 김민진 학생 우리 대학은 제32회 삼성휴먼테크논문대상에서 은상 1편, 동상 3편, 장려상 2편 등 총 6편이 수상하는 성과를 거두며 우수한 연구 역량을 입증했다. 삼성휴먼테크논문대상은 과학기술 분야의 차세대 인재를 발굴하기 위해 1994년 제정된 국내 최고 권위의 논문 경진대회로, 삼성전자가 주최하고 과학기술정보통신부와 중앙일보가 공동 후원한다. 올해는 총 3,172편의 초록이 접수됐으며, 초록 심사와 논문 서면·발표 평가, 대상심의회 등 총 4단계의 심사를 거쳐 120편이 최종 수상작으로 선정됐다. 우리 대학은 Circuit Design, Computer Science & Engineering, Mechanical Engineering, Material Science & Engineering, Bio Engineering & Life Science, Basic Science 등 다양한 분야에서 수상자를 배출하며 연구 경쟁력을 입증했다. 수상자는 ▲은상(Material Science & Engineering): 손시훈(나노과학기술학과) ▲동상(Circuit Design, Mechanical Engineering, Basic Science): 김민경(전자전기컴퓨터공학과), 임도현(화학공학과), 김지훈(화학공학과) ▲장려상(Computer Science & Engineering, Bio Engineering & Life Science): 이주찬(인공지능학과), 김민진(화학공학과) 등이다. 우리 대학은 이번 수상을 통해 다양한 학문 분야를 아우르는 연구 역량을 입증했으며, 미래 과학기술을 선도할 인재 양성의 중심 대학으로서의 위상을 다시 한번 공고히 했다.

2026-03-30

원홍희 교수 연구팀, 단일 세포 단위 분석으로 밝혀낸 뇌 질환 정복의 새로운 이정표 제시

원홍희 교수 연구팀, 단일 세포 단위 분석으로 밝혀낸 뇌 질환 정복의 새로운 이정표 제시 - 1,047개 뇌 조직 단일 세포 전사체 및 유전체 데이터 통합 분석 - 유전 변이 작동 원리 규명, 기존 대비 최대 10배 많은 유전 조절 신호 포착 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 삼성융합의과학원/삼성서울병원 원홍희 교수, 장범진 연구원 삼성융합의과학원/삼성서울병원 원홍희 교수 연구팀(제1저자 장범진)이 미국 뉴욕 아이칸 의과대학(Icahn School of Medicine at Mount Sinai) 타우피크 라즈(Towfique Raj) 교수 연구팀과 공동으로 네이처 제네틱스(Nature Genetics, IF 29.0)에 단일세포 수준에서 유전 변이가 뇌 질환에 영향을 미치는 정밀한 메커니즘을 규명했다. 이번 연구는 복합적인 뇌 질환의 원인을 세포 단위에서 체계적으로 밝혀내며 정밀 의료 시대를 앞당길 중요한 자산으로 평가받고 있다. 그동안 과학계에서는 ‘전장 유전체 연관성 분석(GWAS)’이라는 기법을 통해 질병과 연관된 수백만 개의 유전 변이를 찾아내 왔다. 그러나 이러한 변이들이 구체적으로 어떤 유전자를 통해, 그리고 우리 몸속의 어떤 세포에서 작용하여 병을 일으키는지는 베일에 싸여 있었다. 특히 기존 연구들은 여러 종류의 세포가 섞여 있는 조직 전체의 평균값(Bulk level)을 분석했기 때문에, 각 세포가 가진 고유한 특성과 이질성을 세밀하게 파악하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 이러한 난제를 해결하기 위해 1,047개 샘플에 달하는 대규모 뇌 조직 단일세포 데이터와 유전체 정보를 결합한 분석 프레임워크를 구축했다. 단일세포 수준에서 유전자의 발현을 조절하는 유전 변이(eQTL)를 정밀 분석한 결과, 기존 방식보다 3배에서 최대 10배에 이르는 방대한 세포 유형별 유전 조절 신호를 새롭게 규명하는 데 성공했다. ▲ 1,047개 뇌 조직 단일세포 데이터와 유전체 정보를 결합한 SingleBrain 분석 결과 연구 결과의 핵심은 동일한 유전 변이라 할지라도 세포의 종류에 따라 그 역할이 완전히 달라질 수 있다는 점이다. 연구팀은 뇌 질환과 밀접하게 연관된 유전 변이들이 뇌의 면역세포 및 신경 세포에서 집중적으로 관여하고 있음을 확인했다. 또한, 질병의 종류에 따라 특정 세포가 전혀 다른 기능적 결과를 유도한다는 사실을 밝혀내며, 뇌 질환의 유전적 원인을 이해하기 위해서는 반드시 세포 수준의 정밀한 접근이 필요함을 과학적으로 입증했다. 더불어 연구팀은 이번 분석을 통해 질병과 관련된 유전 변이가 실제 유전자 발현 변화로 이어지는 과정을 후성유전체 데이터를 통해 정밀하게 해석했다. 이를 기반으로 다양한 질환들 사이에 공유되는 핵심 유전자 네트워크를 도출하고, 서로 다른 질병 간의 유전적 상관관계를 규명하는 등 뇌 질환 연구의 새로운 지평을 열었다. 원홍희 교수는 “이번 연구는 뇌 조직과 세포 유형을 면밀히 분석하여 유전 변이가 실제로 어떤 세포에서 작용하는지를 직접 규명함으로써, 뇌신경 질환의 원인을 파악하는 ‘해상도’를 한 단계 끌어올린 성과”라고 강조하며, “앞으로 단일세포 기반 유전체 분석은 정밀 의료 구현의 핵심 도구로서, 특정 세포를 표적으로 하는 새로운 치료 전략을 세우는 데 중요한 단서를 제공할 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 바이오·의료기술개발사업으로 지원을 받아 수행되었으며, 유전학 분야에서 세계적인 권위를 자랑하는 학술지 ‘네이처 제네틱스(Nature Genetics)’에 3월 19일(목) 온라인 게재되었다. 연구팀이 구축한 ‘SingleBrain eQTL’ 자원은 향후 전 세계 연구자들에게 공유되어 뇌 질환의 분자적 기전 이해와 신약 타깃 발굴에 크게 기여할 것으로 전망된다. ※ 논문명: A meta-analysis of single-nucleus expression quantitative trait loci linking genetic risk to brain disorders ※ 학술지: Nature Genetics (IF 29.0) ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41588-026-02541-x

2026-03-26

양자정보공학과 연구팀, 양자컴퓨터 핵심부품 TWPA 독자개발 성공

양자정보공학과 연구팀, 양자컴퓨터 핵심부품 TWPA 독자개발 성공 - 양자컴퓨터의 첨단 핵심부품 TWPA(투파) 순수 국내기술로 개발 완료 - 세계 최고 수준의 성능과 완성도 및 양산성을 확보한 국가전략기술 - 양자기술 핵심 소부장 국산화 및 세계시장을 겨냥한 상용화 교두보 ▲ (왼쪽부터) 양자정보공학과 정연욱 교수, 김영두, 고영우, 박종원 연구원 양자정보공학과 정연욱 교수 연구팀이 양자컴퓨터의 핵심부품이면서 동시에 국가 전략부품인 TWPA(투파: 진행파 파라메트릭 증폭기)의 독자 개발에 성공했다. 정연욱 교수와 김영두, 고영우, 박종원 연구원이 참여한 연구팀은 작년 12월 첫 워킹다이(WD) 웨이퍼를 얻은 이후, 현재 엔지니어 샘플(ES)을 국내외 연구자들에게 배포하고 성능을 검증하며 기술개발을 마무리하고 있다. 이번 TWPA의 개발은 칩의 설계부터 제작 및 패키징, 극저온 평가분석까지 전 과정을 본교에서 자체 기술로 진행하였다. ▲ (왼쪽) 양자정보공학과 연구진이 개발한 TWPA 패키지 모습 (오른쪽) TWPA 칩 사진 양자컴퓨터 기술은 최근 매우 빠른 속도로 발전하면서 산업화가 가속화되고 있으며, 초전도 기술은 글로벌 대기업이 주로 채택하는 대표적 양자컴퓨터 방식이다. 양자정보공학과 연구진은 세계적 수준의 초전도 양자칩 역량 전반을 보유하고 국내 초전도 양자컴퓨터 연구를 선도하고 있으며, 이미 20~50 큐비트 규모의 양자프로세서(QPU)를 공급한 바 있다. 양자컴퓨터의 기본은 0과 1을 중첩해서 데이터를 읽고 쓸 수 있는 큐비트이며, 양자 신호는 매우 작기 때문에 이를 잘 읽어내기 위해서 잡음이 없는 초정밀 신호증폭기가 필요하다. TWPA(투파: 진행파 파라메트릭 증폭기)는 양자컴퓨터를 작동하기 위해서 반드시 필요한 핵심 부품으로서, 양자역학의 원리가 허용하는 한도에서 잡음이 거의 없는 신호증폭기이다. 기술의 난이도가 매우 높아 극히 일부의 선도국가에서만 제작기술을 보유한 양자기술의 핵심 부품이다. ▲ 개발된 TWPA의 성능 데이터 및 최종 형태 사진 이번에 개발을 완료한 TWPA는 2,980 개의 조셉슨 접합으로 구성된 초전도칩이며, 양자컴퓨터 시스템에서 양자프로세서(QPU)와 함께 극저온에서 작동하는 대표적 핵심부품이다. 본교의 TWPA는 증폭률 20dB이상, 주파수 대역폭 1GHz 이상, 포화세기 –100dBm 이상, 삽입손실 1dB 이하 등 세계 최고 수준의 성능을 보유한 동시에 상용화를 위한 높은 수율과 양산성 및 패키징 기술까지 전 과정을 자체적으로 확보했기 때문에 국내 양자기술의 역량을 한단계 끌어올린 성과이자 향후 도약을 위한 중요한 이정표라고 할 수 있다. 한편, 고성능 TWPA 기술은 미국을 비롯한 선도국가 일부에서만 성공한 기술이며, 이를 포함한 파라메트릭 증폭기 기술은 이중용도(dual-use) 특성 때문에 첨단 반도체 기술과 함께 수출통제가 엄격하게 이루어지는 대표적 품목이다. ▲ 김영두 연구원이 TWPA 소자를 측정하고 있다 이번 연구개발을 주도한 김영두 연구원은 “설계부터 칩 제작까지 매우 빠른 속도로 이루어진 것은, 우리대학의 역량인 동시에 한국의 축적된 반도체 기술 덕분”이라고 말하며 “양자칩 세계 1등의 주역이 되고 싶다”고 포부를 밝혔다. 또한“저희 팀이 초전도 큐비트와 양자프로세서를 위한 칩 공정과 극저온 마이크로파 패키징을 수년간 꾸준히 개발하고 연구해 온 결과로 이번 TWPA 패키징도 설계 및 최적화가 매우 용이했다. 어느 새 우리에게 세계 선두권과 나란히 할 수 있는 초전도 양자기술 개발 역량이 축적되어 있는 것을 느꼈다.”라고 말했다. 정연욱 교수는 “이번 성과는 양자기술이 세계적으로 빠르게 산업화로 진행되는 시점에서 양자컴퓨터의 핵심부품 기술을 자체 확보했다는 점, 전략부품에 대한 수출통제에 대응할 수 있도록 최첨단 양자칩 전과정을 순수 국내 기술로 개발했다는 점, 그리고 상용화를 위한 수율과 양산성을 확보했다는 점 등 국내 양자 소부장의 전기를 마련하는 계기라고 본다”라고 밝혔다. 이어 “이 결과는 산업체로의 기술이전 또는 창업을 통해 상용화를 추진할 예정이며, 양자정보공학과 연구팀은 세계적인 경쟁력을 유지하도록 계속 연구개발을 지원할 예정이다. 본교는 글로벌 양자기술 협력 생태계의 일원으로서 양자기술의 실용화를 이끌 수 있는 인재를 양성하고, 국내외 양자기술을 선도하는 연구·교육 허브로서의 역할을 지속해 나가겠다.”고 덧붙였다. ※ TWPA(“투파”라고 읽음): 진행파 파라메트릭 증폭기(Traveling Wave Parametric Amplifier) ※ 양자한계 증폭기(Quantum-limited Amplifier): 양자역학적 한계 수준으로 잡음이 거의 없는 초정밀 신호 증폭 부품 ※ 조셉슨 접합(Josephson Junction): 초전도체를 이용한 터널링 양자소자의 이름이며, 반도체의 트랜지스터에 해당하는 역할을 하는 초전도 회로의 기본 구성요소 ※ 반도체 / 양자칩 개발과정: 크게 워킹다이(Working Die: WD, 동작샘플), 엔지니어 샘플(Engineer Sample: ES), 커스터머 샘플(CS: Customer Sample: 상용제품) 등 3단계로 구분 ※ 양자기술 및 양자컴퓨터 부품에 대한 수출통제 현황 - 미국, 유럽, 캐나다, 영국 등 양자기술 선도 국가들은 2024년부터 양자기술(quantum technology)과 양자컴퓨터 부품에 대한 대한 명시적 수출통제을 시행하고 있으며, 그 대표적 대상품목으로 TWPA(투파)를 포함한 파라메트릭 신호증폭기(parametric signal amplifier)와 양자한계 증폭기(quantum-limited amplifier) 및 저온 증폭기(crygenic amplifier) 등을 명시

2026-03-25

권대혁·양유수 교수팀, 암세포 ‘면역 회피’ 차단하는 이중 표적 mRNA 암 백신 개발

권대혁·양유수 교수팀, 암세포 ‘면역 회피’ 차단하는 이중 표적 mRNA 암 백신 개발 - 단일 지질나노입자로 수지상세포와 종양세포 동시 공략... 항원 회피 문제 해결의 실마리 - 강력한 항종양 효과 및 면역 기억 형성 확인, 암 재발 방지 및 맞춤형 치료 시대 앞당겨 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 양유수 교수, 권대혁 교수, 한국과학기술연구원 김예리 박사, 성균관대 박원범 박사 융합생명공학과 권대혁·양유수 교수 연구팀이 바이오기업 MVRIX와의 공동 연구를 통해 기존 mRNA 암 백신의 치명적 약점인 ‘항원 회피’ 문제를 극복할 수 있는 이중 표적 mRNA 암 백신 플랫폼 개발에 성공했다. 기존의 mRNA 암 백신은 우리 몸의 면역 체계에 암세포의 정보를 알려주는 ‘수지상세포’에만 집중해 왔다. 하지만 암세포가 백신이 인식하는 특정 정보를 스스로 없애버리는 ‘항원 회피’를 일으키면 치료 효과가 급격히 떨어지는 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 수지상세포와 암세포(췌장암, 방광암 등) 모두에 많이 존재하는 ‘DEC-205’ 단백질에 주목했다. 이 단백질을 표적으로 삼아 하나의 백신으로 면역세포를 훈련시키는 동시에 암세포를 직접 겨냥하는 ‘일석이조’의 전략을 세운 것이다. 연구팀은 혈액 속 콜레스테롤을 운반하는 단백질(ApoA1)의 성질을 이용해, 복잡한 화학 반응 없이도 암세포를 찾아가는 항체가 백신 배달체인 ‘지질나노입자(LNP)’ 표면에 스스로 달라붙게 하는 독창적인 기술을 개발했다. 이렇게 만들어진 ‘이중 표적 지질나노입자(dLNP)’는 기존 방식보다 암 조직 내 mRNA 전달력을 크게 높였으며, 특히 기존 백신들의 문제점이었던 간 축적 현상을 줄여 안전성까지 확보했다. 동물 모델을 이용한 실험 결과는 놀라웠다. 대장암 모델에 dLNP 백신을 단 두 번 투여한 것만으로도 암세포를 공격하는 T세포가 대거 증식하며 강력한 종양 억제 효과를 보였다. 유방암 모델에서도 우수한 생존 기간 연장 효과가 확인되었으며, 독성 부작용 또한 나타나지 않았다. 무엇보다 이번 연구의 핵심 성과는 ‘면역 기억’의 형성이다. 연구팀이 종양을 제거한 쥐에게 암세포를 다시 이식했을 때, 백신을 투여했던 그룹에서는 암세포가 자라지 못하는 현상이 관찰되었다. 이는 이 백신이 단순히 현재의 암을 치료하는 것을 넘어, 몸속 면역 시스템이 암세포를 기억하게 하여 향후 재발까지 방지할 수 있는 ‘예방적 백신’으로서의 가능성을 입증한 것이다. 양유수 교수는 “이번 연구는 면역세포에 표적을 교육하는 동시에 암세포가 그 표적을 숨기지 못하도록 강제하는 두 가지 전략을 하나의 플랫폼에 담아낸 것”이라며 “앞으로 환자 개개인의 특성에 맞춘 신생항원 치료제나 차세대 면역 항암 전략으로 발전시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 바이오의료기술개발 사업 지원으로 수행되었다. ▲ 이중 표적 mRNA 암백신 개요도 ▲ 이중 표적 mRNA 암백신의 효능 ※ 논문명: Dual-Targeting mRNA Cancer Vaccines for Simultaneous Antigen Presentation in Dendritic and Tumor Cells ※ 학술지: ACS Nano ※ 논문링크: https://doi.org/10.1021/acsnano.5c20535

2026-03-24

“임금 공개, 오히려 성별 임금 격차 키울 수도”… 성균관대 박태윤 교수, HBR 논문 게재

“임금 공개, 오히려 성별 임금 격차 키울 수도”… 성균관대 박태윤 교수, HBR 논문 게재 임금 공개(pay transparency) 정책이 노동 시장에 미치는 시사점을 분석한 경영대학 박태윤 교수의 연구가 세계적 경영 전문지인 하버드 비즈니스 리뷰(Harvard Business Review; HBR) 온라인판에 게재되었다. 이번 HBR 논문은 성균관대학교 박태윤 교수, 코넬대학교 Alice Lee 교수, 코넬대학교의 Sungyong Chang 교수의 공동 연구를 바탕으로 작성되었으며, 해당 연구는 Journal of Applied Psychology 게재를 앞두고 있다. 최근 미국을 비롯한 여러 국가에서는 노동시장에서의 정보비대칭성을 완화하고 성별 임금 격차와 같은 불공정한 임금 불평등을 줄이기 위해 임금 공개(pay transparency) 제도를 도입·확산하고 있다. 그러나 대부분의 제도는 ‘공개 여부’만 규정할 뿐, 공개되는 임금 범위(pay range width)의 적정 수준에 대해서는 명확한 기준을 제시하지 않고 있다. 그 결과, 동일 직무임에도 기업 간 임금 범위의 편차가 크게 나타나는 현상이 발생하고 있다. 예를 들어, 미국 캘리포니아주의 동일한 소프트웨어 엔지니어 직무에서 테슬라(Tesla)는 연봉 $83,000~$418,000의 범위를 제시하는 반면, 우버(Uber)는 $174,000~$194,000의 비교적 좁은 범위를 제시하고 있다. 박 교수 연구팀은 약 1,000만 건의 채용 데이터를 포함한 다수의 연구를 통해, 구인공고에 제시된 임금 범위가 넓을수록 여성 지원 비율이 감소한다는 것을 발견하였다. 이는 임금 범위의 중위값이 동일하더라도 범위가 넓을 경우 보상이 보다 불확실하게 인식되기 때문으로 해석된다. 특히 평균적으로 더 높은 위험회피 성향을 보이는 여성 지원자들은 상대적으로 좁은 임금 범위를 제시한 공고에 더 많이 지원하는 경향을 보였다. 이러한 지원 단계의 차이는 이후 임금 협상 단계에서도 이어진다. 좁은 임금 범위를 선택한 지원자는 넓은 범위를 선택한 지원자에 비해 임금 인상에 대한 기대 수준이 낮은 경향을 보였으며, 실제로도 약 $3,600 낮은 수준의 연봉을 요구하는 것으로 나타났다. 이러한 초기 연봉 격차는 승진, 보너스, 향후 연봉 상승에 누적되어 장기적인 임금 격차로 이어질 가능성을 시사한다. 즉, 위험회피 성향으로 인해 좁은 임금 범위를 선호하는 경향이 결과적으로 성별 임금 격차를 심화시킬 수 있음을 보여준다. 한편, 연구팀은 간단한 정보 제공 개입만으로 이러한 문제를 완화할 수 있음을 확인하였다. 임금 범위와 함께 “일반적인 시작 연봉 수준”과 “결정 기준(경험, 역량 등)”을 함께 제시할 경우, 여성과 남성 간 지원률 격차가 감소하고 임금 범위에 따른 협상 행동의 차이 또한 유의미하게 줄어드는 것으로 나타났다. 박태윤 교수는 이 연구를 기반으로 “기업은 단순 공개를 넘어, 지원자에게 의미 있는 정보를 제공해야 한다”며 “정책 입안자 역시 이러한 점을 고려해 임금 공개 제도를 설계할 필요가 있다”고 강조했다. 본 연구는 우리 대학의 학술연구지원사업(삼성학술 연구비)의 지원을 받아 수행되었다.

2026-03-24

김영국·박두선·손병민 교수팀, ‘움직이지 않는 전자’ 두 종류 동시 발견… 양자 물질 연구의 새 지평

김영국·박두선·손병민 교수팀, ‘움직이지 않는 전자’ 두 종류 동시 발견… 양자 물질 연구의 새 지평 - ‘카고메 격자’와 ‘콘도 효과’가 만드는 두 종류의 전자 정체 현상, 한 물질에서 세계 최초 포착 - 실험과 이론 계산으로 ‘위상학적 무거운 페르미온’ 시스템의 원형 물질 제시 ▲ (왼쪽 위부터) 공동 제1저자 성균관대 물리학과 이한오, 이철희 박사, 공동 교신저자 성균관대 김영국, 손병민, 박두선 교수, 경희대 장보규 교수 물리학과 김영국·박두선·손병민 교수 연구팀은 경희대학교 신소재공학과 장보규 교수팀과 함께, 금속 안에서 전자가 마치 교통체증에 걸린 것처럼 멈춰 서는 특이 현상을 서로 다른 두 가지 원리로 한 물질에서 동시에 일으키는 데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구는 현대 물리학의 난제로 꼽히던 ‘전자 정체 현상’의 상호작용을 밝혀내며 미래 양자 소자 설계의 새로운 길을 제시했다. 보통 금속 안의 전자들은 마치 고속도로 위의 자동차처럼 매우 빠르게 움직이며 전기를 흐르게 한다. 하지만 특수한 구조나 환경이 만들어지면 전자가 제자리에 멈춘 것처럼 아주 느릿느릿 움직이게 되는데, 이를 물리학에서는 ‘평평띠(flat band)’ 현상이라고 부른다. 아주 느리게 움직이는 전자는 서로 간의 영향력이 극대화되어, 전기 저항이 완전히 사라지는 초전도 현상 등 신비로운 양자 효과가 나타난다. 학계에서는 그동안 전자를 멈추게 하는 두 가지 대표적인 방법을 연구해 왔다. 첫 번째는 원자들을 대나무 바구니 무늬인 ‘카고메(Kagome) 격자’ 모양으로 배치해 전자가 길을 잃고 맴돌게 만드는 ‘기하학적 가둠’ 방식이다. 두 번째는 전자가 주변의 자석 성질을 가진 원자와 강하게 달라붙어 마치 무거운 짐을 진 것처럼 느려지게 만드는 ‘콘도 효과(Kondo effect)’ 방식이다. 이전까지 이 두 현상은 서로 다른 물질에서만 나타나는 별개의 사건으로 여겨졌다. 하지만 본교 공동연구팀은 ‘YbCr₆Ge₆’라는 특수 합금 물질을 정밀 분석한 결과, 이 두 가지 방식에 의한 ‘전자 정체 현상’이 한 곳에서 동시에 일어난다는 사실을 세계 최초로 발견했다. 마치 좁은 미로(카고메 격자)에 갇힌 자동차가 동시에 무거운 짐(콘도 효과)까지 싣고 있어 완전히 멈춰 서게 된 상황을 관측한 것과 같다. ▲ (위) 전자를 멈추게 하는 카고메 격자(왼쪽)와 콘도 효과(가운데)의 원리 및 두 현상이 공존하는 YbCr₆Ge₆ 구조(오른쪽). (아래) ARPES 측정으로 관찰한 실제 전자 구조. 수평의 '평평띠'는 전자가 멈춰 있음을 의미하며, 두 종류의 평평띠가 동시에 발견된 것은 이번이 처음이다 연구팀은 방사광 가속기라는 거대한 현미경을 이용해 이 물질의 내부를 들여다보았으며, 온도를 높이거나 낮추며 관찰한 결과 두 현상이 각기 다른 원리로 작동하면서도 서로 긴밀하게 연결되어 있음을 증명했다. 특히 이 두 현상이 만나면 물질의 성질이 완전히 바뀌는 ‘위상학적 상태’가 나타남을 이론적으로 증명해, 미래 양자 소자 설계의 핵심 이론을 정립했다. 손병민 교수는 “이번 연구는 따로 놀던 두 가지 물리학적 원리를 하나의 무대 위로 불러 모은 것과 같다”며 “이 ‘멈춰 선 전자’들을 우리가 원하는 대로 조절할 수 있게 된다면, 열 발생이 전혀 없는 컴퓨터나 지금보다 수만 배 빠른 양자 소자를 만드는 것도 가능하다”고 연구의 의의를 설명했다. 이번 연구 성과는 한국연구재단 기초연구사업의 지원으로 수행되었으며, 그 학술적 가치를 인정받아 세계적인 과학 전문지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 최근 게재되었다. ※ 논문명: Coexisting Kagome and Heavy Fermion Flat Bands in YbCr₆Ge₆ ※ 학술지: Nature Communications ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41467-026-70958-3

2026-03-20

성균관대-전북대 공동연구팀, 원자 수준 결함 제어로 차세대 ‘MXene’ 상용화 앞당겨

성균관대-전북대 공동연구팀, 원자 수준 결함 제어로 차세대 ‘MXene’ 상용화 앞당겨 - 전구체 기반 결함 공학 전략 확립으로 전자파 차폐 및 적외선 스텔스 성능 극대화 - 세계적 학술지 ‘Nano-Micro Letters’ 게재… 소재의 수명과 안정성 문제 동시 해결 신소재공학부 구종민 교수 연구팀은 전북대학교 신소재공학부 권한중 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 소재의 원자 수준에서 발생하는 결함을 정밀하게 조절하여 차세대 신소재인 ‘맥신(MXene)’의 성능을 획기적으로 높이는 데 성공했다. 연구팀은 ‘전구체 기반 결함 공학’이라는 새로운 전략을 통해 맥신의 전자파 차폐, 열 발생(줄 열), 그리고 열 감지 회피(적외선 스텔스) 성능을 대폭 향상시켰다. 이번 연구 결과는 맥신 소재가 가진 고질적인 문제였던 낮은 안정성과 성능 저하 문제를 해결함으로써 미래형 전자소자 및 국방 기술 분야에 새로운 이정표를 제시했다는 평가를 받는다. 맥신(MXene)은 금속 층과 탄소 층이 교대로 쌓인 2차원 나노 물질로, 전기 전도성이 뛰어나 ‘꿈의 신소재’로 불린다. 하지만 지금까지는 제조 과정에서 원자 배열에 미세한 구멍(공공)이나 산소가 불필요하게 달라붙는 등 ‘결함’이 생겨, 소재의 성능이 금방 떨어지거나 공기 중에서 쉽게 변질되는 단점이 있었다. 연구팀은 맥신을 만들기 전 단계인 ‘전구체’ 물질부터 정밀하게 제어하여 이러한 결함을 최소화했다. 마치 옷감의 실 조직을 처음부터 촘촘하게 짜서 구멍이 나지 않도록 만든 것과 같다. 이렇게 결함이 최소화된 맥신은 기존보다 훨씬 뛰어난 전기전도도(26,000 S/cm)와 열전도도(57 Wm-1K-1)를 나타냈다. 그 결과, 10마이크로미터(µm)라는 매우 얇은 두께에서도 스마트폰이나 통신 장비의 오작동을 막는 ‘전자파 차폐’ 성능이 90.5dB에 달하는 세계 최고 수준의 결과를 보였다. 또한, 아주 낮은 전압(1.5V)만 걸어주어도 263°C까지 순식간에 열이 발생하는 우수한 효율을 보였으며, 주변 온도보다 복사 온도를 낮추어 적외선 카메라에 포착되지 않게 하는 ‘열 감지 회피(스텔스)’ 성능까지 완벽하게 구현했다. 특히 주목할 점은 안정성이다. 기존 맥신은 물에 분산하면 산화현상으로 인하여 시간에 따라 성능이 급격히 떨어졌으나, 이번에 개발된 맥신은 일년(12개월)이 지나도 95% 이상의 성능을 유지하는 탁월한 산화안정성 및 내구성을 입증했다. 구종민 교수는 “이번 연구는 원자 수준에서 결함을 제어하는 것이 소재의 전체적인 성능과 수명을 결정짓는 핵심임을 밝혀낸 것”이라며 “앞으로 첨단 전자 기기, 에너지 소자, 그리고 적외선 위장이 필요한 국방 산업 등 다양한 분야에서 맥신의 실용화를 앞당길 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구는 성균관대 투파일 하산(Tufail Hassan) 박사와 전북대 이도연 연구원이 공동 제1저자로 참여했으며, 나노 분야의 세계적 권위지인 ‘나노-마이크로 레터스(Nano-Micro Letters, IF 36.3)’에 게재되었다. 또한 한국연구재단의 나노 및 소재사업, 기초연구실사업, 중견연구자지원사업의 지원으로 수행되었다. ▲ [그림 1] a) 전구체의 결함 제어를 통한 맥신의 결함함을 제어하는 기술 모식도, b) Ti 와 탄소의 공공결함 및 산소의 치환결함에 따른 전구체 및 맥신의 전기전도도 결과, c) 맥신 결함 최소화를 통한 산화안정성 및 물성 유지도 평가 결과. 이러한 결과는, 전구체 기반 결함 제어 공학을 통하여, 맥신소제의 전기전도도 향상, 산화안정성 향상, 및 다양한 물성 유지도 향상을 확보할수 있음을 의미함. ▲ [그림 2] 전구체 기반 결함제어 공학을 통하여, 맥신 소재의 다양한 응용 특성 향상을 확보함: a) 전자파차폐 응용, b) 줄 히팅 응용, c) 적외선 위장 기술 ※ 논문명: Quantitative Defect–Property Correlations in Ti3C2Tx MXenes via Precursor-Controlled Defect-Engineering ※ 학술지: Nano-Micro Letters ※ 논문링크: https://doi.org/10.1007/s40820-026-02106-x

2026-03-20

고분자 반도체 ‘극성 전환’ 미스터리 풀렸다

고분자 반도체 ‘극성 전환’ 미스터리 풀렸다 - 차세대 유연 전자소자 및 열전소자 설계의 핵심 단서 확보 ▲ (왼쪽부터) SAINT 강보석 교수, 김회민 박사과정생, 경상대 김윤희 교수, Landep Ayuningtias, 가천대 이한솔 교수 고분자 반도체* 중에서도 일부 소재에서만 나타나는 미스터리 현상의 근본 원인을 국내 연구진이 규명해 주목받고 있다. * 고분자 반도체 : 탄소 기반의 유기 화합물(고분자)이면서도 실리콘처럼 전기를 흐르게 할 수 있는 특수한 물질 SAINT 강보석 교수 연구팀은 김윤희 경상국립대학교 교수, 이한솔 가천대학교 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 고분자 반도체에서 나타나는 극성 전환(polartiy inversion) 현상의 발생 원인을 규명했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 핵심연구와 신진연구사업의 지원으로 수행됐으며, 재료 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’에 2월 15일 온라인 게재됐다. 고분자 반도체는 가볍고 유연하며 용액 공정(Solution Process)*이 가능해 차세대 전자소자의 핵심 소재로 꼽힌다. * 용액공정 : 실리콘 반도체는 고온·진공 상태의 복잡한 공정이 필요하지만, 고분자 반도체는 액체 상태로 녹여 잉크젯 프린팅이나 코팅 방식으로 찍어낼 수 있다. 이는 생산 비용을 획기적으로 낮추는 중요한 공정이다. 최근 고분자 반도체의 도핑 농도가 증가함에 따라 전하 수송의 극성이 전환되는 극성 전환 현상이 보고되고 있다. 이 현상을 이용하면 하나의 고분자 반도체 소재만으로 n형과 p형 반도체를 구현할 수 있어 소자 구조의 단순화나 제조 공정의 효율성 향상에 활용될 수 있다. 그러나 이 현상은 일부 고분자에서만 제한적으로 나타나며, 왜 동일한 도핑 조건에서도 고분자에 따라 극성 전환이 발생하거나 발생하지 않는지에 대한 근본적인 원인은 아직 명확히 규명되지 않았다. ▲ 도펀트 흡수 능력에 따른 고분자 반도체의 p형·n형 극성 전환 과정 모식도 이에 연구팀은 서로 다른 분자 구조를 갖는 고분자 반도체를 비교 분석해 극성 전환 현상의 발생 조건을 체계적으로 조사했다. 연구 결과, 극성 전환이 일어나기 위해서는 고분자 박막 내부에 흡수된 도펀트(dopant)*의 양이 일정 기준(임계값) 이상에 도달해야 한다는 사실을 확인했다. * 도펀트 : 도핑 과정에서 반도체에 첨가되는 물질. 이 임계 농도를 넘어서면 도펀트에서 생성된 음이온이 고분자와 상호작용하며 전하 수송 특성이 변화해 p형에서 n형으로 전환되는데, 반대로 흡수된 도펀트의 양이 충분하지 않을 경우 극성 전환이 발생하지 않았다. 즉, 극성 전환 여부는 단순한 도핑 공정 자체가 아니라 고분자의 분자 구조에 의해 결정되는 도펀트 흡수 능력과 고분자–도펀트 간 상호작용에 의해 결정된다는 것임을 밝혀냈다. 이번 연구는 고분자 반도체에서 극성 전환이 특정 소재에서만 나타나는 이유를 체계적으로 설명한 결과로, 향후 하나의 고분자 소재에서 p형과 n형 특성을 선택적으로 구현하거나 안정적인 n형 고분자 반도체를 설계하기 위한 분자 설계 전략 수립에 중요한 지침을 제공할 것으로 기대된다. 그러나 다양한 도펀트 시스템과 실제 소자 조건에서의 적용 가능성에 대해서는 추가 연구가 필요하다. 강보석 교수는 “현재 구현된 소자의 성능은 초기 연구 단계 수준으로, 향후 분자 구조 설계와 소자 구조 최적화를 통해 성능 향상이 요구된다”고 설명했다.

2026-03-19

사회학과 한상원 교수, 인재 채용 전략의 새로운 패러다임 제시

사회학과 한상원 교수, 인재 채용 전략의 새로운 패러다임 제시 - 다양성과 효율성을 동시에 달성하는 ‘퍼널의 끝 (Tip of the Funnel)’ 전략 규명 사회학과 한상원 교수(공동 제1저자)와 이화여자대학교 경영대학 원신재 교수는 최근 경영학 분야 최고 권위 학술지 중 하나인 Strategic Management Journal에 「Hiring at the Tip of the Funnel: Externalizing the Work of Integrating and Coordinating Diverse Human Capital」 논문을 게재하였다. 이번 연구는 기업이 외부에서 인재를 채용할 때 발생하는 핵심적인 딜레마, 즉 다양한 지식과 경험을 확보하려는 노력과 동시에 서로 다른 조직 배경을 가진 인재들을 통합하는 데 드는 비용 사이의 긴장을 어떻게 해결할 수 있는지를 설명한다. 기존 연구들이 주로 개별 인재 이동이나 특정 기업 간 관계에 초점을 맞추었다면, 본 연구는 기업 간 인재 이동 전체를 하나의 사회연결망으로 바라보고 그 속에서 기업이 차지하는 구조적 위치가 성과를 좌우한다는 점을 강조한다. ▲ [그림 1] 인재 이동 연결망에서 채용 기업의 위치 논문의 핵심 개념은 ‘퍼널의 끝 (Tip of the Funnel)’이라는 독특한 연결망 내의 위치이다. 그림 1은 이러한 구조를 직관적으로 보여주는데, 기업의 채용 전략을 직접 채용의 다양성과 간접 채용의 다양성이라는 두 축으로 구분하여 제시한다. 여기서 가장 주목할 점은 기업이 직접적으로는 소수의 특정 기업들로부터 인재를 채용하지만, 그 소수의 기업들은 다시 매우 다양한 기업들로부터 인재를 받아들이는 구조이다. 이러한 위치에 있는 기업은 다양한 배경에서 축적된 지식을 간접적으로 흡수하면서도, 실제로는 제한된 출처에서 인재를 채용하기 때문에 조직 내 통합과 조정에 드는 비용을 크게 줄일 수 있다. 다시 말해, 인재 다양성의 이점은 유지하면서도 통합의 부담은 인재를 공급하는 중간 기업들에게 전가하는 전략이라고 볼 수 있다. ▲ [그림 2] 2016년 기준 Nvidia를 중심으로 한 인재 이동 연결망 이러한 이론적 논의는 Nvidia 사례를 통해 명확하게 확인된다. 2016년 Nvidia는 소수의 기업으로부터 인재를 집중적으로 채용하는 동시에, 그 기업들 (예: Cisco와 Intel)이 다양한 기업들로부터 인재를 유입하는 구조에 위치함으로써 ‘직접은 집중, 간접은 다양’한 퍼널의 끝 위치를 점유하고 있었으며, 이러한 연결망 구조 속에서 실제로 높은 혁신 성과를 보였다는 점이 확인된다. 이는 그림 2에서 나타나듯 소수의 공급 기업 뒤에 넓은 간접 연결망이 연결된 구조가 성과로 이어짐을 보여주는 것으로, 결국 기업 성과는 단순히 많은 기업에서 채용하거나 특정 기업에 집중하는 것이 아니라, 직접 채용의 집중성과 간접 채용의 다양성이 결합된 연결망 구조 자체에 의해 결정된다는 점을 시사한다. 또한 연구는 이러한 효과가 모든 기업에서 동일하게 나타나는 것이 아니라, 조직 문화의 특성에 따라 달라진다는 점도 밝혀냈다. 조직 문화의 강도와 일관성이 높은 기업일수록 퍼널의 끝 위치에서 얻는 이점을 더욱 효과적으로 활용할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 다양한 배경을 가진 인재들이 유입되더라도, 강한 조직 문화가 이들을 빠르게 사회화하고 조직의 목표에 맞게 조정하는 역할을 수행하기 때문이다. 결국 연결망 구조와 조직 문화가 결합될 때 기업 성과가 극대화된다는 점을 보여준다. 이번 연구는 채용 전략을 단순한 인적자원 관리의 문제가 아니라 사회연결망 구조와 연결된 전략적 선택으로 재해석했다는 점에서 중요한 의의를 가진다. 특히 기업이 더 많은 곳에서 인재를 채용할 것인지, 아니면 특정 기업에 집중할 것인지에 대한 기존의 논의를 넘어, 어떤 구조적 위치를 점할 것인가라는 새로운 질문을 제기한다. 한상원 교수는 “기업은 무작정 다양한 곳에서 채용하기보다, 이미 다양한 인재를 통합해온 기업들로부터 선별적으로 채용하는 전략을 통해 더 높은 성과를 달성할 수 있다”며, “이 연구는 인재 이동 연결망을 활용한 새로운 경쟁 전략의 가능성을 제시한다”고 설명하였다.

2026-03-19

성균관대-삼성전기 공동연구팀, 극한 조건에서도 끄떡없는 ‘차세대 세라믹 수전해 전지’ 개발

성균관대-삼성전기 공동연구팀, 극한 조건에서도 끄떡없는 ‘차세대 세라믹 수전해 전지’ 개발 - 나노 스케일 설계 기술로 그린수소 생산 성능 2배 높이고 내구성까지 동시에 확보 - 세계적 권위지인 ‘Advanced Functional Materials’표지 논문 선정 및 ‘ACS Nano’게재로 연구 성과 입증 기계공학부 이원영 교수 연구팀은 삼성전기 중앙연구소와의 산학 공동연구를 통해, 물을 전기분해하여 청정 에너지인 ‘그린수소’를 생산하는 고체산화물 수전해전지(SOEC)의 성능과 내구성을 획기적으로 높일 수 있는 새로운 제조 기술을 개발했다. 고체산화물 수전해전지는 700℃ 이상의 높은 온도에서 수증기를 전기로 분해해 수소를 만드는 장치다. 기존 방식보다 적은 에너지로 많은 양의 수소를 얻을 수 있어 차세대 친환경 에너지 시스템으로 주목받고 있다. 하지만 고온에서 제조 및 장시간 작동할 경우 전지 내부의 미세한 입자들이 뭉치거나 층이 박리되는 현상이 발생해 성능이 급격히 떨어지는 고질적인 문제가 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 복잡한 공정 대신, 실제 산업 현장에서 바로 적용할 수 있는 두 가지 ‘제조친화형 나노 설계 전략’을 제시했다. 첫 번째 전략은 연료극(수소가 발생하는 곳)의 촉매 입자 표면에 분말 기반 원자층 증착법 (ALD)을 활용해 수 nm(나노미터, 10억 분의 1m) 두께의 얇은 막을 입히는 기술이다. 이 기술을 통해 니켈 입자가 고온에서도 서로 뭉치지 않게 고정했으며, 수소 환경에서 스스로 합금 촉매로 변하게 하여 수소 생산 효율을 기존보다 약 2배 높이는 데 성공했다. 두 번째 전략은 공기극과 전해질이 만나는 경계면에 약 50nm 두께의 나노 코팅층을 형성하는 것이다. 연구팀은 정전기를 이용해 미세한 입자를 뿌리는 공법인 전기정전 분무증착법 (ESD)을 사용해, 전지의 층과 층 사이가 벌어지는 박리 현상을 효과적으로 막아냈다. 이 기술은 대기압 상태에서도 가능해 공장과 같은 대규모 생산 시설에 적용하기 매우 유리하다는 장점이 있다. 이번 연구의 핵심은 단순히 실험실 수준의 성과에 그치지 않고, 기업과의 협업을 통해 실제 대면적 셀에서도 그 효과를 입증했다는 점이다. 이는 차세대 수소 생산 장치의 상용화를 가로막던 ‘수명 문제’와 ‘제조 공정의 어려움’을 동시에 해결할 수 있는 실용적인 발판을 마련한 것으로 평가받는다. 이원영 교수는 “이번 연구는 고체산화물 수전해전지의 상용화에 있어 가장 큰 걸림돌이었던 전극 구조의 변화와 계면 박리 문제를 산학 협력을 통해 극복한 사례”라며 “나노 기술을 실제 제조 공정에 도입해 수소 에너지 시대를 앞당길 수 있는 실용적인 플랫폼을 제시했다는 데 큰 의미가 있다”고 밝혔다. 삼성전기 박중덕 마스터는 “이번 공동연구를 통해 고체산화물 수전해전지의 성능과 내구성 향상을 위한 제조 기술의 가능성을 확인했다”며 “앞으로도 관련 기술의 산업 적용 가능성을 높이기 위해 지속적으로 협력해 나갈 계획”이라고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 중견연구자지원사업, 나노‧소재기술개발사업, 미래수소혁신기술개발사업, 산업통상자원부 신재생에너지핵심기술개발사업, 에너지인력양성사업 및 삼성전기 등의 지원으로 수행되었으며, 재료 과학 분야의 세계적 권위지인 ‘Advanced Functional Materials’와 ‘ACS Nano’에 각각 게재되었다. 특히 ‘Advanced Functional Materials’에 실린 연구는 그 우수성을 인정받아 해당 호의 표지 논문으로 선정되었다. ※ 논문명: Sequential core-shell to alloy evolution enables the structural stabilization and catalytic activation of solid oxide electrolysis cells ※ 저널명: Advanced Functional Materials ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/adfm.202525596 ※ 논문명: Conformal Nanocoating at the Electrode-Electrolyte Interface for Active and Durable Solid Oxide Electrochemical Cells ※ 저널명: ACS nano ※ 논문링크: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c19038

2026-03-13