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화학공학과 박성준 교수 연구팀, ‘영하 20도에서 9배 늘여도 멀쩡한 에너지 저장소재’ 개발

화학공학과 박성준 교수 연구팀, ‘영하 20도에서 9배 늘여도 멀쩡한 에너지 저장소재’ 개발 - 영하 20℃에서도 900% 신율 유지…극한환경 유연 에너지저장장치 구현 가능 -‘Nano-Micro Letters’ 게재…4만5000회 충방전 후에도 98% 성능 유지 ▲ (왼쪽부터) 박성준 화학공학과 교수와 제1저자인 칭스 장 박사과정생 화학공학과 박성준 교수 연구팀이 액체금속 입자를 활용해 영하 20℃ 환경에서도 원래 길이의 9배까지 늘어나는 변형에도 성능 저하 없이 작동하는 초고신축·항동결 수화젤 전해질을 개발했다. 이번 성과는 극한 환경에서도 안정적으로 작동하는 에너지 저장장치 구현에 활용될 것으로 기대된다. 웨어러블 전자기기 발전으로 유연성·안정성을 동시에 구현한 에너지 저장 기술 수요가 늘고 있다. 전하를 나르는 통로인 전해질의 물성이 핵심이다. 수분 함량이 높은 기존 수화젤 기반 전해질은 기계적 강도가 낮고 저온에서 쉽게 동결돼 성능이 떨어진다. 연구팀은 액체 원료가 단단하고 질긴 고분자 고체로 변하도록 첫 단추를 끼워주는 '개시제' 물질로 액체금속 입자를 활용했다. 액체금속 입자를 초음파로 분산한 뒤 원료인 아크릴아마이드와 아크릴산의 중합을 유도해 수화젤을 제조하는 원리다. 외부 열이나 자외선과 같은 추가적인 에너지 공급이 필요없다. 물과 잘 결합하지 않는 소수성 물질인 스티렌메타크릴레이트(SMA)를 첨가해 고분자 사슬 사이의 물리적 가교를 만들었다. 외부 힘으로 변형되면 결합이 끊어졌다가도 쉽게 재형성돼 신축성이 매우 높아지는 원리다. 재료가 끊어지기 직전까지 원래 길이보다 최대로 늘어난 값인 파단신율이 900%에 달했다. 수화젤을 염화리튬(LiCl) 용액에 침지하자 물 분자 사이의 수소결합을 억제하는 항동결 특성이 구현됐다. 영하 20℃에서도 전도성과 유연성을 동시에 유지할 수 있다. 개발된 전해질로 만든 에너지 저장장치는 4만5000회 충방전 후에도 98%의 성능을 유지했다. ▲ 액체금속 기반 수화젤 전해질의 제조 및 소자 구조 모식도 연구팀은 "실용화를 위해서는 장기간 사용 시의 안정성 검증과 대면적 공정에서의 재현성 확보가 필요하다"며 "다양한 전극 소재 및 실제 디바이스 환경과의 호환성을 추가적으로 평가해야 한다"고 설명했다. 박 교수는 "액체금속을 활용한 새로운 수화젤 전해질 설계 전략을 제시했다"며 "향후 웨어러블 전자기기 및 차세대 유연 에너지 저장장치 개발에 활용될 것으로 기대된다"고 밝혔다. 연구결과는 3월 13일 국제학술지 '나노-마이크로 레터스'에 공개됐다. ※ 논문명: Ultra-Stretchable Anti-Freezing Hydrogel Electrolytes Cross-Linked by Liquid Metal Particle Initiators Toward Soft Energy Storage Devices ※ 학술지: Nano-Micro Letters ※ 저자명: 교신저자 성균관대 박성준 부교수, 제1저자 성균관대 Qingshi Zhang 박사과정생 ※ 논문링크: doi.org/10.1007/s40820-026-02126-7

2026-04-08

아동·청소년학과, SSCI 국제학술지 3건 게재 및 해외 진출 성과로 글로벌 경쟁력 입증

아동·청소년학과, SSCI 국제학술지 3건 게재 및 해외 진출 성과로 글로벌 경쟁력 입증 ▲ (왼쪽부터) 아동·청소년학과 이서우, 강란, 짱쩌카이 원우 아동·청소년학과(학과장 이태경 교수)가 BK 참여 대학원생들의 SSCI 국제학술지 3건 게재와 해외 진출 성과를 통해 글로벌 연구 경쟁력을 입증하고 있다. 특히 BK 참여 대학원생들의 연구가 SSCI급 국제학술지에 연이어 게재되며 학과의 연구 역량을 대외적으로 보여주고 있다. 이서우 학생은 청소년의 정신병리 증상과 회복탄력성 과정을 분석한 연구를 발표하며, SSCI급 국제학술지 Journal of Youth and Adolescence (Developmental Psychology 분야 상위 19.6%. 2025)에 논문을 게재하였다. 강란 학생은 다문화 가정에서의 스트레스 상호작용과 양육 효능감을 분석한 연구로 Journal of Family Psychology (Family Studies 분야 상위 31.1%, 2026)에 게재가 확정되었다. 또한 장쩌카이는 다문화 청소년의 문화적 스트레스와 적응 과정, 정신건강 간의 관계를 분석한 연구를 통해 Cultural Diversity and Ethnic Minority Psychology (Ethnic Studies 분야 상위 2.5%, 2024)에 논문을 게재하였다. 이들 학생의 지도교수인 이태경 교수 연구실은 청소년 발달 분야를 중심으로 국제 학술지 게재 성과를 꾸준히 이어가고 있다. 또한 아동·청소년학과 대학원 졸업생들(지도교수: 송하나 교수, 이태경 교수)은 최근 미국, 중국, 몽골 등 해외 대학 전임교수로 임용되었으며, 글로벌 IT 기업인 Tencent Technology에 진출하는 등 다양한 분야에서 활동하고 있다. 현재 아동·청소년학과는 University of Texas at Austin, Vanderbilt University, The Hebrew University of Jerusalem(이스라엘), Victoria University of Wellington(뉴질랜드), 몽골 국립교육대학교(몽골) 등과의 네트워크를 바탕으로 국제 공동연구 및 학술 교류를 확대해 나가고 있다.

2026-04-07

에너지과학과 정소희 교수팀, 세계 최고 성능 ‘친환경 양자점 적외선 카메라’ 최초 구현

에너지과학과 정소희 교수팀, 세계 최고 성능 ‘친환경 양자점 적외선 카메라’ 최초 구현 - 독성 없는 소재로 기술 국산화... 자율주행·야간 보안의 핵심인 차세대 ‘눈’ 개발 - 기존 대비 누설 전류 1,000배 억제, 성능 20배 향상하며 산업 상용화 혁신 ▲ (왼쪽부터) 에너지과학과 정소희 교수, 박영상 박사 에너지과학과 정소희 교수 연구팀이 독성이 없는 친환경 소재인 ‘InAs’ 기반 양자점을 활용해, 세계 최고 수준의 성능을 갖춘 초고속 적외선 센서와 실시간 적외선 이미지 센서(카메라)를 잇달아 개발하며 차세대 적외선 기술의 상용화 가능성을 입증했다. 적외선 광센서는 어두운 밤이나 안개가 자욱한 환경에서도 물체를 정확히 식별할 수 있게 해주는 장치로, 자율주행 자동차의 ‘눈’이라 불리는 라이다(LiDAR)와 야간 보안 감시, 의료용 이미지 촬영 분야의 핵심 부품이다. 하지만 기존에 사용되던 센서는 제작 비용이 매우 비싸고 공정이 복잡하다는 단점이 있었다. 이를 대체하기 위해 연구되던 기존 양자점 센서들 또한 인체에 해로운 ‘납(Pb)’ 성분을 포함하고 있어, 성능이 뛰어나면서도 인체와 환경에 무해한 친환경 소재 개발이 절실한 상황이었다. ▲ 전하수송층의 도핑 조절을 통한 소자 내부 전기장 분포 재구성 및 누설전류 억제. 표면 개질을 통한 실시간 적외선 이미징 솔루션 구현 정소희 교수 연구팀은 센서 내부에서 전기가 불필요하게 새어 나가는 ‘누설 전류’와 이로 인해 신호가 왜곡되는 문제에 주목했다. 연구팀은 기존의 일반적인 구조에서 벗어나, 소자 내부의 전기장을 정밀하게 조절할 수 있는 새로운 설계 방식을 제안했다. 그 결과, 누설 전류를 기존보다 1,000배 이상 줄이는 데 성공했으며, 빛을 감지하는 능력인 광검출도를 20배 이상 향상시켜 친환경 소자의 한계로 지적되던 느린 속도와 잡음 문제를 동시에 해결했다. 나아가 연구팀은 단순한 부품 연구를 넘어, 수만 개의 픽셀이 결합된 카메라 형태의 ‘적외선 이미저’를 세계 최초로 선보였다. 이는 실험실 수준의 기술을 넘어 실제 카메라로 구동이 가능하다는 것을 증명한 것이다. 특히 연구팀이 개발한 표면 처리 기술을 적용하면, 육안으로는 볼 수 없는 밤이나 안개 속에서도 물체를 선명하게 식별할 수 있어 보안 산업 전반에 걸쳐 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다. 정소희 교수는 “이번 연구 성과는 친환경 양자점 기술이 단순히 실험실 안의 연구에 머물지 않고, 실제 산업 현장에서 쓰일 수 있는 ‘이미징 시스템’ 단계까지 올라왔음을 의미한다”며 “앞으로 자율주행차뿐만 아니라 민간과 군사 분야를 아우르는 차세대 보안 카메라 시장에서 우리나라가 핵심 기술을 선점하는 데 기여할 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 미래소재디스커버리사업, 미래기술연구실 및 중견연구사업, 교육부의 이공분야 학술연구지원사업과 핵심연구지원센터, 산업통산자원부 산업혁신인재성장지원사업, 시장주도형 K-센서 기술개발사업의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 과학 분야의 세계적 권위지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’와 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 각각 게재되어 그 학술적 가치를 인정받았다. ※ 논문명 1: Internal field tailoring enables low noise high speed colloidal quantum dot photodetectors beyond 1500 nm ※ 학술지: Nature communications ※ 논문링크: https://doi.org/10.1038/s41467-026-71335-w ※ 논문명 2: InAs Nanocrystal-based Infrared Imager Operating beyond Telecom Wavelengths ※ 학술지: Nano Letters ※ 논문링크: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c00152 ※ 관련 영상자료: https://www.youtube.com/watch?v=R3lwkpnhEcA

2026-04-06

제32회 삼성휴먼테크논문대상 6편 수상

제32회 삼성휴먼테크논문대상 6편 수상 - 은상 1편, 동상 3편, 장려상 2편… 다양한 분야 연구 성과 입증 ▲ (왼쪽 위부터) 손시훈, 김민경, 임도현, 김지훈, 이주찬, 김민진 학생 우리 대학은 제32회 삼성휴먼테크논문대상에서 은상 1편, 동상 3편, 장려상 2편 등 총 6편이 수상하는 성과를 거두며 우수한 연구 역량을 입증했다. 삼성휴먼테크논문대상은 과학기술 분야의 차세대 인재를 발굴하기 위해 1994년 제정된 국내 최고 권위의 논문 경진대회로, 삼성전자가 주최하고 과학기술정보통신부와 중앙일보가 공동 후원한다. 올해는 총 3,172편의 초록이 접수됐으며, 초록 심사와 논문 서면·발표 평가, 대상심의회 등 총 4단계의 심사를 거쳐 120편이 최종 수상작으로 선정됐다. 우리 대학은 Circuit Design, Computer Science & Engineering, Mechanical Engineering, Material Science & Engineering, Bio Engineering & Life Science, Basic Science 등 다양한 분야에서 수상자를 배출하며 연구 경쟁력을 입증했다. 수상자는 ▲은상(Material Science & Engineering): 손시훈(나노과학기술학과) ▲동상(Circuit Design, Mechanical Engineering, Basic Science): 김민경(전자전기컴퓨터공학과), 임도현(화학공학과), 김지훈(화학공학과) ▲장려상(Computer Science & Engineering, Bio Engineering & Life Science): 이주찬(인공지능학과), 김민진(화학공학과) 등이다. 우리 대학은 이번 수상을 통해 다양한 학문 분야를 아우르는 연구 역량을 입증했으며, 미래 과학기술을 선도할 인재 양성의 중심 대학으로서의 위상을 다시 한번 공고히 했다.

2026-03-30

원홍희 교수 연구팀, 단일 세포 단위 분석으로 밝혀낸 뇌 질환 정복의 새로운 이정표 제시

원홍희 교수 연구팀, 단일 세포 단위 분석으로 밝혀낸 뇌 질환 정복의 새로운 이정표 제시 - 1,047개 뇌 조직 단일 세포 전사체 및 유전체 데이터 통합 분석 - 유전 변이 작동 원리 규명, 기존 대비 최대 10배 많은 유전 조절 신호 포착 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 삼성융합의과학원/삼성서울병원 원홍희 교수, 장범진 연구원 삼성융합의과학원/삼성서울병원 원홍희 교수 연구팀(제1저자 장범진)이 미국 뉴욕 아이칸 의과대학(Icahn School of Medicine at Mount Sinai) 타우피크 라즈(Towfique Raj) 교수 연구팀과 공동으로 네이처 제네틱스(Nature Genetics, IF 29.0)에 단일세포 수준에서 유전 변이가 뇌 질환에 영향을 미치는 정밀한 메커니즘을 규명했다. 이번 연구는 복합적인 뇌 질환의 원인을 세포 단위에서 체계적으로 밝혀내며 정밀 의료 시대를 앞당길 중요한 자산으로 평가받고 있다. 그동안 과학계에서는 ‘전장 유전체 연관성 분석(GWAS)’이라는 기법을 통해 질병과 연관된 수백만 개의 유전 변이를 찾아내 왔다. 그러나 이러한 변이들이 구체적으로 어떤 유전자를 통해, 그리고 우리 몸속의 어떤 세포에서 작용하여 병을 일으키는지는 베일에 싸여 있었다. 특히 기존 연구들은 여러 종류의 세포가 섞여 있는 조직 전체의 평균값(Bulk level)을 분석했기 때문에, 각 세포가 가진 고유한 특성과 이질성을 세밀하게 파악하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 이러한 난제를 해결하기 위해 1,047개 샘플에 달하는 대규모 뇌 조직 단일세포 데이터와 유전체 정보를 결합한 분석 프레임워크를 구축했다. 단일세포 수준에서 유전자의 발현을 조절하는 유전 변이(eQTL)를 정밀 분석한 결과, 기존 방식보다 3배에서 최대 10배에 이르는 방대한 세포 유형별 유전 조절 신호를 새롭게 규명하는 데 성공했다. ▲ 1,047개 뇌 조직 단일세포 데이터와 유전체 정보를 결합한 SingleBrain 분석 결과 연구 결과의 핵심은 동일한 유전 변이라 할지라도 세포의 종류에 따라 그 역할이 완전히 달라질 수 있다는 점이다. 연구팀은 뇌 질환과 밀접하게 연관된 유전 변이들이 뇌의 면역세포 및 신경 세포에서 집중적으로 관여하고 있음을 확인했다. 또한, 질병의 종류에 따라 특정 세포가 전혀 다른 기능적 결과를 유도한다는 사실을 밝혀내며, 뇌 질환의 유전적 원인을 이해하기 위해서는 반드시 세포 수준의 정밀한 접근이 필요함을 과학적으로 입증했다. 더불어 연구팀은 이번 분석을 통해 질병과 관련된 유전 변이가 실제 유전자 발현 변화로 이어지는 과정을 후성유전체 데이터를 통해 정밀하게 해석했다. 이를 기반으로 다양한 질환들 사이에 공유되는 핵심 유전자 네트워크를 도출하고, 서로 다른 질병 간의 유전적 상관관계를 규명하는 등 뇌 질환 연구의 새로운 지평을 열었다. 원홍희 교수는 “이번 연구는 뇌 조직과 세포 유형을 면밀히 분석하여 유전 변이가 실제로 어떤 세포에서 작용하는지를 직접 규명함으로써, 뇌신경 질환의 원인을 파악하는 ‘해상도’를 한 단계 끌어올린 성과”라고 강조하며, “앞으로 단일세포 기반 유전체 분석은 정밀 의료 구현의 핵심 도구로서, 특정 세포를 표적으로 하는 새로운 치료 전략을 세우는 데 중요한 단서를 제공할 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 바이오·의료기술개발사업으로 지원을 받아 수행되었으며, 유전학 분야에서 세계적인 권위를 자랑하는 학술지 ‘네이처 제네틱스(Nature Genetics)’에 3월 19일(목) 온라인 게재되었다. 연구팀이 구축한 ‘SingleBrain eQTL’ 자원은 향후 전 세계 연구자들에게 공유되어 뇌 질환의 분자적 기전 이해와 신약 타깃 발굴에 크게 기여할 것으로 전망된다. ※ 논문명: A meta-analysis of single-nucleus expression quantitative trait loci linking genetic risk to brain disorders ※ 학술지: Nature Genetics (IF 29.0) ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41588-026-02541-x

2026-03-26

양자정보공학과 연구팀, 양자컴퓨터 핵심부품 TWPA 독자개발 성공

양자정보공학과 연구팀, 양자컴퓨터 핵심부품 TWPA 독자개발 성공 - 양자컴퓨터의 첨단 핵심부품 TWPA(투파) 순수 국내기술로 개발 완료 - 세계 최고 수준의 성능과 완성도 및 양산성을 확보한 국가전략기술 - 양자기술 핵심 소부장 국산화 및 세계시장을 겨냥한 상용화 교두보 ▲ (왼쪽부터) 양자정보공학과 정연욱 교수, 김영두, 고영우, 박종원 연구원 양자정보공학과 정연욱 교수 연구팀이 양자컴퓨터의 핵심부품이면서 동시에 국가 전략부품인 TWPA(투파: 진행파 파라메트릭 증폭기)의 독자 개발에 성공했다. 정연욱 교수와 김영두, 고영우, 박종원 연구원이 참여한 연구팀은 작년 12월 첫 워킹다이(WD) 웨이퍼를 얻은 이후, 현재 엔지니어 샘플(ES)을 국내외 연구자들에게 배포하고 성능을 검증하며 기술개발을 마무리하고 있다. 이번 TWPA의 개발은 칩의 설계부터 제작 및 패키징, 극저온 평가분석까지 전 과정을 본교에서 자체 기술로 진행하였다. ▲ (왼쪽) 양자정보공학과 연구진이 개발한 TWPA 패키지 모습 (오른쪽) TWPA 칩 사진 양자컴퓨터 기술은 최근 매우 빠른 속도로 발전하면서 산업화가 가속화되고 있으며, 초전도 기술은 글로벌 대기업이 주로 채택하는 대표적 양자컴퓨터 방식이다. 양자정보공학과 연구진은 세계적 수준의 초전도 양자칩 역량 전반을 보유하고 국내 초전도 양자컴퓨터 연구를 선도하고 있으며, 이미 20~50 큐비트 규모의 양자프로세서(QPU)를 공급한 바 있다. 양자컴퓨터의 기본은 0과 1을 중첩해서 데이터를 읽고 쓸 수 있는 큐비트이며, 양자 신호는 매우 작기 때문에 이를 잘 읽어내기 위해서 잡음이 없는 초정밀 신호증폭기가 필요하다. TWPA(투파: 진행파 파라메트릭 증폭기)는 양자컴퓨터를 작동하기 위해서 반드시 필요한 핵심 부품으로서, 양자역학의 원리가 허용하는 한도에서 잡음이 거의 없는 신호증폭기이다. 기술의 난이도가 매우 높아 극히 일부의 선도국가에서만 제작기술을 보유한 양자기술의 핵심 부품이다. ▲ 개발된 TWPA의 성능 데이터 및 최종 형태 사진 이번에 개발을 완료한 TWPA는 2,980 개의 조셉슨 접합으로 구성된 초전도칩이며, 양자컴퓨터 시스템에서 양자프로세서(QPU)와 함께 극저온에서 작동하는 대표적 핵심부품이다. 본교의 TWPA는 증폭률 20dB이상, 주파수 대역폭 1GHz 이상, 포화세기 –100dBm 이상, 삽입손실 1dB 이하 등 세계 최고 수준의 성능을 보유한 동시에 상용화를 위한 높은 수율과 양산성 및 패키징 기술까지 전 과정을 자체적으로 확보했기 때문에 국내 양자기술의 역량을 한단계 끌어올린 성과이자 향후 도약을 위한 중요한 이정표라고 할 수 있다. 한편, 고성능 TWPA 기술은 미국을 비롯한 선도국가 일부에서만 성공한 기술이며, 이를 포함한 파라메트릭 증폭기 기술은 이중용도(dual-use) 특성 때문에 첨단 반도체 기술과 함께 수출통제가 엄격하게 이루어지는 대표적 품목이다. ▲ 김영두 연구원이 TWPA 소자를 측정하고 있다 이번 연구개발을 주도한 김영두 연구원은 “설계부터 칩 제작까지 매우 빠른 속도로 이루어진 것은, 우리대학의 역량인 동시에 한국의 축적된 반도체 기술 덕분”이라고 말하며 “양자칩 세계 1등의 주역이 되고 싶다”고 포부를 밝혔다. 또한“저희 팀이 초전도 큐비트와 양자프로세서를 위한 칩 공정과 극저온 마이크로파 패키징을 수년간 꾸준히 개발하고 연구해 온 결과로 이번 TWPA 패키징도 설계 및 최적화가 매우 용이했다. 어느 새 우리에게 세계 선두권과 나란히 할 수 있는 초전도 양자기술 개발 역량이 축적되어 있는 것을 느꼈다.”라고 말했다. 정연욱 교수는 “이번 성과는 양자기술이 세계적으로 빠르게 산업화로 진행되는 시점에서 양자컴퓨터의 핵심부품 기술을 자체 확보했다는 점, 전략부품에 대한 수출통제에 대응할 수 있도록 최첨단 양자칩 전과정을 순수 국내 기술로 개발했다는 점, 그리고 상용화를 위한 수율과 양산성을 확보했다는 점 등 국내 양자 소부장의 전기를 마련하는 계기라고 본다”라고 밝혔다. 이어 “이 결과는 산업체로의 기술이전 또는 창업을 통해 상용화를 추진할 예정이며, 양자정보공학과 연구팀은 세계적인 경쟁력을 유지하도록 계속 연구개발을 지원할 예정이다. 본교는 글로벌 양자기술 협력 생태계의 일원으로서 양자기술의 실용화를 이끌 수 있는 인재를 양성하고, 국내외 양자기술을 선도하는 연구·교육 허브로서의 역할을 지속해 나가겠다.”고 덧붙였다. ※ TWPA(“투파”라고 읽음): 진행파 파라메트릭 증폭기(Traveling Wave Parametric Amplifier) ※ 양자한계 증폭기(Quantum-limited Amplifier): 양자역학적 한계 수준으로 잡음이 거의 없는 초정밀 신호 증폭 부품 ※ 조셉슨 접합(Josephson Junction): 초전도체를 이용한 터널링 양자소자의 이름이며, 반도체의 트랜지스터에 해당하는 역할을 하는 초전도 회로의 기본 구성요소 ※ 반도체 / 양자칩 개발과정: 크게 워킹다이(Working Die: WD, 동작샘플), 엔지니어 샘플(Engineer Sample: ES), 커스터머 샘플(CS: Customer Sample: 상용제품) 등 3단계로 구분 ※ 양자기술 및 양자컴퓨터 부품에 대한 수출통제 현황 - 미국, 유럽, 캐나다, 영국 등 양자기술 선도 국가들은 2024년부터 양자기술(quantum technology)과 양자컴퓨터 부품에 대한 대한 명시적 수출통제을 시행하고 있으며, 그 대표적 대상품목으로 TWPA(투파)를 포함한 파라메트릭 신호증폭기(parametric signal amplifier)와 양자한계 증폭기(quantum-limited amplifier) 및 저온 증폭기(crygenic amplifier) 등을 명시

2026-03-25

권대혁·양유수 교수팀, 암세포 ‘면역 회피’ 차단하는 이중 표적 mRNA 암 백신 개발

권대혁·양유수 교수팀, 암세포 ‘면역 회피’ 차단하는 이중 표적 mRNA 암 백신 개발 - 단일 지질나노입자로 수지상세포와 종양세포 동시 공략... 항원 회피 문제 해결의 실마리 - 강력한 항종양 효과 및 면역 기억 형성 확인, 암 재발 방지 및 맞춤형 치료 시대 앞당겨 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 양유수 교수, 권대혁 교수, 한국과학기술연구원 김예리 박사, 성균관대 박원범 박사 융합생명공학과 권대혁·양유수 교수 연구팀이 바이오기업 MVRIX와의 공동 연구를 통해 기존 mRNA 암 백신의 치명적 약점인 ‘항원 회피’ 문제를 극복할 수 있는 이중 표적 mRNA 암 백신 플랫폼 개발에 성공했다. 기존의 mRNA 암 백신은 우리 몸의 면역 체계에 암세포의 정보를 알려주는 ‘수지상세포’에만 집중해 왔다. 하지만 암세포가 백신이 인식하는 특정 정보를 스스로 없애버리는 ‘항원 회피’를 일으키면 치료 효과가 급격히 떨어지는 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 수지상세포와 암세포(췌장암, 방광암 등) 모두에 많이 존재하는 ‘DEC-205’ 단백질에 주목했다. 이 단백질을 표적으로 삼아 하나의 백신으로 면역세포를 훈련시키는 동시에 암세포를 직접 겨냥하는 ‘일석이조’의 전략을 세운 것이다. 연구팀은 혈액 속 콜레스테롤을 운반하는 단백질(ApoA1)의 성질을 이용해, 복잡한 화학 반응 없이도 암세포를 찾아가는 항체가 백신 배달체인 ‘지질나노입자(LNP)’ 표면에 스스로 달라붙게 하는 독창적인 기술을 개발했다. 이렇게 만들어진 ‘이중 표적 지질나노입자(dLNP)’는 기존 방식보다 암 조직 내 mRNA 전달력을 크게 높였으며, 특히 기존 백신들의 문제점이었던 간 축적 현상을 줄여 안전성까지 확보했다. 동물 모델을 이용한 실험 결과는 놀라웠다. 대장암 모델에 dLNP 백신을 단 두 번 투여한 것만으로도 암세포를 공격하는 T세포가 대거 증식하며 강력한 종양 억제 효과를 보였다. 유방암 모델에서도 우수한 생존 기간 연장 효과가 확인되었으며, 독성 부작용 또한 나타나지 않았다. 무엇보다 이번 연구의 핵심 성과는 ‘면역 기억’의 형성이다. 연구팀이 종양을 제거한 쥐에게 암세포를 다시 이식했을 때, 백신을 투여했던 그룹에서는 암세포가 자라지 못하는 현상이 관찰되었다. 이는 이 백신이 단순히 현재의 암을 치료하는 것을 넘어, 몸속 면역 시스템이 암세포를 기억하게 하여 향후 재발까지 방지할 수 있는 ‘예방적 백신’으로서의 가능성을 입증한 것이다. 양유수 교수는 “이번 연구는 면역세포에 표적을 교육하는 동시에 암세포가 그 표적을 숨기지 못하도록 강제하는 두 가지 전략을 하나의 플랫폼에 담아낸 것”이라며 “앞으로 환자 개개인의 특성에 맞춘 신생항원 치료제나 차세대 면역 항암 전략으로 발전시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 바이오의료기술개발 사업 지원으로 수행되었다. ▲ 이중 표적 mRNA 암백신 개요도 ▲ 이중 표적 mRNA 암백신의 효능 ※ 논문명: Dual-Targeting mRNA Cancer Vaccines for Simultaneous Antigen Presentation in Dendritic and Tumor Cells ※ 학술지: ACS Nano ※ 논문링크: https://doi.org/10.1021/acsnano.5c20535

2026-03-24

“임금 공개, 오히려 성별 임금 격차 키울 수도”… 성균관대 박태윤 교수, HBR 논문 게재

“임금 공개, 오히려 성별 임금 격차 키울 수도”… 성균관대 박태윤 교수, HBR 논문 게재 임금 공개(pay transparency) 정책이 노동 시장에 미치는 시사점을 분석한 경영대학 박태윤 교수의 연구가 세계적 경영 전문지인 하버드 비즈니스 리뷰(Harvard Business Review; HBR) 온라인판에 게재되었다. 이번 HBR 논문은 성균관대학교 박태윤 교수, 코넬대학교 Alice Lee 교수, 코넬대학교의 Sungyong Chang 교수의 공동 연구를 바탕으로 작성되었으며, 해당 연구는 Journal of Applied Psychology 게재를 앞두고 있다. 최근 미국을 비롯한 여러 국가에서는 노동시장에서의 정보비대칭성을 완화하고 성별 임금 격차와 같은 불공정한 임금 불평등을 줄이기 위해 임금 공개(pay transparency) 제도를 도입·확산하고 있다. 그러나 대부분의 제도는 ‘공개 여부’만 규정할 뿐, 공개되는 임금 범위(pay range width)의 적정 수준에 대해서는 명확한 기준을 제시하지 않고 있다. 그 결과, 동일 직무임에도 기업 간 임금 범위의 편차가 크게 나타나는 현상이 발생하고 있다. 예를 들어, 미국 캘리포니아주의 동일한 소프트웨어 엔지니어 직무에서 테슬라(Tesla)는 연봉 $83,000~$418,000의 범위를 제시하는 반면, 우버(Uber)는 $174,000~$194,000의 비교적 좁은 범위를 제시하고 있다. 박 교수 연구팀은 약 1,000만 건의 채용 데이터를 포함한 다수의 연구를 통해, 구인공고에 제시된 임금 범위가 넓을수록 여성 지원 비율이 감소한다는 것을 발견하였다. 이는 임금 범위의 중위값이 동일하더라도 범위가 넓을 경우 보상이 보다 불확실하게 인식되기 때문으로 해석된다. 특히 평균적으로 더 높은 위험회피 성향을 보이는 여성 지원자들은 상대적으로 좁은 임금 범위를 제시한 공고에 더 많이 지원하는 경향을 보였다. 이러한 지원 단계의 차이는 이후 임금 협상 단계에서도 이어진다. 좁은 임금 범위를 선택한 지원자는 넓은 범위를 선택한 지원자에 비해 임금 인상에 대한 기대 수준이 낮은 경향을 보였으며, 실제로도 약 $3,600 낮은 수준의 연봉을 요구하는 것으로 나타났다. 이러한 초기 연봉 격차는 승진, 보너스, 향후 연봉 상승에 누적되어 장기적인 임금 격차로 이어질 가능성을 시사한다. 즉, 위험회피 성향으로 인해 좁은 임금 범위를 선호하는 경향이 결과적으로 성별 임금 격차를 심화시킬 수 있음을 보여준다. 한편, 연구팀은 간단한 정보 제공 개입만으로 이러한 문제를 완화할 수 있음을 확인하였다. 임금 범위와 함께 “일반적인 시작 연봉 수준”과 “결정 기준(경험, 역량 등)”을 함께 제시할 경우, 여성과 남성 간 지원률 격차가 감소하고 임금 범위에 따른 협상 행동의 차이 또한 유의미하게 줄어드는 것으로 나타났다. 박태윤 교수는 이 연구를 기반으로 “기업은 단순 공개를 넘어, 지원자에게 의미 있는 정보를 제공해야 한다”며 “정책 입안자 역시 이러한 점을 고려해 임금 공개 제도를 설계할 필요가 있다”고 강조했다. 본 연구는 우리 대학의 학술연구지원사업(삼성학술 연구비)의 지원을 받아 수행되었다.

2026-03-24

김영국·박두선·손병민 교수팀, ‘움직이지 않는 전자’ 두 종류 동시 발견… 양자 물질 연구의 새 지평

김영국·박두선·손병민 교수팀, ‘움직이지 않는 전자’ 두 종류 동시 발견… 양자 물질 연구의 새 지평 - ‘카고메 격자’와 ‘콘도 효과’가 만드는 두 종류의 전자 정체 현상, 한 물질에서 세계 최초 포착 - 실험과 이론 계산으로 ‘위상학적 무거운 페르미온’ 시스템의 원형 물질 제시 ▲ (왼쪽 위부터) 공동 제1저자 성균관대 물리학과 이한오, 이철희 박사, 공동 교신저자 성균관대 김영국, 손병민, 박두선 교수, 경희대 장보규 교수 물리학과 김영국·박두선·손병민 교수 연구팀은 경희대학교 신소재공학과 장보규 교수팀과 함께, 금속 안에서 전자가 마치 교통체증에 걸린 것처럼 멈춰 서는 특이 현상을 서로 다른 두 가지 원리로 한 물질에서 동시에 일으키는 데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구는 현대 물리학의 난제로 꼽히던 ‘전자 정체 현상’의 상호작용을 밝혀내며 미래 양자 소자 설계의 새로운 길을 제시했다. 보통 금속 안의 전자들은 마치 고속도로 위의 자동차처럼 매우 빠르게 움직이며 전기를 흐르게 한다. 하지만 특수한 구조나 환경이 만들어지면 전자가 제자리에 멈춘 것처럼 아주 느릿느릿 움직이게 되는데, 이를 물리학에서는 ‘평평띠(flat band)’ 현상이라고 부른다. 아주 느리게 움직이는 전자는 서로 간의 영향력이 극대화되어, 전기 저항이 완전히 사라지는 초전도 현상 등 신비로운 양자 효과가 나타난다. 학계에서는 그동안 전자를 멈추게 하는 두 가지 대표적인 방법을 연구해 왔다. 첫 번째는 원자들을 대나무 바구니 무늬인 ‘카고메(Kagome) 격자’ 모양으로 배치해 전자가 길을 잃고 맴돌게 만드는 ‘기하학적 가둠’ 방식이다. 두 번째는 전자가 주변의 자석 성질을 가진 원자와 강하게 달라붙어 마치 무거운 짐을 진 것처럼 느려지게 만드는 ‘콘도 효과(Kondo effect)’ 방식이다. 이전까지 이 두 현상은 서로 다른 물질에서만 나타나는 별개의 사건으로 여겨졌다. 하지만 본교 공동연구팀은 ‘YbCr₆Ge₆’라는 특수 합금 물질을 정밀 분석한 결과, 이 두 가지 방식에 의한 ‘전자 정체 현상’이 한 곳에서 동시에 일어난다는 사실을 세계 최초로 발견했다. 마치 좁은 미로(카고메 격자)에 갇힌 자동차가 동시에 무거운 짐(콘도 효과)까지 싣고 있어 완전히 멈춰 서게 된 상황을 관측한 것과 같다. ▲ (위) 전자를 멈추게 하는 카고메 격자(왼쪽)와 콘도 효과(가운데)의 원리 및 두 현상이 공존하는 YbCr₆Ge₆ 구조(오른쪽). (아래) ARPES 측정으로 관찰한 실제 전자 구조. 수평의 '평평띠'는 전자가 멈춰 있음을 의미하며, 두 종류의 평평띠가 동시에 발견된 것은 이번이 처음이다 연구팀은 방사광 가속기라는 거대한 현미경을 이용해 이 물질의 내부를 들여다보았으며, 온도를 높이거나 낮추며 관찰한 결과 두 현상이 각기 다른 원리로 작동하면서도 서로 긴밀하게 연결되어 있음을 증명했다. 특히 이 두 현상이 만나면 물질의 성질이 완전히 바뀌는 ‘위상학적 상태’가 나타남을 이론적으로 증명해, 미래 양자 소자 설계의 핵심 이론을 정립했다. 손병민 교수는 “이번 연구는 따로 놀던 두 가지 물리학적 원리를 하나의 무대 위로 불러 모은 것과 같다”며 “이 ‘멈춰 선 전자’들을 우리가 원하는 대로 조절할 수 있게 된다면, 열 발생이 전혀 없는 컴퓨터나 지금보다 수만 배 빠른 양자 소자를 만드는 것도 가능하다”고 연구의 의의를 설명했다. 이번 연구 성과는 한국연구재단 기초연구사업의 지원으로 수행되었으며, 그 학술적 가치를 인정받아 세계적인 과학 전문지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 최근 게재되었다. ※ 논문명: Coexisting Kagome and Heavy Fermion Flat Bands in YbCr₆Ge₆ ※ 학술지: Nature Communications ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41467-026-70958-3

2026-03-20

성균관대-전북대 공동연구팀, 원자 수준 결함 제어로 차세대 ‘MXene’ 상용화 앞당겨

성균관대-전북대 공동연구팀, 원자 수준 결함 제어로 차세대 ‘MXene’ 상용화 앞당겨 - 전구체 기반 결함 공학 전략 확립으로 전자파 차폐 및 적외선 스텔스 성능 극대화 - 세계적 학술지 ‘Nano-Micro Letters’ 게재… 소재의 수명과 안정성 문제 동시 해결 신소재공학부 구종민 교수 연구팀은 전북대학교 신소재공학부 권한중 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 소재의 원자 수준에서 발생하는 결함을 정밀하게 조절하여 차세대 신소재인 ‘맥신(MXene)’의 성능을 획기적으로 높이는 데 성공했다. 연구팀은 ‘전구체 기반 결함 공학’이라는 새로운 전략을 통해 맥신의 전자파 차폐, 열 발생(줄 열), 그리고 열 감지 회피(적외선 스텔스) 성능을 대폭 향상시켰다. 이번 연구 결과는 맥신 소재가 가진 고질적인 문제였던 낮은 안정성과 성능 저하 문제를 해결함으로써 미래형 전자소자 및 국방 기술 분야에 새로운 이정표를 제시했다는 평가를 받는다. 맥신(MXene)은 금속 층과 탄소 층이 교대로 쌓인 2차원 나노 물질로, 전기 전도성이 뛰어나 ‘꿈의 신소재’로 불린다. 하지만 지금까지는 제조 과정에서 원자 배열에 미세한 구멍(공공)이나 산소가 불필요하게 달라붙는 등 ‘결함’이 생겨, 소재의 성능이 금방 떨어지거나 공기 중에서 쉽게 변질되는 단점이 있었다. 연구팀은 맥신을 만들기 전 단계인 ‘전구체’ 물질부터 정밀하게 제어하여 이러한 결함을 최소화했다. 마치 옷감의 실 조직을 처음부터 촘촘하게 짜서 구멍이 나지 않도록 만든 것과 같다. 이렇게 결함이 최소화된 맥신은 기존보다 훨씬 뛰어난 전기전도도(26,000 S/cm)와 열전도도(57 Wm-1K-1)를 나타냈다. 그 결과, 10마이크로미터(µm)라는 매우 얇은 두께에서도 스마트폰이나 통신 장비의 오작동을 막는 ‘전자파 차폐’ 성능이 90.5dB에 달하는 세계 최고 수준의 결과를 보였다. 또한, 아주 낮은 전압(1.5V)만 걸어주어도 263°C까지 순식간에 열이 발생하는 우수한 효율을 보였으며, 주변 온도보다 복사 온도를 낮추어 적외선 카메라에 포착되지 않게 하는 ‘열 감지 회피(스텔스)’ 성능까지 완벽하게 구현했다. 특히 주목할 점은 안정성이다. 기존 맥신은 물에 분산하면 산화현상으로 인하여 시간에 따라 성능이 급격히 떨어졌으나, 이번에 개발된 맥신은 일년(12개월)이 지나도 95% 이상의 성능을 유지하는 탁월한 산화안정성 및 내구성을 입증했다. 구종민 교수는 “이번 연구는 원자 수준에서 결함을 제어하는 것이 소재의 전체적인 성능과 수명을 결정짓는 핵심임을 밝혀낸 것”이라며 “앞으로 첨단 전자 기기, 에너지 소자, 그리고 적외선 위장이 필요한 국방 산업 등 다양한 분야에서 맥신의 실용화를 앞당길 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구는 성균관대 투파일 하산(Tufail Hassan) 박사와 전북대 이도연 연구원이 공동 제1저자로 참여했으며, 나노 분야의 세계적 권위지인 ‘나노-마이크로 레터스(Nano-Micro Letters, IF 36.3)’에 게재되었다. 또한 한국연구재단의 나노 및 소재사업, 기초연구실사업, 중견연구자지원사업의 지원으로 수행되었다. ▲ [그림 1] a) 전구체의 결함 제어를 통한 맥신의 결함함을 제어하는 기술 모식도, b) Ti 와 탄소의 공공결함 및 산소의 치환결함에 따른 전구체 및 맥신의 전기전도도 결과, c) 맥신 결함 최소화를 통한 산화안정성 및 물성 유지도 평가 결과. 이러한 결과는, 전구체 기반 결함 제어 공학을 통하여, 맥신소제의 전기전도도 향상, 산화안정성 향상, 및 다양한 물성 유지도 향상을 확보할수 있음을 의미함. ▲ [그림 2] 전구체 기반 결함제어 공학을 통하여, 맥신 소재의 다양한 응용 특성 향상을 확보함: a) 전자파차폐 응용, b) 줄 히팅 응용, c) 적외선 위장 기술 ※ 논문명: Quantitative Defect–Property Correlations in Ti3C2Tx MXenes via Precursor-Controlled Defect-Engineering ※ 학술지: Nano-Micro Letters ※ 논문링크: https://doi.org/10.1007/s40820-026-02106-x

2026-03-20