KAIST, 10배 이상 생체신호 정밀 측정 ‘SUPPORT’개발

최근 유전공학 기술의 발전으로 형광현미경을 활용해 살아있는 생체조직 내 신호를 형광신호로 변환하여 연속적으로 촬영하고 측정하는 기술들이 개발되어 활용되고 있죠. 그러나, 생체조직에서 방출되는 형광신호가 미약하기 때문에 빠르게 변화하는 신경세포의 전기신호 등의 신호를 측정할 경우, 매우 낮은 신호대잡음비를 가지게 되어 정밀한 측정이 어려워지게 됩니다. 형광신호 : 특정 생체 신호의 변화에 비례하여 빛(형광)의 밝기가 변화 KAIST는 전기및전자공학부 윤영규 교수 연구팀이 기존 기술 대비 10배 이상 정밀하게 생체 형광 신호 측정을 가

DGIST, 학연융합 연구로 광학 분야 세계적 학술지에 논문 게재

DGIST ‘학연융합 연구팀(화학물리학과 이재동 교수, 바이오융합연구부 김현민 부장)’이 ‘초분해능 비선형 초고속 이미징 분광법’ 기술을 개발했습니다. 학사부와 연구부의 공동 연구로 나타난 우수한 결실인데요. 연구 결과는 광학 분야 상위 4.5%의 국제학술지인 ‘PhotoniX’에 게재됐습니다. 기존의 광학현미경은 물리적 회절한계를 지니고 있어, 입사파를 이용하는 광원이 장착된 광학현미경은 그 파장의 절반에 해당하는 물체의 크기와 물체 간 거리를 구분하지 못한다는 단점이 존재합니다. 이를 해결하기 위해 입사파를 대신하여 형광체를 활

마스크 하나로 선명한 3D 홀로그래픽 센서 구현

일반카메라에 비해 홀로그래픽 카메라는 물체의 3D 정보를 획득하는 능력 덕분에 현실감 있는 영상을 제공합니다. 하지만 기존 홀로그래픽 카메라 기술은 광파(光波)의 간섭 현상을 이용하여 빛의 파장·굴절률 등을 측정하는 장치인 간섭계를 사용하여 복잡하고 주변 환경에 민감한 단점이 있는데요. KAIST는 물리학과 박용근 교수 연구팀이 3차원 홀로그래피 이미징 센서 기술의 새로운 도약을 이뤘다고 23일 발표했습니다. 연구팀은 복잡한 간섭계를 사용하지 않는 혁신적인 홀로그래피 카메라 기술을 발표했는데요. 이 기술은 마스크를 이용해 빛의 위상

수소차 연료전지 촉매 1000배 이상 저렴해진다

미래 에너지원으로 주목받고 있는 수소 연료전지가 기존 귀금속 백금 소재 대비 1,000배 이상 저렴한 소재로 개발됐습니다. KAIST 신소재공학과 조은애 교수 연구팀이 POSTECH 화학공학과 한정우 교수 연구팀과 공동연구를 통해 백금을 대체할 수 있는 비귀금속 촉매를 개발하고, 해당 소재의 고활성 메커니즘을 규명하는 데 성공했다고 22일 밝혔는데요. 수소차에 사용되는 양이온 교환막 연료전지(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)는 전극 촉매로 많은 양의 백금 촉매를 사용합니다. 특히, 연료전지

고효율·대면적 유기 태양전지 개발

큰 면적에서도 높은 효율을 내는 유기 태양전지가 개발됐습니다. 차세대 태양전지로 주목받고 있는 유기 태양전지의 상용화에 한 걸음 더 다가설 예정인데요. UNIST 화학과 김봉수 교수팀은 KIST 차세대 태양전지 연구센터 손해정 박사팀과 공동으로 고효율의 대면적 유기 태양전지 소재를 개발했습니다. n형 반도체와 p형 반도체가 섞이는 혼화성을 조절해 기존 대면적 유기 태양전지 효율 저하의 원인인 유기 소재의 뭉침 현상을 제어했습니다. 유기 태양전지는 현재 상용화된 실리콘 태양전지보다 가볍고 유연성을 가지며, 반투명하게 제작할 수 있어

플라스틱 친환경 생산 공정 촉매 개발됐다

세계 유수의 화학 기업들은 일상에서 널리 쓰이는 플라스틱의 하나인 폴리우레탄을 만들기 위해 염산을 촉매로 사용합니다. 그런데 이는 많은 독성 폐수를 발생시키는 문제가 있습니다. 염산을 친환경적인 고체 형태의 산 촉매로 대체하고자 하는 연구를 지난 20여 년간 진행됐는데요. 낮은 반응 선택도와 빠른 촉매 비활성화 문제로 한계에 부딪혔습니다. 그런데, 최근 국내 연구진이 염산 촉매 기반 공정의 단점을 극복할 수 있는 획기적 고체산 촉매를 개발하여 화제입니다. KAIST 생명화학공학과 최민기 교수 연구팀이 인하대학교 화학공학과 이용진 교

전기차 배터리 열폭주 해결 가능?

국내 연구진이 전기차의 주요 동력원인 리튬 이온 배터리의 열폭주[1] 메커니즘을 규명하고, 이를 개선할 핵심 기술을 확보했습니다. 전기 자동차 보급량이 증가함에 따라 동력원인 리튬 이온 배터리의 안전성 확보가 매우 중요해지는데요. 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 전기차용으로 많이 사용되어 오고 있으나, 여러 기계적/전기적 남용으로 인하여 배터리가 폭발하는 열폭주가 발생합니다. 이는 운전자와 차량 자체의 안전을 심각하게 위협 할 수밖에 없죠. 게다가, 하이 니켈계 양극재 사용으로 인한 소재의 열적 안정성 저하는 열폭주의 주요

대체육 풍미 향상을 위한 미생물 세포공장?

친환경적이며 고품질의 식품 및 미용품에 대한 수요가 증가하고 있죠. 미생물은 중요한 키가 될 수도 있다는 연구 결과가 나왔습니다. KAIST는 생물공정연구센터 최경록 연구교수와 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 ‘식품 및 화장품 생산을 위한 미생물의 시스템 대사공학’논문을 발표했다고 26일 밝혔는데요. 관련 연구의 논문은 네이처(Nature) 誌가 발행하는 ‘네이처 생명공학 리뷰(Nature Reviews Bioengineering)’의 초청으로 준비한 것으로 동료심사를 거쳐 온라인 게재됐습니다. 시스템 대사공학은 석유에 대한 의존도

표준연, 6G 주도권 선점할 전자파 측정표준 확립

정부가 6G[1] 연구에 총 1조원을 투자해 2028년 상용화를 달성하겠다고 밝혔었죠. 그래서, 6G에 사용할 주파수를 두고 관심이 집중되고 있습니다. 이 같은 첨단기술 개발에는 관련 표준 확립이 선행되어야 하나, 6G 후보주파수로 거론되는 서브테라헤르츠(Sub-THz) 주파수 대역에서 전자파 측정표준이 미비해 기술의 신뢰성을 검증하기 힘든 실정인데요. 최근, 한국표준과학연구원(KRISS)이 6G 후보주파수 대역에 대한 전자파 측정표준을 개발했습니다. 이번에 개발한 표준은 6G 후보주파수로 유력한 D대역(110~170 GHz, 기가

대면적 고성능 이차원 반도체 전자소자 개발

대면적으로 제작 가능한 고성능 이차원 반도체 전자소자가 개발되어 고집적 한계에 직면한 실리콘 반도체 소자의 대안으로 주목받고 있습니다. 한국연구재단은 조정호 연세대학교 교수와 강주훈 성균관대학교 교수 공동연구팀이 이온이 주입된 형태의 절연층을 활용한 고성능 대면적 이차원 반도체 전자소자 개발에 성공했다고 밝혔는데요. 두께가 원자 단위인 이차원 반도체 소재[1]는 고집적도의 칩 생산이 가능하지만 이론 대비 성능이 낮고 대면적 제작이 쉽지 않아 제품화에 어려움이 있었습니다. 연구팀은 전기적 특성이 우수하고 대면적 생산이 가능한 이차원

바사삭 감자 칩도 안 부서지게 집는다!

감자 칩도 부스러지지 않게 집는 만능 집게, 근육의 부담을 줄여주는 착용형 팔꿈치 수트 등을 만들 수 있는 로봇 부품 기술이 개발됐습니다.UNIST 신소재공학과 김지윤 교수팀과 기계공학과 배준범 교수팀은 부드럽고 유연한 소프트 로봇의 장점을 극대화할 수 있는 부품인 ‘소프트 밸브’ 기술을 개발했는데요. 튜브 형태의 이 부품은 외부 자극을 감지해 전기 없이 구동부 움직임을 정밀하게 조종하는 이중 기능 부품입니다. 전기 없이 움직일 수 있어 수중이나 스파크가 튀는 환경에서 안전하게 쓸 수 있으며, 이중 기능 부품으로 로봇의 경량화가 가

신기루처럼 사라지는 중간체의 모습

화학반응은 반응물에서 생성물이 생겨나는 일종의 성장 과정에서 중간 단계인 ‘중간체’가 만들어지는데요. 사진과 영상으로 기록할 수 있는 사람의 청소년기와 달리, 화학반응 도중 빠르게 생성되었다가 사라지는 중간체의 모습을 기록하는 것은 매우 어렵다네요. 그런데 최근 기초과학연구원(IBS) 분자활성 촉매반응 연구단 장석복 단장(KAIST 화학과 특훈교수) 연구팀은 자연에 풍부한 탄화수소를 고부가가치의 물질인 질소화합물로 변환시키는 화학반응에서 생겼다가 사라지는 ‘전이금속-나이트렌[1]’ 중간체의 구조와 반응성을 세계 최초로 규명에 성공했

버려지는 에너지로 세포·전기 에너지 만든다?

국내 연구진이 일상생활에서 버려지는 에너지를 인체로 전달하여 세포 에너지와 전기 에너지를 동시에 생산할 수 있는 신기술을 개발했습니다. 한국연구재단은 이상민 교수(중앙대학교)와 홍진기 교수(연세대학교) 공동연구팀이 인체로 전자기장이 전달될 때 국소 부위에 전기장이 집중된다는 현상을 발견하고, 이를 통해 배터리, 전선, 심지어 발전기도 없이 전기 자극과 전기 발전을 동시에 구현하는 동기식 에너지 생성 원천 기술을 개발했다고 밝혔는데요. 전기 자극은 비침습적이며 화학물질 없이 세포의 활성화를 유도하는 치료법으로 가장 유망한 스마트 헬스