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연구/산학

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    원자력공학과 학부생, 대규모 수소 생산 위한 요소 기술연구 수행

    원자력공학과 박수연 학생(21학번)이 학부 연구생 프로그램을 통해 국제 학술지에 논문을 게재했다. 사진은 박수연 학생의 연구 성과로 일반 금속표면과 미세다공성 구조를 첨착한 금속표면에서 발생하는 수소의 차이를 보여 준다. 기포의 크기가 작아지고 개수가 늘어나서 막이 형성되지 않도록 함으로써 대규모 수소를 생산할 수 있다. 박수현 학생(21학번), 학부 연구생 프로그램으로 연구 수행해, 국제 저널에 논문 게재 미세다공성 구조체 사용 시 저온 수전해의 최대 수소 생산 지점 향상 메커니즘 규명원자력공학과 박수연 학생(21학번)이 학부 연구생 프로그램을 통해 SCI에 등재된 학술지인 <Journal of Electroanalytical Chemistry>에 ‘Enhancement of critical current density using micro-porous structure in a low-temperature water electrolysis(미세다공성 구조를 활용한 저온 수전해 임계 전류 밀도 향상)’이란 제목의 논문을 게재했다. 미세다공성 구조체, 수소 기포 발달 지점인 핵 지점 늘려 수소 기포 수 증가 박수연 학생은 이번 연구를 통해 저온 수전해 과정에서 최대 수소 생산 지점인 ‘임계 전류밀도(Critical Current Density, CCD)’를 미세다공성 구조체를 활용해 향상하고, 그 메커니즘을 규명했다. 수전해 과정은 물을 전기 분해해 수소와 산소로 분리하는 전기화학적 반응이다. 이 과정은 전기 에너지를 사용해 물분자에 전기적 자극을 가해 화학 결합을 끊고, 수소와 산소를 발생시키는 방식이다. 임계 전류밀도는 전극 표면에서 물의 전기 분해 반응이 원활하게 진행될 수 있는 최대 전류밀도를 의미한다. 이를 초과하면 전기 분해 효율이 저하되거나 전극의 성능이 제한될 수 있다. 원자력공학과 박수연 학생(21학번) 수전해 과정에서 음극에서 환원되는 수소는 작은 기포 형태다. 수전해 동안 전극 표면에서는 수소와 산소 기체가 생성된다. 환원되는 수소의 양은 전압이 증가함에 따라 증가하고, 특정 전압에 이르면 음극 전체를 덮는 하나의 큰 막(Film)에 형성된다. 이 막은 반응 면적을 줄이고, 전해질과 전극 간의 접촉을 방해할 수 있다. 이를 통해 수소 생산 반응이 저해된다. 이때의 전류밀도를 임계 전류밀도라고 하는데, 음극 표면에 ‘미세다공성 구조체’를 활용하면 임계 전류밀도를 높일 수 있다. 미세다공성 구조체는 수소 기포 발달 지점인 핵 지점(Nucleate site)을 늘려 수소 기포 수를 증가시킨다. 안으로 굽은 형태의 궁극은 수소 기포의 크기 감소에 유리하다. 또한 구조체의 넓은 표면적은 구조체 내부로의 전해질 공급을 쉽게 하고, 수소 환원 효율을 높인다. 많아진 기포의 수와 작아진 기포의 크기, 촉진된 기포의 이탈은 큰 막이 음극 전체를 덮지 못하게 하고 임계 전류밀도를 지연시킨다. 수소는 에너지를 저장하고 운반할 수 있는 중요한 에너지 담체(Carrier)다. 수전해를 통해 생성된 수소는 연료전지 시스템에서 전기를 생산하거나 다른 화학적 공정에서 에너지원으로 사용될 수 있다. 기후변화에 대처하기 위한 중요한 수단으로도 주목받고 있다. 박수연 학생의 연구는 대규모 수소 생산을 위한 요소 기술적 연구로 평가받는다.3학년 시절부터 학부 연구생으로 연구 수행 박수연 학생은 3학년 시절 원자력공학과 정범진 교수 연구실의 학부 연구생으로 들어가 약 1년의 연구 끝에 SCI 논문을 게재했다. 박수연 학생은 “많은 선배님의 도움과 교수님의 가르침 덕에 세계적 학술지에 이름을 남기게 돼 기쁘다. 이번 성취는 내게 큰 동력이 됐다. 앞으로도 연구에 더욱 매진하려 한다”라고 소감을 밝혔다. 학부 연구생 프로그램을 통해 대학원 수준의 연구를 수행한 박수연 학생은 올해 경희대 대학원 석사 과정에 진학할 예정이다. 학부 연구생 프로그램을 통해 SCI 등재 저널에 논문을 게재한 경험을 바탕으로 지금은 소형 모듈 원자로 돔(Small Modular Reactor Dome, SMR Dome)의 외부 자연대류 현상 및 냉각 성능 평가 실험 연구를 수행하고 있다. 지도교수인 정범진 교수는 “SCI 논문 등재는 그동안의 연구와 노력으로 성취를 얻은 좋은 경험이 될 것이다. 연구실에 있는 학생이 발전하는 과정을 지도할 수 있어 기쁘다”라며 “세계적 연구자로 성장할 수 있도록 지원하겠다”라고 밝혔다.글 정민재 ddubi17@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.02.12
  • 연구/산학
    NASA 달착륙선 탑재용 달 우주환경 모니터 개발 2024년 국가연구개발 우수성과 100선 최우수성과 선정

    우주과학과 선종호 교수팀이 개발에 참여한 ‘달 우주환경 모니터’가 2024년 국가연구개발 우수성과 100선 중 순수기초/인프라 분야 최우수 성과 중 하나로 선정됐다. 우주과학과 선종호 교수 연구팀, 한국천문연구원과 함께 개발 참여국내 최초로 달 착륙선용 과학관측 기기 개발, 한국형 달탐사 계획에 역량 활용될 것우주과학과 선종호 교수팀이 개발에 참여한 ‘달 우주환경 모니터(이하 LUSEM)’가 2024년 국가연구개발 우수성과 100선에 선정됐고, 순수기초/인프라 분야 최우수 성과 중 하나로 뽑혔다. LUSEM은 미국 항공우주국(이하 NASA)가 주관하는 민간 달 탐사선 탑재체(CLPS) 프로그램의 일환으로 개발됐다. 2025년~2026년 발사 예정인 무인 달 탐사선에 탑재된다. 개발한 장비는 2023년 미국으로 이송된 후 현지 시설에서 기능시험까지 끝마쳤다.미국, 중국에 이어 달 표면 관측 도전 선종호 교수 연구팀은 한국천문연구원과 함께 LUSEM 개발에 참여했다. LUSEM은 국내외 최고 수준의 기술력을 가진 고에너지 입자 검출기로 달 궤도 및 표면에서 발생하는 전자와 양성자를 관측한다. 달 표면의 고에너지 대전입자 관측기기가 운영됐던 사례는 미국의 아폴로 임무와 중국의 창어 4호 외에는 없었기 때문에 LUSEM 개발은 한국과 경희의 우주과학 역량이 세계적 수준임을 알리는 도전이기도 하다. LUSEM은 총 4개의 검출 시야를 활용해 달 표면에 입사하거나 반사되는 전자와 양성자를 각각 분리 검출할 수 있다. 전자의 경우 50keV ~ 3.8Mev, 양성자의 경우 50keV ~ 22.5MeV의 에너지 범위를 관측할 수 있는데, 이는 미국과 중국에서 관측하지 못한 에너지 범위를 포괄한 수치로 기존의 달 표면 관측 성과와 비교해 차별화된 연구가 가능하다. LUSEM은 2025년~2026년 NASA에 의해 발사될 예정인 CLPS 착륙선에 탑재돼 달 앞면 저위도의 라이너 감마(Reiner Gamma) 스월(swirl) 지역에 착륙해 달에서 낮 동안 운영된다. 라이너 감마 지역은 시각적으로도 뚜렷히 구분되는 달 표면의 밝은 부분과 어두운 부분의 비밀을 풀 적지로 예상된다. 달 표면의 색 차이는 지역마다 우주 풍화가 다르게 이뤄졌기 때문으로 추정되지만, 이를 뒷받침할 관측자료가 부족한 상황이다. LUSEM은 라이너 감마 일대에서 우주 풍화를 관찰할 예정이다. 선종호 교수 연구팀은 관측자료를 토대로 고에너지가 우주 풍화작용에 어떤 영향을 미치는지 연구할 계획이다. 사진 설명. 달 우주 환경 모니터 센서부 메인 이미지. 선종호 교수는 “국내 최초로 달 착륙선용 과학관측기기를 개발했고, 미국으로의 이송과 성능 검사까지 성공적으로 마무리했다. 이러한 역량은 향후 한국형 달탐사 계획에 핵심적으로 활용될 것”이라고 의의를 밝혔다. 우주과학과는 지난 2008년 ‘세계 수준의 연구중심대학 육성사업’에 선정된 이후 달 탐사와 관련된 대형과제를 꾸준히 수행하며 역량을 쌓아왔다. 2012년과 2013년, 초소형 인공위성 발사를 비롯해 2018년 천리안 2A호 우주 기상 탑재체 개발, 2022년 한국 최초의 달 탐사선 ‘다누리’에 탑재되는 자기장 측정기 개발이라는 성과도 도출했다. 우주과학과는 그동안의 연구 성과를 기반으로 구축된 국제적 연구 네트워크 채널을 통해 한국이 우주탐사에서 분야에서 국제적 위상을 높이도록 기여할 계획이다. 사진 설명. 달 우주 환경 모니터 이송식 행사글 김율립 yulrip@khu.ac.kr 사진 선종호 교수 제공 ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.02.12
  • 연구/산학
    2024 LINC 3.0 지·산·학협력 성과교류회 개최

    2024 경희대학교 LINC 3.0 지·산·학협력 성과교류회가 2월 4일(화) 개최됐다. 이번 행사는 지난 3년간의 사업 성과를 되돌아보고 향후 지역혁신중심 대학으로의 도약전략을 모색하기 위해 마련됐다. 산학협력 우수사례 공유 지역사회와 대학의 상생을 위한 새로운 비전 제시 지난 4일, 경영대학 213호에서는 ‘2024년 LINC 3.0 지·산·학협력 성과교류회’가 진행됐다. LINC 3.0 사업은 대학과 산업계의 상생을 도모하는 정부 주도의 사업으로, 경희는 2022년 이 사업의 수요맞춤성장형 대학으로 선정돼 기술사업화와 미래 인재 양성 활동을 펼쳐왔다. 이번 성과교류회는 지난 3년간의 성과를 되돌아보고, 향후 지역혁신중심 대학으로의 도약전략을 모색하는 자리였다. 서울특별시 교육청 평생교육과, 동대문구청 경제진흥과, 서울디지털재단, 동대문도서관, 메타지(주) 컨설팅 그룹, 엠브레인 등 LINC 3.0 사업단 관계자를 포함 다양한 지자체 및 산업체 관계자들이 참석해 사업의 성과와 비전 향후 계획을 공유했다.경희만의 산학협력 모델 구축 홍충선 학무부총장(국제) 겸 LINC 3.0 사업단 단장은 개회사에서 “LINC 3.0 사업은 경희가 산학협력과 기술사업화의 중심 대학으로 자리 잡는 데 중요한 역할을 했다”고 밝혔다. 이어 “이 사업의 핵심은 대학, 산업체, 지역사회 간의 협력을 통해 실질적인 성과를 창출하는 것이다. 우리 대학은 현장실습, 산업연계 교육과정, 캡스톤디자인 수업 등을 통해 학생들에게 실무경험을 제공하고, 산업체와의 협력을 강화했다”며 경희만의 특별한 지·산·학협력 모델이 확립되었음을 강조했다. 홍충선 학무부총장(국제) 겸 LINC 3.0 사업단 단장은 “국내뿐만 아니라 세계를 목표로 미래 대학을 선도하는 대학으로서 거듭날 수 있도록 2025년도에도 더욱 정진하겠다”는 포부를 밝혔다. 지은림 학무부총장(서울)은 경희가 LINC 3.0 사업을 통해 실질적인 산업 협력 모델을 구축하고, 이를 기반으로 다양한 프로그램을 개발해 사회적 책임을 다하고 있음을 언급했다. 또한, 기술사업화뿐만 아니라 지역사회와의 연계를 통해 눈에 띄는 성과를 거두고 있으며, 향후 RISE(라이즈) 사업 체제에서도 사회적 책임 실현과 지역 혁신 생태계 구축을 위해 많은 관심과 참여를 부탁했다. 경희는 LINC 3.0 사업을 통해 독자적인 산학협력 모델을 확립하며 기술사업화와 지역사회 연계를 동시에 강화하고 있다. 성공적인 사업 운영의 배경에는 여러 요인이 있다. 이종봉 LINC 3.0 사업 자체 평가위원장은 “현장의 목소리를 반영하고, 이를 신속하게 제도와 규정에 반영하는 과정을 거쳐 추진 속도를 높였다”며 “그 결과, 지역사회와의 협업을 통해 사업 참가자 수가 10배 이상 증가하는 성과를 달성했다”고 평가했다. 2024년은 LINC 3.0 사업이 한 단계 더 발전한 해로 평가된다. 경희는 ‘문화 세계의 창조’라는 창학 정신을 바탕으로 대학의 역할과 책무를 다하며 미래 대학으로 나아가기 위한 노력을 지속해왔다. LINC 3.0 사업은 노력의 일환으로, 다양한 산학협력 모델을 개발하고 이를 실행에 옮겼다. 특히, 산업체와의 협력 강화를 위한 현장 실습과 캡스톤디자인 프로젝트를 통해 교육과정을 산업 연계형으로 발전시켰다. 또한, '글로벌 비즈니스 혁신 ICC 중점 과제'에서 중소기업과 협력해 기술 개발 및 시제품 제작을 지원하며, 해외 시장 진출도 돕고 있다. 노력에 대한 결실도 이어졌다. ‘2024년 창업교육 우수대학’으로 선정됐으며, 중앙일보 대학평가 산학협력 분야에서도 2위를 기록했다.교육부 라이즈(RISE) 사업 준비, 전환과 새로운 도약 기반 마련 급변하는 인구 및 산업구조 속에서 LINC 3.0 사업은 새로운 전환을 앞두고 있다. 교육부는 지역과 대학이 공동으로 혁신을 모색하고 상생할 수 있도록 LINC 3.0 사업을 포함한 대학 재정 지원 사업을 총괄하는 RISE 사업을 준비, 올해 출범을 앞두고 있다. 서울 RISE 추딘단에서는 LINC 3.0 사업의 성과를 기반으로 2025년 RISE 사업 체계의 목표와 준비 과정에 대해 공유했다. 경희는 RISE 사업을 통해 산학협력 생태계를 활성화하고, AI·바이오 클러스터 혁신생태계를 확산하는 등 지역사회와의 협력을 한층 강화할 계획이다. 이를 위한 대비도 진행 중이다. 박재홍 서울 RISE 추진단 부단장은 비전발표에서 “지·산·학 협력의 발전을 위해 대학의 역할이 더욱 중요해지고 있다”며 “RISE 사업을 대비하기 위해 지역 혁신 중심의 대학지원 체계를 강화하고, 대학과 지역사회의 협력 체계를 구축하고 있다”고 설명했다.학교, 기업, 지역사회 상생 위한 프로젝트 우수성과 선정 이날 행사에서는 지·산·학협력 우수성과로 경희 디자인마케팅지원단과 패션 크리에이터 사업단의 사례 발표가 진행됐다. 경희 디자인마케팅지원단은 학교, 기업, 지역사회 간의 상생을 목표로 다양한 디자인 마케팅 프로젝트를 추진해왔다. 2024년도에는 동대문 도서관과의 협업으로 SNS 리뉴얼과 도서관 전용 캐릭터를 제작, 디자인과 마케팅적 어려움을 극복한 성과를 설명했다. 패션 크리에이터 사업단의 경우, 동대문구 패션 봉제 산업 활성화 프로젝트를 바탕으로 의상학과와 연계해 패션 기업과 디자이너를 연결하는 시스템을 구축한 과정을 소개했다. 올해 경희는 새로운 변화와 혁신의 시대를 맞이하고 있다. RISE 사업으로의 전환을 맞아, 사회적 책임을 실현하는 산학협력을 강화할 계획이다. 앞으로도 △산학협력 체계 구축과 체질 개선 △미래 사회를 선도할 맞춤형 인재 양성을 위한 산학협력 프로그램 확대 △지역사회 및 기업과의 동반 성장 모델 구축을 목표로 다양한 사업을 추진할 예정이다. 이에 더해, 국내뿐만 아니라 해외에서도 경희의 우수한 산학협력 모델을 확산시키기 위해 적극적으로 노력할 방침이다. 글 정예솔 wg1129@khu.ac.kr 사진 정병성 pr@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.02.10
  • 연구/산학
    홍충선 학무부총장(국제) AI네트워킹 연구 성과 인정받아

    홍충선 학무부총장(국제)이 국내 ICT 분야의 최고 권위 상인 운당학술상 학술대상과 함께 ‘2024 지식공유대상’에서 과학기술정보통신부 장관 표창을 받았다. 홍충선 부총장은 AI 네트워킹 분야에서 연구 업적과 공헌을 인정받았다. 국내 ICT 분야 최고 권위인 ‘운당학술상’ 학술대상‘2024 지식공유대상’ 과학기술정보통신부 장관 표창홍충선 학무부총장(국제)이 국내 ICT 분야의 최고 권위 상인 운당학술상 학술대상과 함께 ‘2024 지식공유대상’에서 과학기술정보통신부 장관 표창을 받았다. 이번 수상을 통해 AI 네트워킹 분야의 연구 업적과 공헌을 인정받았다. 홍 부총장은 “AI 네트워킹 분야를 국제적으로 선도하기 위해 10여 년간 연구한 결실이다. 연구 업적을 객관적으로 검증받아 수상하게 된 만큼 열심히 연구한 노력을 인정받아 기쁘다”고 소감을 전했다.AI 네트워킹 연구 분야의 선도적 성과 홍충선 부총장은 AI 기반 네트워킹 연구에서 선도적인 성과를 보여왔다. 특히, 2019년 발표한 연합 학습(Federated Learning) 관련 논문은 1,000회 이상의 인용을 기록하며 학계의 큰 주목을 받았다. 이 논문은 무선 네트워크에서 연합 학습을 최적화하기 위한 모델과 해석을 제시하고 통신 지연, 에너지 소비, 학습 정확도 간의 균형을 분석했다. 이를 통해 무선 환경에서의 연합 학습 성능을 극대화하는 방법을 구체적으로 제시한 중요한 이정표로 자리매김했다. 팀 구성과 협력의 중요성을 연구의 성공 요인으로 강조한 홍 부총장은 “우수한 연구팀을 구축하고 유지하는 것이 성과의 핵심이다. 연구팀이 공동의 목표를 향해 노력할 수 있도록 분위기 조성에 힘을 쏟았다”고 밝혔다. 홍 부총장은 지속적인 동기부여의 중요성을 설명했다. 그는 “좋은 논문이나 특허를 작성하는 경험이 학생들의 진로에 도움이 된다는 점을 꾸준히 인식시켰다. 또한 연구실 내의 플랫폼을 구축해 꾸준한 성과가 도출되는 모습을 보며 자신감을 얻을 수 있도록 동기부여에 힘썼다”고 설명했다. 홍 부총장은 교육자로서 소속 연구원이 창의성을 갖출 수 있도록 지도했다. 남들이 하지 않았던 기술이 논문이 되고, 특허가 된다. 홍 부총장은 “산업군에서도 논문과 특허를 다룰 수 있는 인재를 희망한다. 이러한 관점을 주지시키고, 한 단계 나아가 인류 사회에 공헌하는 기술이 무엇일지 고민하는 자세를 갖추도록 지도하고 있다”고 설명했다. 연구팀을 유지하기 위해서는 다양한 재정적 지원이 필요하다. 소속 학생들이 재정 부담 없이 연구에 몰두할 수 있도록 장학금과 외부 과제 유치에 힘을 기울였다. 홍 부총장은 연구실 차원을 넘어 후속 학문 세대가 연구에 몰입할 수 있도록 장학과 같은 다양한 정책적 지원을 제공하기 위해 고민하고 있다. 홍충선 부총장은 후속 학문 세대가 연구에 몰입하도록 정책적 지원을 제공하도록 노력할 계획이라고 말했다. “첨단 기술 융합으로 ICT 산업 전반의 혁신 이끌 것” 홍 부총장은 융합 연구의 필요성도 언급했다. 그는 “서로 다른 분야의 연구자들이 교류하고 협력할 수 있는 플랫폼이 중요하다”며 “다행히 융합기술연구원이라는 플랫폼을 통해 융합 연구가 활성화될 수 있는 토대를 마련했다”고 설명했다. 14개의 융합 센터를 기반으로 연구 분야를 소개하고, 학문 간 접점을 만들기 위해 매월 세미나와 교류회를 개최하고 있다. 국제 공동연구 네트워크 구축에도 힘을 쏟고 있다. 국가에서도 국제 공동연구를 장려하고 있다. 향후 주요 연구는 국제 공동연구 네트워크가 얼마나 잘 구성됐는지에 달려있다. 최근 ES(Eminent Scholar)로 임용된 콘스탄틴 노보슬로프 ES와, 김필립 ES의 예를 든 홍 부총장은 “ES/IS라는 선진적인 제도가 성공적으로 정착한 만큼 앞으로 다양한 연구 성과가 기대된다”고 말했다. 홍 부총장은 AI와 우주 기술의 융합 연구를 후속 연구로 계획하고 있다. 위성 간 통신 최적화, AI 기반 위성 자세 제어, 탄소 중립을 위한 위성 데이터 활용 등 첨단 ICT 기술의 새로운 활용 방안을 모색하려고 한다. 그는 6G 통신 시대를 대비해 AI 기술과 위성 기술을 접목한 연구가 주요 주제가 될 것으로 예측했다. AI와 위성을 융합한 기술은 차세대 통신망의 핵심으로 관련 연구를 통해 국제적인 선도 역량을 확보하겠다는 포부를 밝혔다. 마지막으로 홍충선 부총장은 2025년 ICT 기술의 주요 트렌드로 6G 통신, AI와 양자 기술의 융합, 그리고 우주 기술의 발전을 꼽았다. 홍 부총장은 “첨단 기술의 융합이 ICT 산업 전반의 혁신을 이끌 것이다. 연구가 단순한 학문적 성과에 그치지 않고 산업 및 사회적 변화를 선도할 수 있도록 노력할 것”이라고 강조했다. 홍충선 부총장은 “연구가 단순한 학문적 성과에 그치지 않고 산업 및 사회적 변화를 선도할 수 있도록 노력할 것”이라고 강조했다.글 김율립 yulrip@khu.ac.kr 사진 정병성 pr@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.02.10
  • 연구/산학
    양자 과학의 시대, 학제간 집단 연구로 연구의 퀀텀 점프 이뤄야

    양자물질 글로벌 연구센터가 김필립 ES(Eminent Scholar) 초청 강연을 개최했다. 강연의 주제는 ‘양자물질: 어제, 오늘, 그리고 내일-성공적인 학제간 집단 연구’였다. 세미나와 같은 분위기에서 진행된 초청 강연에는 세계적 학자를 반기는 관련 분야 연구자들이 함께 했다. 양자물질 글로벌 연구센터, 김필립 ES 초청 강연 개최 ‘양자물질: 어제, 오늘, 그리고 내일-성공적인 학제간 집단 연구’ 주제연구자로서의 성장 과정과 학제간 연구 경험 등 공유지난 11월 양자물질 글로벌 연구센터의 개소식과 기념 강연이 개최됐다. 이 연구센터는 세계적 학자들이 공동연구를 수행할 플랫폼이다. 2010년 노벨 물리학상 수상자인 콘스탄틴 노보셀로프 ES가 센터장을 맡는다. 노보셀로프 교수는 11월 개소식에서 연구센터의 출범을 알리며 기념 강연도 진행했다. 이 연구센터에서 함께 연구할 김필립 ES가 1월 8일(수) 초청 강연을 열었다. 주제는 ‘성공적인 학제간 집단 연구’였는데, 김필립 ES는 양자 과학의 발전 과정에서 시작해 학제간 집단 연구에 관해 설명했다. 강연이 열린 서울캠퍼스 중앙도서관 컨퍼런스룸에는 김진상 총장과 지은림 학무부총장(서울), 김종복 대외부총장, 윤여준 교무처장 등과 이 연구센터의 연구부센터장인 손석균 교수(물리학과)와 관련 분야의 학부·대학원생, 일반인 등이 참석해 김필립 ES를 반겼다. 김진상 총장은 환영사에서 융합의 필요성에 대해 강조하며 경희대가 학문적 경계를 넘나드는 연구의 필요성에 공감함을 강조했다. 김진상 총장 “성공적 학제간 집단 연구 가능성 탐색할 시간 되길” 김필립 ES는 ‘노벨상에 가장 가까운 한국인’으로 불린다. 한국인 최초의 벤저민 프랭클린 메달 수상자로 응집 물리학과 나노과학 분야의 세계적 석학이다. 2005년 그래핀의 물리적 특성을 최초로 규명한 논문을 게재한 후 전 세계 물리학계의 주목을 받았고, 현재 하버드대학교 물리학과 교수로 재직 중이다. 지난해 11월 경희대 ES로 임용됐고, 양자물질 글로벌 연구센터를 통한 공동연구를 준비하고 있다. 강연에 앞서 김진상 총장의 환영사가 있었다. 김진상 총장은 “김필립 ES는 학문과 과학의 지평과 경계를 확장한 연구자다. 벤저민 프랭클린 메달 수상 사례를 통해 그가 전 세계 과학계와 산업계에 미치는 영향을 쉽게 확인할 수 있다”라며 김필립 ES를 소개했다. 이어 “융합의 필요성은 모든 연구계의 화두다. 학문과 기술은 더 이상 독립적 존속 관계가 아니다. 경희대도 학문적 경계를 넘나드는 연구의 필요성에 깊이 공감하고 있다. 오늘 강연이 성공적 학제간 집단 연구의 가능성을 탐색할 수 있는 시간이 되길 기원한다”라고 말했다. 강연은 세미나 같은 분위기에서 진행됐다. 김필립 ES는 양자 과학의 발전 과정과 그의 개인적 연구 여정을 통해 얻은 통찰을 공유하며, 양자 기술의 현재와 미래를 조망했다. 양자 과학 기술 연구가 활발해지며 지난 10~15년 사이 관련 분야도 급격히 성장했다. 유엔은 2025년을 ‘세계 양자 과학 기술의 해’로 지정했다. 이는 양자역학과 응용의 중요성에 대한 대중의 인식을 높이기 위해 설정된 것인데, 양자 과학이 인류의 삶에 미치는 영향에 주목한 결정이다. 과학계에서는 지금을 ‘제2차 양자 혁명’의 시기로 부른다. 1차 양자 혁명은 100여 년 전인데, 1927년 제5차 솔베이 회의(Solvay Conference)가 양자역학의 기반을 다졌다. 이 회의의 기념사진은 ‘역사상 가장 똑똑한 사진’으로 불린다. 29명의 참가자 중 노벨상 수상자가 17명이다. 알베르트 아인슈타인, 닐스 보어, 마리 퀴리, 하이젠베르크, 슈뢰딩거 등의 과학자가 모였다.양자역학의 기반 다진 제5차 솔베이 회의 이 회의의 주제는 ‘전자와 광자’였다. 이 자리서 아인슈타인과 보어는 ‘코펜하겐 해석’에 관한 격한 토론을 벌였다. 전자나 광양자 등의 양자역학적 입자가 실험에 따라 파동성이나 입자성을 보인다는 원리다. 실험에 따라 양자의 성질이 바뀔 수 있다는 이론은 ‘보어의 상보성 원리’로 불린다. 이와 함께 두 양자의 물리량을 동시에 정확하게 측정할 수 없다는 ‘하이젠베르크의 불확정성 원리’를 결합한 이론이 코펜하겐 해석이다. 아인슈타인이 이 코펜하겐 해석의 허점을 집요히 지적했고 보어가 충실히 반박했다. 제5차 솔베이 회의의 토론은 보어의 승리로 종결됐고, 이후 제6차 솔베이 회의에서도 토론이 이어졌다. 아인슈타인은 코펜하겐 해석을 반박할 ‘빛상자 실험’을 발표했다. 보어는 처음에는 당황했지만, 아인슈타인의 상대성 이론을 응용해 이 실험의 모순을 지적했고 역사적인 논의는 양자역학의 승리로 기록됐다. 이 회의의 의미는 과학적 발견과 더불어 학제간 집단 연구의 의미도 있다. 김필립 ES는 “제5차 솔베이 회의에는 물리학자와 화학자, 전자공학 등 다양한 분야의 연구자가 모였다. 물리학이 단일 학문이 아니라 다른 학문과의 융합과 응용에 이르는 모든 단계를 중시하고 있다. 양자 과학은 단일 학문의 전유물이 아니었다”라고 설명했다. 김필립 ES는 양자역학의 불연속성을 설명하며, “수소 원자를 설명하기 위해 파동 함수를 사용한다. 여러 개의 파동 함수와 에너지가 있는데, 이들은 띄엄띄엄 존재한다. 이러한 성질로 상태 간의 퀀텀 점프가 일어난다”라며 “양자역학의 핵심 개념으로 연구자들은 이런 성질을 다른 물질에 적용할 방법을 개발해 왔다”라고 정리했다. 김필립 ES는 “그동안의 기술 발전으로 양자역학이 물리학의 영역에서 공학의 영역으로 확장하고, 새로운 응용 가능성도 찾고 있다”라며 양자과학의 발전 과정에 대해 설명했다. 제2차 양자 혁명, 양자역학의 응용 가능성 탐구 제2차 양자 혁명이라 불리는 지금의 상황은 양자역학의 응용 가능성을 탐구한다. 김필립 ES는 “중요한 발견들이 있었다. 하지만 그것 자체로 혁명이라 부를 정도인지는 명확하게 이야기하기 힘들다”라면서도 “기술의 발전으로 미시세계에서 나타나는 양자적 현상의 관찰을 넘어 우리가 조절할 수 있다는 응용의 가능성을 발견하게 됐다”라고 밝혔다. 양자 분야 응용에 관해 ‘양자 감지’, ‘양자 정보 통신’, ‘양자 컴퓨팅’ 등이 핵심 기술로 불린다. 김필립 ES는 “그동안의 기술 발전을 통해 양자역학이 물리학의 영역에서 공학의 영역으로 확장하고, 새로운 응용 가능성을 찾고 있다. 이런 과정에서 제2차 양자 혁명이란 표현이 만들어진 것으로 생각한다”라고 밝혔다. 양자역학은 전통적인 물리학으로 설명할 수 없는 현상을 이해할 수 있는 이론적 배경을 제공한다. 특히나 초전도체나 그래핀 같은 양자물질의 행동을 설명하는 데에도 중요하다. 양자물질 글로벌 연구센터는 이러한 물질을 연구하고, 물질들이 갖는 양자적 성질을 이해하고 응용하는 플랫폼의 역할을 한다. 초전도체는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 사라지는 물질이다. 이 상태에서는 전류가 에너지 손실 없이 흐를 수 있는데, 전 세계 연구자들이 고온(상온)에서도 초전도 현상이 일어나는 고온 초전도체 발견을 위해 노력하고 있다. 고온 초전도체는 전력 전송, 자기부상열차 등 다양한 기술 발전을 견인할 것으로 기대된다. 양자 컴퓨팅 분야에서는 큐빗(Qubit)이란 양자 상태를 이용해 정보를 처리한다. 큐빗은 중첩, 얽힘과 같은 양자역학적 성질을 갖고, 전통적 컴퓨터보다 훨씬 더 복잡한 계산을 수행할 수 있는 잠재력이 있다. 김필립 ES는 큐빗을 안정적으로 만들고 활용하기 위한 많은 도전 과제가 남아있음을 설명하며 학제간 연구의 중요성을 강조했다. 연구 초기부터 학제간 연구 경험 쌓아, 연구력 발휘의 기반돼 김필립 ES 연구 초기부터 학제간 연구의 경험을 쌓았다. 하버드대에서 박사 과정을 시작하며 찰스 리버 교수의 지도제자가 됐다. 리버 교수는 화학 분야 연구자인데 그와 함께 연구하며 다양한 배경을 가진 연구자를 접했다. 김필립 ES는 “연구의 깊이와 넓이를 더할 수 있었던 경험”이라고 회상했다. 밀러 연구소(Miller Institute for Basic Research in Science)는 버클리대의 연구소인데, 김필립 ES가 특별한 경험을 쌓은 곳이다. 다양한 학문 분야의 기초 연구를 지원하는 기관으로 학제간 연구와 협력의 촉진을 목표로 삼는다. 밀러 연구소에는 특별한 점심시간이 있다. 연구자가 자신의 연구를 소개하는 자리인데, 소속 연구자가 필수적으로 참석해야 한다. 천문학자와 김필립 ES와 같은 물리학자, 화학자, 공학자 등 다양한 분야의 연구자가 서로의 연구를 소개하는 시간을 가졌다. 컬럼비아대에서 연구하는 기간에는 ‘나노센터’ 개소 과정을 지켜봤다. 화학자와 물리학자가 결합해 만들었는데, 이 과정에서 학제간 공동연구를 체화했다. 김필립 ES는 “서로 사용하는 단어가 다르더라. 용어를 적립하는 시간이 필요했는데, 공동연구가 연구 방향 설정에 큰 도움이 됐다”라고 설명했다. 이는 그래핀, 이차원 물질 연구의 기반을 단단하게 했다. 컬럼비아대를 떠나 하버드대로 옮기며 김필립 ES의 연구도 꽃을 피우기 시작했다. 그래핀 연구로 세계적 주목받던 시기기도 했다. 하버드대는 MIT와 공동연구센터를 설립해 대학 단위를 넘는 연구를 수행하고 있다. 김필립 ES는 “다양한 사례를 통해 살펴보면 학제간 연구가 중요함을 알 수 있다. 공동의 학제와 다른 분야를 결합하는 시도가 새로운 발견과 효과적인 연구에 큰 도움이 된다”라고 설명했다. 강연 이후에는 질의응답이 이어졌다. 참가자들이 다양한 분야를 질문했는데, 그중에는 연구자로서의 성장 방식에 관한 질문도 있었다. 김필립 ES는 최신 분야 연구를 하며 시야가 좁아지는 것을 경계하고, 넓은 시야를 갖도록 노력할 것을 조언했다. 김필립 ES “양자 과학 해결에 기여한 학자 되면 뿌듯할 것” 강연은 미래에 관한 예측과 학자로서의 마음가짐 등의 이야기로 이어졌다. 현재의 화두는 다체계 물질, 위상 수학적 관계, 초전도체, 안정적 큐빗, 상온 초전도 현상 등 다양하다. 김필립 ES는 물리학만이 아니라 다양한 대학, 국가 사이의 연계와 연대, 그리고 경쟁 등이 필요함을 강조하며 “화학자와 물리학자의 생각과 연구법이 다르다. 다른 분야의 연구를 물리학의 눈으로 다시 살펴보는 것도 필요하다. 새로운 물질에 대해서는 화학자들이 더 많이 알 수도 있다”라며 “양자 과학의 해결을 위해 한 가지 정도 기여한 학자가 된다면 뿌듯할 것”이라며 연구자로서의 목표를 밝혔다. 이후에는 질의응답이 이어졌다. 세계적 학자의 방문을 반겼던 참가자들은 다양한 질문을 던졌다. 연구자로서의 성장 방식과 인생의 목표에 관한 질문도 있었는데, 김필립 ES는 다양한 생각이 중요하다는 점을 강조했다. 그는 “어떤 일을 하려고 해도 최신의 연구를 하면 시야가 점점 좁아지기 마련이다. 이런 순간에 넓게 보기 위해 노력해야 한다”라며 “누구에게나 운은 무작위적이다. 준비돼 있어야 한다. 넓은 시야가 그런 준비라 생각한다. 제 연구 중 다수의 결과도 당시에는 의미가 없던 것이 우연히 좋은 결과가 되기도 했다”라고 설명했다. 건강한 협력에 관한 질문도 있었는데, 연구 집단에서 발생하는 관계적 문제의 해결 방안에 관한 궁금증이었다. 김필립 ES는 “연구도 인간이 하는 일이라, 인간 사이의 정치적 문제가 생긴다. 논문을 누구의 이름으로 발표하는지와 같은 일이다”라며 “결국은 연구 집단 내부의 문화에서 생기는 일이다. 경쟁의 관점에서 생각하는 것보다 연구자로서 해당 분야의 문화를 형성하는 문제로 생각한다”라고 견해를 밝혔다. 지난해 9월 설립한 양자물질 글로벌 연구센터는 교내를 넘어 국내외 양자 과학의 플랫폼이 되기 위해 다양한 활동을 전개하고 있다. 손석균 연구부센터장은 “한국연구재단의 한계도전 R&D 사업과 소재글로벌영커넥트 사업을 수주했고, 서울특별시가 주관하는 양자기술 프로그램도 운영하고 있다. 양자기술 사업화 및 산업전문과정의 교육과정 개설을 주도하는 역할이다”라며 “국제 연구 협력을 위한 MOU도 진행 중이다. 양자물질 글로벌 연구센터의 활동에 많은 관심을 부탁드린다”라고 소개했다. 지난해 11월 설립한 양자물질 글로벌 연구센터는 양자물질 분야의 플랫폼을 목표로 다양한 사업을 기획·추진하고 있다.글 정민재 ddubi17@khu.ac.kr 사진 이춘한 choons@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.02.07
  • 연구/산학
    스트레스와 분노가 뇌를 더 빨리 늙게 만들어

    소프트웨어융합학과 이원희 교수 연구팀이 AI를 활용한 뇌 연령 예측 연구를 진행했다. 소프트웨어융합학과 이원희 교수 연구팀, AI 활용해 뇌 연령 예측 모델 개발“AI 기술 통한 뇌 질환 조기 진단 가능성 모색할 것”소프트웨어융합학과 이원희 교수 연구팀이 AI를 활용한 뇌 연령 예측 연구를 진행했다. 연구 결과는 국제학술지인 <Computers in Biology and Medicine(IF=7.0)>에 게재됐다. 이번 연구는 기존의 단일 영상 데이터 분석 방식에서 벗어나 멀티모달 뉴로이미징 기법을 활용해 뇌 노화를 보다 정밀히 분석했다. 연구를 주도한 문성환 학생은 “뇌 나이를 예측해 개인의 신경 상태를 평가하고, 질병 조기진단에 활용할 가능성을 탐색했다”며 연구 의의를 밝혔다. 멀티모달 접근법 활용해 뇌 연령 예측 정확도 높여, 부정적 감정이 뇌 노화 가속해 뇌 연령이란 실제 나이와는 별개로 신경 영상 데이터를 기반으로 분석한 뇌의 생물학적 나이를 의미한다. 뇌 연령은 개인의 건강 상태를 알 수 있는 주요 지표로 알츠하이머, 치매와 같은 신경퇴행성 질환 외에도 정신질환의 조기진단에 활용될 수 있다. 기존의 뇌 연령 예측 연구는 주로 단일 MRI 데이터를 활용해 진행됐다. 하지만 연구팀은 멀티모달 접근법을 적용해 연구의 정밀도를 높였다. 문성환 학생은 “구조적 MRI만으로는 뇌의 백색질 구조를 확인하는 데 한계가 있었다”며 “복잡한 구조를 가진 뇌는 복합적인 정보를 결합해 뇌 나이를 분석할 필요가 있다”고 설명했다. 멀티모달 접근법을 활용하면 뇌의 구조적 변화를 더욱 정교하게 파악할 수 있다. 특히 뇌 백색질의 구조적 연관성을 분석해 기존 연구보다 높은 정확도로 뇌 나이를 예측할 수 있다. 이원희 교수는 “현재 AI 연구의 주요 흐름은 멀티모달 데이터를 결합해 분석하는 방식”이라며, “특히 의료 인공지능영상 분야에서는 다양한 데이터의 장점을 융합해 포괄적인 분석이 가능해지고 있다”고 덧붙였다. 이번 연구에서는 뇌 연령 예측을 통해 감정 상태와 뇌 노화의 관계를 규명하는 시도를 진행했다. 그 결과 외로움을 많이 느끼거나 스트레스 수준이 높은 사람일수록 뇌 노화가 더 빠르게 진행되는 경향이 발견됐다. 예를 들어, 분노나 우울감이 높은 사람들은 상대적으로 뇌 연령이 실제 나이보다 더 높게 나타났다. 문성환 학생은 “감정적 요인이 뇌 노화에 영향을 미칠 수 있다는 점을 확인했다. 뇌 연령 측정이 생물학적 나이 예측을 넘어 정신 건강과 뇌 건강을 평가하는 중요한 지표가 될 수 있음을 시사한다”고 강조했다. 연구 모식도. “바이오마커로서 뇌 연령 활용되도록 연구할 것” 뇌 연령이 바이오마커로 활용되기 위해서는 실제 질환과의 관계성이 명확히 규명돼야 한다. 연구팀은 후속 연구로 바이오마커로서의 가능성을 탐색하고, AI 활용 뇌 질환 조기진단이 목표다. 이원희 교수는 “AI 모델이 학습한 데이터에서만 잘 동작하는 것이 아니라 실제 의료 현장에서 반복적으로 활용될 때 일관된 결과가 나오는지가 중요하다. AI 모델의 일반화 가능성과 신뢰성을 높이는 데 집중할 것”이라고 밝혔다. 문성환 학생은 국제대학에 재학하던 중 AI에 관심이 생겨 소프트웨어융합학과 복수전공을 택하며 연구의 길을 걷기 시작했다. 이후 캡스톤디자인 수업과 학부연구생 활동으로 뇌 연령 예측 모델이라는 연구를 진행하게 됐다. 이번 연구는 관련 활동의 결과물이다. 그는 “처음에는 AI가 의료 분야에 어떻게 적용될 수 있는지 막연한 관심만 있었는데, 교수님의 지도로 관심 분야를 탐구할 수 있었다”고 말했다. 문성환 학생은 “머신러닝 모델을 설계하려면 선형대수, 확률 통계 등 수학적 개념을 이해해야 했다. 처음에는 어려웠지만 꾸준히 시간을 들여 학습하면서 점점 익숙해질 수 있었다. 국제대학에서 학습한 다양한 글로벌 관점과 소프트웨어융합학과에서 배운 AI 기술을 결합해 융합적 사고를 기반으로 관련 연구를 진행해 나갈 것”이라고 남겼다.글 김율립 yulrip@khu.ac.kr 사진 정병성 pr@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.02.05
  • 연구/산학
    “소뇌를 통한 통증 조절의 비밀 풀다”

    한의과대학 김선광 교수가 서울대 의과대학 김상정 교수와 공동 연구팀을 꾸려 소뇌 신경-교세포 회로를 통해 통증을 처리하는 새로운 기전을 규명했다. α1 아드레날린 수용체를 통한 소뇌 교세포 활성이 소뇌 신경세포-심부 소뇌핵을 거쳐 통증 신호를 전달하는 회로다. 사진은 이를 차단해 통증 조절이 가능하다는 연구 결과 요약 한의과대학 김선광 교수·서울대 의과대학 김상정 교수 공동 연구팀 연구 결과 발표“소뇌 신경-교세포 회로 통한 통증 정보 처리의 새로운 패러다임 제시” 경희대 김선광 교수 한의과대학 김선광 교수와 서울대 의과대학 김상정 교수 공동 연구팀이 소뇌 신경-교세포 회로를 통해 통증을 처리하는 새로운 기전을 규명해 학계의 주목을 받고 있다. 한국연구재단의 지원으로 진행된 이번 연구는 ‘Cerebellar Bergmann glia integrate noxious information and modulate nocifensive behaviors’라는 제목의 논문으로 2025년 1월 2일 신경과학분야 최고 권위의 저널인 <네이처 신경과학(Nature Neuroscience)>(IF=21.3)의 온라인판에 게재됐다. 연구팀은 소뇌(Cerebellum)가 통증 조절에 중요한 역할을 한다는 점을 발견했다. 기존의 통증 연구는 척수와 뇌의 일부 영역에 집중됐는데, 기존의 이론을 뒤집는 혁신적 발견이다. 연구팀은 광/화학유전학 및 이광자 현미경 기술 등 첨단 실험방법을 활용, 소뇌에서의 통증 처리 기전을 심도 있게 분석해 결과를 도출했다. 연구에 따르면 통증 자극이 가해질 때 뇌 청반(Locus Coeruleus) 신경세포로부터 노르아드레날린이 소뇌에 분비되고, 노르아드레날린이 소뇌 교세포를 활성화해 통증 행동을 유발하는 역할을 한다. 특히 이 회로는 소뇌 교세포 α1 아드레날린 수용체에 의해 매개된다. 연구팀은 이 수용체의 활성을 차단하면 통증 반응이 억제됨을 확인했고, 단순한 급성 통증만이 아니라 신경 손상으로 유발되는 만성 통증인 신경병증성 통증에도 동일하게 작용함을 밝혀냈다. 교신저자인 김상정 교수는 “본 논문은 그동안 미지의 영역이었던 소뇌의 통증 정보 처리 및 조절 기전을 분자-세포-회로 수준에서 규명해 통증 연구의 새로운 전환점을 마련했다는 데 큰 의미가 있다”라고 밝혔다. 공동 교신저자인 김선광 교수는 “본 연구 결과를 바탕으로 소뇌 교세포 타겟의 혁신적 통증 치료법 개발 가능성을 열었다. 다양한 신경계 질환의 근본적 병리 기전 이해에도 중요 단서를 제공할 것으로 기대된다”라고 말했다. 글 정민재 ddubi17@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.01.24
  • 연구/산학
    2024 경희 테크&비즈 페어 개최

    ‘2024년 경희 테크 & 비즈 페어’가 12월 20일(금) 개최됐다. 이번 행사는 산학협력 성과를 공유하고, 지역 혁신 기관과의 네트워킹을 위해 진행됐다. 산학협력 성과 공유, 지역 혁신 기관과 네트워킹 교류 “기술과 비즈니스를 융합해 사회적 책임 다할 것”산학협력단이 2024학년도의 산학협력 성과를 공유하고, 지역 혁신 기관과의 네트워킹을 위한 ‘2024년 경희 테크 & 비즈 페어’를 12월 20일(금) 개최했다. 행사는 1부 성과 보고회와 2부 경희 지산학 네트워킹 데이로 구성됐다. 성과 보고회에서는 산학협력단의 추진 업무와 주요 성과가 공유됐고, 2025학년도 목표가 발표됐다. 연구부터 기술사업화까지, 산학협력 선순환 거버넌스 구축 김진상 총장은 “대학과 산업계가 협력해 새로운 가능성을 모색하는 중요한 자리다. 학문적 성과를 사회적 가치로 전환해 지속 가능한 미래를 여는 중요한 전환점이 되길 바란다”며 행사 개최를 반겼다. 산학협력단은 2024학년도에 대학의 기술사업화를 지원하는 ‘BRIDGE 3.0’과 ‘TMC’ 사업을 연달아 수주했다. 김진상 총장은 “경희의 역량과 비전을 인정받은 결과”라고 강조하며 “앞으로도 기술과 비즈니스를 융합해 사회적 책임을 다하고, 기술사업화 창업생태계를 선도하는 세계적 연구기관으로 도약하기 위해 노력할 것”이라고 축사를 마쳤다. 김진상 총장은 “기술사업화 창업생태계를 선도하는 세계적 연구기관으로 도약할 것”이라고 다짐했다. 홍충선 학무부총장(국제)은 “최근 10년간 4차 산업혁명을 키워드로 첨단 산업의 전환이 이어져 오고 있다. 경희도 이러한 흐름에 맞춰 연구와 산학협력에 힘쓰고 있다. 이번 행사를 통해 소통과 교류의 계기가 되길 바란다”며 개회사를 전했다. 발표는 홍인기 산학협력단장이 진행했다. 경희는 2024 중앙일보 대학평가에서 산학협력 분야 2위를 달성하며 역량을 인정받고 있다. 홍인기 단장은 이러한 성과의 배경으로 거버넌스를 꼽았다. 대학 연구, 산학협력, 창업 프로세스 기능을 연계해 선순환 거버넌스를 구축했다. 또한 과제 수주까지 원스톱 서비스를 시행해 연구 행정 편의를 높였다. 거버넌스 구축을 통한 성과도 연이어 도출됐다. 유망 연구실을 발굴해 기술사업화 전주기 지원한 결과 BM 고도화 및 자회사 설립 성과를 거뒀다. 홍인기 단장은 “산학협력단이 주도한 원스톱 서비스를 통해 글로벌 AI 프론티어랩이 과제에 선정되는 성과도 있었다”고 설명했다. 산학협력단은 대내외 주요 과제 수주를 위한 연구기획 그룹을 구성해 정보를 수집하고 관련 과제를 지원할 때 필요한 정보를 제공할 계획이다. 산학협력단은 2024년 성과를 기반으로 2025년 추진 목표를 공유했다. 사회 각기 다른 분야가 모여 혁신을 논하다 2025년 산학협력단은 대외연구비 국내 5위, 기술사업화 제도 개선, 기술지주회사 활성화를 주요 목표로 사업을 추진한다. 대형연구 수주를 위해 연구그룹을 활성화할 계획이라고 밝힌 홍인기 단장은 “2024년도 기획그룹을 처음 운영하며 환류체계를 구축했고, 이를 토대로 2025년에는 대응체계를 고도화할 것”이라며 발표를 마무리했다. 산학협력 우수 교원과 기업에 대한 시상도 있었다. 기초한의학과 양웅모 교수와 컴퓨터공학과 허의남 교수가 우수 교원으로 선정됐고, 의과대학 임성빈 교수가 창업한 ㈜엘피스셀테라퓨틱스와 정보전자신소재공학과 이제욱 교수가 창업한 머티리얼즈디자인랩이 우수기업으로 선정됐다. 두 기업은 창업 과정과 투자 유치에 대한 경험을 공유하기도 했다. 두 기업 모두 경희의 창업보육센터에 입주해 성장하고 있다. 지산학 네트워킹 데이는 정부, 산업계, 지역사회가 모여 학문과 실무 지식을 융합해 새로운 가치를 창출하기 위해 개최됐다. 산학협력단 박욱 부단장은 “지산학 협력이 키워드로 대두되고 있다. 사회 각기 다른 분야의 협력이 중요한 시기에 모여 좋은 아이디어를 발굴하길 바란다”고 말했다. 김현승 산학협력중점교수는 지산학 발전을 위한 제언을 발표했다. 비즈니스 경쟁 패러다임이 변화하며 산업체가 원하는 인재상도 변화하고 있다. 전공 지식을 중요했던 과거와 달리 통찰력과 창의력을 갖춘 인재상을 요구하고 있다. 김 교수는 “비즈니스 스토리를 분석해 산업체가 원하는 인재를 키울 수 있는 교육콘텐츠를 만들어야 한다”고 말했다. 용인특례시 이동훈 전문위원은 지역사회의 관점에서 바라본 지산학 협력을 발표했다. 그는 지역과 산업체와 대학이 클러스터로 구성돼 핵심 기술을 개발하고, 인력을 양성하는 거버넌스를 구축해야 한다고 강조했다. 지산학 네트워킹 데이 마지막 순서로 자문위원 위촉장 수여식이 진행됐다. 자문위원은 산학협력 활성화에 필요한 조언을 전할 예정이다. 글 김율립 yulrip@khu.ac.kr 사진 정병성 pr@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.01.13
  • 연구/산학
    물 부족 문제 해결에 한 걸음 더 나아가다

    융합바이오·신소재공학과 유정목 교수 연구팀이 물 부족 문제 해결을 위한 태양광열 증발기를 제작하여 새로운 기술적 접근을 제시했다. 사진은 셀룰로오스 나노섬유와 CO2 레이저 탄화층을 결합한 하이브리드 구조의 친환경 태양열 증발기 개요. 융합바이오·신소재공학과 유정목 교수 연구팀, 친환경 태양광열 증발기 제작 저비용, 고효율의 지속 가능한 기술융합바이오·신소재공학과 유정목 교수 연구팀이 셀룰로오스 나노섬유(CNF)를 기반으로 한 태양광열 증발기를 제작하여, 물 부족 문제 해결을 위한 새로운 기술적 접근을 제시했다. 이 증발기는 CO2 레이저 탄소화 공정과 아이스-템플레이팅(Ice-Templating) 기법을 결합해 효율적인 물 증발과 환경친화적인 물 처리를 실현한다. 따라서, 기존의 고비용 담수화 기술을 대체할 가능성을 시사한다. 현재, 전 세계적으로 약 20억 명이 물 부족 문제에 직면해 있다. 기후 변화와 환경 오염, 인구 증가 등 다양한 요인으로 그 문제가 점점 심화되고 있다. 유엔은 2050년까지 세계 인구의 약 30%가 물 부족 상태에 직면할 것이라고 경고한다. 이에 따라 물을 효율적으로 정화하고 증발시키는 지속 가능한 기술의 필요성이 높아지고 있다. 셀룰로오스 기반의 친환경 기술 연구팀은 셀룰로오스를 기반으로 한 태양광열 증발기를 제작하여 물 부족 문제 해결에 도전했다. 셀룰로오스는 나무와 식물에서 자연적으로 얻을 수 있는 물질이다. 생분해가 가능하고 환경에 미치는 영향이 적다. 연구팀은 이 셀룰로오스를 셀룰로오스 나노섬유(CNF) 형태로 가공해 물을 빠르게 전달할 수 있는 섬유 구조를 만들었으며, 이를 다시 셀룰로오스 에어로겔(Cellulose Aerogel, CA)의 형태로 변형했다. 에어로겔은 공기처럼 가볍고 다공성이 뛰어난 특성의 물질로, 열을 잘 전달하고 물을 빠르게 이동시켜 태양광열 증발기에서 중요한 역할을 한다. 연구팀은 태양광열 증발기의 성능을 극대화하기 위해 두 가지 혁신적인 기법을 결합했다. 첫 번째는 아이스-템플레이팅 기법이다. 이 기법은 셀룰로오스 나노섬유를 분산시킨 액체를 얼음으로 얼려 다공성 구조를 형성하는 방법이다. 얼음이 녹을 때 생긴 빈공간은 효율적인 물 흐름 경로를 제공하며, 증발 성능을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 두 번째는 CO2 레이저 탄소화 공정이다. 이 공정은 셀룰로오스 에어로겔 표면에 레이저를 사용해 광열 변환층을 추가하는 방법이다. 레이저로 만들어진 탄소층은 다양한 파장의 태양열을 매우 효율적으로 흡수하고, 열로 변환하는 성능을 향상시켜 물 증발 속도를 빠르게 한다. 효율적인 증발 성능과 환경 보호 제작된 태양광열 증발기는 물 증발 속도와 효율성 면에서 우수한 성과를 기록했다. 순수 물에서 1.9 kg m⁻² h⁻¹의 증발률과 83.8%의 증발 효율을 달성했으며, 모의 해수 환경에서도 안정적으로 작동했다. 또한, 연구팀은 증발기 표면에 폴리디메틸실록산(PDMS)을 덧입혀 부력을 향상시키고 열 손실을 줄여 최적의 성능을 유지할 수 있도록 설계했다. 셀룰로오스를 사용한 증발기는 성능 향상뿐만 아니라 환경적인 측면에서도 긍정적인 효과를 기대할 수 있다. 기존의 담수화 과정에서는 필터링 단계에서 미세 입자가 발생할 가능성이 높지만, 셀룰로오스 나노섬유는 물 흐름을 원활하게 만들어 증발 과정에서 미세플라스틱이 생성되지 않도록 돕는다. 이를 통해 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 이외에도 자가 세척 기능을 통해 증발기 표면에 축적된 염을 자연적으로 제거할 수 있어, 염 축적 문제도 해결할 수 있을 것으로 보인다. 유정목 교수 연구팀의 기술은 물 부족 지역에서의 해수 담수화, 농업용수 정화, 산업 폐수 처리 등 다양한 분야에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 특히, 셀룰로오스와 같은 친환경 소재를 사용하여 기존 담수화 기술에서 발생하는 환경 오염 문제를 해결하는 동시에 경제적이고 지속 가능한 물 처리가 가능하다는 점에서 의의가 크다. 유정목 교수는 “대학원생 연구자들과 다양한 아이디어를 공유하며 얻을 수 있었던 값진 결과였다. 이번 연구를 기반으로 물 부족 문제 해결을 위해 경제적이고 지속 가능한 기술 개발을 위해 노력할 계획”이라고 밝혔다. 또한, “환경과 사회에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 연구를 계속 이어나가고 싶다”라는 포부도 전했다. 연구팀의 성과는 11월 17일 세계적인 학술지인 <Advanced Functional Materials>에 게재되었으며, 물 부족 문제 해결을 위한 혁신적이고 지속 가능한 기술로서 큰 주목을 받고 있다.글 정예솔 wg1129@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.01.10
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    화학공학과 김종식 교수 연구팀, 산학프로젝트 챌린지 우수상 받아

    화학공학과 김종식 교수 연구팀이 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원이 주관하는 2024 산학프로젝트 챌린지에서 우수상을 받았다. 한화솔루션과 배기가스의 질소산화물 제거하는 촉매 개발 선택적 질소산화물 환원 촉매 관련 논문 및 특허 출원 성과 이어져화학공학과 김종식 교수 연구팀이 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원이 주관하는 2024 산학프로젝트 챌린지에서 우수상을 받았다. 김종식 교수 연구팀은 한화솔루션과 협업해 선택적 질소산화물 환원용 고성능 촉매 개발을 진행했다. 논문 제1저자로 프로젝트를 진행한 화학공학과 박소현 학생은 “학부 때 배운 촉매반응공학 이론 지식이 실험으로 구현돼 흥미로웠다”고 말했다.산업 현장에서 발생하는 질소산화물 제거, 탄소 중립 수요 맞춰 기술 연구 진행 연구 결과는 저명 국제 학술지 <Journal of Hazardous Materials(IF=12.2)> 12월 호에 게재됐고, 특허도 출원됐다. 기술 수요기업인 한화솔루션은 그룹 계열사 주력 품목인 선박, 디스플레이, 정밀기계, 엔진에서 방출되는 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)을 저온에서 화학적으로 제거하는 고부가 탄소 중립 기술 확보에 관심을 기울였다. 김종식 교수 연구팀은 기업수요에 맞춰 선택적 질소산화물 환원을 저온에서 고활성시키는 촉매를 도출했다. 개발된 촉매는 가혹한 반응 조건에서 기존 상용 촉매 대비 획기적으로 개선된 배기가스 정화 성능과 피독 내구성을 보였다. 촉매의 가격도 저렴해 상용화 가능성을 높였다. 그림 설명. 실험 결과 요약본 박소현 학생은 “저가의 전이 금속을 활용해 미세 제어된 활성 표면에 활성화 물질 중 하나인 인산화기(PO43-)의 고정화 자리를 최적화한 촉매의 대량 합성법을 도출했다”고 설명했다. 연구팀은 기존 촉매와 달리 배기가스에 포함된 피독성분(H₃PO₄)을 촉매 활성화를 위한 매개물로 활용하며 높은 평가를 받았다. 산학협력 프로젝트 수행을 통하여 새로운 시각으로 연구를 바라보게 됐다는 박소현 학생은 “랩 스케일의 촉매 연구와 파일럿 스케일의 촉매 연구가 조금은 달라도, 밀접하게 연관되고 상호보완될 수 있음을 배웠다. 이론과 실험의 괴리를 해결하는 방법들을 배우고, 실제 산업 현장에서 요구되는 연구 역량을 가늠할 수 있어 성장의 계기가 됐다”고 덧붙였다. 김종식 교수 연구팀은 개발된 촉매 기술의 상용성 및 실용성 향상을 위하여 한화솔루션과 지속적으로 협력할 계획이다. 연구팀은 최근 1년간 고성능 환경촉매군에 관한 국내외 특허 출원 9건, 영향력 지수(IF) 10 이상의 학술논문 3편 출판 등의 정량 성과를 창출했다. 김종식 교수는 “산학 협력을 통해 도출된 연구 성과로 탄소 중립의 촉매론적 달성에 기여하고, 화학산업의 고부가화에 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구는 한국산업기술진흥원의 기능성 유무기 복합소재 실용화 전문인력사업과 한국연구재단의 4단계 BK21 사업의 지원으로 진행됐다.글 김율립 yulrip@khu.ac.kr 사진 정병성 pr@khu.ac.kr ⓒ 경희대학교 커뮤니케이션센터 communication@khu.ac.kr

    2025.01.06