핵융합 불안정 현상 예측 가능한 핵융합 코드 국내 개발

한국핵융합에너지연구원(이하 핵융합(연))은 핵융합 플라즈마에서 나타나는 대표적 불안정 현상 중 하나인 ‘토로이달 알펜 모드(Toroidal-Alfen-Eigenmode, 이하 TAE 불안정 현상)를 해석·예측할 수 있는 국산 핵융합 시뮬레이션 코드를 개발하였다고 7일(목) 밝혔습니다. TAE 불안정 현상이란 핵융합 플라즈마의 고속이온과 플라즈마가 자기장에 의해 만드는 일정한 파형의 상호작용 과정에서 생기는 불안정 현상인데요. 플라즈마 내부의 고속이온을 이탈시켜 가둠을 방해하는 특징이 있습니다. 플라즈마 입자 중 일반 이온보다 수 배

바늘로 찔러보지 않고도 혈액 품질 검사하는 AI 홀로그래피 시스템 개발

DGIST 로봇및기계전자공학과 문인규 교수팀이 적혈구세포의 중요한 정보 추출 및 품질 검사를 자동으로 진행하는 AI 홀로그래피 시스템을 개발했습니다. 수혈 목적으로 일정 기간 저장된 적혈구에 대한 정확한 품질검사를 통해 환자에게 보다 깨끗하고 건강한 적혈구 주입을 가능하게 하는 핵심 기술이 될 것으로 기대됩니다. 적혈구는 산소운반의 역할을 하는 혈액의 주요 성분인데요. 헌혈을 통해 얻은 적혈구는 필요할 때 수혈되기까지 일정기간의 저장기간을 거치죠. 수혈 전 건강한 적혈구인지에 대한 판단이 반드시 필요합니다. 건강하지 못한 적혈구는

뇌 신경세포 등 3차원 고화질 영상기술 개발

KAIST 김재철 AI 대학원 예종철 교수 연구팀이 서울대학교 장성호 교수팀, 포스텍 김기현 교수팀과 공동연구를 통해 형광 현미경의 오랜 문제인 이방성(Anisotropy)을 해결했습니다. 이것으로 3차원 영상 화질을 획기적으로 끌어올리는 인공지능 기술을 개발할 수 있었습니다. 이방성 문제란 형광 현미경으로 3차원 영상을 획득하는 데 있어 빛의 성질로 인해 영상 공간 방향 간에 적게는 2~3배, 많게는 10배까지도 화질 차이가 발생하는 문제를 뜻하는데요. 예를 들면 3차원 영상을 보는 각도마다 화질의 차이가 발생하는 것입니다. 연구

우주 극한환경 견디는 초고온 내열소재 측정 가능성 열려

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)이 3,000 K 이상의 초고온 환경에서 내열소재의 열물성을 정밀측정할 수 있는 기술을 개발했습니다. K(켈빈)은 온도의 단위로, 3,000 K은 섭씨 2,727도에 해당합니다. 통상 제철소의 용광로 온도는 약 1,773 K, 태양의 표면 온도는 약 6,000 K인데요. 지난 6월 21일 한국이 발사에 성공한 누리호는 3,773 K에 달하는 초고온 연소가스를 배출해 추진력을 얻었습니다. 냉각장치를 고려하더라도 발사체에 사용되는 합금소재는 3,000 K 이상의 초고온을 견뎌야 합니다. 우주

감염 예방 가능한 피부 일체형 항균 나노 패치 개발

한-일 국제 공동연구진이 감염을 예방하면서도 피부 고유의 상태와 감각을 유지할 수 있는 항균 나노메쉬 패치를 개발했습니다. 한국생명공학연구원(이하 생명연)은 감염병연구센터 권오석 박사팀이 일본 동경대학교(이하 동경대) 전자공학과 타카오 소메야(Takao Someya) 교수팀, 한국전자통신연구원 김재준 박사와 국제 공동 연구를 통해 세계 최초로 피부일체형 항균 나노메쉬 패치를 개발하였다고 밝혔습니다. 코로나19, 원숭이 두창을 비롯한 신‧변종 감염병이 일상을 위협하면서 각종 오염원으로부터 손쉽게 자신을 보호할 수 있는 항균 기술에 관

용량이 작아도 화질을 높일 수 있을까?

DGIST 전기전자컴퓨터공학과 진경환 교수와 정보통신융합연구소 이재원 연구원이 해상도 증대를 위한 Bicubic interpolation 기술보다 해상력은 높고, 기존 딥러닝 기술 대비 메모리와 속도가 절반 이상 절감된 기술을 개발했습니다. Bicubic interpolation 은 디스플레이 기기마다 다른 해상도를 보상하기 위한 개발된 신호처리 기반의 기술을 의미하는데요. Bicubic interpolation 은 메모리가 적게 들고, 속도가 빠르지만 이미지의 해상도가 저하되는 화질열화 현상이 심하게 나타납니다. 이를 극복하기 위

종이 만들고 남는 찌꺼기, 완벽하게 재활용하는 방법

종이를 만드는 과정에서 나오는 ‘찌꺼기(크래프트 리그닌)’를 알뜰하게 활용해 ‘나일론 원료’를 만드는 촉매 공정이 개발됐습니다. 버려지던 물질을 자원으로 다시 쓰게 하는 기술이라 에너지와 환경 문제를 동시에 잡았다는 평가입니다. UNIST 에너지화학공학과의 안광진‧김용환 교수팀은 산업공정에서 배출된 부산물인 ‘리그닌’에서 탄소 화합물과 방향족화합물을 추출해, 나일론 섬유의 원료인 ‘카프로락탐(Caprolactam)’과 ‘아디프산(Adipic acid)’을 제조하는 촉매 공정을 개발하고 특허를 출원했습니다. 안광진 교수는 “산업공정에

플라즈마 이용 피부 보호 가능한 소독제 개발

한국핵융합에너지연구원(이하 핵융합(연)) 플라즈마기술연구소 홍용철 책임연구원, 김강일 책임연구원은 ㈜아이씨디, ㈜플라리트와 공동연구를 통해 플라즈마를 이용해 합성한 ‘라디칼수(水)’가 피부를 손상하지 않으면서 기존의 알콜 소독제와 동일 수준 이상의 살균 및 항균 효과가 있음을 입증하였다고 밝혔습니다. 라디칼(radical)이란 다른 전자나 이온에 의해 충돌되거나 또는 촉매 등의 작용으로 여기(勵起)되어 다른 물질과 반응하기 쉬운 상태를 말합니다. 의료 시설 등에서 감염의 위험을 줄이기 위해 필수적으로 활용하는 피부 소독제의 경우 알

전기 10배 잘 통하는 필름형태 열전소재 개발

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

물리 이론 학습하는 인공지능 탄생, 응용문제도 ‘척척’

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

차세대 뉴로모픽 구현을 앞당길 멤리스터 기반 고신뢰성 인공 뉴런(신경세포) 어레이 개발

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

우리 몸의 모든 전기신호 측정하는 시스템 세계 최초 개발

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

올레핀 환원 커플링 반응을 통한 비대칭 탄소-탄소 결합 생성 반응 개발

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