디지털 컴퓨터의 성능을 뛰어넘는 양자컴퓨팅 기술의 실용화를 위해서는 오류 문제의 해결이 필수적이다. 양자 연산의 최소 단위인 큐비트에 입력된 정보는 빠르게 손실되며 오류가 쉽게 발생한다. 큐비트에서 발생하는 오류와 제어의 정확도를 아무리 개선해도 시스템 크기와 연산 규모가 커질수록 오류가 누적되며 알고리즘 수행이 불가능해진다. 이를 해결할 방법이 ‘양자 오류정정(Quantum error correction)’이다. 양자기술 글로벌 패권 경쟁이 심화하는 가운데, 양자컴퓨팅 개발을 선도하는 주요 국가와 기업들이 모두 양자 오류정정 기술

성균관대학교 화학공학/고분자공학부 양우석 교수 연구팀은 전기화학적 임피던스 분광법을 기반으로 리튬 이온 전지의 흑연 후막 음극의 열화 원인을 밝혀냈다고 22일 밝혔습니다. 리튬 이온 배터리에 대한 수요가 급속도로 늘어남에 따라 고용량 배터리를 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데요. 특히, 리튬 이온이 저장량이 높아지도록 후막 전극을 사용하는 배터리가 주목받고 있으나 낮은 안정성 등의 성능적인 단점으로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있습니다. 성균관대 양우석 교수 연구팀은 한국기계연구원 우규희 박사 연구팀과 공동 연구를 통해 배터리를

독성이 낮은 비할로겐 용매로 제작된 200cm2의 대면적 유기 태양전지에서 11.44%의 광전 변환 효율(PCE)를 달성했습니다. 유기 태양전지의 상용화에 한 걸음 더 다가서는 중요한 전환점이 될 것이라는데요. UNIST 화학과 김봉수 교수와 GIST 차세대에너지연구소 강홍규 책임연구원, 신소재공학부 이광희 교수 공동연구팀이 비풀러렌 억셉터의 알킬 체인을 비대칭적으로 확장함으로써 광활성층 필름의 균일도를 획기적으로 개선하였으며, 이에 따라 고효율의 대면적 유기 태양전지를 구현하는 데 성공했습니다. 기존 대면적 유기 태양전지는 클로로

UNIST 연구팀이 빛의 파장보다 작은 구조체로 이뤄진 능동변환 비선형 광학 메타표면 기술 개발에 성공했습니다. 양자 광원과 의료 진단 기기 등 미래 통신 기술 분야에 중요한 발전을 가져올 것으로 기대되는데요. UNIST 전기전자공학과 이종원 교수팀은 전기로 제3 고조파를 조절할 수 있는 ‘비선형 광학 메타표면’을 개발했습니다. 외부에서 가해지는 신호나 자극에 따라 빛의 특성이 변해 복잡한 광학 신호를 조절하는 기술입니다. 비선형 광학은 빛과 물질이 상호작용해 빛의 주파수를 바꿉니다. 다양한 파장을 생성해 단일 파장 레이저보다 더

여러 친환경 고분자 중에서도 폴리하이드록시알카노에이트(이하 PHA)는 생분해성과 생체 적합성이 뛰어나 토양이나 해양 환경에서도 생분해됩니다. 그래서, 식품 포장재나 의료용품 등에 사용되고 있죠. 하지만 지금까지 생산된 천연 PHA(natural PHA)는 내구성, 열적 안정성 등 다양한 물성을 충족시키기 어렵고, 생산 농도가 낮아 상업적으로 활용하는 데 한계가 있었는데요. KAIST 연구진이 플라스틱으로 인한 환경오염 문제 해결에 중요한 기술을 개발해 화제입니다. KAIST는 생명화학공학과 이영준 박사와 강민주 석사과정생을 포함한

UNIST 연구팀이 부생가스를 활용해 고부가가치 알데하이드를 생산하는 기술을 개발했습니다. 화학소재의 해외 의존도를 줄이고, 공급망 위기에도 안정적으로 대응할 수 있어 국내 화학 산업 자립화에 중요한 역할을 할 전망입니다. UNIST 에너지화학공학과 안광진 교수팀·서울대 한정우 교수팀은 한국에너지기술연구원과 협력해 성능이 뛰어난 로듐 기반 촉매를 개발했습니다. 이 촉매는 부생가스에 포함된 올레핀을 고부가가치 알데하이드로 효율적으로 전환하는데요. 올레핀은 이중결합을 갖는 불포화 탄화수소 화합물로, 파라핀과 함께 화학산업에서 중요한 원

스마트폰 화면에서 배터리를 직접 충전할 수 있는 기술이 등장했습니다. UNIST 연구팀이 투명한 태양전지를 통해 건물, 자동차, 모바일 기기 유리에서 직접 에너지를 공급하는 방법을 개발했는데요. UNIST 에너지화학공학과 서관용 교수팀은 유리와 같이 무색 투명한 특성을 유지하면서도 높은 효율을 지닌 새로운 형태의 투명 태양전지와 모듈을 선보였습니다. 태양전지의 모든 구성 요소를 후면에 배치하는 '후면전극형(All-back-contact)' 디자인을 도입해 무색 투명성을 확보했다고 합니다. 투명 태양전지가 필수적으로 갖

충전소를 찾지 않아도 되는 전기차 시대가 가까워졌습니다. UNIST 연구팀이 운행 중인 차량에 무선으로 전력을 공급하는 기술을 개발했는데요. UNIST 전기전자공학과 변영재 교수팀은 이동 중인 차량에 끊김이 없이 전력을 공급하는 '무선 전력 공급 트랙' 개발에 성공했습다. 전선으로 구성된 넓고 강한 자기장을 형성해 고가 자석인 강자성체 없이도 앞뒤 좌우 유연한 차량 주행이 가능하다고 합니다. 전자파 발생기에 전류를 흐르게 하면 원형 자기장이 만들어집니다. 여러 전선으로 자기장의 범위가 넓어지면서 전력이 효율적으로 전달

물 부족과 기후변화 문제 해결을 위한 혁신 기술로 바닷물로부터 생활용수나 공업용수 등을 얻어내는 해수담수화 기술이 주목받고 있습니다. 하지만 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수로 인한 해양 생태계 파괴, 많은 전력 사용에 따른 CO₂ 배출 증가 등 심각한 환경 문제를 동반했는데요. 이런 가운데 최근 국내 연구진에 의하여 개발된 폐농축수 활용 친환경 자원개발 융합 기술이 상용화를 앞두고 있어 화제입니다.한국지질자원연구원(KIGAM) CO₂활용연구센터 방준환 박사 연구팀은 해수담수화 과정에서 발생하는 고농도 염분 농축수를 활용해 CO₂

전고체전지 실용화를 막는 난제를 해결하기 위해 국내 연구진들이 하나로 뭉쳤습니다. 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사는 경희대 응용화학과 김병곤 교수팀, 중앙대 에너지시스템공학부 문장혁 교수팀, 부산대 재료공학부 이승기 교수팀과 함께 전고체전지(황화물계)용 양극활물질과 고체전해질을 최적으로 혼합할 수 있는 기술을 개발했는데요. 전고체전지는 화재나 폭발 위험이 극히 낮아 차세대 전지로 주목받고 있습니다. 다만, ‘고체’라는 키워드 특성상 기존 ‘액체전해질’ 기반의 전지보다 기술력이 훨씬 요구되고, 제조가 어렵습니다

심혈관 질환은 매년 수백만 명의 생명을 앗아가는 치명적인 질병 중 하나인데요. 이중 혈관 협착증은 동맥 내부에 플라크가 쌓여 발생하는데, 혈관 속 축적된 플라크로 좁아진 혈관 벽에 큰 압력이 가해집니다. 이 압력은 플라크를 파열시키거나 떨어트려 뇌졸중과 같은 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 이를 예방하기 위해 지금까지 혈관 내부 압력을 실시간으로 모니터링하기 위한 다양한 연구가 진행됐지만, 실제 혈관과 비슷한 환경에서 압력을 시각화하고 측정된 사례가 없었습니다. 경희대학교 화학공학과 박범준 교수 연구팀이 혈관 내부의 스트레스를

한국과학기술연구원(KIST) 나노포토닉스연구센터 강진구 박사 연구팀은 외부 전력 없이 냉각하면서 동시에 색상을 낼 수 있는 색상형 복사냉각 액정 소재를 개발했다고 밝혔습니다. 복사냉각[1] 기술은 태양광의 선택적 반사·흡수를 통해 열을 방출해 온도를 떨어뜨리는 무전력 냉방 기술인데요. 따라서 전력 소모가 심한 에어컨을 보조할 수 있는 차세대 친환경 냉각 기술로 주목받고 있습니다. 낮 시간용 복사냉각 소재는 태양광 흡수를 낮추기 위해 하얀색인데요. 이 경우 냉각 성능은 우수하나 여러 색상 구현이 어려워 심미성이 필요한 건물이나 차량에

나노 단위로 제어 가능한 새로운 고체물질이 개발됐습니다. 정밀한 기계적 움직임이 필요한 디지털 데이터 스토리지 등 특정 분야의 새로운 전망을 제시할 것으로 기대되는데요. UNIST 화학과 최원영 교수팀과 민승규 교수팀은 기계처럼 작동하는 금속-유기 골격체(Metal-Organic Framework, MOF)를 개발했습니다. 분자 수준의 기계 부품 교체를 통해 나노 단위로 기계의 움직임 또한 정밀하게 조절할 수 있음을 밝힌 것인입니다. 일상생활과 다양한 산업의 필요성에 의해 기계는 지속 발전해왔습니다. 분자 규모의 장치 설계를 통해

KAIST 연구진이 챗GPT를 활용해 큰 다공성, 높은 표면적, 그리고 뛰어난 조절 가능성으로 많은 화학 응용 분야에서 사용되는 금속 유기 골격체의 특성을 예측하고 새로운 재료를 자동으로 생성하는 챗봇 시스템(이하 챗MOF)을 개발했습니다. 챗MOF는 검색 및 예측 작업에서 각각 96.9% 및 95.7%의 높은 성공률을 보여 화제인데요. KAIST는 생명화학공학과 김지한 교수 연구팀이 인공지능(AI)의 급격한 발전에 주목하며, 대규모 언어 모델(이하 LLMs) 활용을 통해 금속 유기 골격체(Metal-Organic Framework

스티커를 떼어내듯 고성능 전자 소자를 기판에서 손상 없이 분리하는 새로운 전사 기술이 개발됐습니다.기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 김대형 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수) 과 이상규 책임연구원 연구팀은 김지훈 부산대 교수팀과 공동으로 무손상 건식 전사 기술을 개발했는데요. 전사에 필요한 시간과 비용을 대폭 줄일 수 있어 고성능 전자기기 제작에 널리 응용될 것으로 기대됩니다. 고성능 소자는 주로 고온에서도 안정적으로 작동하는 딱딱한 기판에서 제작되는데요. 유연 전자기기를 만들려면 딱딱한 기판 위의 소자를 분리해 유연한 기

기존의 반도체 소자에서 열 발생은 피할 수 없죠. 이는 에너지 소모량을 증가시키고, 반도체의 정상적인 동작을 방해하기 때문에 문제가 되는데요. 이에 열 발생을 최소화하는 것이 기존 반도체 기술의 관건이었습니다. KAIST 연구진이 이렇게 애물단지로 여겨지던 열을 오히려 컴퓨팅에 활용하는 방법을 고안하여 화제인데요. KAIST는 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 산화물 반도체의 열-전기 상호작용에 기반하는 열 컴퓨팅(Thermal computing) 기술 개발에 성공했다고 25일 밝혔습니다. 연구팀은 전기-열 상호작용이 강한 모트 전

우리의 일상과 산업 전반에 깊이 스며든 3D 재구성 기술이 한층 더 발전했습니다. UNIST 연구팀이 개발한 정밀 3D 모델링 기술은 문화재 복원에 새로운 가능성을 열어줄 전망인데요. UNIST 인공지능대학원의 주경돈 교수팀은 물체의 형상을 세밀하게 재구성하는 DITTO(Dual and Integrated Latent Topologies) 기술을 개발했습니다. 점을 찍어 형태를 그리는 점구름 방식과 상자 안에 물체를 그리는 격자 방식을 합친 것이죠. DITTO 기술은 점구름 데이터를 격자 형태로 변환하고, 두 가지 데이터를 동시에

멀티모달 대형 언어모델이란 텍스트뿐만 아니라 이미지 데이터 유형까지 처리할 수 있는 초대형 언어모델을 말하는데요. 해외 대형 기업의 풍부한 컴퓨팅 자원의 지원으로부터 인간의 뇌에 있는 신경망의 개수와 유사한 수준초대형모델들이 만들어지고 있으나 학계에서는 이런 개발이 쉽지 않았습니다. 그런데, KAIST 연구진이 오픈AI의 GPT-4V와 구글의 제미나이-프로(Gemini-Pro)를 뛰어넘는 멀티모달 대형언어모델을 개발하여 화제입니다. KAIST는 전기및전자공학부 노용만 교수 연구팀이 오픈AI(OpenAI)의 GPT-4V 등 기업에서

수 ㎞ 떨어진 곳에서 움직이는 먹잇감을 포착하는 독수리의 눈을 닮은 새로운 카메라 나왔습니다.기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 김대형 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수) 연구팀은 송영민 광주과학기술원(GIST) 교수팀과 공동으로 새 눈의 구조와 기능을 모방한 물체 감지 특화 카메라를 개발했는데요. 동물의 눈은 서식지와 생존환경에 맞게 최적화됐죠. 독수리와 같은 조류의 눈은 높은 나무 위에서 서식하는 생존환경에 맞춰 망막에 깊고 좁은 모양의 중심와가 존재하도록 진화했습니다. 깊고 좁은 중심와[1]는 멀리 있는 물체를 확대해

기존 폐플라스틱을 화학적으로 분해해 재융합하는 해중합의 중요성이 증대하고 있습니다. 해중합 과정에서 환경 유해 물질을 걸러내 친환경 용기 등을 생산할 수 있기 때문인데요. 폐플라스틱의 재활용을 더 가속화할 수 있도록 KAIST 연구진이 해중합 온도를 낮출 수 있는 원리를 발견했습니다. KAIST는 화학과 서명은 교수 연구팀이 고분자 자기조립을 활용하여 고분자의 해중합 온도를 낮추는 방법을 개발했다고 24일 밝혔는데요. 중합은 간단한 분자 수준의 단량체들이 화학적 반응으로 연결되어 거대한 고분자 사슬을 형성하는 것을 말합니다. 해중합