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차세대 반도체 기반 양자기술의 핵심‘산화아연 스핀 큐비트’세계 최초 규명
양자정보공학과 및 성균나노과학기술원 서호성 교수 연구팀이 미국 위스콘신-매디슨대, 워싱턴대 등과의 국제 공동연구를 통해, 산화아연(ZnO) 반도체 내부에 존재하는 특정 원자 결함 구조가 미래 양자컴퓨터, 양자통신, 양자센서의 핵심 요소인 ‘스핀 큐비트(Qubit)로 활용될 수 있는 우수한 특성을 갖추고 있음을 세계 최초로 규명했다. 이번 연구 결과는 양자정보과학 분야 최고 권위 학술지인 ‘PRX 퀀텀(PRX Quantum)’에 게재되며 전 세계 학계와 산업계의 이목을 집중시키고 있다. 고체 결정 속 점결함에 갇힌 전자스핀은 상온에서도 동작이 가능하고 양자정보를 오래 유지할 수 있어, 양자컴퓨터는 물론 양자통신과 초정밀 양자센서를 구현할 핵심 기술로 전세계적으로 활발히 연구되고 있다. 다이아몬드 내부의 NV센터가 가장 대표적인 후보이지만, 다이아몬드는 대면적 고품질 결정을 만들기 어렵고, 반도체 소자 공정도 까다로워, 고성능 양자정보 소자의 집적화와 양산에 큰 걸림돌이 되어 왔다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 반도체 산업에서 이미 널리 활용되어 물성이 잘 알려진 ‘산화아연’에 주목했다. 산화아연은 핵스핀이 거의 없는 ‘자기적으로 조용한’ 소재인 데다 초고순도 결정 성장이 가능해 이상적인 큐비트의 모체로 꼽힌다. 연구팀은 슈퍼컴퓨터를 활용한 최점단 양자 시뮬레이션 기법들을 집약해 주기율표 전반의 후보 결함들을 체계적으로 탐색한 끝에, 아연(Zn) 원자 자리에 몰리브데넘(Mo) 원자를 넣고 바로 옆의 산소 원자 하나를 빼낸 ‘몰리브데넘-산소 공공 복합 결함’을 설계하고 그 특성을 정밀 분석했다. 분석 결과, 이 결함 구조는 빛을 비추면 높은 효율로 가시광선 영역에서 밝고 선명한 빛을 방출하는 것으로 나타났다. 특히 빛을 낼 때 결정의 진동으로 에너지가 새어 나가는 정도를 나타내는 후앙-리스(Huang-Rhys) 인자가 기존에 알려진 산화아연 결함들 보다 훨씬 작아 양자광원에 적합한 선명한 빛을 낼 수 있음을 확인했다. 또한 이 결함의 전자스핀은 주변의 자기 노이즈 속에서도 양자정보를 약 4밀리초(ms, 1000분의 4초)에 달하는 매우 오랜 시간동안 안정적으로 유지하는 것으로 나타났다. 여기에 강한 스핀-궤도 결합과 안정적인 대칭 구조가 더해져, 스핀 큐비트 상태를 단 한 번의 측정으로 정확히 읽어내는 고신뢰도 ‘단일샷 판독(single-shot readout)’이 가능함을 이론적으로 규명했다. 단일샷 판독은 양자 오류 보정과 양자 네트워크 구현에 반드시 필요한 핵심 기술이다. 연구를 주도한 서호성 교수는 “이번 연구는 대표적인 산화물 반도체인 산화아연에서 안정적인 딥레벨(deep-level) 스핀 큐비트가 가능하다는 것을 처음으로 제시한 성과”라며 “성숙한 산화물 반도체 성장·공정 기술과 결합하면, 집적과 확장이 가능한 양자 광원·양자 센서·양자 네트워크 플랫폼으로 발전해 나갈 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구에는 성균관대 박태준 박사과정 연구원이 위스콘신-매디슨대 연구진과 공동 제1저자로 참여했으며, 서호성 교수는 워싱턴대 카이메이 푸(Kai-Mei C. Fu) 교수, 위스콘신-매디슨대 위안 핑(Yuan Ping) 교수와 함께 교신저자를 맡았다. ▲ 산화아연 산화물 반도체 내부의 점결함 스핀 큐비트 설계 과정 모식도 SKKU RESEARCH STORY Deep Spin Defects in Zinc Oxide for High-Fidelity Single-Shot Readout Journal: PRX QUANTUM 7 서 서호성 교수 PURE 프로필 →
- No. 407
- 2026-07-23
- 3751
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김정래 교수 연구팀, AI 반도체 올림픽 ‘ISCA 2026’서 대한민국 최초 최우수 논문상 쾌거
반도체시스템공학과 김정래 교수 연구팀이 AI 반도체 및 컴퓨터 구조 분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 국제학회 ‘ISCA(International Symposium on Computer Architecture) 2026’에서 최우수 논문상(Best Paper Award)을 수상했다. 반세기가 넘는 역사를 지닌 ISCA는 AI 반도체 구조 분야의 ‘올림픽’으로 불리는 초일류 학회로, 논문이 채택되는 것만으로도 가문과 학교의 영예로 꼽힌다. 특히 이번 수상은 ISCA 역사상 한국 대학이 최초로 최우수 논문상을 거머쥔 상징적인 사건이며, 후보 지명을 포함하더라도 국내 최초의 대기록이다. 이번 쾌거로 성균관대학교는 물론 대한민국 반도체 연구의 위상을 세계 무대에 다시 한번 강력하게 각인시켰다. 올해 ISCA 2026 학회는 지난 6월 27일부터 7월 1일까지 미국 노스캐롤라이나주 롤리(Raleigh)에서 전 세계 1,000여 명의 전문가들이 참석한 가운데 성황리에 개최되었다. NVIDIA, 메타, 구글, 마이크로소프트 등 글로벌 미래 기술을 이끄는 빅테크 기업과 세계 유수의 대학들이 총 845편의 최첨단 논문을 제출했으며, 엄격한 심사를 거쳐 엄선된 161편의 논문 중 성균관대 김정래 교수 연구팀의 연구가 당당히 최우수 논문으로 선정되었다. 영예의 수상 논문은 「Cerberus: Cross-Layer ECC Co-Design for Robust and Efficient Memory Protection」이다. 이 연구는 최근 인공지능(AI)의 폭발적인 성장으로 전 세계가 확보 전쟁을 벌이고 있는 고성능 핵심 부품인 ‘고대역폭메모리(HBM)’의 안전성과 효율성을 신뢰성 있게 끌어올린 혁신 기술을 담고 있다. 중·고등학생도 쉽게 이해할 수 있는 이 기술의 핵심은 컴퓨터가 작동할 때 발생하는 미세한 데이터 오류를 훨씬 빠르고 영리하게 잡아내는 데 있다. HBM 성능을 물리적 한계까지 이끌어내면서 데이터 저장 및 전송 과정에서 오류들이 증가하고 있다. 이들 오류는 HBM의 수율 감소, AI 인프라의 심각한 신뢰성 및 효율성 저하를 가져오고 있다. 이미 일부 대규모 학습 작업의 경우 40% 이상이 도중에 하드웨어 불량으로 인해 중단되고, 작업 완료율은 절반 가량에 불과한 수준이다. 기존에는 메모리 내부, 데이터가 지나가는 길목, 컴퓨터 전체 시스템 등 여러 곳으로 조각조각 나뉘어 오류를 고치다 보니 시간이 오래 걸리고 불필요한 여분이 많이 필요했다. 성균관대 김정래 교수 연구팀이 제안한 ‘케르베르스(Cerberus)’ 기술은 이 여러 단계를 하나로 묶어 정보를 함께 나누어 쓰도록 설계했다. 그 결과, 차세대 메모리인 HBM4 기준으로 오류 수정에 사용되던 여분의 공간을 33%나 줄이면서도 데이터의 안정성과 작동 속도를 동시에 대폭 향상시키는 놀라운 성과를 거두었다. 김정래 교수 연구팀은 그동안 메모리 안전성 및 보안 분야에서 세계적인 연구 성과를 연속으로 발표하며 주목받아 왔다. ASPLOS, SC, HPCA 등 컴퓨터 구조 분야의 최상위 국제학회에서 잇따라 최우수 논문상 후보로 이름을 올렸으며, 이번 ISCA 최우수 논문상 수상으로 그동안 쌓아온 기술적 완성도와 학문적 파급력을 완벽하게 증명해 냈다. 김정래 교수는 “AI 기술을 선점하기 위한 국제적인 기술 패권 경쟁이 갈수록 치열해지는 시점에, 우리 연구팀이 세계 최고 권위의 ISCA 학회에서 한국 최초로 최우수 논문상을 받게 되어 매우 뜻깊다”라며 “이번 연구가 AI 시대의 필수재인 HBM 메모리의 안정성을 높이는 데 크게 기여하고, 나아가 대한민국의 핵심 동력인 메모리 반도체 산업이 세계 시장을 계속해서 선도하는 데 든든한 밑거름이 되기를 기대한다”고 소감을 전했다. 본 연구 결과는 정부 산하 정보통신기획평가원(IITP)의 적극적인 지원을 받아 수행되었다. ▲ Cerberus의 계층적 ECC 공동 설계(Encode-Once, Decode-Many) 개략도 ▲ ISCA 2026 최우수 논문상 Cerberus: Cross-Layer ECC Co-Design for Robust and Efficient Memory Protection Conference: ACM/IEEE International Symposium on Computer Architecture (ISCA 2026) 김 김정래 교수 PURE 프로필 →
- No. 406
- 2026-07-23
- 4410
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정조운 교수팀, 인공지능으로 지하철 출입문 끼임 사고 선제적 예방 기술 개발
전자전기공학부 정조운 교수 연구팀이 KAIST, 미국 텍사스 테크 대학교(Texas Tech University) 연구진과의 국제 공동연구를 통해, 승강장 CCTV 영상을 기반으로 승객의 움직임을 미리 내다보고 지하철 출입문 끼임 사고를 사전에 방지하는 인공지능(AI) 기반 '승객 이동 예측 시스템(PMES)'을 개발했다. 이번 연구는 승객이 출입문에 다가가 센서가 반응한 뒤에야 문이 열리는 기존의 사후 대처 방식에서 벗어나, 승객이 위험 구역에 도달하기도 전에 선제적으로 위험을 감지했다는 점에서 학계와 산업계의 큰 주목을 받고 있다. 해당 연구 성과는 교통 시스템 분야 세계 최고 권위의 국제 학술지인 ‘IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems’에 게재되었다. 성균관대에서 인간 중심 AI와 인공지능 임베디드 시스템 등을 연구해온 정조운 교수는 이번 연구를 총괄하였으며, 제1저자인 조희 박사과정 학생은 데이터 분석과 인공지능 모델 설계를 주도했다. 연구팀은 지하철이 승강장에 멈춰 있거나 들어올 때, 계단을 내려오는 승객의 97.85%가 열차 출입문을 향해 곧바로 뛰어간다는 '승객 궤적 모델(PTM)'을 실제 데이터로 증명했다. 연구팀은 “이러한 승객의 행동 패턴을 바탕으로, 단 한 장의 CCTV 영상 프레임만으로도 승객의 움직임을 파악하는 시스템을 구축했다”며 “이 덕분에 승객이 열차 출입문에 도달하기 전부터 미리 끼임 위험을 감지하고 경고할 수 있게 되었다”고 연구의 의의를 설명했다. 특히 연구팀은 실제 지하철 계단에서 이동하는 승객의 움직임을 계단을 올라가는 사람(상행), 내려가는 사람(하행), 그냥 지나치는 사람(통과) 등 세 가지 유형으로 나누어 인공지능에게 학습시켰다. 그 결과, 화면 속 사람을 찾아내는 객체 탐지 기술을 통해 97.58%라는 매우 높은 정확도로 실시간 분류에 성공했다. 또한, 지하철역처럼 컴퓨터 연산 환경이 제한된 곳에서도 부드럽게 작동할 수 있도록 크기를 대폭 줄인 초경량 맞춤형 인공지능 모델 'SD-Net(Subway Door Network)'을 함께 제안해 실제 지하철역에 바로 적용할 수 있는 실용성까지 갖췄다. 연구팀은 이 분석 데이터를 기반으로 기관사에게 출입문을 언제 닫는 것이 가장 안전한지 알려주는 의사결정 지원 시스템(DSS)과 승객용 위험 경고 안내판까지 함께 개발해 시스템의 완성도를 높였다. 이번 연구는 건설·환경공학(KAIST 임리사 교수), 전기전자공학(텍사스 테크 대학교 이판 리 연구원) 등 서로 다른 학문 분야의 글로벌 연구진이 힘을 합친 융합 연구의 결실이라는 점에서 더욱 의미가 깊다. 연구진은 기존의 단순 감시용 CCTV를 넘어, 승객의 안전을 먼저 챙기고 열차 지연까지 줄일 수 있는 능동적인 안전 인프라의 과학적 기준을 제시했다. 이는 향후 스크린도어(PSD)가 설치된 현대식 지하철 환경에서도 끊이지 않고 발생하는 출입문 끼임 사고를 획기적으로 예방하는 데 있어 새로운 이정표가 될 것으로 기대된다. ▲ 연구 흐름도. 승객의 이동 경로를 예측하는 PTM (Passenger Trajectory Model)과 PMES (Passenger Movement Estimation System)을 통한 위험 승객 예측 및 시스템 활용 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Passenger Trajectory Model and Passenger Movement Estimation System for Preventing Passenger Subway Door Accidents IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 원문 보기 (DOI) 정 정조운 교수 PURE 프로필 →
- No. 405
- 2026-07-20
- 3769
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정태의 교수, ‘피해자-가해자-영웅’역할 모델 통해 가자 전쟁 관련 정치수사의 국제적 분포 규명
사회학과 정태의 교수가 소셜미디어(X, 구 트위터)의 국가별 트렌드 데이터와 새로운 ‘역할 기반 분석 틀(Framework)’을 활용하여, 가자지구 전쟁 초기 전 세계 온라인 공간에서 일어난 해시태그 운동의 특성을 분석했다. 이번 연구는 소셜미디어 속 전쟁 여론의 흐름을 간단하고 명쾌한 이론적 틀로 풀어내어 학계의 큰 주목을 받고 있다. 2023년 10월 발발한 가자 전쟁은 초기부터 광범위한 정치적 논쟁을 불러일으켰다. 저자는 특히 세계적 “진보”지식인들 사이에서 일어난 전쟁의 대칭성에 대한 논쟁을 연구의 출발점으로 삼았다. 전쟁 양측이 모두 원초적 복수심에 이끌려 행동하고 있다는 주장이 서방의 주류 지식인들에게 의해 널리 주장되었지만, 팔레스타인의 저항을 증오심이나 복수심보다는 해방을 위한 희망의 표출로 보아야 한다는 반론이 있었다. 정태의 교수는 이 문제를 풀기 위해 정치적 수사를 기초적으로 구성하는 세 가지 핵심 역할인 ‘피해자(Victim)-가해자(Villain)-영웅(Hero)’ 모델을 도입했다. 동시에 전 세계 62개국의 X 트렌드에 나타난 전쟁 관련 해시태그 슬로건을 이 세 가지 역할 모델에 맞춰 꼼꼼하게 분류하고 분석하는 작업을 거쳤다. 팔레스타인을 지지하는 해시태그 운동은 전 세계적으로 ‘피해자’의 고통을 알리고 평화를 요청하는 목소리(#GazaUnderAttack, #CeasefireNOW)가 대다수였다. 하지만 사용자가 사는 지역에 따라 표현 방식에 차이가 있었다. 유럽과 미국 등 서구권 사용자들은 피해자의 아픔에 슬퍼하고 무력 충돌을 멈추자는 ‘인도주의적 동정’에 집중한 반면, 중동 아랍권 국가들은 피해자라는 생각과 더불어 힘든 상황을 이겨내려는 용기와 항전을 뜻하는 ‘영웅주의’ 슬로건을 강하게 표현했다. 이와 같은 차이는 흔히 서방 대 비서방의 대립으로 생각되었지만, 적어도 현 가자 전쟁에 관해서는 비아랍권대 아랍권으로 크게 나뉘는 것이 확인되었다. 전 세계적 친팔레스타인 운동이 원초적 복수심이나 반유대주의의 발현이라는 인식과는 달리 이스라엘을 비난하거나 공격하는 구호는 매우 적게 나타났으며, 팔레스타인에 대한 전투적 지지는 대부분이 영웅주의에 기반하여 표현되었다. 이와 반대로, 이스라엘을 지지하는 해시태그 운동은 상대를 비판하는 ‘가해자 규탄 및 고발’메시지(#HamasTerrorists)가 중심을 이루었고, 영웅을 강조하는 내용은 거의 발견되지 않는 독특한 모습을 보였다. 정태의 교수는 힘의 차이가 큰 분쟁 상황에서 약자 측은 희망을 품기 위해 '영웅'의 이미지를 찾는 반면, 강자 측은 자신들의 행동을 정당화하기 위해 상대를 지적하는 '가해자 규탄'에 더 집중하게 된다고 설명했다. 정태의 성균관대 교수는 “가자 전쟁 발발 이후 정치적 수사의 대칭성과 비대칭성, 인도주의 대 반제국주의, 서방과 비서방의 간극 등 피식민 주체들에 의한 폭력과 관련한 오래된 주제들이 활발하게 논의되었지만, 개념의 체계화가 부족한 상태였으며 경험적인 검증도 부족한 상황이였다”며 “이번 연구가 세계적 친팔레스타인 운동에 대한 오해를 해결하는데 조금이나마 도움이 되기를 바란다”고 전했다. ▲ 시간 경과에 따른 지역별 친팔레스타인 여론의 구조 변화 및 해시태그 총량 비교 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Vengeance or Hope? A Role-Based Analysis of Hashtag Activism for the War in Gaza Political Communication 원문 보기 (DOI) 정 정태의 교수 PURE 프로필 →
- No. 404
- 2026-07-20
- 2889
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간 조직검사 없이 ‘초기 간섬유화’ 찾아내는 초고감도 바이오센서 개발
바이오메카트로닉스학과 박진성 교수 연구팀이 가톨릭대학교 의과대학 성필수 교수 및 은평성모병원장 배시현 교수 공동연구팀과 함께, 간이 딱딱하게 굳어가는 ‘초기 간섬유화’ 질환을 소량의 혈액만으로 정확하게 찾아낼 수 있는 초고감도 전기화학 바이오센서를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 공학 기술과 의학 연구를 결합한 대표적인 ‘의공학 융합’ 성과로, 환자에게 고통을 주는 조직검사 없이 혈액 분석만으로 간의 이상을 미리 확인할 수 있는 길을 열었다. 연구 결과는 세계적인 학술지인 ‘Chemical Engineering Journal’에 7월 6일자로 온라인 게재되었다. 간섬유화는 만성 간질환으로 인해 간 조직이 마치 굳은살처럼 딱딱하게 변하는 질환이다. 이 질환은 초기에 발견하면 생활습관을 바꾸거나 약을 먹어 다시 건강한 상태로 되돌릴 수 있지만, 겉으로 드러나는 증상이 없어 조기에 발견하기가 매우 어렵다. 지금까지는 간에 직접 바늘을 찔러 조직을 떼어내는 ‘간 조직검사’나 값비싼 영상검사를 주로 사용해 왔으나, 이는 환자에게 통증을 유발하고 자주 검사하기 어렵다는 단점이 있었다. 연구팀은 간이 딱딱해질 때 혈액 속으로 뿜어져 나오는 ‘PICP’라는 단백질에 주목했다. 이 단백질은 간 조직에 굳은살(콜라겐)이 쌓일 때 함께 만들어지기 때문에, 현재 간섬유화가 얼마나 활발하게 진행되고 있는지 알려주는 중요한 ‘바이오마커(몸 안의 변화를 나타내는 지표)’ 역할을 한다. 연구팀이 개발한 진단 플랫폼(FIB-EIS)은 미세한 금 나노입자가 붙은 탄소 전극 위에 PICP 단백질과 결합하는 항체를 붙인 형태다. 혈액 속에 있는 PICP가 이 항체와 결합하면 센서 표면의 전기적 성질(임피던스)이 변하게 되는데, 이 변화를 정밀하게 측정하는 원리이다. 특수한 염색이나 복잡한 과정 없이 전기의 흐름만으로 물질을 바로 읽어내기 때문에 분석이 매우 간단하며, 향후 스마트폰처럼 들고 다닐 수 있는 휴대용 진단 기기로도 만들 수 있다. 특히 혈액 속에는 진단을 방해하는 수많은 다른 단백질이 섞여 있는데, 연구팀은 이러한 방해 물질들이 센서에 달라붙지 못하도록 차단하는 기술을 적용했다. 그 결과, 아주 적은 양(0.81 pg/mL)의 바이오마커까지 정확하게 찾아내는 높은 민감도를 확보했다. 실제 환자의 혈액을 사용한 실험에서는 정상인과 간섬유화 환자를 구분하는 데 95.24%의 민감도와 100%의 특이도(정상을 정상으로 진단하는 확률)를 기록하며, 매우 높은 진단 성능을 보였다. 성균관대 박진성 교수는 “이번 연구는 환자에게 고통을 주는 조직검사를 하지 않고도, 단순한 혈액검사를 통해 간질환을 조기에 발견할 수 있음을 증명한 데 큰 의미가 있다”라며 “앞으로 이 기술이 동네 병원에서도 쉽게 쓸 수 있는 소형 진단 기기로 발전한다면, 많은 사람들이 간질환을 미리 예방하고 관리하는 데 도움을 받을 수 있을 것”이라고 기대를 밝혔다. 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Precision detection of early-stage liver fibrosis in MASLD via physics-informed interfacial impedance sensing of procollagen type I C-terminal peptide Chemical Engineering Journal (CEJ) 원문 보기 (DOI) 박 박진성 교수 PURE 프로필 →
- No. 403
- 2026-07-14
- 3438
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성균관대학교 유교문화연구소, 세계 최고 권위 학술무대에서 동아시아 철학 다룬 ‘유교와 불교의 대화’ 책 발간
성균관대학교 유교문화연구소(연구소장 김도일 교수)는 최근 국제 학계에서 널리 인정받는 세계적 학술출판사인 스프링거 (Springer Nature)에서 『불교와 유교의 대화: 비교종교철학에 대한 기여(Buddhist-Confucian Dialogue: A Contribution to the Comparative Philosophy of Religion)』를 출간했다. 이 저서는 동아시아 사상의 핵심 전통인 유교와 불교의 관계를 비교종교철학의 관점에서 재조명한 연구 성과이다. 이번 저서는 스프링거(Springer)의 대표적 학술 총서인 “Comparative Philosophy of Religion” 시리즈에 포함되어 출간되었다. 성균관대학교 유교문화연구소장 김도일 교수와 미국 University of North Texas의 레아 칼만슨(Leah Kalmanson) 교수가 공동 편집을 맡았으며, 유교와 불교를 연구하는 국내외 학자들의 최신 연구 성과를 집약하였다. 이는 동아시아 사상 연구가 지역적 관심사를 넘어 비교철학과 종교철학의 국제적 논의 속에서 새로운 학문적 지평을 개척하고 있음을 보여주는 사례라 할 수 있다. 이 책은 유교와 불교를 대립적 전통으로만 파악해 온 통상적 이해를 넘어, 두 사상이 오랜 역사 속에서 서로 영향을 주고받으며 동아시아인의 삶과 사유를 형성해 온 과정을 조명한다. 연구진은 삶과 죽음, 감정과 도덕, 마음 수양과 정치 질서, 명상, 음악, 겸손 등 다양한 주제를 통해 유교와 불교가 상호 비판과 창조적 수용을 거치며 함께 심화되어 왔음을 보여준다. 이를 통해 이 책은 동아시아 사상 전통이 오늘날에도 도덕적 성찰과 더 나은 삶의 가능성을 모색하는 데 중요한 철학적 자원이 될 수 있음을 제시한다. 이번 학술서 집필에는 우리나라와 세계 각국의 유명 학자들이 대거 참여했다. 외국에서는 스티븐 하이니 (Steven Heine), 소피아 오(Jea Sophia Oh), 앨버트 웰터(Albert Welter) 등 종교철학 분야의 국제적인 연구자들이 함께했으며, 국내에서는 성균관대 이영호 교수와 오랜 기간 연구소에서 활약한 서울시립대 유용빈 교수가 힘을 보탰다. 이는 성균관대학교가 한국 철학 연구의 중심지를 넘어, 전 세계 학자들과 긴밀하게 소통하는 세계적 수준의 학술 네트워크를 형성했음을 보여주는 증거다. 특히 이번 출간은 단발적인 연구 성과가 아니라, 유교문화연구소가 지난 4년간 꾸준히 축적해 온 학술적 대화와 공동연구의 결실이라는 점에서 더욱 의미가 크다. 유교문화연구소는 2021년 성철사상연구원과 공동 학술대회를 개최하며 국내 학계에서 유교와 불교의 생산적 만남과 상호 이해의 가능성을 본격적으로 모색하기 시작했다. 이러한 논의는 이후 『유교와 불교의 대화: 불교사상과 유교사상의 소통과 조화』(장경각, 2024)로 집약되었으며, 이번 영문 학술서 출간을 통해 국제 학술무대로 확장되었다. 아울러 유교문화연구소는 탁월한 연구 성과뿐 아니라 차세대 인문학자를 양성하는 학문 공동체로서도 주목받고 있다. 연구소가 수행해 온 한국연구재단 인문사회연구소 지원사업 「비판유학·현대경학 연구 프로젝트」에 참여한 젊은 연구자들 가운데 무려 7명이 성균관대학교, 서울대학교, 부산대학교 등 국내 주요 대학의 전임교원으로 임용되는 성과를 거두었다. 이는 유교문화연구소가 한국 인문학의 국제화와 미래 세대 연구자 육성이라는 두 과제를 함께 실천하고 있음을 보여주는 사례라 할 수 있다. 한편, 김도일 교수는 지난 2025년 12월에도 세계 최고 권위의 옥스퍼드대학교 출판부(Oxford University Press)를 통해 유교적 관점에서의 겸손을 다룬 단독 저서를 출간하는 등 세계 학계에서 성균관대학교의 학문적 영토를 넓히는 데 앞장서고 있다. ▲ Buddhist-Confucian Dialogue: A Contribution to the Comparative Philosophy of Religion(불교와 유교의 대화: 비교종교철학에 대한 기여) 저서 출판 성과 SKKU RESEARCH STORY 불교와 유교의 대화: 비교종교철학에 대한 기여 김 김도일 교수 PURE 프로필 →
- No. 402
- 2026-07-09
- 3549
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빛 색깔로 학습·망각을 조절하는 저전력 AI칩 원천기술 개발
성균관대 화학공학과 및 성균에너지과학기술원 (SIEST) 소속 조새벽 교수, 양우석 교수 공동연구팀이 빛의 색깔만으로 인공지능 반도체 소자의 기억을 강화하거나 약화시키는 기술을 개발했다. 연구팀은 반도체 소재의 고질적인 문제점이었던 ‘무질서도’와 ‘결함’특성을 거꾸로 기억의 '항상성'을 유지하는 수단으로 활용하여, 마치 사람의 뇌처럼 필요한 정보는 오래 기억하고, 불필요한 정보는 약화시키는 인공신경망용 차세대 시냅스를 개발했다고 밝혔다. 해당 기술은 전기를 적게 쓰는 차세대 인공지능칩과 '보고 기억하는' 인공 눈(인공 망막) 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구 성과는 우수신진연구와 신진연구자인프라지원사업, 4단계 두뇌한국21 사업 대학원혁신의 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션즈 (Nature Communications)’에 5월 18일 게재됐다. AI는 똑똑해질수록 전력 소모도 크게 증가해, 기억·연산을 동시에 처리하는 뉴로모픽(뇌 모방) 컴퓨팅이 주목받고 있다. 이를 위해서는 뇌처럼 정보를 전달하고 기억하는 인공 시냅스를 구현해야 하는데, 특히 광시냅스는 초저전력·고속 동작과 대규모 병렬처리가 가능해 차세대 AI 가속기의 핵심 소자로 평가된다. 하지만 기존 광시냅스는 학습과 망각을 같은 스위치로 조절해 와서 두 기능을 독립적으로 제어하기 어려웠고, 학습이 반복될수록 기억이 한쪽으로 치우쳐 과부하가 오거나 정보가 지워지는 문제가 발생했다. 연구팀은 광시냅스 소재의 ‘결함’을 오히려 기억의 항상성을 유지하는 수단으로 활용하는 역발상으로 문제 해결에 접근했다. 먼저 이 소재로 만든 반도체 내 금속 이온의 미세한 결함을 정밀하게 조절해 전기 신호를 붙잡아 두는 일종의 창고를 만들고, 그 위에 광학적 성질이 서로 다른 물질을 맞붙인 이종구조를 구현했다. 이를 통해 어떤 색의 빛을 비추느냐에 따라 전자의 이동 속도·방향이 달라지는 광시냅스 시스템이 완성되어, 근적외선을 비추면 시냅스가 13배 이상 강해지는 학습가속이, 청색광을 비추면 갇혀 있던 전자가 풀려나며 빠르게 약해지는 망각 가속이 일어났다. 연구팀은 1,000조분의 1초까지 들여다보는 초고속 레이저를 이용하여, 빛 색깔에 따라 전자가 다른 길로 움직이는 모습을 직접 확인했다. 나아가 이 소자로 손글씨 숫자를 알아맞히는 인공지능을 1,000번 반복학습시킨 결과, 기억이 폭주하거나 사라지지 않고 끝까지 또렷하게 유지돼 뇌처럼 균형 잡힌 학습이 가능함을 입증했다. 조새벽 교수는 "반도체에서 제거해야 할 결함으로 여겨지던 무질서한 상태를 오히려 AI 하드웨어가 스스로 기억의 균형을 잡는 기능으로 되살린 데 의의가 있다”며, “향후 스스로 학습 균형을 유지하는 저전력 AI 반도체로 발전시킬 계획”이라고 말했다. ▲ (위) 빛의 색으로 ‘외우기’와 ‘잊기’를 조절하는 뇌 모방 광시냅스의 학습과정 및 한계점. (아래) 본 연구에서 활용한 무질서 결함 제어 기반의 접근방법 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Disorder-mediated Non-equilibrium Photocurrent Redistribution Enables Homeostatic Synaptic Conditioning in AgBiS2 Heterostructure Nature Communications 원문 보기 (DOI) 조 조새벽 교수 PURE 프로필 → 양 양우석 교수 PURE 프로필 →
- No. 401
- 2026-06-18
- 8321
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빛으로 학습하는 인공 시신경 반도체 소자 개발
기계공학부 김태성 교수 연구팀이 반도체 구조를 원하는 형태로 설계하고, 빛만으로 학습과 기억이 가능한 광전자 시냅스 소자를 개발했다. 인공지능과 초연결 시대가 본격화되면서 방대한 영상 데이터를 실시간으로 감지하고 처리하는 뉴로모픽* 비전 시스템의 중요성이 커지고 있다. 광전자 시냅스*는 빛 신호를 활용해 인간의 신경세포와 시냅스 기능을 모방하는 핵심 기술로 주목받고 있지만, 기존 소재는 구조를 정밀하게 제어하기 어렵고 대면적에서 균일한 성능을 확보하는 데 한계가 있었다. * 뉴로모픽(Neuromorphic): 인간 뇌의 신경망 구조와 작동 방식을 모방한 차세대 컴퓨팅 기술 * 광전자 시냅스: 빛 신호를 이용해 인간의 신경세포와 시냅스 기능을 모방하는 반도체 소자 연구팀은 차세대 초박막 반도체 소재인 반데르발스 물질*에 특수 플라즈마 공정*을 적용해 하나의 소재 안에 서로 다른 구조를 동시에 구현하는 데 성공했다. 이를 통해 별도의 복잡한 공정 없이 빛 자극에 반응하는 인공 시신경 소자를 제작할 수 있었다. * 반데르발스 물질: 원자층이 여러 겹 쌓인 초박막 반도체 소재 * 플라즈마 공정: 기체를 고에너지 상태로 만들어 소재의 구조와 특성을 변화시키는 공정 연구팀은 해당 소자가 빛 자극에 따라 학습과 기억 기능을 구현할 수 있음을 확인했다. 또한 인공지능 이미지 인식 실험에서 96.24%의 높은 정확도를 기록했으며, 기존 구조보다 기억 유지 성능도 34.7% 향상된 것으로 나타났다. 이번 연구는 소자 수준의 학습·기억 기능을 실제 인공지능 연산으로 확장할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 김태성 교수는 "이번 연구는 반도체 구조 자체를 설계해 빛으로 학습하고 기억하는 인공 시신경 소자를 단일 공정으로 구현했다는 점에서 의미가 크다"며 "차세대 뉴로모픽 반도체와 인공지능 하드웨어 개발에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 리더연구사업과 기초과학연구원(IBS), 산업통상자원부 반도체 특성화대학원 사업 등의 지원을 받아 수행됐다. 성균관대학교를 비롯해 IBS 양자나노과학 연구단과 한국기계연구원이 공동 연구에 참여했으며, 연구 성과는 세계적 학술지 Advanced Materials(IF 26.8, JCR 상위 1%)에 6월 3일 온라인 게재됐다. ▲ 빛으로 작동하는 설계형 반데르발스 결정 기반 인공 시신경 광시냅스 소자의 구조와 동작 원리 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Designable van der Waals Crystal for Artificial Neuronal Cell Mimicking Advanced Materials 원문 보기 (DOI) TK 김태성 교수 PURE 프로필 →
- No. 400
- 2026-06-15
- 7001
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나노 구조 전해질 첨가제로 초장수명 수계 배터리 구현
차세대 에너지 저장 장치로 주목받는 수계배터리의 고질적 한계를 극복할 새로운 전해질 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 화학공학부 박호석 교수 연구팀은 전해질에 특수 물질을 소량 첨가하는 것만으로 수계배터리의 수명과 용량을 획기적으로 향상시키는 데 성공했다고 밝혔다. 수계배터리는 리튬이온 전지 대비 원재료 비용이 낮고, 물 기반 전해질을 사용해 안전성과 환경 친화성이 뛰어나 에너지 저장 시스템의 유력한 대안으로 꼽혀 왔다. 그러나 반복적인 충·방전 과정에서 전극 표면에 아연이 불균일하게 석출되거나 전해질 내 물과 부반응을 일으키면서 전지가 빠르게 열화되는 문제가 상용화의 걸림돌로 작용해 왔다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 '쌍성이온(Zwitterion)'에 주목했다. 쌍성이온은 하나의 분자 안에 양전하와 음전하를 동시에 지니는 물질로, 전기적으로는 중성이지만 주변 이온과의 상호작용을 정밀하게 조절할 수 있다는 특성이 있다. 연구팀이 개발한 쌍성이온 첨가제(C10)는 전해질에 소량 투입됐을 때 분자들이 자발적으로 모여 지름 약 3.77 nm 규모의 나노 구조체를 형성한다. 이 구조체는 두 가지 핵심 역할을 수행한다. 첫째, 아연 이온이 전극 표면에 고르고 안정적으로 달라붙도록 유도해 불균일한 석출을 억제한다. 둘째, 아연 금속 표면을 얇고 균일한 보호막으로 코팅해 물과의 부반응 및 부식을 효과적으로 차단한다. 개발된 전해질을 적용한 수계배터리는 2,800시간 이상 안정적으로 구동되는 초장수명을 달성했다. 고용량 조건에서는 면적 용량 기준 8.10 mAh cm⁻²를 기록하며 현재까지 보고된 수계배터리 가운데 세계 최고 수준에 해당하는 성능을 보였다. 수명과 용량이라는 두 핵심 지표를 동시에 끌어올린 점이 이번 연구의 두드러진 성과다. 박호석 교수는 "고가의 소재나 복잡한 제조 공정 없이, 전해질에 물질을 소량 첨가하는 단순한 방법만으로도 수계배터리의 성능을 대폭 개선할 수 있다는 것을 증명했다"며 "신재생에너지 저장 뿐 만 아니라, 최근 폭발적으로 증가하고 있는 AI, 데이터센터용 대용량 에너지저장시스템(ESS)에 응용될 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 리더연구 및 미래유망융합기술파이오니어 사업의 지원을 받아 수행됐으며, 나노기술 분야 국제 학술지 Nano-Micro Letters (IF 36.3, 상위 1%)에 1월 4일자로 게재됐다. 아연이온배터리에서의 C10의 역할 모식도: C10 응집에 의한 국부적 고농도 전해질 형성 및 전기이중층 자가 조립을 통한 균일한 아연 전착 유도 및 부반응 억제 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Self-Assembled Ordered Nanostructure of Zwitterionic Co-Solutes Induces Localized High-Concentration Electrolytes for Ultrastable and Efficient Zinc Metal Anodes Nano-Micro Letters 원문 보기 (DOI) 박 박호석 교수 PURE 프로필 →
- No. 399
- 2026-06-10
- 5768
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밈 광고 열풍, 명품 브랜드는 왜 더 많이 공유될까?
최근 인터넷 밈(meme)을 활용한 소셜미디어 광고가 명품 브랜드의 새로운 커뮤니케이션 전략으로 주목받고 있다. 대표적으로 구찌(Gucci)는 #TFWGucci 캠페인을 통해 다양한 밈 콘텐츠를 선보이며 큰 화제를 모았다. 밈은 온라인에서 유행하는 이미지, 영상, 챌린지 등이 이용자들 사이에서 반복적으로 공유·변형되며 빠르게 확산되는 디지털 문화 콘텐츠를 의미한다. 그러나 전통적으로 고급스러움과 희소성을 강조해 온 명품 브랜드가 이러한 밈을 광고에 활용한다는 점은 소비자들에게 다소 의외로 받아들여질 수 있다. 실제로 많은 브랜드들이 소비자와의 소통을 위해 밈 광고를 적극 활용하고 있지만, 이러한 전략이 소비자 반응에 긍정적인 영향을 미치는지, 혹은 브랜드의 고급스러운 이미지를 약화시키는지는 아직 명확하게 밝혀지지 않았다. 미디어커뮤니케이션학과 백태현 교수 연구팀은 중국 북경대학교 연구진과 함께 수행한 국제공동연구를 통해 명품 브랜드의 브랜디드 밈(Branded Meme) 광고가 소비자 반응에 미치는 영향을 네 개의 실험을 통해 실증적으로 규명했다. 본 연구성과는 국제 저명 SSCI 학술지 International Journal of Advertising에 게재되었다. 해당 저널은 2024년 Journal Citation Reports(JCR) 기준 Communication 분야 상위 1.5%에 속하는 Q1 저널이다. 실험 결과, 소비자들은 명품 브랜드의 밈 광고를 일반 광고보다 더 재미있게 인식하는 것으로 나타났다. 명품 브랜드와 인터넷 밈의 예상 밖 조합은 소비자에게 의외성(perceived unexpectedness)을 유발했고, 이러한 의외성은 밈 광고의 지각된 재미(perceived funniness)를 높이는 핵심 요인으로 작용했다(실험 1). 명품 브랜드의 밈 광고는 소비자의 소셜미디어 공유 의도(sharing intention)도 높였다. 소비자들은 명품 브랜드가 밈을 활용할 때 이를 예상 밖의 조합으로 받아들였고, 더 큰 재미를 느낄수록 다른 사람들과 공유하려는 경향을 보였다(실험 2). 실제 페이스북(Facebook) A/B 테스트에서도 동일한 결과가 나타났다. 명품 브랜드의 밈 광고는 일반 광고보다 더 많은 클릭 수(clicks)와 게시물 참여(post-engagement)를 유도했다(실험 3). 하지만 모든 브랜드에서 밈 광고가 효과적인 것은 아니었다. 프라다(Prada)와 같은 명품 브랜드에서는 밈 광고가 소비자 공유 의도를 높였지만, 자라(Zara)와 같은 패스트패션 브랜드에서는 오히려 일반 광고가 더 높은 공유 의도를 보였다(실험 4). 연구팀을 이끈 백태현 교수는 "명품 브랜드와 인터넷 밈의 예상 밖 조합이 소비자에게 신선함과 재미를 제공할 때 가장 큰 효과를 발휘한다"며, "브랜드 특성을 고려한 밈 광고 커뮤니케이션 전략이 필요하다"고 설명했다. 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Meme advertising for luxury brands: Effects on perceived funniness and sharing intention International Journal of Advertising 원문 보기 (DOI) 백 백태현 교수 PURE 프로필 →
- No. 398
- 2026-06-05
- 6528
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박성준 교수 연구팀, 액체금속 기반 초고신축·항동결 수화젤 전해질 개발
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. 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 'Nano-Micro Letters'에 공개됐다. ▲ 액체금속 기반 수화젤 전해질의 제조 및 소자 구조 모식도 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Ultra-Stretchable Anti-Freezing Hydrogel Electrolytes Cross-Linked by Liquid Metal Particle Initiators Toward Soft Energy Storage Devices Nano-Micro Letters 원문 보기 (DOI) 박 박성준 교수 PURE 프로필 →
- No. 397
- 2026-06-02
- 8801
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다수 집단 고차원 데이터의 숨은 의존성 구조에 대한 베이지안 추론 개발
성균관대학교 통계학과 이경재 교수 연구팀은 서울대학교 장원 교수, University of Cincinnati의 Xuan Cao 교수와의 공동연구를 통해 다수 집단 고차원 데이터의 숨은 의존성 구조에 대한 베이지안 추론을 개발하였다. 고차원 데이터 속 의존성 지도 현재 과학과 산업 현장에서는 유전체, 기후, 금융, 센서 데이터처럼 수많은 변수가 동시에 관측되는 고차원 데이터가 빠르게 증가하고 있다. 이러한 데이터에서 중요한 문제는 각 변수들이 연결된 종속 구조를 학습하여, 방대한 자료에 숨은 정보를 보여주는 “의존성 지도”를 파악하는 것이 중요하다. 예를 들어 기후 자료에서는 가까운 지역의 온도가 서로 관련될 수 있고, 유전체 자료에서는 인접한 위치의 유전자들이 함께 작용할 수 있다. 이러한 의존성을 추론에 반영할 수 있다면, 개별 변수를 따로 분석하는 것보다 더욱 효율적인 추론이 가능하다. 여러 집단의 의존성을 함께 추론하는 j-LANCE 방법 개발 본 연구에서 제안한 j-LANCE(joint LocAl depeNdence CholEsky)는 유전체, 기후 등의 실제 데이터에서, 변수들이 자연스러운 순서를 가지며 가까운 이웃 변수들과 주로 관련된다는 점에 주목하였다. 이를 통해 각 변수가 어느 정도 범위의 이웃 변수들과 연결되는지를 추정하고, 여러 집단 사이의 유사한 구조를 함께 학습하면서도 집단별 차이를 허용하도록 방법론을 설계하였다. 이때, 기존 방법들은 여러 집단의 자료를 따로 분석하거나 반대로 모든 집단이 같은 구조를 가진다고 단순화하는 경우가 많았지만, 본 연구에서는 Markov random field prior를 이용하여 집단 간 유사성과 차이를 데이터에서 유연하게 학습할 수 있도록 설계하였다. 이론적 정확성과 빠른 계산을 동시에 확보 본 연구의 중요 성과는 고차원 환경에서도 이론적인 정확성과 계산 효율성을 동시에 달성한다는 점이다. 본 연구에서는 j-LANCE가 여러 집단의 의존성 구조를 정확하게 추정할 수 있다는 것을 이론적으로 증명하였고, 추정 결과가 참값에 가까워지는 속도 역시 nearly minimax-optimal 임을 보였다. 또한 복잡한 반복 계산인 MCMC를 사용하지 않아도 베이지안 추론이 가능하도록 방법론을 설계하여, 고차원 데이터에서도 빠른 분석이 가능하다는 장점을 확보하였다. 기후자료 분석으로 확인한 실제 활용 가능성 본 연구에서는 ERA5 데이터를 이용하여 2019년부터 2021년까지 미국 태평양 북서부 지역 30개 지점의 온도를 분석하고, 바람의 흐름을 반영한 공간적 순서를 바탕으로 지역 간 온도 의존성 구조를 추정하였다. 그 결과 j-LANCE는 연도별로 유사한 의존성 패턴을 포착하는 동시에, 특정 연도에 나타난 특이한 의존성 구조도 감지하는 것을 확인하였다. 이로부터 j-LANCE의 실제 데이터 활용성을 확인할 수 있었으며, 향후 기후, 유전체, 금융, 센서 시계열 등 여러 집단의 복잡한 데이터를 동시에 분석해야 하는 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. *본 연구성과는 통계학 분야 국제 학술지인 Bayesian Analysis에 게재되었다. 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY The Joint Local Dependence Cholesky Prior for Bandwidth Selection Across Multiple Groups Bayesian Analysis 원문 보기 (DOI) 이 이경재 교수 PURE 프로필 → 그림 1. ERA5 기후 데이터의 온도 heatmap 그림 2. ERA5 기후 데이터에서 추정된 Cholesky factors. 각 열은 오른쪽부터 2019, 2020, 2021년에 해당하며, 각 행은 위부터 j-LANCE, 연도별 독립 LANCE, 벌점화 가능도 기반 추론 방법, 그룹 그래피컬 라쏘 방법의 결과를 나타냄
- No. 396
- 2026-05-26
- 6060
