KAIST 생명화학공학과 이도창 교수, 이상엽 특훈교수, 박영신 연구교수 연구팀이 디스플레이 소재인 양자점(퀀텀닷)을 이용해 질소 고정 박테리아의 암모니아 생산 효율을 대폭 늘렸습니다. 질소 고정(Nitrogen Fixation)이란 공기 중 질소 기체 분자(N₂)를 암모니아(NH₃)를 비롯한 질소화합물로 전환하는 과정을 말합니다. 이 교수 연구팀은 양자점에 의해 흡수된 빛 에너지가 박테리아의 암모니아 합성 반응에 사용되도록 설계했으며, 그 결과 박테리아의 암모니아 생산량을 큰 폭으로 증가시킬 수 있었습니다. 이를 위해 연구팀은 양

홀센서는 스마트폰 안에 있는 첨단 센서 가운데 하나로 자기장에 의해 전류방향에 수직으로 생기는 전위차를 이용합니다. 이는 정밀하게 자기장의 크기를 측정하여 방향을 알려주거나 정해진 경로로 로봇을 이동할 때 활용이 가능하죠. 이러한 홀센서를 양자정보에 활용할 수 있는 위상홀효과가 자성체 양자나노구조에서 발견되었다. 위상홀효과란 인접한 스핀들 간의 꼬인 정도에 비례하여 나타나는 홀효과입니다.한국연구재단은 천승현, 김건 교수(세종대학교), 박성균 교수(부산대학교) 공동 연구팀이 강자성체*-반강자성체** 이중층에서 스커미온(skyrmion

KAIST 의과학대학원 이지민 교수 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 오승자 선임연구원, 강원대학교 이주용 교수와 공동 연구를 통해 질병 세포에서만 핵 내 유전자 교정을 수행할 수 있는 유전자 가위 시스템(CRISPR/Cas9)을 개발했습니다. 연구팀은 세포 내 마이크로RNA가 특정 서열을 인식해 절단한다는 특성을 활용해, 질병 세포에서 과발현되는 마이크로RNA에 의해 특이적으로 절단될 수 있는 링커를 연결한 유전자 가위 시스템을 설계했는데요. 이렇게 설계된 시스템은 질병 세포 특이적 마이크로RNA가 적은 정상세포에서는 세포질에

공장 굴뚝에서 배출되는 대기오염물질이 과열된 컴퓨터에서도 배출되는 것으로 확인됐습니다. UNIST 도시환경공학과 최성득 교수팀은 컴퓨터에서도 다환방향족탄화수소(PAHs)가 나와 실내공기를 오염시킨다는 연구결과를 국제학술지에 발표했는데요. 컴퓨터 부품에 불순물로 포함된 PAHs가 컴퓨터가 과열되면서 휘발돼 나온다는 분석입니다. 다환방향족탄화수소는 석유, 석탄, 나무 등을 태울 때 발생해 공기 중으로 배출되는 ‘유해대기오염물질’로 알려져 있습니다. 연구팀은 새집증후군을 연구하던 중 전산실의 PAHs의 농도가 다른 실내공간에 비해 2~4

한국천문연구원(이하 ‘천문연’)은 지난 2019년부터 최근까지 태양계 가장 바깥에 있는 무리의 천체 26개를 발견해, 소행성센터(Minor Planet Center)로부터 공인받았습니다. 이는 최근 3년간 천문학자들이 보고한 해왕성바깥천체(이하 TNO, Trans Neptunian Object) 86개 중 약 1/3을 차지합니다. 양계 최외곽 행성인 해왕성 너머에는 태양계 초기의 역사를 간직한 많은 소천체들이 공전하는데, 이들을 TNO라 부릅니다. 우리에게 가장 잘 알려진 TNO는 명왕성입니다. 이번 발견은 천문연이 칠레, 호주,

기존 소재 대비 10배 이상 전기가 잘 통하는 필름 형태의 고분자 열전소재가 개발됐습니다. 필름처럼 얇고 유연하게 프린트해낼 수 있고 값도 저렴해 체열로 전기를 만들어 충전 없이 작동하는 전자기기 제조 등에 응용할 수 있을 것으로 기대됩니다. UNIST 화학과 김봉수 교수와 아주대 김종현 교수 공동 연구팀은 고분자 열전소재의 분자량을 늘리는 방법으로 전기전도도를 획기적으로 개선한 열전소재 필름을 만들었는데요. 열전소재는 소재 안과 밖에 온도차(열)가 생기면 전하가 흐르는 힘이 생기는데, 온도차가 크고 전하가 잘 흐를수록 열전발전이

박우람 교수(성균관대학교), 김익환 교수(고려대학교), 한동근 교수(차의과학대학교) 공동 연구팀이 면역활성 나노입자와 비가역적 전기천공법의 병용 치료를 통한 고효율 면역 항암 치료법을 개발했습니다. 면역 항암 치료법은 우리 몸의 면역체계를 활성화하여 암세포와 싸우게 하는 암 치료법입니다. 대식세포는 우리 몸의 선천 면역세포 중 하나인데요. 암세포를 잡아먹고 이를 분해해서 항원제시를 할 수 있는 매우 중요한 역할을 하는 세포입니다. 대식세포의 활성화는 다른 면역세포의 활성화를 유도할 수 있어, 효과적인 면역 항암 치료를 위해서 대식세

한국표준과학연구원(KRISS)과 포항공과대학교(포스텍) 공동연구팀이 음향 물리 이론을 학습할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 국내 최초로 개발했습니다. 이번에 개발한 기술은 AI 기반 음향 시뮬레이션 기술로, 음향‧소음‧진동 등의 변화를 실시간으로 예측하고 문제를 해결할 수 있는 기반기술인데요. 이를 활용하면 가전기기, 자동차 등의 제품부터 건물, 다리 등의 구조물에 이르기까지 다양한 대상의 음향‧진동 상태를 모니터링하고, AI가 시뮬레이션을 거쳐 내린 의사결정을 즉각 반영해 성능을 최적화할 수 있습니다. 이번 성과는 특히 산업계에

혈관신생은 기존에 성숙한 혈관으로부터 새로운 혈관이 발아(Sprouting)하여 생성되는 과정입니다. 태아의 성장과 상처의 치유 등에 빼놓을 수 없는 필수적인 현상인데요. 그러나 이 현상이 지나치거나 부족하면 망가진 혈관들이 발달하면서 암, 황반변성, 허혈성 심장병, 혈관성 치매 등의 질병을 일으키는 원인이 됩니다. 그래서 혈관신생을 촉진하거나 억제하는 조절인자들에 대한 연구와 이를 통한 질병 치료제 개발이 활발하게 진행 중이죠. 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 고규영 단장(KAIST 의과학대학원 특훈교수)과 배정현 박사후연구원

태양전지는 대표적인 청정 에너지원입니다. 특히 3세대 태양전지에 속하는 유기태양전지는 프린팅 형태로 제작 후 건물의 외벽이나 유리창에 붙여 활용할 수 있어서 도심 태양광 발전의 핵심기술로 기대를 모으고 있죠. 하지만 태양 빛을 흡수해 이를 전력으로 전환하는 광활성 영역이 0.1㎠ 이하의 매우 작은 크기에 머물러 있습니다. 그래서, 실질적으로 전력 수급이 가능한 면적인 수 m2로 확장할 때 발생하는 성능감소와 재현성 문제는 상용화에 걸림돌로 여겨지고 있습니다. 유기태양전지 (OPV: Organic Photovoltaics)란 유기 반

KAIST 의과학대학원 신의철 교수 연구팀이 KAIST 의과학대학원 박수형 교수, 연세대학교 의과대학 주동진, 박준용 교수팀과 공동 연구를 통해 선천면역과 적응면역의 특성을 모두 지니는 새로운 유형의 `NK 유사 T 세포'를 간에서 발견하고 그 작용 특성을 규명했습니다. 이번 연구는, 그동안 면역학의 영역에서 이분법적으로 나눠져 있던 선천면역과 적응면역의 경계에서 작동하는 새로운 면역세포를 발견하고 그 특성을 밝힘으로써 인체의 면역 반응을 새로운 시각에서 바라볼 수 있게 했다는 점에서 큰 의의가 있는데요. 인체에 세균이나 바

온실가스를 이용해 수소나 일산화탄소처럼 유용한 가스를 만드는 ‘합성가스 촉매 기술’이 나왔습니다. 상업화를 위한 여러 조건도 만족해 상용화 가능성도 커졌습니다. UNIST 에너지화학공학과의 김건태 교수팀은 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄)을 수소(H₂)나 일산화탄소(CO) 등의 유용한 합성가스로 전환하는 ‘더 좋은 촉매 기술’을 개발했습니다. 이 촉매의 합성가스 전환효율은 95% 이상인데요. 기존처럼 성능을 높이기 위해 주입하던 다른 가스가 없어도 1,000시간 동안 구동할 수 있습니다. 김건태 교수는 “그동안 온실가스를 수소로

최근 대부분의 ESS는 이차전지 중 기술 성숙도가 가장 높은 리튬이온전지를 채택하고 있죠. 하지만 화재의 위험성으로 인해 대용량의 전력을 저장하는 ESS에는 적합하지 않다는 지적이 있습니다. 국제적인 원자재 공급 불안정성 역시 큰 문제입니다. 반면 수계아연전지는 물을 전해질로 사용해 배터리 발화가 근본적으로 차단되며 원재료인 아연의 가격도 리튬의 1/16에 불과한데요. 한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구센터 이민아 박사 연구팀은 수계아연전지 상용화의 열쇠인 ‘고밀도 아연금속 음극’ 제조기술 개발에 성공했다고 밝혔습니다. 이번

KAIST 전기및전자공학부 최신현 교수 연구팀이 뛰어난 안정성과 집적도가 높은 우리 뇌의 뉴런 세포의 동작을 모사하는 고신뢰성 차세대 저항 변화 소자(멤리스터) 어레이를 개발했습니다. 멤리스터(Memristor)란 입력에 따라 소자의 저항 상태가 바뀌는 소자입니다. 입력 전압의 크기와 길이 등에 따라 소자 내부의 저항 값이 바뀌며 정보를 저장하거나 처리합니다. 최 교수 연구팀은 기존 멤리스터의 불안정한 특성을 보이는 필라멘트 기반 방식에서 벗어나, 점진적인 산소 농도를 갖는 금속산화물을 이용해 안정적이고 신뢰성 높은 인공 뉴런 어레

DGIST 전기전자컴퓨터공학과 이정협 교수팀이 모든 생체 전기신호 획득이 가능한 아날로그-디지털 신호 변환 집적회로 시스템’을 세계 최초 개발 성공했습니다. 개발된 기술은 강한 외부 잡음이 있는 환경에서도 인체에서 발생하는 전기 신호를 정밀 측정 가능해 미래 기술로 각광받는 뇌-기계 인터페이스(Brain Machine Interface) 기술 및 초소형 고성능 의료기기와 같은 의료-헬스 케어 분야 등 다양한 어플리케이션에 적용이 기대됩니다. 생체에서 발생하는 전기신호는 심장에서 발생하는 심전도(ECG), 뇌의 뇌전도(EEG), 신경

암세포에 침투해 암세포 에너지원(ATP)을 제거하고 미토콘드리아 기능장애를 일으키는 방식으로 암세포만 골라 죽이는 항암 치료 기술이 개발됐습니다. UNIST 화학과 유자형 교수팀은 암세포 미토콘드리아 안에서 암세포 APT와 결합해 거대 분자덩어리는 만들어내는 항암 유도물질을 개발했는데요. 이 물질을 투입한 암세포는 거대 분자덩어리 생성 과정에서 ATP가 소진돼 성장이 멈춥니다. 또 분자덩어리가 거대하게 커지면서 미토콘드리아 막을 훼손시켜 미토콘드리아의 기능장애를 일으키는 방식으로도 암세포 성장을 방해합니다. 연구팀은 “이번 연구로

전기를 덜 잡아먹으면서 신호는 빠르고 정확하게 처리할 수 있는 6G 통신용 반도체 소자가 개발됐습니다. UNIST 전기전자공학과 김명수 교수는 미국, 프랑스, 이스라엘 연구진과 공동으로 저전력 초고속 아날로그 스위치를 개발했는데요. 아날로그 스위치는 무선 통신 전파를 골라내 전달하거나 차단하는 데 쓰는 반도체 소자입니다. 자율주행, AR·VR(증강·가상현실) 같은 무선 환경을 지원하려면 통신 소자가 소비하는 전력을 줄여야만 합니다. 기존의 다이오드나 트랜지스터 기반 아날로그 스위치는 작동 하지 않을 때도 대기전력을 소모하는 문제가

성균관대학교 화학과 윤재숙 교수 연구팀이 구리 촉매를 이용한 두 개의 올레핀으로부터 입체선택적인 연속 비대칭 반응을 통해 다중 카이랄성을 가진 화합물을 만드는 합성법을 개발했습니다. 탄소-탄소 결합 형성은 유기합성 분야에서 매우 근본적인 반응으로 오래전부터 연구되어온 주제인데요. 최근까지도 해외 유수의 연구진들이 여러 전이 금속 촉매를 이용한 비대칭 탄소결합 합성법에 관한 연구 결과를 발표해왔지만, 서로 다른 알켄을 시작물질로 사용한 경우에는 라디칼 반응을 통한 라세믹 결과만 보고되었습니다. 이에 연구팀은 쉽게 구할 수 있는 선구

국내 연구진이 기억을 저장하는 다양한 뇌 부위 세포들의 분포를 지도로 제작하는 기법의 개발에 최초로 성공했습니다. KAIST 바이오및뇌공학과 박영균 교수 연구팀이 메사추세츠 공과대학(MIT) 정광훈 교수 및 스스무 도네가와(Susumu Tonegawa) 교수 공동연구팀과 함께 단일 기억을 저장하는 세포들을 생쥐의 뇌 전체에서 매핑하는 기법을 개발했는데요. 이를 통해 공간 공포 기억을 저장하는 새로운 뇌 부위 세포들을 발견했습니다. 기억은 주로 몇몇 뇌 부위에 국한해 연구돼왔습니다. 예를 들어 공포 기억은 편도체, 공간 기억은 해마의

UNIST·영국 케임브리지 대학교 공동연구팀이 차세대 고집적 반도체에 들어갈 2차원 절연체 소재 합성 기술을 개발해 최고 권위 과학 저널인 Nature지에 공개했습니다. 2년마다 반도체 칩의 미세소자 집적도가 2배씩 증가한다는 ‘무어의 법칙’의 물리적 한계를 극복할 기술로 주목받고 있는데요. 고집적 반도체 칩의 전류누설과 발열과 같은 한계를 해결하기 위해 실리콘을 나노공정으로 얇게 깎는 대신, 이를 얇은 2차원 반도체 소재인 이황화몰리브덴 등으로 바꾸는 반도체 칩 기술이 대안으로 꼽히고 있습니다. 하지만 이 기술을 완성하기 위해서는