[더테크 전수연 기자] KAIST는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 기술 혁신, 원료 공급 최적화 및 인프라를 통해 바이오 제조의 확장을 포함한 경쟁력 확보 전략 수립에 대한 논문을 네이처 화학공학지에 제시했다고 24일 밝혔다. 최근 신진 대사 공학과 합성 생물학의 급성장은 전통적인 화석 자원에 의존하는 제조 공정을 바이오 기반 대안으로 전환할 수 있는 잠재력을 보여주고 있다. 미생물 세포 공장을 통해 화학물질과 재료를 생산하는 바이오 기반 기술은 빠르게 발전하고 있으며 이는 각각 5.7조 달러, 9.2조 달러, 22.5조 달러의 시장규모를 가진 화학, 식품 및 소비재 등 다양한 산업 부문에 혁신적인 변화를 가져오고 있다. 이는 2조 달러 규모의 제약시장 보다도 훨씬 크다. 이 교수는 중요하게 떠오른 바이오 제조 확장, 특히 범용화학물질 생산 등 대체 불가능하지 않은 바이오기술 (not non-fungible)을 위해 풀어야 할 세 가지 주요 과제를 제시했다. 우선 미생물 세포 공장의 TRY(titer, rate, yield; 농도, 속도 및 수율)를 최대화하는 것으로 기존 대사공학에 데이터 과학, 인공지능 및 로봇 공학의 통합을 통해 이러한 역량을 강화해야
주간 'Tech Point’는 금주의 소식을 톺아보고 정리한 뉴스 큐레이션 콘텐츠입니다. 한 주를 돌아보며 독자 여러분께 한 번 더 알려드리고 싶은 소식과 그 외 이슈들을 함께 모아봤습니다. [더테크=전수연 기자] 7월 2주차 ‘주간 Tech Point’는 삼성전자의 ‘갤럭시 언팩’ 소식부터 살펴보겠습니다. 삼성전자는 10일(현지시간) 프랑스 파리에서 갤럭시 언팩 2024 행사를 열고 새로운 폴더블 폼팩터, 갤럭시 AI를 결합한 갤럭시 Z 폴드6와 갤럭시Z 플립6를 공개했습니다. 이번 갤럭시Z 6시리즈는 퀼컴의 갤럭시용 스냅드래곤8 3세대 모바일 플랫폼이 탑재됐습니다. 해당 칩셋은 AI 프로세싱을 최적화하며 그래픽 등 전반적인 성능이 개선됐습니다. 방열 시스템도 Z 폴드6는 더 커진 베이퍼 챔버를, Z 플립6는 시리즈 처음으로 베이퍼 챔버를 탑재했습니다. 갤럭시Z 6시리즈는 갤럭시 AI 기능을 통해 사용자의 생산성을 한 단계 높은 차원으로 끌어 올렸습니다. 작성된 내용을 번역, 요약하는 노트 어시스트는 음성 녹음 텍스트 변환 기능이 추가됐으며 PDF 형식의 문서에서 흐트러짐 없이 번역을 진행하는 PDF 오버레이 번역은 최적화된 생산성을 지원합니다. AI
[더테크=조재호 기자] 카이스트가 저출생·고령화라는 국가의 인구 위기 상황을 위해 정부와 협력한다. 카이스트는 11일 대통령직속 저출산고령사회위원회와 ‘저출생·고령화 공동대응’을 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 협약식에는 두 기관의 주요 관계자들이 참석했다. 이번 업무협약은 초고령사회에 대비한 첨단 기술 개발 및 관련 산업 육성과 저출생 위기 대응을 위한 다자녀 가정 대상 대입 전형 확산 노력을 중심으로 상호 협력한다. 현재 카이스트는 초고령 사회를 포함한 미래 사회의 인류와 지구가 당면한 문제를 해결하기 위한 기술개발 연구를 진행하고 있다. 특히, 인류 수명 증가에 대비한 △바이오, 인공지능, 로봇 등을 활용한 치매·대사·면역 등의 생체 기능 향상 기술 △근력·시력·청력 등 물리적 신체기능 향상 기술 △맞춤형 치료기술 △관련 의료기기 기술 등 고령인구의 생체 기능을 향상해 건강한 생활을 지원하는 청노화 기술개발에 주력하고 있다. 위원회는 이번 업무협약을 계기로 관계부처와 함께 카이스트에서 진행 중인 관련 연구개발 사업들이 고령자들의 실생활에 적용될 수 있도록 지원하고 관련 산업을 육성하는 방안도 적극 추진해 나갈 예정이다. 아울러 카이스트는 현재 시행
[더테크=조재호 기자] 카이스트 연구진이 진청색 페로브스카이트 LED의 색상 불안정성과 밝기를 확보한 기술을 선보였다. 카이스트는 10일 이정용 전기및전자공학부 교수 연구팀이 높은 색 순도를 지녀 차세대 디스플레이로 주목받는 진청색 페로브스카이트 LED의 색 불안정성과 낮은 밝기 문제를 획기적으로 해결했다고 밝혔다. 연구팀은 점차 높은 색 순도를 요구하는 디스플레이 업계의 발전 방향에 따라 페브로스카이트 LED 중 진청색 LED의 고질적인 문제점을 효과적으로 해결하는 기술을 개발했다. 먼저 색 불안정성을 유발하는 원인인 이온 이동에 의한 상 분리 현상을 일으키는 할라이드 이온 통로를 막을 수 있는 물질을 선택하고 전략적으로 막아 이온 이동을 효과적으로 억제했다. 아울러 해당 전략을 적용할 수 있는 물질의 후보군을 선택해 탄소 사슬의 길이 변화에 따른 성능변화 경향 및 생 안정성 경향을 확인해 진청색 페로브스카이트 LED의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 관점을 제시했다. 해당 연구를 통해 지금까지 보고된 진청색 페로브스카이트 LED 중 가장 높은 밝기인 2700nit를 보고했다. 이는 햇빛이 강하게 내리비치는 야외 조명환경에서 디스플레이가 잘 보이지 않는 야
[더테크=조재호 기자] 국내 연구진이 뇌 기능 이상을 일으키는 뇌전증 발작 과정을 규명하고 새로운 진단 기준을 제시했다. 이와 함께 난치성 뇌전증 환자를 위한 혁신 RNA 치료제 개발을 예고했다. 카이스트는 9일 이정호 의과대학원 교수팀이 뇌세포 특이적 돌연변이에 의한 소아 난치성 뇌전증 동물 모델과 환자 뇌 조직 연구를 통해 뇌전증이 발생할 수 있음을 규명했다고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구에서 얼마나 적은 수의 특정 유전자 변이 세포가 누적되면 전체 뇌 기능 이상을 유도하는 뇌 질환 발생으로 이어질 수 있는지 확인하고자 마우스 질병 모델과 인체 조직을 이용한 중개의학적 연구를 진행했다. 연구에 따르면 실험용 쥐의 뇌 조직에서 돌연변이가 8천에서 9천 수준으로 나타날 때부터 뇌전증 발작을 일으키고 관련된 병리가 나타남을 관찰했다. 이를 난치성 뇌전증 환자의 뇌조직에서 대용량 유전정보 증폭 시퀀싱을 진행해 비율을 측정했다. 그 결과 최소 0.07%에 이르는 뇌전증 유발 체성 돌연변이를 관찰했다. 이를 통해 난치성 뇌전증의 돌연변이 유전자 진단에서 새로운 기준을 마련할 수 있었다. 아울러 극미량의 돌연변이 신경세포가 다양한 뇌 질환을 유발하는데 관여한다는 점도
[더테크=조재호 기자] 국내 연구진이 차세대 인터페이스 기술이 활성화된 고용량·고성능 AI 가속기를 개발했다. 대규모 AI 시스템 구축 비용을 감소시킬 수 있을 것으로 예상된다. 카이스트는 8일 정명수 전기및전자공학부 교수 연구팀이 차세대 인터페이스 기술인 CXL(Compute Express Link)이 활성화된 고용량 GPU의 메모리 읽기·쓰기 성능을 최적화하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 일반적으로 AI 개발에 활용되는 GPU의 메모리 용량은 수십 기가바이트(GB)에 불과해 단일 GPU만으로는 모델을 추론·학습하는 것은 불가능하다. 대규모 AI 모델에 필요한 메모리를 확보하기 위해서 GPU 여러 대를 연결하는 방법을 선택하는데 이 방법은 GPU 가격으로 인해 총소유비용(TCO·Total Cost of Ownership)을 과하게 높아진다. 이에 차세대 연결 기술인 CXL을 활용해 대용량 메모리를 GPU에 직접 연결하는 CXL-GPU 구조가 다양한 산업계에서 검토되고 있다. 다만 고용량이라는 특징만으로 AI 서비스에 활용되기 어렵다. 대규모 AI 서비스는 용량만큼이나 GPU에 직접 연결된 메모리 준하는 성능이 나올 때 실제 서비스에 활용될 수 있다. 연구진은
[더테크=조재호 기자] 국제공동연구진이 인공지능(AI)를 통해 배터리 표면만 보고 구성 원소나 충·방전 상태를 확인할 수 있는 인식 기술을 개발했다. 카이스트는 2일 홍승범 신소재공학과 교수가 한국전자통신연구원(ETRI), 미국 드렉셀대학과 공동연구를 통해 다양한 구성과 충·방전 사이클을 지닌 NCM 양극재 사진을 합성곱 신경망 기반 AI에 학습시켜 해당 배터리의 상태를 99.6% 정확도로 확인할 수 있는 방법론을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 반도체 공정에서 웨이퍼의 불량 검수를 위해 활용되는 주사전자현미경(SEM)을 활용해 열화된 배터리 소재에서 입자가 깨지고 부서지는 형상으로부터 신뢰성을 예측하는 것에 착안했다. 표면을 검수해 상태를 확인해 불량률을 줄일 수 있다면 획기적일 것이라는 판단에서다. 여기에 자율주행차에 적용하는 합성곱 신경망 기반 AI에 배터리 소재 표면을 학습시켜 양극재의 원소 함량과 충·방전 사이클 상태를 예측해보는 시도를 진행했다. 이러한 방법론은 첨가제가 들어간 양극재에도 적용할 수 있는지 확인한 결과 구성은 정확히 예측하는 반면 충·방전 상태는 정확도가 낮다는 단점을 확인했다. 이에 연구진은 향후 다양한 공정을 통해 만들
[더테크=조재호 기자] 카이스트 연구진이 지방세포를 전 단계인 줄기세포로 변화 및 탈분화해 지방조직의 물리적인 크기를 줄이는 등 전략을 제시했다. 이는 지방세포의 활성화를 통해 체내 신진대사 변화를 통해 비만이나 당뇨 등 대사성 질환의 제어한 것으로 화제를 불러 모았다. 카이스트는 1일 서재명 의과학대학원 연구팀과 임대식 생명과학과 교수 연구팀이 공동 연구를 통해 대사성 질환의 새로운 치료 전략을 규명했다고 밝혔다. 지방조직은 식사 후 여분의 칼로리를 지방으로 저장하고 호르몬을 분비하는 내분비기관의 역할을 한다. 이 두 가지 중 하나라도 이상이 생기면 대사 체계가 무너지면서 당뇨 혹은 비만 같은 대사질환에 걸린다. 그러나 이 두 기능을 관장하는 분자 수준의 기전은 아직까지 알려지지 않았다. 연구팀은 히포 신호전달체계의 얍타즈(YAP/TAZ) 단백질에 주목해 이 단백질의 지방세포 관련 기능을 규명했다. △식사 유무에 따라 지방조직의 얍타즈의 활성상태가 변화 △단백질의 활성이 지방조직의 크기를 직접적으로 조절 △에너지소비와 포만감을 관장하는 랩틴이라는 호르몬 생성에 얍타즈가 직접적으로 관여한다는 점 등을 밝혔다. 생채 내에서 활성화된 얍타즈의 역할을 규명하기 위
[더테크=조재호 기자] 카이스트가 미래 유망 나노 소재의 최신 연구 동향을 알아보고 비전을 전망하는 학술대회를 연다. 카이스트는 7월 1일부터 이틀간 대전 본원에서 ‘ACS 나노 서밋 2024’를 개최한다고 28일 밝혔다. 이번 행사는 나노재료과학 분야의 권이 있는 학술지인 ACS 나노 편집위원단 18인이 참여한다. ACS 나노는 미국화학회에서 2007년부터 발간하고 있는 나노분야 월간 학술지다. 나노 관련 연구를 폭넓게 소개하고 있으며 연간 2000편의 논문 발표, 총 인용 22만여회, 저널 임팩트 팩터 15.8을 기록해 나노과학 및 나노기술 분야에서 1위로 꼽히는 국제적인 권위를 지닌 학술지다. 카이스트는 지난 2020년부터 차세대 유망 소재 분야의 세계적인 석학들을 초청해 혁신적인 성과를 공유하는 ‘이머징 소재 심포지엄’을 매년 개최해왔다. 올해는 ACS 나노의 서밋 행사와 협력해 유망 나노 소재 최신 연구를 전달할 예정이다. 행사 1일차 오전에는 플렉서블 및 나노바이오 소재 글로벌 석학으로 꼽히는 시아오동 첸 난양공대 교수가 ‘고신뢰성 유연 소자 제조’를 주제로 강연을 진행한다. 이와 함께 17인의 ACS 나노 편집장이 △나노기술 및 웨어러블·뉴모로픽
[더테크=조재호 기자] 카이스트 연구진이 세포들의 구형 집합체인 스페로이드를 대규모 어레이로 제작해 실험을 진행할 수 있는 플랫폼을 개발했다. 약물 반응 및 질병 매커니즘을 조사할 수 있는 고효율·고정밀 체외 스크리닝에 응용이 기대된다. 카이스트는 박제균 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 다양한 스페로이드 어레이(배열)를 맞춤형으로 손쉽게 제작하고 이를 구획화해 다중 시약 처리를 할 수 있는 조립형 마이크로어레이 플랫폼을 개발했다고 27일 밝혔다. 이전까지 단일 조건의 스페로이드를 대규모로 제작하는 방법은 다중 약물 스크리링이 어려웠다. 반대로 다중 약물 스크리닝이 가능한 방법은 대규모 제작이 힘든 한계가 있어 두 가지 장점을 동시에 만족하는 플랫폼이 없었다. 연구팀은 조립식플랫폼의 핵심기술인 행잉드롭 마이크로어레이, 그래디언트블록, 오목 기둥 마이크로어레이를 개발하고 이들의 조립 방식에 따라 달라지는 스페로이드 어레이 기반 종양 모델의 제작 방법과 분석 방법을 발표했다. 연구팀은 10가지의 다른 세포 조성을 가지며, 조성 별로 10개의 스페로이드가 존재하는 총 100개의 삼중 배양 스페로이드로 구성된 어레이를 단 세 번에 세포 혼합용액 주입으로 생성하는데 성공
[더테크=조재호 기자] 카이스트 연구진이 생성형 인공지능 (AI)를 활용해 화학 응용 분야에서 활용되는 금속 유기 골격체의 특성을 예측해고 새로운 재료를 자동으로 생성하는 챗봇 시스템을 개발했다. 카이스트는 26일 김지한 생명화학공학과 교수 연구팀이 AI 모델을 활용해 금속 유기 골격체(Metal-Organic Frameworks, MOFs)의 특성을 예측하고 새로운 재료를 자동으로 생성하는 챗봇(ChatMOF)을 개발했다고 밝혔다. 최근 AI가 발전했지만 재료 과학에서 그 잠재력을 활용하기에는 여전히 물질의 복잡성과 재료별 데이터의 부족이라는 한계점이 존재했다. 김지한 교수팀이 개발한 챗MOF는 재료 분야에서 전통적인 머신러닝 모델과 거대언어모델(LLM)을 결합한 접근 방식으로 계산 및 머신러닝 도구에 대한 초심자들의 격차를 줄일 수 있는 잠재력을 지녔다. 챗MOF는 인공지능의 능력과 재료 과학의 복잡성을 융합했다. 이 시스템은 검색 및 예측 작업에서 각각 96.9%, 95.7%의 높은 성공률을 보였다. 구조를 역설계하는 작업에서도 87.5%의 정확도를 달성했다. 김지한 교수는 “챗MOF는 재료 과학 분야에서 AI의 자율성을 달성하기 위한 중요한 진전을 나
[더테크=조재호 기자] 카이스트가 반도체 소자에서 발생하는 열을 컴퓨터에 활용하는 방법을 제시했다. 카이스트는 25일 신소재공학과 김경민 교수 연구팀이 산화물 반도체의 열-전기 상호작용에 기반한 열 컴퓨팅(Thermal computing) 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 전기-열 상호작용이 강한 ‘모트 전이’ 반도체를 활용했다. 이 소자에 열을 저장하고 전달 기능을 최적화에 열을 이용한 컴퓨팅을 구현했다. 개발된 열 컴퓨팅 기술은 기존 CPU와 GPU 같은 디지털 프로세서보다 100만분의 1수준의 에너지만으로도 경로 찾기 등과 같은 복잡한 최적화 문제를 풀 수 있었다. 이번 연구는 낮은 열전도도와 높은 비열을 지닌 폴리이미드 기판에 모트 전이 반도체 소자를 제작해 소자에서 발생한 열이 기판에 저장될 수 있도록 했다. 이렇게 저장된 열은 일정 시간 유지되며 시간적 정보 역할을 했다. 아울러 이 열은 이웃 소자로 전파되는데 이는 공간적 정보 역할을 했다. 이처럼 열 정보를 시공간적으로 활용한 컴퓨팅을 수행할 수 있었다. 김경민 교수는 “이번 연구의 의미는 기존에 버려지던 열을 컴퓨팅에 활용할 수 있다는 개념을 최초로 제안한 데 있다”며 “열 컴퓨팅 기술
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UPDATE: 2024년 11월 21일 11시 13분
