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수학에서는 도형을 분류할 때 구멍(genus)의 개수를 기준으로 삼기도 한다. 예를 들어, 구멍이 하나 있는 도넛(torus)은 구멍이 없는 구(sphere)와는 구분되지만, 머그컵과는 같은 부류에 속한다. 구멍의 개수처럼 도형을 구부리거나 늘이는 연속적인 변형에도 변하지 않는 성질을 위상적 성질이라 하며, 위상수학에서는 이러한 성질을 기준으로 도형을 구분한다.  이와 유사하게, 음향 양자 결정(phononic crystal)도 파동 특성이 갖는 위상적 성질에 따라 분류가 가능하다. 예를 들어, 1차원 음향 양자 결정은 Zak 위상이 0인 구조와 π인 구조로 구분할 수 있다.  우리 대학 기계공학과 전원주 교수 연구팀이 메타물질의 파동적 특성 관점에서 “도넛 구멍의 개수가 꼭 자연수여야만 할까?"라는 질문을 바탕으로, 위상적 성질이 0이나 π로 양자화된 기존 분류 체계를 넘어, 0과 π 사이의 비양자화된 성질을 갖는 메타물질을 개발하였다. 이러한 비양자화된 위상적 성질의 도입은, 그동안 학계의 난제로 꼽히던 파장 대비 매우 작은 크기의 음향 양자 결정으로 파동 에너지를 제어하는 문제를 해결하는 데 중요한 실마리가 되었다. 더 나아가, 비양자화된 Zak 위상을 원하는 값으로 자유자재로 조정함으로써, 메타물질 내 집속되는 파동의 주파수를 조절할 수 있다. 이를 통해 목표 주파수의 파동을 제어하거나, rainbow trapping과 같이 파동 에너지를 주파수별로 원하는 위치에 집속할 수 있게 되었다 (그림 1(b) 참고). 전원주 교수 연구팀은 연구실 핵심 기술 중 하나인 ‘음향 블랙홀 기반의 포노닉 빔 설계 기술’을 위상 절연체(topologial insulator) 분야에 활용하여 연구 성과를 이끌어냈다. 전원주 교수는 “양자화된 Zak 위상 개념 위주로 연구되던 기존 메타물질 설계 방식을 넘어, 비양자화된 Zak 위상을 갖는 구조를 개발함으로써 주파수와 집속 위치 관점에서 파동에너지를 정밀하게 제어할 수 있게 되었다”며, “이번 연구에서 제시한 비양자화된 Zak 위상을 활용한 새로운 개념의 파동 집속 기술은 향후 초미세 진동 감지 센서, 고효율 에너지 하베스팅 장치 등 파동 집속이 필요한 다양한 공학적 응용으로 이어질 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 박성민 박사과정(현, KAIST 기계기술연구소 연수연구원)이 제1저자로 참여했으며, 기계공학 분야 국제 학술지인 Mechanical Systems and Signal Processing (JCI 기준 상위 2.5%(5/183))에 4월 1일 게재되었다.  ※ 논문명: Phononic crystals with non-quantized Zak phases for controlling interface state frequencies 한편, 본 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었다.

빅데이터와 인공지능 기반의 건설재료 품질관리 혁신 기술 제시 우리 대학 건설및환경공학과 김재홍 교수 연구팀은 시멘트 분산제의 성능을 정밀하게 평가할 수 있는 자동화 실험 시스템을 개발했다. 이 시스템은 기존 수작업 실험의 한계를 극복하고, 데이터 사이언스와 머신러닝 기법을 활용해 시멘트 기반 재료의 품질 관리를 혁신적으로 개선할 수 있는 길을 열었다. 건설재료 품질관리의 도전과제 콘크리트는 전 세계에서 가장 많이 생산되는 공학 재료지만, 시멘트와 골재 같은 원재료가 지역마다 성질이 달라 품질과 성능의 변동성이 크다. 따라서 콘크리트 재료의 성능 시험에는 많은 수의 샘플이 필요하며, 이는 노동 집약적인 작업으로 이어진다. 김재홍 교수는 "건설재료는 다른 공학 재료에 비해 변동성이 매우 크기 때문에, 재료의 성능평가 신뢰성을 높이려면 충분한 양의 데이터가 필요합니다. 이를 위해서는 많은 수의 샘플을 제조하고 테스트해야 하는데, 기존의 수작업 방식으로는 단순히 품질 검증을 위한 작은 수의 샘플을 사용하여 현장에서 불량 레미콘 등의 문제가 종종 발생하고 있습니다"라고 설명했다. 혁신적인 자동화 실험 시스템 연구팀이 개발한 자동화 실험 시스템은 230mL 모르타르 샘플의 레올로지 특성을 정밀하게 측정할 수 있다. 이 시스템은 시료 준비, 재료 혼합, 레올로지 측정 등의 과정을 모두 자동화하여 인력 투입 없이도 정확하고 일관된 데이터를 생산할 수 있다. 연구팀은 이 시스템을 사용해 130개의 모르타르 샘플을 분석하여 시멘트 분산제의 효과를 포괄적으로 특성화했다. 주성분 분석(PCA)을 통해 토크 측정값의 뚜렷한 패턴을 발견했으며, 이를 통해 패턴의 분산을 설명하고 분산제 성능 차이를 효과적으로 포착할 수 있었다. 특히 이 자동화 시스템은 7%의 변동 계수로 우수한 재현성을 달성했으며, 이는 재료의 고유한 변동성으로 간주될 수 있다. 또한 관찰 기반 학습을 통해 시스템의 유용성을 확장하여 유동성과 블리딩 속도를 성공적으로 예측할 수 있었다. 이 내용은 건설공학 분야에서 권위 있는 학술지인 Cement and Concrete Research에 "Automated experimentation for evaluating cement dispersant performance"라는 제목으로 게재되었다. (https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2025.107895) 연구 결과 및 향후 계획 연구 결과는 3세대 시멘트 분산제의 우수한 성능을 확인하는 동시에, 분산제 사용량-레올로지 관계에 대한 통합적인 분석을 제시하였다. 이러한 자동화 실험 방식은 시멘트 기반 재료의 더 효율적이고 포괄적인 평가를 위한 프레임워크를 확립했다는 데 의의가 있다. 김재홍 교수는 "이번 연구에서 개발한 자동화 실험 시스템은 단순히 실험 과정을 자동화하는 것을 넘어, 데이터 사이언스와 머신러닝을 통합하여 건설재료의 품질관리 패러다임을 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다"라고 강조했다. 한편, 연구팀은 건설재료의 성능 평가를 위한 자동화 실험 시스템 개발에 앞서, 건설재료의 특성에 적합한 머신러닝 알고리즘을 개발하였다. KAIST 건설및환경공학과/데이터사이언스대학원 강인국 박사과정이 제1저자로 참여한 관찰 기반 학습(observation-based learning), 도메인 적응(domain adaptation) 학습 알고리즘 등에 관한 연구는, 건설공학 분야에서 권위 있는 학술지인 Cement & Concrete Composites 등에 게재되었다. (https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2025.105943, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133811). 연구팀은 앞으로 이 자동화 시스템을 확장하여 시멘트 분산제 성능 평가뿐만 아니라 강도 발현, 수화열, 내구성 등 다양한 콘크리트 성능 지표에 대한 자동화 실험을 수행할 계획이다. 또한 해외건설 및 국내건설 현장의 건설재료 변동성으로 인한 시공실패를 사전에 예측하고 방지하기 위한 성능평가 실험 자동화 및 로봇 플랫폼을 확장 구축할 예정이다. 김 교수는 "궁극적으로 우리의 목표는 건설산업에서 전문 테크니션 부족 문제, 기능인력 노령화 문제, 주52시간제 시행 등에 대응하기 위한 건설재료 품질관리 및 성능평가의 완전한 자동화 시스템을 구축하는 것입니다. 이를 통해 데이터 기반의 의사결정이 가능한 스마트 건설 환경을 조성하고자 합니다"라고 밝혔다. 이 연구는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었다.

우리 몸의 면역세포가 암세포를 더 잘 공격할 수 있게 도와주는 면역관문억제제(면역항암치료)의 개발은 암 치료의 획기적인 도약을 불러왔다. 반면 실제로는 전체 환자의 20% 미만만이 반응하므로 면역항암치료에 반응하거나 비반응 환자를 위한 새로운 치료전략이 절실한 상황이다.  우리 대학 연구진은 면역항암치료를 방해하는 핵심인자(DDX54)를 최초로 발굴하여 폐암 치료의 새 길을 열었다. 이 기술은 교원창업기업 바이오리버트(주)로 기술이전되어 면역항암치료제의 실제 동반치료제로 개발 중이며 2028년 임상진행 예정이다. 우리 대학 바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀이 폐암세포의 면역회피능력을 결정짓는 핵심인자(DDX54)를 발굴하는데 성공하였고, 이를 억제할 경우 암 조직으로의 면역세포 침투가 증가해 면역항암치료 효과가 크게 개선된다는 사실을 입증했다. 면역항암치료(Immunotherapy)는 면역세포의 공격을 도와주는 항PD-1(anti-PD-1) 또는 항PD-L1(anti-PD-L1) 항체를 이용한  뛰어난 치료법이다. 하지만 면역항암치료의 반응률이 낮아 실제 치료 혜택을 받는 환자군이 극히 제한적이었다.  이에 반응할 가능성이 높은 환자를 선별하기 위한 바이오마커 연구로 최근 종양돌연변이부담(Tumor Mutational Burden, TMB)이 FDA에서 면역항암치료의 주요 바이오마커로 승인되었다. 즉, 유전자 돌연변이가 많이 생긴 암일수록 면역항암치료에 반응할 가능성이 높다는 것이다.  그러나 TMB가 높아도 면역세포의 침윤이 극도로 제한되는 소위 ‘면역사막(Immune-desert)' 형태의 암이 여전히 다수 존재한다는 것이 밝혀졌으며 이 경우 면역항암치료 반응 또한 매우 낮은 것으로 보고되고 있다.  이번 연구성과는 특히 면역세포 침윤이 매우 낮은 폐암 조직을 대상으로, 발굴한 핵심인자를 억제함으로써 면역관문억제제를 활용한 면역항암치료의 내성을 극복할 수 있음을 확인한 것이다. 조광현 교수 연구팀은 면역회피가 발생된 폐암 환자 유래 전사체 및 유전체 데이터로부터 시스템생물학 연구를 통해 유전자 조절네트워크를 추론하고 이를 분석해 폐암세포가 면역회피능을 획득하는 핵심 조절인자를 찾아냈다. 그리고 이 핵심인자를 동종(Syngeneic) 폐암 마우스 모델에서 억제한 뒤 면역항암치료 반응성을 조사한 결과, T 세포, NK세포 등 항암 면역세포의 조직 내 침윤이 크게 증가함과 동시에 면역항암치료 반응성도 현저히 높아진다는 것을 확인하였다.  아울러 세포 수준에서 유전자 발현을 분석하는 기술인 단일세포 전사체 분석 및 공간전사체 분석 결과, 발굴된 핵심인자를 제어하는 동반치료가 면역항암치료를 통해 암을 억제하는 효과를 가지는 T 세포와 기억 T 세포의 분화를 촉진하였다. 동시에, 암세포 성장을 돕는 조절 T 세포와 탈진된 T 세포의 침윤을 억제하는 효과가 있음이 확인되었다. 이는 발굴된 핵심인자의 억제가 폐암세포의 신호 전달 경로인 JAK-STAT, MYC, NF-κB 경로를 불활성화해 면역회피에 도움을 주는 단백질들 CD38과 CD47 발현을 억제하고, 이들 분자의 억제가 암 발달을 촉진하는 순환 단핵구(Circulating monocyte)의 침윤을 억제하는 한편 항암 기능을 수행하는 M1 대식세포(M1 macrophage)의 분화를 유도하기 때문인 것으로 분석되었다. 조광현 교수는 "폐암세포가 면역회피능력을 획득하게 하는 핵심조절인자를 처음으로 찾아내 이를 제어함으로써 면역회피능을 되돌려 면역항암치료에 반응하지 않던 암의 반응을 유도해 낼 수 있는 새로운 치료전략을 개발한 것이 주요 성과”라며 말했다. 이에 "암세포내 복잡한 분자네트워크에 숨겨진 핵심인자인 DDX54를 시스템생물학이라는 IT와 BT의 융합연구를 통해 체계적으로 발굴하고 실험검증할 수 있었다”고 그 의의를 강조했다. 이번 연구에는 KAIST 공정렬 박사(제1저자), 이정은 연구원(공동 제1저자), 한영현 박사가 참여했으며, 미국 국립과학원(National Academy of Sciences, NAS)에서 출간하는 국제 저널 ‘미국국립과학원회보 (PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)'에 4월 2일자로 게재되었다. (논문 제목: DDX54 downregulation enhances anti-PD1 therapy in immune-desert lung tumors with high tumor mutational burden, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2412310122) 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업 및 기초연구실사업의 지원을 받아 수행되었다.

기후 위기와 화석 연료 고갈은 전 세계적으로 지속 가능한 화학물질 생산의 필요성을 높이고 있다. 미국의 BioMADE (바이오메이드) 사업 등 바이오 제조 경쟁력 강화는 전 세계 중요한 국가 과제로 인식되고 있다. 우리 대학 연구진이 미생물 5종을 컴퓨터 시뮬레이션하여 산업에 가장 많이 쓰이는 바이오 연료, 플라스틱 등 원료가 되는 235가지 화학물질을 친환경적으로 생산하는데 성공하였고 상용화 가능성을 제시하여 주목받고 있다. 우리 대학 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 다양한 산업용 미생물 세포공장의 생산 능력을 가상 세포를 이용해 종합적으로 평가하고, 이를 토대로 특정 화학물질 생산에 가장 적합한 미생물 균주를 선정하고 최적의 대사 공학 전략을 제시했다. 미생물 세포 공장은 재생 가능한 자원을 활용하여 친환경적인 화학물질 생산 플랫폼으로 각광받고 있으며, 미생물을 개량하기 위한 대사공학 기술은 이러한 세포공장 생산 효율을 극대화하는 핵심 도구로 자리 잡고 있다.  그러나 미생물 세포 공장을 구축하기 위해 필요한 균주 선정의 어려움과 복잡한 대사 경로 최적화 등의 문제점은 실질적인 공정 적용에 큰 장애물로 작용하고 있다.  기존 연구에서는 방대한 생물 실험과 정교한 검증 과정을 통해 수많은 미생물 균주 중 최적의 균주와 효율적인 대사공학 전략을 도출하려 했으나, 이 과정은 막대한 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있었다.  최근에는 미생물 전체 유전체 정보를 바탕으로 유기체 내 대사 네트워크를 재구성한 유전체 수준의 대사 모델을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션으로 대사 흐름을 체계적으로 분석할 수 있게 됨에 따라, 기존의 생물 실험 한계를 극복하고 최적의 균주 선정 및 대사 경로 설계 문제를 혁신적으로 접근할 수 있는 새로운 가능성이 제시되고 있다.  이에 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀은 대장균 (Escherichia coli), 효모 (Saccharomyces cerevisiae), 고초균 (Bacillus subtilis), 코리네박테리움 글루타미쿰 (Corynebacterium glutamicum), 슈도모나스 푸티다 (Pseudomonas putida) 이상 5종의 대표적인 산업 미생물의 화학물질 생산 능력을 235가지 유용 물질을 대상으로 종합적으로 평가했다.  연구팀은 유전체 수준의 대사 모델을 이용하여 이들 미생물이 생산할 수 있는 화학물질의 최대 이론 수율과 실제 공정에서 달성 가능한 최대 수율을 계산하여 각 화학물질 생산에 가장 적합한 균주를 선정할 수 있는 기준을 마련하였다.  연구팀은 특히 타 생물에서 유래한 효소 반응을 미생물에 도입하거나, 미생물이 사용하는 보조인자를 교환하여 대사 경로를 확장하는 전략을 제안했다.  이러한 전략을 통해 기존 미생물의 선천적 대사능력을 초과하는 수율 향상이 가능함을 확인했으며, 메발론산, 프로판올, 지방산, 아이소프레노이드와 같은 산업적으로 중요한 다양한 화학물질의 생산 수율이 증가했다.  또한 연구팀은 가상세포 내 대사흐름 분석 기법을 사용하여 각 화학물질 생산을 극대화 시키기 위해 필요한 균주 개량 전략을 제시하였다. 특정 효소 반응과 목표 화학물질 생산의 상관관계 및 효소 반응과 대사물질 간 관계를 정량적으로 분석하여 상향 및 하향 조절해야할 효소 반응을 도출하였다.  이를 통해 연구팀은 단순히 높은 이론적 수율뿐 아니라 실제 생산능을 극대화할 수 있는 구체적인 전략을 제시했다.   이번 논문의 제 1저자인 김기배 박사는 “타 생물에서 유래한 대사 경로의 도입과 보조인자 교환 전략을 활용하면 기존 한계를 뛰어넘는 새로운 미생물 세포공장을 설계할 수 있다.”며, “본 연구에서 제공하는 전략은 미생물 기반 생산 공정을 더욱 경제적이고 효율적으로 발전시키는데 핵심적인 역할을 할 것”이라고 설명했다. 또한, 이상엽 특훈교수는 “이번 연구는 시스템 대사공학 분야에서 미생물 균주 선정과 대사경로 설계 단계에서 어려움을 줄이고, 보다 효율적인 미생물 세포공장 개발을 위한 핵심 참고자료가 될 것”이라며, “향후 바이오 연료, 바이오플라스틱, 기능성 식품 소재 등 다양한 친환경 화학물질 생산 기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.” 고 밝혔다.   생물공정연구센터 김기배 박사가 참여한 이번 논문은 국제 학술지 네이처(Nature) 誌가 발행하는 `네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 동료 심사를 거쳐 3월 24일 字 게재됐다.   ※ 논문명 : 미생물 세포 공장의 역량에 대한 종합적 평가 (Comprehensive evaluation of the capacities of microbial cell factories)   ※ 저자 정보 : 김기배 (한국과학기술원, 제1 저자), 김하림 (한국과학기술원, 제2 저자) 및 이상엽(한국과학기술원, 교신저자) 포함 총 3 명 한편, 이번 연구는 과기정통부가 지원하는 석유대체 친환경 화학기술개발사업의 ‘바이오화학산업 선도를 위한 차세대 바이오리파이너리 원천기술 개발’ 과제의 지원, 그리고 합성생물학핵심기술개발 사업의‘바이오제조 산업 선도를 위한 첨단 합성생물학 원천기술 개발’과제의 지원을 받아 수행됐다. 

산업화 이전 대비 지구 평균 온도 상승을 1.5도 이내로 제한하겠다는 파리협정의 1.5도 목표를 달성하기 위해서는 전 세계적인 협력과 강력한 기후변화 감축 목표 설정이 필수적이다. 하지만 국제 공동연구진이 1.5도 목표 달성을 위한 정책이 실제로는 전 세계 농경지 면적을 약 12.8% 줄여 식량 위기안보에 부정적인 영향을 줄 수 있다는 연구 결과를 발표했다.  우리 대학 녹색성장지속가능대학원 전해원 교수와 베이징 사범대 페이차오 가오 교수가 이끄는 공동 연구팀이 파리협정의 1.5도 목표 달성이 전 세계 농경지와 식량 안보에 미치는 영향을 분석한 연구결과를 2일 밝혔다.  연구팀은 1.5도 목표 달성을 위한 기후 정책이 전 세계 농경지에 미치는 영향을 상세히 분석했다. 5제곱킬로미터(㎢) 단위로 전 세계 토지 변화를 예측했고 정밀하게 분석하였다.  기존 연구들에서는 1.5도 시나리오에서 농경지가 오히려 늘어날 것으로 예측했으나, 연구팀은 기후 정책이 분야 간에 미치는 영향과 토지 이용 강도를 함께 고려하면 전 세계 농경지가 12.8%가량 줄어들 것으로 분석했다. 특히 남미는 24%나 감소해 가장 큰 타격을 받을 것으로 예상됐고, 전체 농경지 감소의 81%가 개발도상국에 몰릴 것으로 분석됐다. 더 큰 문제는 주요 식량 수출국의 수출 능력이 12.6% 줄어들어 식량 수입에 의존하는 국가들의 식량 안보에 영향을 미친다는 것이다. 식량 생산 대국인 미국, 브라질, 아르헨티나의 농산물 수출 능력이 각각 10%, 25%, 4% 감소할 것으로 예측됐다.  전해원 교수는 “전 세계적 탈탄소화 전략을 세울 때는 여러 분야의 지속가능성을 두루 고려해야 한다”며 “온실가스 감축에만 집중한 나머지 지구생태계의 지속가능성이라는 더 큰 맥락을 보지 못하면 의도치 않은 부작용이 생길 수 있다”고 설명했다.  이어 “특히 개발도상국은 농경지가 줄어들고 수입 의존도는 높아지는 이중고를 겪을 수 있어, 탄소중립을 이루면서도 식량 안보를 지키기 위한 국제 협력이 꼭 필요하다”고 강조했다. 이 연구 결과는 우리 대학 전해원 교수와 베이징 사범대 송창칭 교수가 공동 교신저자로 국제 학술지 ‘네이처 클라이밋 체인지(Nature Climate Change)'에 3월 24일자로 게재되었고 4월호 표지 논문으로 선정되었다. (논문명: Meeting the global 1.5-degree goal could result in large-scale heterogeneous loss in croplandsHeterogeneous pressure on croplands from land-based strategies to meet the 1.5 °C target, DOI. https://doi.org/10.1038/s41558-025-02294-1) 이번 연구는 카이스트와 중국 베이징사범대학교, 북경대학교, 미국 메릴랜드대학교 연구진들과 공동으로 수행됐다. 참고로, 본 연구팀은 2021년 사이언스(Science)지에 발표된 첫 연구를 통해 현재 감축안으로는 지구 온도 상승을 1.5도 아래로 유지할 확률이 11%에 그친다는 사실을 밝혔고 각국의 온실가스 감축목표를 이행하는 경우에도 2도 이상 기온이 오를 확률을 예측했다. ※ Ou et al. 2021. Can updated climate pledges limit warming well below 2 degrees C? Science, 374(6568)  이어 2022년 네이처 클라이밋 체인지(Nature Climate Change)에 발표된 두 번째 연구에서 연구팀은 1.5도 목표 달성을 위한 구체적인 방안으로 제시한 세 가지 핵심 전략은 첫째, 2030년까지 각국의 단기 감축목표를 상향하고, 둘째, 2030년 이후 탈탄소화 속도를 기존 연평균 2%에서 최대 8%까지 높이며, 셋째, 각국의 탄소중립 달성 시점을 최대 10년까지 앞당겨야 한다는 것이다.  특히 2030년 이후로 목표 상향을 미루면 1.5도 달성이 가능하더라도 수십 년간 지구 온도가 크게 오르는‘오버슈트’현상이 발생할 수 있다고 경고했다. ※ Iyer et al. 2022. Ratcheting of climate pledges needed to limit peak global warming. Nature Climate Change, 12(12).

우리 대학은 4월 과학의 달을 맞아 국내 최대 규모의 과학 축제인 ‘2025 대한민국 과학기술축제’에 참여한다. 이번 행사는 ‘과학기술의 엔진, 내면의 호기심을 깨우다’라는 슬로건 아래 4월 16일부터 20일까지 5일간 열릴 예정이다.  우리 대학은 대전컨벤션센터(DCC)에서 진행되는 연구 성과 전시관인 ‘호기심 연구소’와 엑스포과학공원 야외전시관에서 체험형 콘텐츠를 선보이는 ‘호기심 발전소’에 참가해, 최첨단 연구 성과와 창업기업의 혁신 기술을 현장에서 선보인다. DCC에 준비된 호기심 연구소 KAIST관에서는 미래의 기술을 만날 수 있다. ▶ 배터리 한 번으로 마라톤 완주, 지드래곤(권지용교수) 노래에 춤추던 사족 보행 로봇 ‘라이보’ 황보제민 기계공학과 교수팀의 라이보는 세계 최초로 배터리 1회 충전으로 마라톤을 완주한 사족 보행 로봇으로 경사로, 계단, 빙판길도 척척 이동한다. 내리막에서 흡수한 에너지를 오르막 주행에 활용하는 회생제동 기술이 돋보인다. 최근, 헤럴드 미디어그룹, 국가과학기술회(NST)와 KAIST가 공동 주최한 ‘이노베이트 코리아 2025’에서 지드래곤 노래에 맞춰 춤을 선보인 바 있다. ▶ 샴푸 하나로 탈모 완화와 볼륨이 생기는 그래비티 체험존 화학과 이해신 교수의 스타트업 폴리페놀 팩토리는 탈모 방지와 볼륨 케어 기능을 갖춘 업그레이드 그래비티 원료를 공개한다. 핵심 원료 ‘리프트맥스 308(LiftMax 308)’의 물리적 케어 기능을 강화하여 직접 뿌리는 신개념 탈모케어를 체험할 수 있다. ▶직접 체험하는 원자력의 미래 원자력및양자공학과 성지현 교수 연구팀은 차세대 원자력 에너지 기술의 현재와 미래를 소개한다. 이번 전시에서는 대형 원전과 소형모듈원전(SMR)의 구조적 차이를 한눈에 볼 수 있는 모형, 일반인이 직접 원자로를 조작해볼 수 있는 시뮬레이터 체험, 그리고 방사선을 눈으로 관찰할 수 있는 안개상자 시연까지 다양한 콘텐츠를 선보인다.  ▶ 로봇이 걸어와 장애인에게 입힌 웨어러블 로봇의 혁신 기계공학과 공경철 교수의 KAIST 엑소(EXO) 랩과 (주)엔젤로보틱스가 개발한 자가 착용형 보행 보조기기 ‘워크온 슈트 에프원(WalkON Suit F1)’과 노약자나 근력을 증강시키고 싶은 일반인을 위한 ‘엔젤슈트 에이치텐(Angel Suit H10)’을 전시한다. 연구진이 직접 착용하여 시연하고, 엔젤슈트 H10은 체험도 가능해 관람객들의 눈길을 끌 예정이다. 이어서, 엑스포과학공원에 준비된 호기심 발전소 KAIST관에서는 과학을 직접 체험할 수 있다. ▶가상으로 인공 미니 뇌(브레인 오가노이드)를 만들어 보는 체험 게임 뇌인지과학과 최민이 교수팀은 피부에서 얻은 줄기세포로 인공 뇌를 만드는 과정을 게임으로 구현. 뇌 부위 형성, 성장인자 조절 등 실제 연구 프로세스를 체험하고, 퇴행성 뇌 질환의 뇌와 유사도를 예측하는 게임도 해볼 수 있다. ▶입김으로 연못을 얼리고 녹인다?  산업디자인학과 이창희 교수팀은 ‘하’ 하고 부는 입김과 ‘호’ 하고 부는 입김의 온도 차이를 활용한 하호연못(Haa Hoo Pond)를 전시한다. 관람자의 입김 온도 차이를 감지해 가상의 연못을 얼리거나 녹이는 설치 예술을 선보인다. 과학과 감성의 융합을 보여주는 작품이다. ▶보고 싶지 않은 음식 콘텐츠, 인공지능이 막아준다 전기 및 전자공학부 이성주 교수팀은 사용자의 콘텐츠 취향에 따라 유튜브 영상 중 불쾌한 음식 콘텐츠를 차단해주는 ‘푸드센서(Food Censor)’를 전시한다. ▶KAIST 학생이 만든 군사용 로봇부터 팔의 움직임을 따라하는 로봇까지 체험한다 최근‘이노베이트 코리아’에서 이정재 배우와 오징어게임2‘얼음땡’을 시연한 KAIST 학생 로봇동아리 미스터(MR, Microrobot Research)의 사격 조준 및 발사가 가능한 군사용 4족 보행 로봇과, 사람의 동작을 빠르게 학습하고 따라하는 팔 로봇을 전시한다. 직접 모션을 캡처해 로봇이 따라하게 해보는 체험이 가능하다. 학생 소프트웨어 개발 동아리 스팍스(SPARCS)와 ㈜에스티데브(상임이사 오승빈 KAIST 전산학부)는 19일부터 1박 2일간 전국 학생 및 청년 참가자 80명이 모여 교육용 앱을 개발해보는 행사를 공동 개최한다. 또한, 16일부터 5일간은 작년 해커톤 대회에서 우승한 ‘드림캐쳐’ 팀의 AI 기반 과학 학습 게임도 현장에서 만나볼 수 있다.  이광형 총장은“과학기술에 대한 호기심과 상상력을 자극하는 이번 축제는, 우리의 우수한 연구 성과와 사업화된 혁신 기술을 시민들께 알리는 소중한 기회”라며, “KAIST의 기술을 생생하게 체험할 수 있는 현장을 직접 찾아 경험해 보시길 바란다”고 전했다.

우리 대학 이광형 총장의 창업 활성화 노력으로 창업 실적이 다양한 지표를 통해 가시화되고 있다. 2021년부터 2024년 기간 중 상장한 기업은 20개사이며, 2024년 한 해에만 엔젤로보틱스, 토모큐브, 아이빔테크놀로지 등 바이오 및 로봇 분야 스타트업 4개사가 상장에 성공하였다. 같은 기간 동안 KAIST 출신 창업 실적은 연평균 110건을 기록하고 있으며, 주요 스타트업 기업 가치를 합산하면 약 10조 원이 넘는 창업 생태계가 형성되었다.  우리 대학은 2021년 이후 창업제도에 대한 대대적으로 개선하고 창업 친화적 프로그램을 신설하는 등 학내 및 대전 지역을 넘어 범국가 차원에서의 창업 활성화를 이끌어 오고 있다. 제도 개선 측면에서는 교원 창업 심의, 총장 승인 절차 등의 단계를 폐지함으로써 창업 승인 절차를 대폭 간소화하였고, 학생 창업의 경우 창업 휴학 가능 기간을 기존 4학기에서 무기한으로 연장할 수 있도록 확대함으로써 학생들이 실질적인 창업을 할 수 있도록 여건을 개선하였다.  대표적인 창업 프로그램으로는 패스트 프로토타이핑(Fast Prototyping)이 있다. 이 프로그램은 창업기업을 대신하여 창업기업의 시제품을 제작해 주고 외부 전문가를 매칭해 제작비를 지원함으로써 평균 2년 걸리던 시제품 제작 기간을 6개월로 단축할 수 있도록 지원하고 있다. 2023년 신설된 이후 현재까지 16개 기업을 선정하여 지원해 주고 있으며 앞으로도 확대 운영해 나갈 계획이다. 또한, 지역창업 생태계 조성을 위해서는 지식산업센터를 유치하여 창업 공간을 확보하였으며 해당 센터는 2029년 개관을 목표로 추진되고 있다. 지역 기업들의 글로벌 진출 지원을 위해 2024년 7월 ‘KAIST 스타트업 글로벌 센터’를 개소하였다. 이를 통해, 지역의 창업 친화적인 환경 조성을 위해 다각도로 노력하고 있다.  우리 대학은 국가 전반에 걸친 창업 활성화를 위해 2022년 매년 개최 중인 ‘혁신 창업 국가 대한민국 국제심포지엄’를 통해 혁신 창업 전략을 제시해왔다. 특히, 2024년에는 바이오 산업의 위기를 극복하기 위해 ‘국제 바이오헬스케어 심포지엄’, 기후 위기 대응 및 극복을 위한 ‘기후테크 전국민 오디션’을 개최하여 사회적 문제 해결에 앞장섰다. 이러한 노력의 결실로 KAIST의 창업 실적은 눈에 띄는 성과로 나타나고 있다. 2023년 말 기준 창업기업 수는 1,914개, 총 자산규모 94조원, 총 매출 규모 36조원, 총고용 인원은 61,230명이다.  KAIST 출신의 대표적인 성공 사례로는 교원 창업기업인 레인보우로보틱스, 엔젤로보틱스, 학생 창업기업인 루닛이 있다.   레인보우로보틱스는 KAIST 휴머노이드 로봇연구센터 연구팀이 주도하고, 세계적인 로봇공학자이자 국내 최초의 이족보행 휴머노이드 로봇을 개발한 기계공학과 오준호 석좌교수가 창업한 로봇 플랫폼 전문기업이다. 2011년 2월 설립된 레인보우로보틱스는 인간형 이족보행 로봇 핵심기술을 기반으로 협동 로봇, 모바일 로봇, 이동형 양팔 로봇, 사족보행 로봇, 초정밀 지향 마운트를 연구 개발하여 시장을 꾸준히 확대하고 있다. 2021년 2월 코스닥 상장하였으며. 2025년 현재 5조 원의 시가 총액을 기록하고 있다.  엔젤로보틱스는 2017년 설립된 로봇 기업으로 기계공학과 공경철 교수가 창업한 스타트업이다. 웨어러블 로봇 기술 상용화에 성공한 엔젤로보틱스는 의료 및 산업 현장에서 보행 재활치료, 근력 증강을 위한 시장을 열어 나가고 있다. 누적투자 350억 원 유치 이후, 2024년 3월 코스닥에 상장하였으며 현재 시총은 4,200억 원을 기록하고 있다. 루닛은 2013년 설립된 의료 AI 기업으로 카이스트 출신 6명이 모여 국내 최초 AI 벤처회사로 창업한 1세대 AI 기업이다. 암 검진과 치료 영역에서 AI가 적용된 초기 진단 및 맞춤형 치료 솔루션을 보유하고 있다. 2022년 7월 코스닥 상장하였으며 2025년 현재 1조 5천억원 시가 총액을 기록하고 있다. 배현민 창업원장은 “일자리 창출과 성장동력의 발굴육성이라는 국가 과제를 성공적으로 구현하기 위해 KAIST 창업원은 한국 토양에 맞는 기술창업 생태계의 성공적인 모델을 지속적으로 정립하겠다”라고 말했다. 우리나라 1세대 벤처 창업가들을 배출한 벤처창업의 대부인 이광형 총장은 “ KAIST 구성원들이 창업을 통해 본인의 연구가 실현되는 것을 경험하며 보람을 느끼고, 국가와 사회에 기여하는 한편, 이를 학교의 재정 자립으로 연결하는 선순환 구조의 시스템이 확립되어야 한다.” 라고 말했다.  이어 ”KAIST는 이 핵심 과제를 수행하며, 이를 기반으로 대한민국의 경제 대국 도약을 선도하는 역할을 할 것이다”라고 강조했다.

글로벌기술사업화센터의 문영준 초빙교수가 도로교통 안전경영시스템 분야 국제표준화기구(International Organization for Standardization)의 기술위원회(Road Traffic Safety Management Systems, 이하 ‘ISO/TC 241’) 위원장으로 지난 3월 임명되었다.  ISO/TC 241은 도로교통 안전 시스템 분야 공식 기술위원회로서, UN의 지속가능발전목표(SDG) 중 '2030년까지 교통사고 사상자 50% 저감'을 목표로 도로교통 안전 요구사항 등 표준 개발 등을 추진해 왔으며, 우리나라를 포함해 전 세계 33개국이 정회원국으로 활동하고 있다. ISO/TC 241는 영국과 스웨덴의 주도로 2008년 설립되어 현재 의장국은 영국이며, 간사국을 맡고 있던 스웨덴이 2024년에 지위를 반납함으로써 새로운 간사국 선정이 이루어졌다, 이 과정에서 국제표준화기구 기술관리위원회(TMB, Technical Management Board) 회원국을 대상으로 한 투표에서 우리나라가 중국을 제치고 간사국 지위를 확보하였으며, 올해 문영준 교수를 의장으로 지명하여 ISO의 승인을 받았다.  도로교통 안전 기술은 자율주행차, 커넥티드카 등 첨단산업에서 핵심적인 역할을 하며, 이를 구현하기 위한 도로교통 안전경영시스템의 중요성은 더욱 높아질 것으로 예상된다. 우리 기술을 기반으로 한 표준화 아이템을 발굴하고 제안함으로써 국제시장에서의 주도권 확대도 가능하다. 이와 관련된 경영, 정책, 시스템, 기술 분야의 이해당사자들이 표준 전문가로 참여하여 이를 국제표준으로 발전시킨다면, 인증부터 인력 양성까지 선도적인 사업 추진이 가능할 것이다. 문영준 교수는 우리나라를 대표하여 국제표준화기구(ISO) 기술관리위원회(TMB) 이사직을 맡고 있으며, 이번 ISO/TC 241 간사국 및 위원장 수임에 대해 “자율주행차, 전기차 등 첨단산업 분야에서 우리나라의 도로교통 안전 관련 기술을 국제표준에 적극 반영할 수 있는 기회를 확보한 것이며, 수년간 다소 침체되었던 TC 241을 재활성화할 권한과 책임을 우리나라가 부여받은 것”이라고 소감을 밝혔다. 글로벌기술사업화센터 최문기 센터장은 “그동안 문영준 교수가 ISO TMB 이사로서 ITS 표준분야에서 리더십과 국내외 협력 성과를 보여주었는데, 이번 ISO/TC 241 간사국 의장 수임은 글로벌 사업화를 위한 표준화 활용 폭을 더 넓히는 계기가 될 것이고 관련 학제간 교내외 다양한 협력으로 그 가능성을 더 높일 것이다” 라고 덧붙였다.  ISO/TC 241 총회는 올해 5월과 11월 두 차례 한국에서 열린다. 

우리 대학은 세계적인 미디어 아티스트인 문화기술대학원 이진준 교수와 글로벌 아티스트 지드래곤(G-DRAGON)과의 협업을 통해, 지난 4월 9일 KAIST 우주연구원에서 실시한 세계 최초로 미디어아트를 기반으로 한 '우주 음원 송출 프로젝트'를 성공적으로 추진했다. 이번 프로젝트는 KAIST와 갤럭시코퍼레이션과 추진 중인‘AI 엔터테크 연구센터’의 일환으로 제안된 것이다. 갤럭시코퍼레이션 소속 아티스트이자 KAIST 기계공학과 초빙교수로 활동 중인 가수 지드래곤(본명 권지용)의 메세지와 음원을 세계 최초로 우주로 송출하는 프로젝트이다.  과학기술, 예술, 대중음악이 결합된 융복합 프로젝트로, KAIST의 첨단 우주 기술과 이진준 교수의 미디어아트 작품, 그리고 지드래곤의 음성과 음원(홈스윗홈, HOME SWEET HOME)이 하나로 연결된 새로운 형태의 ‘우주 문화 콘텐츠’ 실험이다. 이번 협업은 ‘인간 내면의 우주를 외부 우주로 확장하는 감성적 신호’를 주제로 기획되었다. 지드래곤의 홍채 이미지는 그 고유성과 정체성을 상징하는 내면의 창으로 AI를 통해 증강되었고, 신곡 〈홈스윗홈〉은 그 감성의 진동을 담은 오디오 메시지로 결합되었다.  이는 KAIST 우주연구원이 개발한 차세대 소형위성과 우주로 실제 송출되며, 개인의 내면의 우주가 지구 밖의 우주를 향해 전파되는 상징적 퍼포먼스를 완성했다. 현장에서 이진준 교수의 시네마틱 미디어아트 작품 〈Iris(아이리스)〉가 공개되었다. 이 작품은 세계 최초 KAIST 우주연구원의 13m 우주 안테나에 프로젝션 매핑 방식*으로 상영되었다. 지드래곤의 홍채 이미지를 기반으로 생성형 인공지능(AI) 기술을 활용해 제작된 영상으로, 천년의 시간을 품은 에밀레종의 종소리 데이터를 활용한 사운드와 결합해 시간과 공간을 초월하는 감성적 예술 경험을 선사했다.  *프로젝션 매핑(Projection Mapping): 실제 구조물에 빛과 영상을 투사해 시각적 변화를 만들어내는 기술로, 공간을 예술적으로 재해석하는 표현 방식임  본 작업은 홍채, 심박, 뇌파 등 생체데이터 기반의 뉴미디어 기술을 바탕으로 한 KAIST TX랩과 이 교수의 주요 연구 성과 중 하나다.  이진준 교수는 “홍채는 ‘영혼의 거·울’로 불릴 만큼 내면의 감정과 정체성을 비추는 상징으로, 이번 작품은 지드래곤의 시선을 따라 ‘인류의 내면으로 바라본 무한한 우주’를 표현하고자 했다”고 말했다.  이어“우주는 기술의 영역인 동시에 상상력과 감성의 무대이며, AI를 비롯한 과학의 언어로 예술을 말하고 예술의 형식으로 과학을 상상한 새로운 시도로 미지와의 조우를 기대한다”라고 밝혔다. 최용호 갤럭시코퍼레이션 CHO(Chief Happiness Officer)는 “지드래곤의 목소리와 음악이 이제 우주를 향한 항해를 시작했다. 이번 프로젝트는 음악을 인류의 유산으로 남기는 행위인 동시에 우주와 소통을 시도하는 중요한 의미”라며 “이는 인류 문화를 우주에 알리는 선구자적 행보이자, 비틀스와 비견될 음악 역사의 새 장을 여는 기념비적인 퍼포먼스로 남을 것”이라고 전했다. 갤럭시코퍼레이션은 KAIST와의 협력을 통해 미래 엔터테크 산업을 선도하고 있으며, 최근 MS 나델라 CEO와의 비공개 간담회에서 유일한 엔터테크 기업으로 선정된 바 있다. 특히 AI 망자 콘텐츠를 포함한 새로운 형태의 AI 엔터테크 콘텐츠에 대해 "상상의 선구자"라는 평가를 받으며 AI 엔터테크의 글로벌화를 추진하고 있다. KAIST 우주연구원은 본 프로젝트를 통해 위성 기술의 새로운 활용 가능성을 제시하며, 과학이 보다 대중적인 방식으로 사회와 연결될 수 있는 모델을 보여주었다. 이광형 총장은 “KAIST는 언제나 새로운 상상력과 도전이 가능하도록 지원하는 곳”이라며, “과학기술과 예술이 융합된 이번 프로젝트처럼 앞으로도 누구도 생각지 못한 창의적인 연구가 이어질 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 한편, 지드래곤 권지용 교수의 소속사인 갤럭시코퍼레이션은 IP, 미디어, 테크, 엔터테인먼트 융합 기술을 기반으로 새로운 패러다임을 제시하고 있는 AI 엔터테크 기업이다.

우리 대학은 인공지능(AI) 엔터테크 기업 갤럭시코퍼레이션(대표 최용호)과 함께 ‘AI 엔터테크 연구센터’ 설립을 위한 현판식을 KAIST 본원에서 개최한다. 이번 협력은 KAIST가 추진해 온 예술 융합 연구 전략의 일환으로, 과학기술을 기반으로 한 창의적 문화 콘텐츠 개발을 통해 미래형 K-Culture를 주도하려는 노력의 연장선에 있다. KAIST는 단순한 기술 개발을 넘어, 감성 기술과 문화적 상상력의 융합을 통해 콘텐츠 산업의 지평을 넓히는 ‘테크-아트(Tech-Art)’ 융합 모델을 지속적으로 실현해 오고 있다. 앞서 KAIST는 세계적인 소프라노 조수미 초빙석학교수와의 협력으로 ‘조수미 아트&테크 연구센터’를 설립하고, AI 기반의 인터랙티브 공연 기술, 몰입형 콘텐츠 등 예술과 공학의 융합 연구를 선도해왔다. 이번 ‘AI 엔터테크 연구센터’ 설립은 K-콘텐츠 산업의 기술적 확장을 위한 새로운 도전으로 평가받고 있다. 또한, 갤럭시코퍼레이션 소속 아티스트이자 KAIST 기계공학과 초빙교수로 활동 중인 가수 지드래곤(본명 권지용)의 역할도 큰 계기가 됐다. 권 교수는 작년 KAIST에 임명된 이후, 엔터테인먼트와 첨단기술을 융합하는 ‘AI 엔터테크’ 분야의 발전을 위해 소속사를 통해 KAIST 연구과제를 공모하고 연구센터 설립을 적극 추진해 왔다. AI 엔터테크 연구센터는 올해 3분기 정식 출범을 앞두고 있으며, 이번 현판식은 권지용 교수의 KAIST 방문 일정에 맞춰 진행됐다. 갤럭시코퍼레이션은 최근 마이크로소프트(MS) 나델라 CEO와 유일하게 엔터테크 기업 자격으로 비공개 간담회를 가지며, AI 엔터테크의 글로벌화를 본격 추진하고 있다. 또한 지난해부터 KAIST와 협력 관계를 구축, 연구센터 설립을 통해 시공간을 초월하는 엔터와 테크의 융합을 적극적으로 모색한다는 방침이다. 권지용 교수는 이날 오후 KAIST 류근철 스포츠컴플렉스에서 열리는 KAIST와 헤럴드미디어그룹, 국가과학기술연구회가 공동 주최하는 ‘이노베이트 코리아 2025’ 행사에 참석해, ‘AI 엔터테크의 미래’를 주제로 스페셜 토크에 나선다. 이번 토크쇼에는 권 교수 외에도 KAIST 기계공학과 이승섭 교수, 경희대학교 김상균 교수, 갤럭시코퍼레이션 최용호 대표가 함께 참여한다. 양 기관은 지난해 K-팝 글로벌 확산을 위한 과학기술 공동연구를 골자로 MOU를 체결한 바 있으며, 이번 연구센터 설립은 그 실질적인 첫 결실이다. 연구센터가 본격적으로 가동되면, AI 기반 엔터테크 플랫폼 개발, 글로벌 콘텐츠 기술 공동연구 등 다양한 프로젝트가 추진될 예정이다. 최용호 갤럭시코퍼레이션 CHO(Chief Happiness Officer)는 “이번 협력은 KAIST AI 및 최첨단 기술을 팬덤 플랫폼에 접목시켜 전 세계 팬들에게 완전히 새로운 엔터테인먼트 경험을 제공하는 출발점”이라며 “AI 엔터테크의 융합은 단순한 기술적 진보를 넘어 인류의 삶을 더욱 풍요롭게 변화시키는 혁신의 원동력”이라고 전했다. 이광형 총장은 “KAIST의 과학기술 역량이 권지용 교수의 글로벌 감각과 결합해, K-컬처의 기술적 진화를 이끌 것이라 확신한다”며, “KAIST의 도전정신과 연구 DNA가 엔터테크 시장에 새로운 물결을 일으키길 기대한다”고 밝혔다. 한편, 지드래곤 권지용 교수의 소속사인 갤럭시코퍼레이션은 IP, 미디어, 테크, 엔터테인먼트 융합 기술을 기반으로 새로운 패러다임을 제시하고 있는 AI 엔터테크 기업이다.

새로운 색의 미래, KAIST가 빛냅니다 I KAIST 김신현 교수, 박상혁, 이환영, 손채림, 이지우 연구원

'이능력'의 대격돌! KAIST 탁구 챔피언십 개막전 I 카탁카탁

단 25분이면 누구나 이해가능. 상온 양자 스핀 펌핑과 자석의 과학 l KAIST 김갑진 교수