공과대학

평소에는 투명했다가 구부리면 숨겨진 이미지가 드러나는 보안 필름이 새롭게 개발됐다. 보는 각도를 1도만 바꿔도 색이 또렷하게 변해 같은 각도 범위 안에 더 많은 보안정보를 담을 수 있고, 정품 여부도 더 쉽게 확인할 수 있게 됐다. UNIST 기계공학과 김태성 교수팀은 기하학적으로 설계한 주름 구조를 활용해 평소에는 보이지 않던 이미지가 구부렸을 때 보는 각도에 따라 다채로운 구조색으로 나타나는 ‘광학 보안 필름’을 개발했다고 8일 밝혔다. 구조색은 염료가 아닌 표면의 미세구조가 빛을 반사하거나 회절시켜 나타나는 색이다. 연구팀이 개발한 필름은 표면의 주름이 미세구조 역할을 한다. 주름은 필름을 구부린 상태에서만 생기기 때문에 평소에는 보이지 않던 이미지가 구부렸을 때 색을 띠며 나타나는 보안 표식으로 쓸 수 있다. 이 필름은 표면에 생기는 주름의 간격은 일정하게 유지하면서도 주름의 진행 방향은 다양하게 만든 덕분에 보는 각도를 살짝 틀어도 색 변화가 또렷하다. 연구팀은 주름의 진행 방향을 바꾸기 위해 표면의 주름층 일부를 원형으로 비워내는 기술을 고안했다. 원형 공간에서 먼 곳에는 직선 주름이 생기지만, 원형 공간 주변에서는 주름이 부채살이 펼쳐지듯 여러 방향으로 퍼지며 휘어진다. 직선 주름과 방향이 서로 다른 곡선 주름이 함께 만들어지면서 빛을 여러 방향으로 회절시켜, 필름을 조금만 돌려도 색이 바뀌게 된다. 실험에서 보라색부터 빨간색까지 가시광선 영역의 색을 모두 나타내는 데 필요한 각도 변화는 약 7도에 불과했다. 기존 직선형 주름 필름은 색을 또렷하게 바꾸려면 약 5도, 가시광선 영역의 색을 모두 나타내려면 약 30도 정도 각도를 바꿔야 했다. 연구팀은 이 기술로 구부렸을 때만 앵무새 그림이 보이는 보안 필름을 만들었다.새로운 기술을 적용한 필름은 특정 방향에서만 앵무새 그림이 나타나던 기존 필름과 달리, 0도부터 90도까지 돌리는 동안에도 이미지와 구조색이 계속 관찰됐다. 같은 보안 이미지가 보이는 필름이라도 주름이 갈라지거나 끝나는 위치는 미세하게 달라지는데, 이를 제품마다 고유한 광학 지문으로도 활용할 수 있다. 내구성도 뛰어나 필름을 500차례 반복해서 구부린 뒤에도 같은 방향의 주름과 구조색 반응이 안정적으로 되살아났다. 한편, 개발된 필름은 부드럽고 투명한 실리콘 소재인 폴리다이메틸실록세인(PDMS) 위에 키토산 막을 얇게 입혀 만들었다. 그 위에 원형 포토마스크를 올린 뒤 자외선을 쬐면, 가려지지 않은 부분은 단단하게 굳고 포토마스크가 입혀진 부분은 굳지 않아 물로 씻겨 나간다. 부드러운 PDMS 위에 단단하게 굳은 키토산 막이 얹힌 필름을 구부리면 두 소재의 강성 차이로 인해 키토산 막이 압축되면서 표면에 미세 주름이 잡힌다. 김태성 교수는 “주름이 여러 방향에서 잡히도록 설계해 작은 각도 변화에도 색이 빠르게 달라지도록 했다”며 “화폐와 신분증, 고가 제품과 의약품 포장 등의 위조방지 표식뿐 아니라 작은 움직임을 색으로 감지하는 광학 센서와 유연 디스플레이에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 UNIST 칼리안난 티야가라잔(Kaliannan Thiyagarajan) 박사와 지성준 연구원이 제1저자로 참여했으며, 기능성 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)’에 6월 25일 출판됐다. 연구 수행은 과학기술정보통신부 한국연구재단과 울산과학기술원의 지원을 받아 이뤄졌다.

UNIST 5개 연구팀이 2026년도 기초연구실지원사업(BRL)에 선정됐다. 암세포 대사와 면역 항상성, 유전자 발현 조절, 척수 재건, 양자스핀 등 기초과학의 핵심 난제를 다루는 연구들이 나란히 이름을 올렸다. 과제의 핵심은 ‘공동연구’다. BRL은 개별 연구자가 단독으로 풀기 어려운 기초과학 문제를 소규모 연구그룹이 함께 해결하도록 지원하는 과학기술정보통신부 사업이다. UNIST는 이번 선정으로 과제당 3년간 15억원씩, 총 75억원 규모의 연구비를 확보했다. 선정 과제는 생명현상의 작동 원리를 밝히는 연구부터 손상 조직 재건, 양자소재의 동적 특성 규명까지 폭넓게 걸쳐 있다. 암 대사·조직면역·유전체 조절 3건, 척수 재건 바이오프린팅 1건, 양자스핀 1건이다. 생명과학, 물리학, 신소재공학, 바이오메디컬공학, 화학, 의학 연구진이 각 난제를 중심으로 팀을 꾸렸다. 생명과학 분야의 약진도 눈에 띈다. 5개 과제 가운데 3개가 생명과학과에서 나왔다. 한 대학 생명과학 단일 학과에서 BRL 신규과제 3개가 동시에 선정된 것은 이례적인 성과다. 강병헌 생명과학과 교수팀은 ‘종양미세환경에서 미토콘드리아 재프로그래밍에 의한 종양 악성화 조절 기전 연구’를 수행한다. 미토콘드리아는 세포의 에너지 생산 기관으로 알려져 있지만, 암세포가 산소 부족과 영양 결핍, 면역 공격 같은 스트레스 속에서 살아남는 과정에도 깊이 관여한다. 연구진은 종양미세환경에서 미토콘드리아 기능이 어떻게 바뀌고, 그 변화가 암의 악성화와 치료 저항성으로 이어지는지 밝힐 계획이다. 생명과학과 강세병·채영찬·황성민 교수가 공동연구원으로 참여해 암 대사, 세포 신호, 종양생물학 분야 전문성을 집약한다. 박성호 교수팀은 ‘조직상주 대식세포 항상성 제어 연구센터’를 이끈다. 조직상주 대식세포는 외부 병원체를 막는 동시에 손상된 조직의 회복을 조율하는 면역세포다. 이 균형이 깨지면 감염 이후 회복이 늦어지고, 만성 염증과 노화성 기능 저하가 나타날 수 있다. 연구팀은 조직별 대식세포가 어떻게 유지되는지, 감염이나 노화 상황에서 어떤 경로로 기능을 잃는지 규명한다. 생명과학과 이상준·김정석 교수가 함께한다. 이자일 교수팀은 ‘크로마틴 위상구조 기반 유전자 발현 동역학 기초연구’를 맡았다. DNA는 세포핵 안에서 단순히 길게 펼쳐진 정보가 아니라, 접히고 휘어지며 특정 유전자를 켜고 끄는 입체 구조를 이룬다. 연구진은 멀리 떨어진 조절 부위와 표적 유전자가 어떤 조건에서 만나고, 그 접촉이 실제 발현 변화로 이어지는 과정을 추적한다. 바이오메디컬공학과 김하진 교수, 화학과 민두영 교수, 경희대 백인화 교수가 공동연구원으로 참여해 유전체 구조 분석과 이미징, 화학 기반 조절 기술을 접목한다. 차채녕 신소재공학과 교수팀은 ‘척수 재건을 위한 in-situ 프로그래머블 바이오프린팅 연구실’을 구성한다. 척수 손상은 운동, 감각, 자율신경 기능 장애로 이어질 수 있지만 현재 치료는 수술, 약물, 재활을 통한 기능 보존과 증상 완화에 머무는 경우가 많다. 이 연구는 손상 부위의 형태와 생물학적 환경에 맞춰 생체재료와 세포 신호를 정밀하게 배치하는 현장형 바이오프린팅 기술을 개발하는 것이 목표다. 바이오메디컬공학과 김정범·주진명 교수, 울산대병원 신경외과 윤선근 교수가 합류해 재료공학, 조직공학, 임상 의학을 잇는다. 유정우 교수팀은 물리학과 교수진과 함께 ‘양자소재에서 나타나는 스핀 구조와 동역학’을 연구한다. 연구팀은 시간과 공간에 따라 변화하는 스핀 상관관계를 규명해 차세대 양자소자와 스핀트로닉스 연구의 기초를 마련하는 것을 목표로 한다. 기존 연구가 공간적으로 분리된 계의 상관관계와 시간에 따른 변화를 따로 다뤄온 한계를 넘어, 시공간을 하나의 틀에서 해석하고 실험적으로 검증하려는 시도다. 물리학과 진호섭·오윤석·이석형 교수가 공동연구원으로 참여해 양자물질과 자성, 스핀 동역학 분야의 기초연구를 추진한다. UNIST 다섯 과제 모두 여러 전공의 연구자가 하나의 문제의식 아래 방법론을 나누는 집단연구다. 기초과학 난제를 협업으로 풀어내겠다는 BRL 사업 취지와 UNIST 융합 연구 체계가 맞물린 성과다. 김관명 연구처장은 “이번 BRL 과제 선정은 UNIST가 축적해 온 기초과학 연구력과 공동연구 체계가 함께 인정받은 결과”라며 “장기적 관점의 기초연구와 학문 간 협업을 강화해 미래 바이오, 양자, 첨단소재 등 원천기술 기반을 넓혀가겠다”고 밝혔다.

UNIST 신소재공학과는 14일(화) 산학협력관 마켓홀에서 한국재료연구원(KIMS)과 함께 'UNIST-KIMS 미래 첨단 소재 기술 워크숍'을 개최했다. 이번 워크숍은 UNIST와 한국재료연구원 연구자들이 첨단 소재 분야의 최신 연구성과를 공유하고, 미래 연구 방향과 협력 방안을 모색하기 위해 마련됐다. 행사에는 양 기관의 교수와 연구원, 학생 등 약 70명이 참석해 활발한 연구 교류와 토론을 이어갔다. 워크숍은 총 3개 세션으로 진행됐으며, 금속 분야에서의 인공지능(AI) 활용, 바이오·헬스 소재, 고분자 소재, AI 기반 소재 설계, 극한환경 소재, 수소·전지 소재, 차세대 이차전지, 경량금속, 기능성 세라믹 등 미래 첨단 소재 분야의 다양한 연구성과가 발표됐다. 발표 이후에는 연구자 간 자유로운 토론을 통해 공동연구 가능성과 향후 협력 방향에 대해 심도 있는 의견을 나누는 시간도 마련됐다. 이번 행사는 대학과 정부출연연구기관이 보유한 연구역량과 전문성을 공유하고, 첨단 소재 분야의 연구협력 네트워크를 더욱 공고히 했다는 점에서 의미를 더했다. 또한 공동연구 과제 발굴과 연구자 간 교류를 활성화하는 계기를 마련함으로써 미래 소재 기술 발전과 국가 연구경쟁력 강화에도 기여할 것으로 기대된다. 신형준 신소재공학과장은 “앞으로도 한국재료연구원과의 긴밀한 협력을 바탕으로 소재 분야에서 우수한 연구성과를 창출하고, 미래 산업을 선도할 핵심 인재 양성과 국가 소재기술 경쟁력 강화에 UNIST 신소재공학과가 기여할 수 있도록 지속적으로 협력해 나가겠다”고 밝혔다. 한편, UNIST 신소재공학과와 한국재료연구원은 이번 워크숍을 계기로 정기적인 학술 교류와 공동연구를 지속적으로 확대하고, 첨단 소재 분야의 연구협력 체계를 더욱 강화해 나갈 계획이다.

심전도, 혈압과 같은 생체 신호와 대기 가스 정보를 동시에 분석해 질병이나 위험 상황을 알 수 있는 부착형 패치가 개발됐다. 대기오염에 민감한 기저질환자, 노약자의 맞춤형 건강관리나, 밀폐 공간 작업자 모니터링에 쓸 수 있는 기술이다. UNIST 전기전자공학과 김재준 교수팀과 기계공학과 정훈의 교수팀은 심전도, 혈압과 같은 생체 정보와 함께 주변 유해 가스를 동시에 감지해 심혈관 질병이나 이상 상태를 즉시 판별할 수 있는 가슴 부착형 패치를 개발했다고 30일 밝혔다. 이 패치는 아날로그 연산 기반 온칩 인공지능 회로를 이용해 센서가 측정한 측정 데이터를 외부로 보내지 않고 패치 내부에서 바로 분석해 낸다. 판단 결과를 블루투스를 통해 외부로 전송할 수 있어, 관리자가 여러 명을 동시에 원격으로 모니터링할 수 있다. 무거운 원시 데이터(Raw data) 대신 칩이 자체 판단한 가벼운 결괏값만 전송하므로 통신 끊김과 지연은 최소화하고, 통신 자체에 드는 전력 소모를 줄였다. 또 광학 센서를 선택적으로 작동시키는 저전력 회로 설계 기술이 적용돼 한 번 충전으로 장시간 착용할 수 있다. 광학 센서는 혈류 정보를 얻는 역할을 하는데, 기기에서 전력 소모가 가장 많다. 연구진은 심전도 신호 주기에 맞춰 센서를 켜고 끄는 저전력 기술(RPT-PW)을 적용한 결과, 기존 대비 해당 센서부의 전력 소모가 약 83%나 줄었다. 개발된 패치는 고혈압이나 부정맥을 90% 이상의 정확도로 진단했으며, 유해가스 혼합물 분류 실험에서, 92.46%의 진단 정확도를 기록했다. 패치 접착면에 미세 구조 기술이 적용돼, 거친 피부에도 잘 접착되며, 패치를 떼어낼 때는 한쪽 방향으로 쉽게 떨어져 잔여물이 남지 않는다. UNIST 전기전자공학과 조상현 연구원과 김현중 연구원이 제1저자로 참여한 이번 연구는 회로 설계 분야 최고 학술지인 ‘IEEE 저널 오브 솔리드 스테이트 서킷스(Journal of Solid-State Circuits)’ 7월호에 정식 게재될 예정이다. 한편 연구진이 공동 창업한 ㈜앤빅스랩(Anvix Lab)은 개발된 기술을 이전받아 온칩 AI 기반의 차세대 바이오일렉트로넥스 패치 플랫폼 상용화를 추진 중이다. 이번 연구는 산업통상부, 교육부, 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행되었다.

기후변화로 산불의 빈도와 피해가 커지는 가운데, 한 달 뒤 산불 위험을 기존 수치예보 기반 방식보다 더 정확하게 예측하는 인공지능(AI) 기술이 나왔다. UNIST 지구환경도시건설공학과 임정호 교수팀은 전 세계 산불기상지수(FWI)를 하루 단위로 최대 31일 앞서 예측하는 글로벌 딥러닝 모델 ‘FWI-Net’을 개발했다고 25일 밝혔다. 산불기상지수는 기온과 상대습도, 바람, 강수량을 종합해 불씨가 생겼을 때 산불이 크게 번질 위험이 얼마나 큰지를 보여주는 지표다. 이 지수를 예측하면 산불 위험이 커질 지역에 소방 인력과 장비를 미리 배치하고 주민 경보나 산림 출입 통제 같은 예방 대책을 세울 수 있지만, 기존 유럽중기예보센터(ECMWF)의 수치예보 기반 방식은 약 2주가 지나면 지역별 정확도가 빠르게 떨어진다. 반면 연구팀이 개발한 ‘FWI-Net’은 기존 방식보다 31일 전체 예측 기간의 평균 제곱근 오차(RMSE)를 6.6% 줄였으며, 첫 일주일 동안은 오차를 12.4%까지 크게 낮췄다. 또 산불 위험 노출도와 사회경제적 취약성이 모두 높은 지역의 85%에서 산불위험을 실제보다 과소, 과다 평가하는 예측 편향이 줄어든 것으로 나타났다. 특히 산불위험이 ‘매우 높음’인 상황에서 유의미한 예측이 가능한 기간이 기존보다 5일 더 늘어났다. 또 예보와 대응 기반이 부족한 빈곤 지역에서는 3주가 넘는 평균 22일 동안 유의미한 예측 성능을 유지했다. 연구팀은 과거 산불기상지수 변화와 미래 기상 조건을 동시에 반영한 덕분에 이 같은 고성능 모델을 만들 수 있었다. 기온이나 강수량과 같은 미래 기상 상태가 같더라도 앞선 기간의 가뭄과 건조 상태가 누적되면 산불 위험이 커지는 효과를 AI가 학습해 반영한 것이다. 이를 위해 연구팀은 FWI-Net을 두 단계로 학습시켰다. 실제 관측과 기상모델을 결합해 과거 날씨를 복원한 방대한 ERA5 재분석 자료로 먼저 사전학습시켜 중기 예측 성능을 극대화한 뒤, 실제 예보에 쓰이는 SEAS5 자료로 다시 학습시는 방식을 통해 예보자료 부족 문제를 보완했다. SEAS5는 ECMWF가 기온·습도·강수량·풍속 등을 예측해 제공하는 계절 수치예보 자료로, 월 1회만 생산돼 딥러닝 모델을 충분히 학습시키기에 부족하다. 이번 연구는 국민대학교 강유진 교수와 UNIST 지구환경도시건설공학과 이시현 연구원이 제1저자로 참여했다. 연구팀은 “과거의 산불 기상 패턴과 미래의 예측 정보를 AI가 동시에 학습하게 만들어 기존 수치예보 방식의 문제를 보완했다”며, “무엇보다 산불 위험에 크게 노출돼 있으면서도 자체 예측 인프라가 턱없이 부족했던 지역에 신뢰할 만한 예보를 제공할 수 있다는 데 큰 의미가 있다”고 설명했다. 임정호 교수는 “기후변화로 전 세계적인 산불 피해가 급증하는 상황에서 정확한 예측 기술은 실제 국가 재난 대응력과 직결되는 정보 인프라”라며 “개발된 기술은 중기 산불 대응 계획을 세우고, 예보 기반이 부족한 지역의 정보 공백을 줄이는 데 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘커뮤니케이션스 어스앤 인바이론먼트(Communications Earth & Environment)’에 지난달 28일 온라인 공개됐으며, 환경부, 산림청, 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

도심 열섬은 기후와 도시 형태가 맞물려 나타나는 복합적 산물임이 밝혀졌다. 폭염 대책도 도시별 기후와 도시 형태를 함께 따져 세워야 할 필요성이 제기된다. UNIST 지구환경도시건설공학과 임정호 교수팀은 부산대학교 유철희 교수, 서울대학교, 미국 퍼시픽 노스웨스트 국립연구소(PNNL)와 함께 전 세계 2,213개 도시를 분석해 도시열섬이 기후와 도시 형태의 상호작용으로 달라진다는 사실을 규명했다고 15일 밝혔다. 도시열섬은 도심 온도가 외곽보다 높게 나타나는 현상이다. 건물과 도로, 보도블록 등이 열을 저장하고, 바람 흐름이 바뀌면서 도심에 열기가 쌓이기 때문이다. 연구 결과에 따르면, 열섬 현상의 양상은 도시가 속한 기후대에 따라 달랐다. 한랭 기후 지역의 도시들은 주로 낮 시간에 건물로 인한 열 상승 효과가 두드러졌다. 반면 건조 기후 지역의 도시들은 수분 증발을 통한 대기 냉각 효과가 작고, 건물과 도로가 낮 동안 흡수한 열을 밤에 내보내면서 야간 시간대에 열섬 현상이 강하게 나타났다. 또 같은 기후대 안에서도 도시의 건물 밀도와 높이에 따른 차이가 컸다. 고층 건물이 빽빽하게 모인 도심처럼 열을 저장하기 쉬운 구조가 주변에 많은 지점은 열섬 현상이 강해졌고, 주변에 낮은 건물이 듬성듬성 있을 때는 열섬이 상대적으로 약했다. 연구팀은 전 세계 2,213개 도시를 1km 격자로 나눈 뒤 주변부와 기후 조건이 열섬에 미치는 영향을 인공지능 모델로 계산해 이 같은 분석 결과를 얻었다. 각 격자는 건물 밀도와 높이에 따라 여섯 가지 도시 형태로 나눴으며, 기준이 되는 격자 하나와 이를 둘러싼 8개 격자의 형태를 함께 분석했다. 또 연구팀은 기후변화와 도시 성장 시나리오를 고려한 예측 결과도 내놨다. 기후변화는 열섬 현상을 악화시키는 주요 요인으로 나타났으며, 도시화가 빠르게 진행되는 개발도상국·신흥국 도시에서는 건물 밀도와 높이 같은 도시 형태 변화가 열섬을 키우는 데 더 크게 작용할 것으로 예측됐다. 이번 연구는 UNIST 이시우 연구원과 부산대학교 스마트시티전공 유철희 교수가 공동 제1저자로 참여했다. 연구팀은 “위성 데이터와 인공지능 기계학습 모델링을 융합한 대규모 분석을 통해 도시의 열환경을 기후적 맥락에서 이해해야 한다는 사실을 밝혀낼 수 있었다는 데 의미가 있다”며 “도시열섬 완화 전략 역시 획일적인 방식이 아니라, 각 도시의 기후 조건과 공간 구조에 맞춘 지역 맞춤형 접근이 필요하다”고 말했다. 임정호 교수는 “복잡한 도시열섬 형성 과정을 이해하기 위해서는 대규모 공간자료와 기후자료를 효과적으로 해석할 수 있는 인공지능 기반 분석 기술이 필수적”이라며 “이번 연구 결과는 폭염 대응, 도시 재개발, 열 취약지역 우선 관리 등 다양한 정책 분야에 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 세계적 권위의 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 5월 11일 공개됐다.

페로브스카이트 태양전지 연구를 선도해온 UNIST 석상일 특훈교수 공동연구팀이 고효율 탠덤 태양전지의 대량생산에 필요한 계면 코팅 물질을 개발했다. 이 물질을 적용하면 수분과 산소에 노출되는 일반 공정을 통해서도 효율 30%가 넘어가는 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지를 만들 수 있게 됐다. 고효율 탠덤 전지 대량생산의 문턱을 낮춘 성과라는 평가가 나온다. 이번 연구는 광학·광자공학 분야의 세계적 학술지 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 6월 1일 공개됐다. UNIST 에너지화학공학과 석상일 특훈교수, 신소재공학과 최경진 교수팀은 사우디아라비아 KAUST 연구팀과 함께 3성분 물질을 이용한 전지 계면 코팅 물질을 개발했다고 11일 밝혔다. 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지는 페로브스카이트 전지와 실리콘 전지를 위아래로 쌓은 초고효율 전지다. 위쪽 페로브스카이트가 짧은 파장의 태양빛을 먼저 흡수하고, 아래쪽 실리콘이 남은 빛을 흡수해 기존 실리콘 태양전지보다 더 높은 효율을 낼 수 있다. 꿈의 태양전지로 불리며 중국을 비롯한 주요국이 주도권 확보 경쟁에 나선 이유다. 연구팀이 개발한 물질은 페로브스카이트층을 올리기 전, 전극 표면에 먼저 깔리는 얇은 접촉층이다. 이 층이 고르게 붙어 있어야 그 위에 바르는 페로브스카이트 용액도 균일하게 퍼지고, 전기 입자, 즉 전하가 사라지는 결함도 줄어든다. 기존에 쓰던 SAM 코팅층은 공기 중에 수분이 있으면 전극 위에 고르게 붙지 못하고, 페로브스카이트 용액을 바르는 과정에서도 쉽게 흐트러졌다. 고효율 전지는 수분과 산소를 차단한 특수 설비 안에서 만들어야 했고, 이는 대면적 생산 비용을 높이는 요인이 됐다. 연구팀의 3성분 물질은 기존 SAM 물질인 Me-4PACz 외에도 GDMA와 AG가 더 들어 있다. GDMA는 코팅층이 전극 위에 고르게 퍼지고 열처리 뒤 단단히 붙도록 돕고, AG는 페로브스카이트와 맞닿는 부분의 결함을 줄이는 역할을 한다. 결함이 줄어들면 빛을 받아 생긴 전하가 중간에 소실되지 않고, 그만큼 전하가 전극으로 더 잘 이동해 태양전지의 효율과 전압이 높아진다. 이 물질을 적용한 탠덤 전지는 일반 대기 중에서 만들었는데도 31.72%의 효율을 냈다. 이는 대기 중 제조 탠덤 전지 중 세계 최고 효율이다. 공인 인증 효율도 31.36%로 확인됐다. 내구성도 향상됐다. 겉을 감싸는 보호 포장 없이 85도의 뜨거운 공기 중에 600시간을 방치한 뒤에도 처음 성능의 92% 이상을 그대로 유지했으며, 실제 태양광을 모방한 강한 빛을 1,000시간 연속으로 쬔 후에도 90% 이상의 높은 효율을 지켜냈다. 이 물질은 페로브스카이트 전지 단독 제작 시에도 수율을 높일 수 있다. 7×7㎠ 대면적 기판에서도 페로브스카이트 박막이 고르게 만들어졌고, 불량률이 낮아졌다. 이번 연구는 UNIST의 김귀수 연구원, KAUST의 아디 프라세티오(Adi Prasetio) 연구원, UNIST의 노영임 연구원이 공동 제1저자로 참여했으며, UNIST 석상일 특훈교수, 최경진 교수, KAUST 스테판 드 울프(Stefaan De Wolf) 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 홍콩중문대 선전캠퍼스, 독일 율리히 연구소 연구진도 함께 참여했다. 최경진 교수는 “정부의 ‘K-문샷 프로젝트’ 목표인 ‘초격차 초고효율 다중접합 태양전지’ 개발과 궤를 같이하는 연구”라며 “차세대 태양광 상용화에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다. 석상일 교수는 “고효율 탠덤 태양전지를 상용화하려면 성능뿐 아니라 실제 공정에서의 재현성과 생산 비용까지 함께 해결해야 한다”며 “이번 연구는 수분이 있는 일반 대기 중에서도 균일한 계면 박막과 높은 재현성을 확보할 수 있음을 보인 만큼, 대면적 제조 공정으로 확장하는 데 필요한 기술적 기반이 될 것”이라고 말했다. 이번 연구는 현대자동차, 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF), 기후에너지환경부 한국에너지기술평가원(KETEP) 등의 지원을 받아 이뤄졌다. (끝)

“배워야 할 지식은 줄고 만들어가야 할 지식은 늘었다. 교육은 정답을 찾는 일이 아니라, 세상을 설명할 새로운 방정식을 만드는 일이어야 한다.” UNIST 지구환경도시건설공학과 조재원 교수의 신간 《구글이 꿈꾸는 대학: 학교 토큰이 땡땡땡》(이하 《구꿈대》)이 던지는 교육 개혁의 문제의식이다. AI가 계산하고 거대언어모델(LLM)이 답을 만드는 시대, 조 교수는 학교의 역할을 ‘정답 전달’에서 ‘지식 생성’으로 옮겨야 한다고 제안한다. 조 교수는 과학예술 작가 ‘강하단’이라는 이름으로 23일 《구꿈대》를 출간했다. 2024년 《약자의 결단》, 2025년 《똥본위화폐》 등을 잇는 과학 인문학 저술이다. 전작들이 약자와 화폐, 가치 교환의 문제를 다뤘다면, 이번 책은 디지털 시대 교육과 대학의 존재 이유를 묻는다. 책은 교과서와 교재 중심의 학교교육에 대한 의심에서 출발한다. 기후위기, 저출산, 경제위기처럼 정답이 하나로 정해지지 않는 문제가 늘어나고 있지만 학교는 여전히 정답 맞히기와 점수 경쟁에 익숙하다는 것이다. 조 교수는 이를 제도화된 학교, 표준화된 교육과정, 무한 경쟁 중심의 ‘학교 시즌 1’이라 부른다. 대안은 ‘학교 시즌 2’다. 학생과 교사, AI가 함께 지식을 만드는 교육 생태계다. 학생은 대중 연결망 속에서 배우고 협업한다. 교사는 정답을 전달하는 사람이 아니라 다양한 관점을 열어주는 사람이다. 학생은 그 관점 속에서 현실을 해석하고, 자기만의 문제를 세우며, 사회와 연결되는 지식을 만든다. 책의 핵심 개념은 보이지 않는 ‘큰 귀와 눈’이다. 시험 한 번의 결과가 아니라 학생의 질문과 토론, 실험과 실패, 창의적 시도를 기록하는 디지털 시대의 교육 장치다. 점수와 학점이 학생을 한 줄로 요약한다면, 큰 귀와 눈은 학생이 어떤 문제를 발견했고 어떤 방식으로 해석했는지를 남긴다. 수학 교육에 대한 관점도 이 책의 메시지를 잘 보여준다. 조 교수는 방정식을 푸는 능력보다 현실을 설명하는 방정식을 만드는 능력이 중요해지고 있다고 본다. 경제위기나 기후문제처럼 복잡한 현실의 조건을 읽고 여러 변수를 연결해 자신만의 해법을 설계하는 능력이 미래 교육의 핵심이라는 설명이다. 책 제목 속 ‘학교 토큰’도 같은 맥락이다. 토큰은 학생의 질문, 협업, 실험, 실패, 재해석을 기록하는 교육적 소통의 기호다. 학점이 숫자로 학생을 평가한다면, 학교 토큰은 학생이 어떤 상황에서 어떤 의미를 만들었는지를 보여준다. 조 교수는 AI와 LLM, 블록체인이 결합하면 학점과 학위 중심 교육을 바꿀 새 교육 언어가 만들어질 수 있다고 본다. AI를 교육 현장에서 활용하는 방식도 눈길을 끈다. 조 교수는 인공지능을 디지털 시대 인간의 ‘여섯 번째 감각’이자 ‘함께 배우는 동료’로 읽는다. AI를 잘 쓰는 인재를 길러내는 데서 끝나는 것이 아니라, 학생과 교사, AI가 함께 질문하고 해석하며 지식을 만드는 대학을 그린다. 《구꿈대》가 강조하는 또 하나의 키워드는 ‘놀이’다. 교육 활동이 놀이처럼 이어질 때 변화가 시작된다는 것이다. 학생이 성적을 위해서가 아니라 궁금해서 묻고, 친구와 만들고, 실패하고, 다시 시도할 때 배움은 살아난다. 책은 입학시험과 학점, 학위가 없어도 학생이 지식으로 놀고 연구할 수 있는 대학을 상상한다. 조 교수는 “학교와 교육을 선생님과 학생에게 돌려줘야 한다”고 말한다. 입시 제도 개편이나 표준 교육과정 조정만으로는 교육의 본질을 바꾸기 어렵다는 문제의식이다. 학생이 자신의 장점을 다차원적으로 드러내고, 사회가 그 가능성을 발견할 수 있는 교육 체계가 필요하다는 것이다. 한편 조재원 교수는 UNIST에서 과학인문학과 환경윤리 분야를 가르치고 연구하고 있다. 기후 재앙, 인간 소외, 소득 불균형, 노동가치 등 사회문제를 기호학적으로 해결하고자 연구한 ‘사이언스월든’센터장을 역임했다.

UNIST 탄소중립대학원이 세계 환경의 날(6월 5일)을 맞아 ‘2026 UNIST REBOOT: Carbon-free Ctrl+Alt+Delete’ 캠페인을 개최했다. 이번 행사는 6월 1일부터 5일까지 닷새간 진행됐으며, 재학생 180명이 참여한 가운데 성황리에 마무리됐다. 총 87명의 학생이 모든 미션을 완수해 ‘넷제로 마스터(Net-Zero Master)’ 자격을 획득했다. 이번 캠페인은 탄소중립을 일상 속 실천으로 정착시키고 학내 탄소중립 문화를 확산하기 위해 마련됐다. ‘탄소 없는 내일을 위해 기존의 관습을 삭제하고 새롭게 시작한다’는 비전으로, 개인전과 단체전(Green-Squad)을 함께 운영해 구성원의 자발적인 참여를 이끌어냈다. 캠페인명 'Ctrl+Alt+Delete'에는 컴퓨터 작업관리자(Task Manager)를 호출해 불필요한 탄소 배출 프로세스를 종료하고, 지속가능한 캠퍼스 시스템으로 재부팅(Reboot)한다는 의미가 담겼다. 탄소 배출 관행을 과감히 지우고 새로운 미래를 시작하자는 메시지다. 단체전에는 총 8개 팀이 참가했다. 개인별 미션 수행 결과를 팀 점수로 합산하는 방식으로 운영했다. 개인의 실천이 공동체의 성과로 이어지는 협력의 가치를 경험할 수 있도록 한 것이다. 또 종이 포스터를 제작하지 않고 디지털 홍보만으로 운영하는 ‘제로 웨이스트(Zero-Waste)’ 전략을 도입해 탄소중립의 취지를 실천했다. 5일간의 여정 끝에 87명의 학생이 넷제로 마스터에 이름을 올렸다. 단체전 상위 3개 팀에는 10만 원 상당의 간식이 포상으로 제공됐다. 행사 마지막 프로그램인 ‘넷제로 마스터 라운지(Net-Zero Master Lounge)’에서는 완주자들을 위한 특별 이벤트가 진행됐다. 완주자 전원에게는 ‘MASTERS ONLY’ 문구와 고유 번호가 새겨진 입장권 팔찌가 지급됐으며, 해당 번호는 현장 럭키드로우 추첨에 활용돼 참여자들의 호응을 얻었다. 완주자들에게는 대학원행정실에서 직접 제작한 한정판 ‘마스터 키트’ 4종도 증정됐다. 특히 구성품 가운데 하나인 ‘1N(First Net-Zero) 완주증 키링’에는 완주자들의 이름이 각각 각인됐다. 탄소중립 실천의 가치를 기념하고 완주의 의미를 오래 간직할 수 있도록 했다. 탄소중립대학원은 학생들의 성과를 기념하기 위해 홈페이지 내 ‘명예의 전당’을 신설하고, 87명의 넷제로 마스터 이름과 실천 과정을 기록·보존할 계획이다. 서용원 탄소중립대학원장은 “세계 환경의 날을 맞아 UNIST 구성원들이 탄소중립을 구호에 그치지 않고 실천으로 옮기는 모습을 확인할 수 있어 의미가 컸다”며 “탄소중립이 어렵고 먼 과제가 아니라 일상에서 누구나 즐겁게 실천할 수 있는 가치라는 인식이 확산되길 기대한다”고 말했다. 한편 UNIST 탄소중립대학원은 이번 캠페인을 시작으로 대학 내 탄소중립 문화 확산을 위한 다양한 프로그램을 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

물에서 수소를 생산하는 촉매 전극을 국수 가락 뽑듯 제조하는 기술이 새롭게 개발됐다. 내구성과 반응성이 뛰어난 섬유형 수소 생산 전극을 대량으로 생산할 수 있는 길이 열렸다. UNIST 신소재공학과 채한기 교수팀과 에너지화학공학과 백종범 교수팀은 킹압둘라과학기술대학교(KAUST) 자페르 야부즈(Cafer T. Yavuz) 교수팀과 공동으로 루테늄 촉매를 탄소섬유 안에 균일하게 넣은 섬유형 수소 생산 전극 제조 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 물을 분해해 수소를 얻는 수전해 장치의 전극은 보통 전기가 잘 통하는 기판 위에 촉매를 발라 만든다. 촉매를 바를 때 접착제를 섞게 되는데, 접착제가 촉매 표면을 가려 반응을 방해할 수 있다. 반면 탄소섬유를 얽어서 전극을 만들면 섬유 자체가 전도체 역할을 할 수 있고, 섬유 사이로 물과 전해질도 잘 드나들고, 생성물인 수소도 빠르게 빠져나갈 수 있다. 개발된 기술은 이러한 섬유에 촉매를 쉽게 넣어 전극을 대량 생산할 수 있는 기술이다. 섬유를 먼저 만든 뒤 촉매를 따로 입히는 방식이 아니라 촉매를 섬유 원료에 넣어 함께 뽑아내는 방식이다. 탄소섬유 원료인 고분자 용액과 루테늄 촉매 원료를 섞은 되직한 액체를 노즐로 밀어내 실처럼 뽑고, 이를 열처리해 만든다. 루테늄 성분이 이 과정에서 탄소 섬유 안팎에 작은 촉매 입자로 자리 잡게 된다. 관건은 루테늄 성분이 들어간 고분자 용액을 끊기지 않고 섬유로 뽑아내는 일이었다. 탄소섬유 원료 고분자에 금속 성분을 섞으면 쉽게 뭉치거나 용액이 굳어져, 작은 노즐로 길고 균일하게 뽑아내기 어렵다. 연구팀은 탄소섬유 원료 고분자와 루테늄 성분이 서로 적당히 붙도록 조절해, 촉매가 고르게 섞인 상태로 섬유를 뽑을 수 있는 조건을 찾아낼 수 있었다. 연구팀은 섬유 안에 있는 촉매가 표면에 더 드러날 수 있도록 산소 플라즈마 처리를 거쳐 전극을 완성했다. 완성된 전극을 수전해 장치에 적용한 실험 결과, 고전류 환경에서도 내구성이 뛰어났다. 전극은 500 mA cm⁻²의 높은 전류 조건에서 170시간 동안 계속 작동했으며, 수소 기체가 계속 발생하는 동안에도 전극 형태를 유지했다. 또 전극에 입혀진 촉매 자체의 성능을 평가하는 실험에서는 상용 백금 촉매보다 우수한 성능을 보였다. 이번 연구는 UNIST 이가현 박사, KAUST 김석진 연구교수가 제1저자로, UNIST 백인경 연구원이 공동 저자로 참여했다. 연구팀은 “이번 연구는 루테늄 촉매가 들어간 고분자 용액을 섬유로 뽑아내는 조건을 찾고, 금속 성분이 열처리 과정에서 나노입자로 자리 잡는 과정을 함께 규명했다는 데 의미가 있다”며 “실험실 수준에 머물던 섬유형 촉매 전극 제조를 대규모 롤투롤 연속 공정으로 확장할 수 있는 기반을 마련했다”고 설명했다. 채한기 교수는 “이번 기술은 금속 촉매를 탄소섬유 안에 균일하게 넣어 전극의 구조적 안정성을 높인 것이 특징”이라며 “수전해 전극뿐 아니라 안정성과 균일한 반응성이 중요한 다양한 촉매 분야로도 확장될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 교육부가 지원하고 한국연구재단이 주관하는 중견연구자 지원사업(개인기초연구), 리더연구자지원사업(창의연구)을 통해 수행되었으며, 연구 성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 나노·소재 분야 최상위 국제 학술지인 '에이씨에스 나노(ACS Nano; Impact Factor: 16.1, Cite Score: 24.2)'에 5월 19일 출판됐다.