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변혜령 ˙ 백무현 교수팀, 이온 쌍 형성을 통한 안정한 유기 레독스 흐름 전지 개발
우리 대학 화학과 변혜령 교수와 백무현 교수가 이끄는 공동 연구팀이 레독스 흐름 전지 구동 중 비수계 전해질의 조합 및 이온쌍의 형성에 따라 유기 분자의 전자 전달 과정이 변하는 원리를 해명했다.
최근 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)에서의 화재 위험성을 줄이기 위해 리튬 기반의 전지 대신 안정성과 경제성을 겸비한 레독스 흐름 전지(redox flow battery)가 새로운 대안으로 제시되고 있다. 상용화된 레독스 흐름 전지는 바나듐을 활물질로 사용하고 있지만, 최근 바나듐 원가의 가격 상승으로 인해 대체 활물질의 개발이 절실히 요구되고 있다. 특히 레독스 특성을 가지는 유기 분자를 설계하고 활물질로 활용한 연구는 전지의 성능을 대폭 개선할 수 있어 각광을 받고 있다.
공동연구팀은 분자당 두 개의 전자를 저장할 수 있는 나프탈렌 다이이미드(NDI, Naphthalene diimide)를 활물질로 사용한 비수계 레독스 흐름 전지의 연구를 진행했다. 먼저, 암모늄 기능기를 NDI에 도입하고 음이온 전해질 조절을 통해 아세토니트릴 전해액에서 NDI의 용해도를 최대 0.9 M까지 증가시켰다. 또한, 전기화학반응에서 NDI와 함께 사용되는 전해질의 양이온에 따라 산화환원 전위 및 레독스 흐름 전지에서의 충/방전 과정의 변화 이유를 규명하였다. 작은 크기의 리튬 이온(Li+)이온과 낮은 전자주개 특성을 가지는 용매(아세토니트릴)로 구성된 비수계 전해질 환경에서, NDI는 두 단계의 환원 과정이 유사한 전위에서 진행됨을 보였다. 이와 비교하여 큰 반지름을 가지는 포타슘 이온(K+)을 포함한 아세토니트릴 전해액에서는 NDI의 두 단계 환원반응 사이의 전위차가 크게 벌어짐을 관찰했다.
밀도범함수 계산 분석을 통해 환원된 NDI 음이온과 높은 전하밀도를 가지는 Li+ 이온은 결합이 강해지며 특정구조를 가지는 이온쌍이 형성됨을 예상하였으며, 적외선 분광 분석을 통해 이를 실험적으로 증명할 수 있었다. 반면, 낮은 전하밀도의 K+은 NDI 음이온과 약한 상호작용으로 이온쌍이 형성되기 어려우며, 따라서 K+ 은 NDI의 환원 전위 및 안정성에 영향을 미치지 않음을 보고했다.
전해질 양이온의 효과는 레독스 흐름 전지의 전압 및 에너지 전달 효율성에 그대로 반영되었다. Li+을 기반으로 한 전해질 하에서는 NDI의 두 전자전달 반응에서 각각 하나의 충/방전 전압을 유지하는 반면, K+ 기반의 전해질에서는 각각 두개의 충/방전 전압 곡선이 관찰되었다. 무엇보다도 Li+을 사용한 레독스 흐름 전지의 장점은 이온쌍 형성으로 인한 구조 크기의 증가로 크로스오버(레독스 활성분자인 NDI가 기공을 가지는 분리막을 지나 상대 전극으로 이동하여 용량을 감소시키는 현상)를 감소시킬 수 있었다는 점이다. 그 결과 0.1 M의 NDI를 음극 전해액으로 이용한 비수계 레독스 흐름 전지를 구동 시 약 1000 사이클 이후에도 84%의 용량이 유지되는 것을 증명하였다. 이는 Li+ 전해질에서의 충/방전 과정이 안정적이며 연속 사용 시 사이클 당 0.017%의 용량 감소만이 진행된다는 결과다.
이 연구는 삼성미래기술육성사업 및 기초과학연구원 등으로부터 지원을 받아 수행되었으며, ‘미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)’에 2024년 2월 12일자로 온라인으로 발표되었다. (논문명: Stabilization of Naphthalene Diimide Anions by Ion Pair Formation in Nonaqueous Organic Redox Flow Batteries)
2024.02.20
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KAIST, 2024년도 학위수여식 개최
우리 대학이16일 오후 2시 대전 본원 류근철스포츠컴플렉스에서 2024년도 학위수여식을 개최했다. 이번 학위수여식에서는 박사 756명, 석사 1천564명, 학사 694명 등 총 3천14명이 학위를 받는다. 이로써 우리 대학은 지난 1971년 설립 이래 박사 1만 6천528명을 포함해 석사 3만 9천924명, 학사 2만 1천561명 등 총 7만 8천13명의 고급 과학기술 인력을 배출하게 된다.
학사과정 수석 졸업의 영광은 유장목(24·화학과) 씨가 차지해 과학기술정보통신부 장관상을 받는다. 이사장상은 정우진(23·원자력및양자공학과) 씨, 총장상은 민소영(25·산업디자인학과) 씨, 동문회장상과 발전재단 이사장상은 각각 이한빛(23·산업및시스템공학과) 씨와 홍유승(22·생명화학공학과) 씨가 수상한다.올해 학위수여식에서는 우리 대학이 2020년 신설한 융합인재학부(학부장 정재승)가 첫 졸업생을 배출한다. 융합인재학부는 학생이 교과 과정을 직접 선택해 이수하고 등급으로 나뉘는 학점 대신 P/NR 방식*으로 성적을 표기하는 혁신적인 교육 제도를 운영하고 있다. *P/NR 방식: 일정 등급 이상의 성적 충족 시 P(Pass)로 표기하며, 기준 미만의 성적에 대해서는 NR(No Record)로 처리하여 표기하지 않는 방식
융합인재학부의 1호 졸업생인 고경빈(24)·김백호(23) 씨는 각각 화학생물학과 정서과학을 중점분야로 전공해 이학사 학위를 받는다. 이는 개인 맞춤형으로 설계된 전공 명칭이다. 고경빈 씨는 기초 학문인 생명과학과 화학을 중심으로, 김백호 씨는 뇌과학·심리행동과학·인간공학을 중심으로 교육 과정을 구성한 결과다.
고경빈 씨는 2019년에 입학해 이듬해 생명과학과에 진학했지만, 융합인재학부가 개설된 첫해에 소속 학과를 옮겼다. 고 씨는 "학문 분야를 다양하게 경험하고 시간을 들여가며 관심 분야와 진로를 결정하고 싶었는데, 통과 여부만 기록에 남는 제도 덕분에 학점에 연연하지 않는 과감한 자세로 도전하고 탐구할 수 있었다"라고 말했다. 의료분야의 난제를 해결할 유기화합물 디자인에 관심을 두고 화학과 생물학 관련 분야를 전공한 고 씨는 올해 3월 과학기술정책대학원으로 진학한다. 이런 결정에는 융합인재학부만의 전공 필수인 '지성과 문명 강독' 과목이 영향을 미쳤다. 인간·사회·우주·생명·예술·기술을 주제로 다루는 지정 도서를 매주 한 권씩 읽고 토론과 서평을 병행하는 수업이다. 학기마다 개설되는 이 수업을 모두 이수하면 졸업 무렵엔 100권의 책을 읽게 된다. 고 씨는 "수많은 책을 탐독하며 쌓은 지식은 과학이 사회·세상·인류와 어떻게 얽혀있는지를 넓은 시야로 이해하게 도와주는 자산이 됐다"라고 설명했다. 이어, "과학기술을 발전시키는 사람이 되고 싶어 KAIST에 진학했지만, 전공 지식을 바탕으로 과학기술을 ‘어떻게’ 발전시켜야 하는지를 더 깊게 연구하는 과학도가 되고 싶다"라고 전했다.
함께 졸업하는 김백호 씨는 입학 당시 수리과학과 진학을 희망했다. 행복이나 도덕, 사람의 감정 등과 같은 추상적인 가치를 수학으로 정량화하는 연구에 도전해 보고 싶었기 때문이다. 김 씨는 "융합인재학부가 개설할 때 내세운 슬로건이 'KAIST 속의 작은 혁명'이었는데, 교과 과정을 설계하고 수업을 듣고 독서와 사회 혁신 실험 등으로 평가를 받는 모든 과정이 그야말로 파격적이었다"라고 말했다.
“인간의 마음이 어떻게 구성되는지를 과학적으로 배우고 싶었는데, 세부 전공을 깊게 배우는 기존 학과보다는 KAIST 내의 모든 전공은 물론 대학원 수업까지 다양하게 수강하고 졸업할 수 있다는 점에서 신생 학과로 진학하는 모험을 결정했다”라고 덧붙였다.
이후 김 씨는 바이오및뇌공학과, 뇌인지과학과, 문화기술대학원, 산업및시스템공학과, 수리과학과를 넘나들며 수업을 들었다. "융합인재학부에서는 내가 무엇을 어떻게 배워야 하는지는 물론이고 심지어 지도교수님 배정까지도 스스로 결정해야 하는데, 이런 방식으로 경험을 쌓다 보니 자연스럽게 가야 할 길을 찾게 되었다"라고 말했다.
김 씨는 융합인재학부 재학 기간 중 특허 기술도 출원했다. 전공 필수 과목인 '기술을 통한 사회적 혁신 실험(이하, 혁신 실험)'에서 팀원들과 함께 '링고미터'라는 언어 계수기를 개발했다. 인간이 말하는 양은 개인의 정신건강을 보여주는 기본적인 지표인데, 걸음 수를 측정하는 만보기처럼 말 수를 측정해 정서 상태를 파악할 수 있는 정보를 제공하는 장치다. '혁신 실험' 수업은 ▴개인 삶의 질 향상을 위한 소프트웨어 솔루션 개발 ▴사회적 문제 해결을 위한 하드웨어 솔루션 개발 ▴글로벌 이슈 해결을 위한 솔루션 등 크게 세 가지 주제를 다루는 수업이 개설된다. 협업하며 사회문제를 해결할 아이디어를 찾고, 이를 실현하는 프로젝트 기반형 학습을 통해 결과물을 남겨야 한다. 연구를 실제로 수행하는 힘을 길러 각자의 역량을 발휘하는 것이 교육의 핵심이다.
김 씨는 3월부터 뇌인지과학과 대학원에 진학할 예정이다. 인간의 다양한 감정이 어떻게 연결되어 있는지 구조를 발견하고, 개인이 감정을 세분화해 다스리는 능력이 타인과의 관계 속에서 어떻게 상호작용하는지 탐구할 계획이다. 이런 연구 결과를 대중과 소통하며 공유하는 것이 장기적인 목표다.정재승 융합인재학부장은 "융합인재학부의 첫 졸업생들은 다른 학과에서는 배출될 수 없는 '대체 불가능한 인재'라고 자신한다"라며, "성적을 매기지 않는 제도 속에서 자신의 능력과 존재가치를 다양하고 독창적인 방식으로 증명하고 학점 이상의 역량을 보여준 점을 격려하고 싶다"라고 말했다.
한편, 장애인재활공학자를 꿈꾸며 미국 MIT와 존스홉킨스대학에 동시에 합격한 이혜민(23, 전기및전자공학부) 씨도 학부를 졸업한다.
이 씨는 2019년 재활 보조기를 착용한 채로 신입생이 됐다. 입학 직전에 무릎 인대 세 개가 끊어지는 부상을 당했기 때문이다. 3개월간의 입원을 포함해 세 번의 수술을 해야 했던 큰 사고였다.
"일시적인 부상인 걸 아는데도 의지대로 몸을 움직일 수 없는 순간마다 무력감을 느꼈다"라고 이 씨는 회상했다. "사고 전까지는 로봇공학자가 되겠다는 꿈을 막연하게 가지고 있었는데, 이 경험을 통해 장애인의 재활과 치료기술에 기여하고 싶다는 선명한 목표가 생겼다"라고 덧붙였다.
구체적인 진로를 정한 이 씨는 신경재활공학 분야를 연구하는 박형순 기계공학과 교수의 연구실에서 학부생 신분으로 연구에 참여했다. 6개월 간의 학부생 참여 연구 프로그램 지원 기간이 끝난 이후에도 이 씨는 박 교수의 연구실에 2년간 남아 끈질기게 연구에 매달렸다.
마비 환자들의 신체 기능 보조와 재활을 돕는 뇌·컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface) 연구를 위해 오스트리아의 신경기술 회사인 지테크(g.tec)와의 협업과 실험을 직접 주도했다. 뇌파는 인체 내부에서 수집하면 신호의 강도가 좋지만, 두개골을 여는 수술이 필요하다는 단점이 있다. 이 씨는 뇌파를 두개골 밖에서 고해상도로 수집하는 기기를 이용해 세밀한 뇌파를 구분하는 연구를 진행했다.그 결과 SCI급 저널인 ‘프론티어즈 인 뉴로사이언스(Frontiers in Neuroscience)’에 이혜민 씨가 1 저자인 논문**이 출간됐고, 관련 분야의 세계적인 학술대회인 'The 2021 Annual BCI Award'에서 3등 상을 차지했다. 이런 노력 덕분에 이 씨는 학부 재학 기간 중 대통령과학장학생을 포함해 여러 차례 장학생에 선발되고, 공과대학 최우수 학생(Dean's List)으로도 두 차례 선정되기도 했다. ** 논문명:Individual finger movement decoding using a novel ultra-high-density electroencephalography-based brain-computer interface system연구를 지도한 박형순 교수는 "학부생이 뇌파 신호를 분석하는 수학적인 이론 지식 등을 습득하고 프로그램까지 이해하는 것은 단기간에는 불가능한 일"이라고 설명했다. "이혜민 학생이 시행착오를 거치면서도 포기하지 않는 모습을 보며, 타 학과 학생이지만 논문출간까지 적극적으로 지도해야겠다는 생각이 절로 들었다"라고 전했다. 이 씨는 현재 MIT와 존스홉킨스대학교에 합격했으며, 두 학교 모두 장학금을 제안했다.
이혜민 씨는 "재활 분야 의공학 연구 환경이 잘 갖춰져 있어서 미국 유학을 결심했지만, 많이 배운 후 다시 한국으로 돌아와 연구와 기술 배포에 힘쓰고 싶다"라고 포부를 밝혔다. "미래 세대가 의공학을 배울 때는 유학을 갈 필요 없이 한국이 가장 연구하기 좋은 나라가 될 수 있도록 힘을 보태고 싶다"라고도 전했다. 이광형 총장은 "꿈꾸는 삶을 이어가고, 실패를 두려워하지 말고 도전하며, 실패를 만나더라도 포기하지 않길 바란다"라고 당부하고 "성공에 대한 부담은 내려놓고 어제와는 다른 생각, 남과는 다른 나만의 고유한 색으로 빛나기를 바란다"라고 격려했다.
2024.02.16
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세계적 소프라노 조수미·혹 탄 회장 KAIST서 명예박사 학위 수여
우리 대학이 16일 열린 학위수여식에서 세계적인 소프라노인 조수미 문화기술대학원 초빙석학교수와 혹 탄(Hock Tan) 브로드컴(Broadcom Inc) CEO 겸 회장에게 명예박사 학위를 수여했다.
명예과학기술학 박사 학위를 받는 조수미 교수는 2021년 KAIST 문화기술대학원 초빙석학교수로 임용된 후 '조수미 공연예술연구센터'를 설립해 인공지능 기반 음악 합주 기술을 활용한 무대 공연, 가창 합성 기술을 활용한 가상의 목소리 연구 등을 자문해 왔으며, 교내에서 개최된 기술 공연 시연에도 참여했다.
그뿐만 아니라, 우리 대학 전체 학생들을 대상으로 열린 특강 및 토크 콘서트에 참여해 그동안 세계무대에서 활동해온 경험을 공유하며, 학생들과 진솔한 대화를 나누기도 했다.우리 대학은 "문화가 선도하는 미래 과학기술의 방향성을 제시하는 한편, 디지털 시대를 선도하기 위한 과학기술 분야의 연구 스펙트럼을 넓히는 데 일조한 것은 물론, 새로운 학문적 도전으로 KAIST가 세계 초일류대학으로 성장하는 데 필요한 국제화 역량 증진에 크게 이바지한 공을 인정해 명예박사 학위를 수여한다"라고 밝혔다.
1986년 오페라 '리골레토'의 질다 역으로 데뷔한 조수미 교수는 헤르베르트 폰 카라얀(Herbert von Karajan), 게오르그 솔티Georg Solti), 주빈 메타(Zubin Mehta), 제임스 레바인(James Levine) 등의 세계 최상급 지휘자들과 무대를 함께했다. 40여 장의 정규 앨범을 발매했으며, 영화음악·가요·뮤지컬 등 목소리로 할 수 있는 모든 영역에서 빛나는 활동을 이어오고 있다.조수미 교수는 "이광형 KAIST 총장으로부터 세계무대에서 경험하고 느낀 바를 ‘음악과 나의 삶’이라는 주제로 KAIST 과학도들에게 전달해달라는 제안을 받았을 때, 내 안의 의문이 파문처럼 커졌다"라고 말했다. 이어, "무대에서 노래하는 것은 '표현'하는 것인데, 예술가의 내면을 펼쳐 보이는 것(expression)을 음향·조명·연출 등의 방법으로 청중이 가장 잘 느낄 수 있도록 보여주는(presentation) 종합 예술의 과정에서 저는 늘 과학기술과 문화예술이 공존하는 환경에서 노래해 왔다는 사실을 깨달았다"라고 전했다. "KAIST에 있는 동안 과학기술 인재들이 자신의 아이디어를 자유롭게 즐기며 탐색할 때야말로 통찰이 더 날카로워지고 창의력은 더 풍부해진다는 사실을 알 수 있었다"라고 전했다. 이어, "학위수여식에서 졸업생들과 함께 할 수 있어서 자랑스럽고 다시 한번 명예박사 학위 수여를 감사드린다"라고 덧붙였다.
혹 탄(Hock Tan) 회장은 명예 공학박사 학위를 받는다. 과학기술에 대한 깊은 이해를 기반으로 기업가정신을 발휘하여 큰 성공을 거둔 기업인으로 브로드컴을 반도체 및 소프트웨어 솔루션을 제공하는 세계적인 기술 기업으로 탈바꿈시켰다. 브로드컴은 컴퓨터 및 전기통신 네트워크에 적합한 반도체 산업의 발전과 기술 혁신을 이뤄냈으며, 전 인류 사회에 큰 영향을 미치고 있는 디지털 전환의 움직임을 끌어내는 데 큰 역할을 한 것으로 평가받고 있다. 탄 회장은 자신의 성공 비결을 '학위를 할 수 있도록 장학금을 지원해 준 대학의 배려'와 '그와 함께 일해온 훌륭한 팀원들'에서 찾으며, 사회에 환원하는 것을 자신의 가장 중요한 사명이라고 여기는 인물로 알려져 있다. 자폐증에 대한 효과적인 치료 및 원인 규명을 지원하기 위해 2017년부터 MIT와 하버드대에 여러 차례 거액을 기부했으며, 코로나19 팬데믹 기간에는 지역사회 의료기관과 비영리 단체에서 노동자들의 처우 개선을 위한 지원을 강화했다. 또한, 브로드컴 재단을 설립해 미국 내·외의 학생들을 위한 과학, 기술, 공학, 수학 (STEM) 교육프로그램을 후원해 오고 있다.
우리 대학은 "혹 탄 회장은 2006년부터 2013년까지 KAIST 총장자문위원회의(President’s Advisory Council) 해외위원을 역임하는 동안 KAIST의 융합연구와 국제화의 중요성을 강조하는 한편, 세계에서 경험한 다양한 혁신을 기반으로 정책 자문을 이어가 KAIST가 세계적인 대학으로 발돋움하는 데 기여한 공로를 인정해 명예박사 학위를 수여한다"라고 밝혔다.
혹 탄 회장은 "KAIST는 한국이 세계적인 경제 강국으로 발돋움하는 데 핵심적인 역할을 해왔고 지금도 여전히 기술 혁신의 원천"이라고 강조하고, "과학, 공학, 연구 분야에서 탁월한 업적을 남긴 KAIST로부터 인정받게 되어 큰 영광"이라고 전했다.
이광형 총장은 "조수미 교수는 과학기술을 활용한 공연예술의 미래상을 탐색해 KAIST의 외연을 넓히고 창의적 역량을 증진하는 데 일조하고, 혹 탄 회장은 기업 경영을 통해 디지털 혁신에 기여하고, 여러 사회 공헌 활동으로 보여준 헌신과 노력이 KAIST 구성원들에게 많은 본보기가 되었다"라고 소개했다. 이어, "그동안 도전과 혁신의 가치를 몸소 실천하며 많은 이들의 귀감이 되어온 두 분을 KAIST의 가족으로 모시게 되어 매우 기쁘게 생각하며, 모든 구성원을 대표하여 진심으로 축하드린다"라고 전했다.
2024.02.16
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4개 연구실, ′안전관리 우수연구실′ 인증 취득
우리 대학 4개 연구실이 과학기술정보통신부가 주관하는 우리 대학 4개 연구실이 과학기술정보통신부가 주관하는 ′2023 안전관리 우수연구실 인증′을 취득했다.
정부가 2013년 도입한 '안전관리 우수연구실 인증제'는 대학이나 연구기관 등에 설치된 과학기술 분야 연구실이 자율적으로 안전관리 역량을 강화할 수 있도록 마련한 제도다. 안전관리 표준모델을 발굴하고 확산을 목표로 안전관리 활동이 우수한 연구실에 전문가의 심사를 통한 인증을 부여하고 있다.이번에 신규 인증을 취득한 연구실은 ①고분자 에너지 전자 연구실(김범준 교수, 생명화학공학과), ②고등 광 재료 및 소자 연구실(신종화 교수, 신소재공학과), ③지속가능촉매연구실(박윤수 교수, 화학과), ④무기합성 연구실(백윤정 교수, 화학과) 등 총 4개다.
해당 연구실들은 ▴연구실 안전 환경 시스템 분야(30점) ▴연구실 안전 환경 활동 수준 분야(50점), ▴연구실 안전관리 관계자 안전의식 분야(20점) 등 세 가지로 구분된 심사 항목에서 각 분야 배점의 80% 이상을 득점하고 80점 이상의 총점을 얻었다. 또한, 안전관리 우수연구실 인증제 운영에 관한 규정에 명시된 필수 이행항목 4종에 대한 평가를 동시에 충족해 우수 연구실로 선정됐다.
이광형 총장은 "최근 중대재해 처벌 등에 관한 법률이 시행되어 공공기관의 사회적 책임에 부응하기 위해 KAIST는 안전보건경영시스템 'ISO45001' 인증을 취득하는 등 연구실 안전관리에 많은 관심을 가지고 있다"라고 전했다. 이어 이 총장은, "KAIST의 우수한 연구자들이 안전하게 연구할 수 있도록 안전관리 우수연구실 인증을 향후 확대하여 시행하는 등 안전관리에 만전을 기하겠다"고 강조했다.13일 오후 3시에 열린 인증서 수여식에는 이동만 교학부총장, 양재영 행정처장 등 보직자들과 해당 연구실 관계자들이 참여했다.
2024.02.15
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홍정욱 교수, Elsevier ADES 저널 수석편집장 선임
건설및환경공학과 홍정욱 교수가 세계 최대의 저널 출판사인 Elsevier에서 출간하는 전산역학 분야 권위 학술지인 ‘Advances in Engineering Software’의 수석편집장(Editor-in-Chief)으로 2024년 1월 3일자로 선임됐다.
ADES 저널은 JCR의 공학(Engineering)분야 Q1으로 분류되는 우수한 저널로서 홍정욱 교수는 수석편집장 임무를 통해 투고된 논문의 우수성을 심사하고 다양한 국제적인 활동을 통하여 해당 저널의 수준을 향상시키는 역할을 수행한다.
2024.02.07
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조수미 초빙석학 교수 토크 콘서트 개최
우리 대학이 9일 오후 학술문화관 존해너홀에서 '조수미 토크 콘서트'를 개최했다.
대학원 총학생회가 주최하고 예술융합센터, 문화기술대학원이 주관한 이번 행사는 조수미 교수와 더 긴밀하게 소통하는 자리를 희망하는 구성원들을 위해 기획됐다.
장현수(생명과학과 석박통합과정·대학원 총학생회 사무국장) 학생이 진행하고 김채윤(물리학과 석박통합과정), 박건희(생명과학과 석박통합과정), 방하연(문화기술대학원 석사과정), 홍민주(전기및전자공학부 석사과정 진입) 등 사전에 모집한 4명의 학생이 함께 참여했다.
특히, 홍민주 학생은 피아노 반주로 오페라 '연대의 딸(La fille du régiment) 中 모두 알고 있네(Chancun le sait)'와 '유쾌한 미망인(Die Lustige Witwe) 中 입술은 침묵하고(Lippen Schweigen)' 등의 4곡을 조수미 교수와 협연하고, 방하연 학생은 '바람이 머무는 날'(曲 미치루 오시마)을 함께 가창했다.
협연 후에는 '교수와 뮤즈(Professor and Muse)'를 주제로 패널 및 청중들과의 질의응답이 자유로운 분위기 속에서 이어졌다.
홍민주 학생은 "이공계 학생으로서 노력은 하고 있는데 발전하고 있는지 의문이 들었던 적이 많은데, 좋아해서 시작한 일에 슬럼프가 왔을 때 어떻게 대처하는가?"라고 질문했다. 조 교수는 "슬럼프는 모든 분야에서 겪는 공통된 일"이라고 이야기하며, "슬럼프가 오면 겪을 수 있는 만큼 뼛속 깊이 느껴보는 게 좋다고 생각하는데, 철저하게 외로워 본 후에는 나 자신을 객관적으로 관찰하고 재무장해서 다시 나아갈 수 있는 길이 보인다"라고 조언했다. 이어, "힘든 상황에 놓여있으면 자신이 발전하지 않다는 생각이 들겠지만 스스로 느끼지 못하는 것일 뿐이지 그 순간에도 발전이란 것을 하고 있고 언젠가는 나타날 것"이라고 격려했다.
"예술가로서 과학이 예술에 어떤 영향을 주었나?"라는 박건희 학생의 질문에는 "목소리의 공명만으로 2천석 공연장을 채워야 하는 예술가로서 소리라는 것에 관심과 노력을 기울이며 일생의 열정을 바치며 살아왔지만, 요즘 컴퓨터로 음악을 만들어 부르는 모습을 볼 때면 가끔 과학이 밉기도 하다"라고 운을 뗐다. 이어, "하지만 내가 어떤 업적을 남기고 지구를 떠난 후에 조수미의 목소리를 사람들이 기억할 수 있게 해주는 것이 과학의 힘이기 때문에, 허락하고 싶지 않은 현실이지만 그럼에도 불구하고 감사하게 되는 러브 앤 헤이트(love & hate) 같은 것"이라고 덧붙였다.
또한, 인공지능이 발달하는 시대에 아티스트로서의 의견을 묻는 청중의 질문에는 "예술을 하는 내 마음과 영혼의 자세를 돌아보며, 인공지능이 사람의 예술처럼 감동이나 아름다움 혹은 설렘을 선사할 수 있는지를 궁금해한다"라고 말했다.
지난해 아바타와의 협연 경험을 이야기하며 "그날의 듀엣에서는 감동을 찾지 못했지만, 훗날 인공지능이 낳은 예술을 통해 무언가를 나눌 수 있다고 느끼는 날이 오기를 기다리고 있고 그것이 내가 인공지능에 관심이 대단히 많은 이유"라고 밝혔다.
김채윤 학생의 "한 분야를 깊게 아는 것과 다각화하는 것 중 나는 어떤 것을 선택하는 학자가 되어야 하는지 고민하게 된다"라는 질문에 대해서는 "스페셜리스트가 되려면 한 분야를 깊게 다뤄야 하는 것은 맞지만, 인생은 하나만 잘 된다고 재밌게 살 수 있는 게 아닌 것 같다"라고 답했다. 이어, "나는 벨칸토 스페셜리스트로서 1년 중 8개월은 본업에 깊게 매진하고 남은 기간에는 영화음악, 음반 활동 등 호기심을 느끼는 많은 장르에 도전해봤는데, 그 경험이 본업을 수행하는 능력뿐만 아니라 인간이라는 한 존재로서 살아가는 일에도 큰 자산이 되었다"고 공유했다.
어머니부터 대를 이어 조수미 교수의 팬이라고 밝힌 청중은 "교수님의 인생을 통틀어 가장 중요한 다섯 가지 키워드는 무엇인가"라고 질의했다.
이에, 조 교수는 "첫 번째는 사랑, 두 번째는 자존심, 세 번째는 건강, 네 번째는 주변 사람들과의 신뢰, 마지막은 감사하는 마음"이라고 즉석에서 정리해 청중들과 소통했다.
또한, 과학도들과 함께한 자리에서 "우리는 과학이 발달한 일상을 살고 있지만, 그 안에서 인간 사이의 따뜻한 온기를 유지하는 것이 가장 중요하다"라고 강조했다. "과학은 자칫하면 차갑고 소수만이 즐길 수 있는 전유물이 되기 때문에 인간으로서의 가치 존중하는 마음이 기저에 깔려있어야 결과물도 빛나고 그것을 만들고 연구하고 사람들도 즐길 수 있을 것"이라고 당부를 전했다.조수미 교수는 마지막으로 "이렇게 뵙고 이야기를 나누니 저도 다시 무언가에 도전하고 싶다는 생각이 들 정도로 재미있는 시간이었고, 여러분이 2024년이 잘 될 것 같은 에너지를 저에게 주셨다"고 감사의 인사를 전했다.
2024.01.25
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㈜이브자리와 수면 연구 MOU 체결
우리 대학이 24일 오후 대전 본원에서 ㈜이브자리(대표이사 윤종웅, 고춘홍)와 수면 연구 및 수면 기술 개발을 위한 MOU를 체결했다.
수면은 뇌에서 독성물질을 배출하고 몸의 항상성을 회복하는 데 중요한 역할을 한다. 불면증 및 수면무호흡증 등의 수면장애는 치매 등 뇌 질환을 일으키는 원인으로 지목되고 있으며, 과학기술로 숙면을 돕는 슬립테크(SleepTech) 수요도 날로 높아지고 있다.
2021년 북미의 슬립테크 시장 규모는 9조 원에 육박하는 것으로 평가되었으며, 연평균 17.6%가량 급성장해 2030년에는 약 23조 원에 이를 것으로 전망되고 있다. 구글 등 첨단 IT 회사들이 수면 및 건강용품 시장에 뛰어들고 있는 이유다.
우리대학과 ㈜이브자리는 이번 협약을 바탕으로 ▴수면 공동연구 지원 및 협력 ▴뇌인지 기반 수면장애 치료기술 공동개발 ▴상호인적자원 교류 및 교육 ▴수면 및 건강 관련 협력 및 제품개발 등 국민건강 증진을 위한 노력 등의 분야에서 협력한다.
특히, 생명과학기술대학 산하에 다학제 수면연구센터를 설립하고 인공지능 기반 수면 평가 및 측정기술 개발, 거위털 등 동물성 침구소재를 대체할 수 있는 친환경 소재 개발, 마음 및 신체 건강을 위한 수면 조절 생리학 분야 등의 연구에 주력할 예정이다.
고춘홍 ㈜이브자리 대표이사는 "KAIST와의 수면연구 협력을 촉진하기 위해 10억 상당의 그룹사 주식을 기부할 계획"이라고 밝혔다. 이번 산학협력활동을 상호 촉진하고 나아가 수면산업 발전을 위한 뇌인지 과학 분야 연구에 적극적으로 협력·지원하겠다는 취지다.
윤종웅 ㈜이브자리 공동 대표이사는 "건강한 수면 환경을 제공하기 위한 연구와 개발에 힘써온 기업으로서, 우수한 연구력과 첨단 기술력을 가진 KAIST와의 이번 협력을 통해 새로운 디자인과 기능성을 가진 제품을 개발할 수 있을 것으로 기대한다"라고 전했다. 이광형 총장은 "스트레스와 뇌질환이 증가하는 현대사회에서 건강한 수면의 중요성은 매우 크다"라며 “이번 협약은 ㈜이브자리가 오랜 기간 축적해온 수면 연구에 관한 노하우와 IT·소재·디자인 등 KAIST의 첨단 기술이 만나 우리나라 수면과학 기술 역량을 증대시키는 의미 있는 시작점이 될 것"이라고 강조했다.
2024.01.24
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초중생 질문왕 뽑는 ‘2024 질문다락방 캠프’ 개최
우리 대학이 전국의 초중생 질문왕들이 자유롭고 창의적인 질문의 장을 펼치는 '2024 KAIST 질문다락방 캠프'를 개최한다.
오는 20일부터 1박 2일간 문지캠퍼스 슈펙스홀에서 열리는 캠프에는 우리 대학이 운영 중인 '질문다락방' 플랫폼의 우수 참가자 50명이 초청됐다.
'질문다락방'은 우리 대학이 신문화전략 'QAIST'의 일환으로 2021년 개설한 온라인 질문 플랫폼이다. 과학영재교육연구원(원장 정현철)이 제시한 주제에 관해 학생들이 자유롭게 질문을 만들어 공유하면, 우리 대학 교수진이 우수 질문을 선정해 함께 논의하는 방식으로 운영하고 있다.이번 캠프에서는 '질문다락방'에서 우수한 활동을 벌인 참가자들이 다양한 연구 질문을 만들고, 질문을 해결하기 위한 계획을 세울 수 있는 프로그램들이 진행된다. 첫날에는 최근 한국인 최초로 독일 막스플랑크연구소 연구단장에 선임된 차미영 전산학부 교수가 '인공지능(AI)으로 해결하는 사회문제'를 주제로 특강을 한다. 직접 진행한 연구를 바탕으로 사회문제에서 발견한 질문들을 인공지능 기술로 해결한 사례들을 소개한다.
이의진 전산학부 교수는 학생들의 질문 역량 향상을 위해 '과학자의 질문'을 주제로 특강을 한다. 일상적인 호기심과 궁금증 속에서 과학적이고 논리적으로 밝혀낼 수 있는 연구 질문으로 발굴하고 이를 해결하는 과정을 공유한다.
그동안 '질문다락방'에 올라온 질문을 분석하는 시간도 마련된다. 과학영재교육연구원의 김범석 연구원은 '좋은 질문이란?'이라는 주제로 강연한다. 전국의 학생 참가자들이 남긴 52개 주제 약 3만 7천 건의 질문을 분석해 좋은 질문의 특성을 살펴보는 시간을 갖는다. 이 밖에도 우리 대학 재학생들로 이루어진 강사진이 참가자들과 팀을 이뤄 자유롭게 질문하기, 과학자처럼 질문하기, 연구계획 세우기 등에 참여해 학생들이 창의적이고 활발하게 질문 활동을 할 수 있도록 도울 예정이다. 마지막 날에는 캠프 기간에 우수한 질문 활동을 펼친 학생들을 선발하고 시상해 질문하는 습관을 꾸준히 이어가도록 독려할 계획이다. 정현철 KAIST 과학영재교육연구원장은 "생성형 인공지능이 발달할수록 인간의 질문하는 능력은 점점 더 중요해질 것"이라며, "학생들이 세상의 다양한 문제에 관심을 가지고 활발하게 질문하며 토론하는 이번 캠프 경험을 통해 질문하는 힘을 기를 수 있기를 기대한다"라고 전했다.
KAIST 질문 다락방 둘러보기 ☞ https://question.kaist.ac.kr/
2024.01.19
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총동문회, 자랑스러운 동문상 수상자 선정
우리 대학총동문회(회장 정칠희)가 ‘KAIST 자랑스러운 동문상’ 수상자를 선정했다. 올해 수상자는 ▴권혁웅 한화오션(주) 대표이사 부회장, ▴김영재 ㈜대덕 대표이사 사장, ▴김장성 한국생명공학연구원 원장, ▴이태억 KAIST 산업및시스템공학과 명예교수 등 4명이다. 지난 한 해 동안의 공적을 기준으로 수상자를 선발하며, 시상식은 13일(토) 오후 서울 더케이호텔에서 열리는 2024년 KAIST 총동문회 신년교례회에서 진행된다.
'KAIST 자랑스러운 동문상'은 국가와 사회 발전에 공헌하거나 뛰어난 학문적 성취 및 사회봉사 등으로 모교의 명예를 빛낸 동문에게 총동문회가 수여하는 상이다. 1992년 제정해 지금까지 122명의 수상자를 배출했다.
권혁웅(생명화학공학과*舊 화학공학과 석사 83, 박사 88 입학) 한화오션(주) 대표이사 부회장은 1985년 한화에 입사해 30년 넘게 근무하며 한화에너지와 한화토탈 대표이사를 역임했다. 한화그룹의 에너지 사업 성장을 이끈 주역이자 한화그룹의 숙원 과제였던 대우조선해양 인수를 성공적으로 이끌며 경영 정상화에 크게 이바지했다.
김영재(화학과 석사 81 입학) ㈜대덕 대표이사 사장은 40년간 한국 PCB(Printed Circuit Board, 인쇄회로기판) 산업에 헌신하며, 탁월한 경영 능력을 바탕으로 대덕전자를 연 매출 1조 원의 견실한 전자부품 전문기업으로 성장시켰다. 2012년부터 삼성전자 협력사 협의회 회장을 맡아 대기업과 협력업체 간의 상생협력에 앞장서고 있다.
김장성(생명과학과*舊 생물공학과 석사 89·박사 02 입학) 한국생명공학연구원장은 풍부한 생명과학 분야 지식을 바탕으로 국가 바이오 중장기계획 및 정책 수립에 탁월한 리더십을 발휘한 공로를 인정받았다. 특히, 바이오 관련 분야 정부출연연구기관 협의체 구성 및 신약 개발 파이프라인 신규 구축 등 바이오 생태계 활성화와 대덕연구개발특구 내 과학기술 전문기관 교류회인 대덕연구개발특구기관장협의외 회장직 등을 수행하며 산학연 협력을 선도해 왔다.
이태억(산업및시스템공학과*舊 산업공학과 석사 80 입학) KAIST 산업및시스템공학과 명예교수는 반도체 웨이퍼(실리콘 원판) 및 디스플레이 글래스를 초정밀 화학 처리하는 자동화 공정장비의 생산성과 품질을 대폭 높이는 스케쥴링 및 제어 기술을 선도적으로 개발해 반도체 디스플레이 제조산업의 경쟁력 제고에 크게 기여했다. 또한, KAIST 에듀케이션 3.0 추진단장, 교수학습혁신센터장 및 교육원장 등을 역임하며 교수와 학생 간 상호작용을 증대하는 토론식 교육방식인 플립 러닝(거꾸로 학습)과 MOOC(온라인대중공개강좌)의 앞선 도입과 확산에도 일조했다.정칠희 KAIST 26대 동문회장은 "KAIST는 새로운 차원의 교육과 연구 혁신으로 대한민국의 과학 발전과 교육 발전을 선도해 왔다"라며, "이러한 변화의 중심에서 자신만의 새로운 가치를 창출해 온 수상자들의 열정과 노력에 큰 경의를 표한다"라고 축하 인사를 전했다.
2024.01.12
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KAIST-현대자동차, 0.6초 이내 초고속 수소 누출 감지
최근 친환경 수소 자동차 보급이 증가함에 따라 안전과 직결된 필수 요소인 수소 센서의 중요성이 더욱 높아지고 있다. 특히 빠른 수소 누출 감지를 위한 핵심 성능 지표인 센서 감지 속도의 경우 1초 이내로 감지하는 기술이 도전적인 과제로 남아있다. 이에 세계 최초 미국 에너지청(U.S. Department of Energy) 기준 성능을 충족하는 수소 센서가 개발되어 화제다.
우리 대학 조민승 박사(전기및전자공학부 윤준보 교수팀)가 현대자동차 기초소재연구센터 전자기에너지소재 연구팀, 부산대학교 서민호 교수와의 협업을 통해 모든 성능 지표가 세계적인 공인 기준을 충족하면서 감지 속도 0.6초 이내의 기존보다 빠른 수소 센서를 세계 최초로 개발했다고 10일 밝혔다.
기존 상용화된 수소 센서보다 빠르고 안정적인 수소 감지 기술 확보를 위해 우리 대학은 현대자동차와 함께 2021년부터 차세대 수소 센서 개발에 착수했고, 2년여의 개발 끝에 성공하였다.
기존의 수소 센서 연구들은 수소 센서에 많이 활용되는 팔라듐(palladium, Pd) 소재에 촉매 처리를 하거나 합금을 만드는 등 주로 감지 소재에만 집중하여 연구됐다. 이러한 연구들은 특정 성능 지표에선 매우 뛰어난 성능을 보이지만 모든 성능 지표를 충족하지는 못했으며, 일괄 공정이 어려워 상용화에 한계가 있었다. 이를 극복하기 위해 해당 연구진은 순수한 팔라듐 물질 기반으로 독자적인 마이크로/나노 구조 설계 및 공정 기술을 접목해 모든 성능 지표를 만족하는 센서를 개발했다. 또한 향후 양산을 고려해 합성 소재가 아닌 물질적 제약이 적은 순수 금속 소재들을 활용했으며, 반도체 일괄 공정 기반으로 대량 생산이 가능한 차세대 수소 센서를 개발했다.
개발한 소자는 히터-절연층-감지물질이 수직으로 적층 되어 있는 구조의 기존 가스 센서가 가지는 불균일한 온도 분포를 극복하기 위해 히터와 감지물질이 동일 평면상에 나란히 집적되어 있는 차별적인 공면(Coplanar) 구조가 적용됐다. 감지 물질인 팔라듐 나노 소재는 완전히 공중 부유 된 구조로 하단부까지 공기 중에 노출되어 있으며, 가스와의 반응 면적을 극대화해 빠른 반응 속도를 확보했다. 또한 팔라듐 감지 물질은 전 영역이 균일한 온도로 동작하며, 이를 통해 온도에 민감한 감지 성능들을 정확히 조절해 빠른 동작 속도, 폭넓은 감지 농도, 온도/습도 둔감성을 연구팀은 확보했다.
연구팀은 제작된 소자를 블루투스 모듈과 패키징 하여 무선으로 1초 이내로 수소 누출을 감지하는 통합 모듈을 제작한 후 성능을 검증했으며, 이는 기존 고성능 광학식 수소 센서와 달리 휴대성이 높아 수소 에너지가 보급되는 다양한 곳에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
연구를 주도한 조민승 박사는 “이번 연구 결과는 기존 수소 센서 성능 한계를 뛰어넘어 고속 동작할 뿐만 아니라 실사용에 필요한 신뢰성, 안정성까지 확보했기에 중요한 가치를 가지며, 자동차, 수소 충전소, 가정 등 다양한 곳에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 또한 “이번 수소 센서 기술의 상용화를 통해 안전한 친환경 수소 에너지 세상을 앞당기는 데 기여하고 싶다” 라며 앞으로의 계획을 밝혔다.
연구팀은 개발된 소자를 현재 현대자동차와 함께 소자를 웨이퍼 스케일로 제작한 후 차량용 모듈에 탑재해 감지 및 내구 성능을 추가로 검증하는 중이다.
조민승 박사가 제1 저자로 수행한 이번 연구는 미국, 한국 등에 3건의 특허가 출원돼 있으며, 저명 국제 학술지 `ACS 나노(Nano)'에 출판됐다. (논문명: Ultrafast (∼0.6 s), Robust, and Highly Linear Hydrogen Detection up to 10% Using Fully Suspended Pure Pd Nanowire). (Impact Factor: 18.087).
(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c06806?fig=fig1&ref=pdf)
한편 이번 연구는 한국연구재단의 나노및소재기술개발사업 지원과 현대자동차 기초소재연구센터의 지원 및 공동 개발을 통해 수행됐다.
2024.01.10
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융복합연구센터 장호종 연구교수 대전시 경제과학부시장 취임
공과대학 융복합연구센터의 장호종(41) 연구교수가 대전시 22대 경제과학부시장에 역대 최연소로 임명됐다.
올해 1월 1일 자로 취임한 장 신임 경제과학부시장은 2일 보훈공원 현충원 참배를 시작으로 공식 업무를 시작했으며, "국내는 물론 세계에서도 역동적으로 움직일 수 있는 대전의 모습을 보여드리겠다"라는 포부를 드러냈다.대전시 관계자는 "장호종 신임 부시장이 세계 최고의 연구 역량, 인프라를 가진 대전이 대전형 산업클러스터 D밸리 구축, 경제발전 및 일자리 창출 등 일류 경제도시 대전 조성을 이끌어 나갈 것으로 기대한다"라고 말했다.
2024.01.05
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권태형 박사과정, 고지훈 석박사통합과정, IEEE ICDM 2023 최우수논문상 수상
우리 대학 김재철AI대학원 권태형 박사과정, 고지훈 석박사통합과정 (지도교수 신기정)이 지난 12월 중국 상해에서 열린 제23회 IEEE International Conference on Data Mining (IEEE ICDM)에서 최우수 논문상(Best Student Paper Runner-up)을 수상했다.
IEEE ICDM은 매년 개최되는 데이터 마이닝 분야 최고 권위의 국제 학회 중 하나다. 올해는 총 200편의 논문이 발표됐고 그 중 권태형, 고지훈 학생이 참여한 논문을 포함한 4편의 논문이 최우수 논문으로 선정됐다.
논문 제목은 ‘텐서코덱: 데이터에 대한 가정이 필요 없는 간결한 텐서의 손실 압축 기법’(TensorCodec: Compact Lossy Compression of Tensors without Strong Data Assumptions)이다.
이 연구에서는 텐서, 즉 고차원 행렬 데이터를 위한 압축 기술을 제시하였다. 텐서-열차 분해(Tensor-Train Decomposition)와 인공신경망을 결합하여 압축 성능을 향상했으며, 행과 열을 재배치하고 차원을 증가시키는 등 입력 텐서의 형태에 대한 최적화를 통해 압축 성능을 추가로 개선하였다. 또한, 다양한 실세계 데이터를 사용하여 제안된 방법의 우수성과 범용성을 검증하였다.
권태형, 고지훈 학생은 “항상 연구에 대한 열정이 가득하시고, 창의적인 아이디어를 제공하여 연구의 돌파구를 열어 주신 신기정 교수님의 지도 덕분에 수상이 가능했다”며 “해당 아이디어가 더욱 고도화되어, 추천시스템, 이상 탐지, AI 모델 경량화 등 다양한 분야에서 활용될 수 있기를 바란다”고 말했다.
이 연구에는 권태형 박사과정, 고지훈 석박통합과정, 신기정 교수 외에 숭실대학교 정진홍 교수가 참여하였으며, 정보통신기획평가원의 지원을 받은 강건하고 공정하며 확장 가능한 데이터 중심의 연속 학습 과제와 한국연구재단의 지원을 받은 부호화된 그래프 마이닝 과제의 성과다.
2024.01.02
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