질서와 무질서한 전자모습 '눈으로' 확인 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 전류가 손실 없이 흐르는 초전도 현상을 비롯한 물질 내부 양자 현상의 비밀은 전자들이 언제 함께 움직이고, 언제 흩어지는지에 있다.

한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 전자들이 질서를 만들고 깨뜨리는 순간을 직접 ‘눈으로’ 확인하는 데 성공했다.

질서있는 혹은 무질서한 전자모습 '눈으로' 확인

국내 연구팀이 초전도 비밀을 밝힐 극저온 ‘전자 질서’ 양자현상을 포착했다. [사진=KAIST]

KAIST(총장 이광형)의 물리학과 양용수·이성빈·양희준·김용관 교수팀이 미국 스탠퍼드대와 국제 공동연구를 통해, 양자물질 내부에서 전하밀도파(Charge Density Wave)가 형성되고 사라지는 과정을 공간적으로 시각화하는 데 성공했다.

전하밀도파는 특별한 양자물질을 매우 낮은 온도로 식혔을 때 전자들이 마치 군무를 추듯 일정한 간격으로 늘어서며 이루는 줄무늬 또는 그물 무늬 같은 패턴을 말한다.

이번 연구는 물이 얼면서 얼음 결정이 자라는 모습을 초고배율 카메라로 촬영하는 것과 비슷하다. 물 대신 약 –253℃의 극저온에서 전자들이 배열되는 모습을 관찰한 것이다. 카메라 대신 머리카락 굵기의 10만분의 1까지 볼 수 있는 전자현미경을 사용했다는 점이 다르다.

연구를 주도한 양용수 교수는 “그동안은 이론이나 간접 측정에 의존할 수밖에 없었던 극저온에서의 전자 질서와 양자상태의 미세한 변화를 이제는 직접 ‘눈으로 확인’할 수 있게 됐다”며 “양자물질의 숨겨진 질서를 밝혀냄으로써 미래 양자기술의 재료 개발을 가속할 중요한 돌파구”라고 말했다.

1400명 AI 가상 전문가의 미래 유망 기술은

KISTI가 생성형 AI 기반 1400명의 가상 전문가와 협업해 미래 고성장 과학기술을 선정했다.

한국과학기술정보연구원(원장 이식, KISTI)은 최근 급격히 발전한 생성형 인공지능(AI)을 활용해 미래 고성장 과학기술을 예측·분석한 ‘데이터 인사이트(DATA INSIGHT)’ 제60호를 발간했다.

KISTI는 기존 데이터 기반 미래 유망 기술 선정 방법론에 생성형 AI를 ‘협력적 지능 에이전트(Collaborative Intelligence Agent)’로 활용하는 혁신적 접근법을 도입했다. 이를 통해 1,400명의 가상 전문가를 구성하여 미래 기술 탐색의 새로운 지평을 열었다.

첨단 바이오헬스와 감염병 대응, 지능형 사회 시스템과 지속가능 산업 전환, 기후·재난·안전 인프라와 지구환경 모니터링, 고기능성 첨단 소재와 고효율 에너지 시스템, AI 비전과 정밀 모니터링, AI 예측 진단과 사이버-물리 보안, 지능형 자율 시스템과 에너지 최적화 기술 등이 꼽혔다.

나라스페이스, 우주 반도체 검증위성 개발 사업 수행기관 선정

글로벌 초소형 위성 토탈 솔루션 기업 나라스페이스테크놀로지(나라스페이스)가 한국전자통신연구원(ETRI) 주관 과학기술정보통신부 글로벌탑 우주항공반도체 전략연구단 사업 중 ‘우주 반도체 검증 탑재체 개발과 실증 초소형 위성 설계 용역’의 수행기관으로 선정됐다.

나라스페이스는 이번 사업에서 7종의 국산 우주 반도체를 검증할 수 있는 탑재체와 이를 탑재해 실제 우주 환경에서 검증할 수 있는 위성 본체를 함께 개발한다. 이후 발사와 궤도 투입을 거쳐 실제 우주 환경에서 데이터를 수집하고 반도체의 신뢰성 검증까지 이어갈 예정이다.

기억이 떠오르지 않는 이유는

기초과학연구원(IBS, 원장 직무대행 김영덕) 기억 및 교세포 연구단 강봉균 단장 연구팀은 엔그램 세포(기억 담당 세포)뿐만 아니라 이 세포들 사이에 형성되는 시냅스의 수와 구조적 변화가 기억을 회상하는 데 결정적 역할을 한다는 사실을 실험적으로 알아냈다.

연구팀은 생쥐에게 특정 환경을 불쾌한 자극과 연결해 공포 기억을 형성하는 공포 조건화 실험을 수행한 뒤 공포 기억 학습 전후 뇌 회로에서 나타나는 시냅스 변화를 관찰했다.

공포 학습 이후 나타나는 시냅스 변화는 전체 시냅스에서 무작위적으로 일어나지 않았다. 엔그램 세포들 사이를 잇는 시냅스에서만 선택적으로 나타났다.

연구팀은 시냅스 변화가 실제로 기억 회상에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 학습 직후 단백질 합성 억제제를 투여해 시냅스 변화를 억제하는 실험을 수행했다.

단백질 합성을 한 차례 억제한 경우에는 엔그램 시냅스의 구조적 크기 증가는 대부분 억제됐다. 시냅스의 수 증가는 상당 부분 유지됐다. 반면 6시간에 걸쳐 반복적으로 억제한 경우에는 시냅스의 크기와 수 증가가 모두 차단돼 학습 이후 관찰되던 시냅스 변화가 거의 나타나지 않았다.

강봉균 단장은 “엔그램 세포가 기억을 저장한다는 사실에 비해 그 기억이 실제로 회상되기 위해 어떤 조건이 필요한지는 명확하지 않았다”라며 “이번 연구는 기억 회상이 세포 간 시냅스 연결 상태에 의해 결정될 수 있음을 보여줌으로써 기억 회상 실패나 기억장애와 같은 현상을 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다”고 말했다.

NST, 제9회 연구개발전략위원회 개최

국가과학기술연구회(이사장 김영식, NST)는 20일 세종 국책연구단지에서 제9회 연구개발전략위원회(연전위)를 개최했다.

연전위는 ‘과학기술분야 정부출연연구기관 등의 설립·운영 및 육성에 관한 법률’에 따라 국가적 임무수행 차원에서 과학기술 전반에 대한 융합·협력 연구 중심의 출연연 미래전략과 연구기획 자문하는 역할을 한다.

이번 연전위에서는 지난 과학기술관계장관회의에서 발표된 ‘과학기술분야 출연연 정책방향(안)’에 따라 출연연 기본사업으로 신설된 ’전략연구사업‘의 지원조직인 ‘전략연구지원단’의 설치·운영에 관한 사항을 검토·논의했다.

건설연, EU ‘호라이즌 유럽’ 2026년 과제 선정 첫 포문

한국건설기술연구원(원장 박선규)은 유럽연합(EU) 최대 연구지원 프로그램인 ‘호라이즌 유럽(Horizon Europe)’ 과제에 선정되는 성과를 거뒀다.

2025년 우리나라가 호라이즌 유럽 준회원국으로 가입한 이후 두 번째 성과이다. 2026년 대한민국 과학기술계에서 처음 도출된 과제 선정 사례다.

이번에 선정된 과제에는 건설연 환경연구본부 연구팀(팀장 최준석)이 참여해 국내는 물론 유럽 최고 수준의 연구팀과 협업을 추진한다.

해당 과제는 식음료 산업에서 발생하는 고염분, 유기물, 과불화합물, 미세플라스틱 등 신종 오염물질의 발생 원인을 규명하고 이들 오염물질의 실시간 거동 분석 기술과 최적 처리 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

모햇, 2025년 결산…연간 발전량 191GWh, 지난해보다 148% 증가

재생에너지 플랫폼 기업 에이치에너지(대표 함일한)가 운영하는 국내 최대 재생에너지 투자 플랫폼 모햇(모두의 햇살, Mohaet)이 20일 ‘2025년 결산 지표’를 공개하고 발전량과 발전 매출액이 지난해 보다 두 배 이상 증가했다고 전했다.

모햇은 에이치에너지가 2020년 공식 출시한 ‘재생에너지 협동조합’ 모델 기반의 재생에너지 투자 플랫폼이다. 조합원의 재원은 전국 지붕 태양광 발전소를 시공하는 데 사용된다.

해당 발전소에서 생산된 재생에너지 전기는 한국전력공사와 발전 자회사 등에 장기 고정 가격 전력구매계약(PPA)으로 판매한다. 수익은 조합원에게 이자로 지급하고 있다. 복잡한 파생상품이 아닌, 재생에너지 생산 설비에서 발생하는 현금 흐름을 조합원에게 분배하는 구조다.

2025년 연간 조합 참여금은 1770억원으로 2024년보다 34% 증가했다. 2020년 출범 후 누적 조합 참여금은 4200억원을 넘었으며 회원 수는 21만 명을 돌파했다.

2025년 발전량은 191GWh로 2024년(77GWh)보다 148% 확대됐다. 발전 매출은 389억 원을 기록해 2024년보다 113% 늘어났다.

UST, ‘2025 국가연구개발 우수성과 100선’에 11건 선정

과학기술연합대학원대학교(UST·총장 강대임)가 과학기술정보통신부가 발표한 ‘2025년 국가연구개발 우수성과 100선’에 UST 교원의 연구성과 11건이 선정됐다. UST는 2024년 7건이 선정된 데 이어 지난해에 11건이 선정되며 전국 대학 중 최다 성과 선정을 기록했다.

‘국가연구개발 우수성과 100선’은 정부 지원으로 수행된 대학, 연구소, 기업의 연구 중 연구개발 효과와 경제 사회적 파급 효과 등이 우수한 대표 성과를 선정하는 제도이다.

UST는 이번 우수성과에서 한국과학기술연구원(KIST), 한국기계연구원(KIMM), 한국생명공학연구원(KRIBB), 한국재료연구원(KIMS), 한국전기연구원(KERI), 한국전자통신연구원(ETRI) 총 6개 스쿨 교원 11명이 선정됐다. 분야별로는 기계·소재 분야 4건, 에너지·환경 분야 3건, 생명·해양 분야 2건, 정보·전자 분야 2건으로 여러 분야에서 고른 성과를 인정받았다.

독성 폐기물로 수소 만든다

독성 산업 폐기물을 정화함과 동시에 청정에너지인 수소를 얻을 수 있는 혁신적 기술을 국내 연구팀이 개발했다.

한국연구재단(이사장 홍원화)은 아주대 조인선 교수 연구팀이 독성 산업 폐기물인 하이드라진을 선택적으로 산화(정화)시키면서 동시에 태양광 기반 수소 생산 효율을 크게 높일 수 있는 광전기화학(PEC) 시스템을 개발했다.

태양광을 이용해 물로부터 직접 수소를 생산하는 PEC 기술은 탄소 배출이 없는 친환경 에너지 기술로 주목받아 왔다.

조인선 교수는 “이번 연구는 독성 폐기물을 에너지원으로 전환하면서 동시에 수소를 생산할 수 있음을 보여준 사례”라며 “환경 정화와 청정에너지 생산을 하나의 시스템에서 동시에 달성할 수 있는 새로운 방향을 제시했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.

에스엘(SL) 이충곤 회장, DGIST에 발전기금 3억 원

대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우)은 19일 에스엘(SL Corporation) 이충곤 회장이 AI(인공지능) 분야 혁신 인재 양성과 연구 역량 강화를 위해 발전기금 3억 원을 기부했다고 전했다.

이번 기부금은 DGIST가 중점적으로 추진하고 있는 AI 기반 연구와 교육 환경 고도화, 미래 융합기술 분야 인재 양성 등을 위해 활용될 예정이다.

DGIST는 인공지능을 핵심 성장 동력으로 삼아 첨단 과학기술 연구와 산업 연계를 강화하며 지역과 국가의 기술 경쟁력을 높이는데 이바지하고 있다.

이충곤 회장은 “AI는 산업의 패러다임을 근본적으로 변화시키는 핵심 기술이며 국가 경쟁력을 좌우할 중요한 분야”라며 “AI 혁신을 선도하고 있는 DGIST가 창의적이고 도전적 인재를 지속해 배출해 대한민국 미래 과학기술 발전에 이바지하길 기대한다”고 말했다.

/정종오 기자(ikokid@inews24.com)

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