세종투데이 주요연구 주요연구 원전 해체 발생 방사성 폐액 처리 성능 향상을 위한 친환경 바이오 소재 공정 개발 2023-07-24 hit 880 원전 해체 발생 방사성 폐액 처리 성능 향상을 위한 친환경 바이오 소재 공정 개발 (Development of Eco-friendly Bio-material to Improve the Treatment Performance of Radioactive Liquid Waste from Decommissioning) 바이오산업자원공학전공 윤미용 교수 1. 서론 (Introduction) 전 세계적으로 영구 정지된 원전의 해체는 원전보유국으로서는 큰 국가적 목표이며, 국내에서는 현재 고리1호기와 월성1호기 해체를 준비 중이다. 현재 전 세계 204기 영구정지 원전 중 미국, 독일, 일본, 스위스 4개국만이 해체를 완료한 경험이 있다. 해체 경험이 없는 한국은 소규모 원자력 시설(연구로 1·2호기, 우라늄변환시설) 및 운영 원전 대형 기기 교체(증기발생기, 원자로 압력관 및 원자로 헤드 교체) 경험을 통해 해체 기술을 확보 중이며, 계속해서 원전 해체 상용화 기술을 확보하기 위한 사업이 추진되고 있다. 원전 해체 과정에서 대량의 방사성폐기물 발생, 막대한 해체 비용, 장기적 관리 등이 중요한 문제로 대두되고 있다. 또한 방사성폐기물 관리기준 및 발생량은 국가별로 상이하므로, 해외 기술을 직접 도입하기보다 국내 여건에 부합하는 방사성폐기물 처리 기술을 개발하는 것이 요구되고 있다. 특히 한국은 국토의 면적 대비 인구가 많아 방사성 폐기물 처분장의 증설이 어려울 뿐만 아니라 방사성폐기물 안전관리에 대한 국민적 요구가 높기 때문에 방사성폐기물 처분의 경제적/사회적 비용이 크게 증가한다.  현재 방사성 폐액 처리에 주로 사용되고 있는 이온교환수지는 방사성 이온 물질로 포화가 되면 방사성 폐수지로 처리되어야 하기 때문에 2차 핵 폐기물이 양산 된다. 국내에서 겪고 있는 방사성폐기물 처리장 부족 문제 때문에, 2차 핵폐기물 감용에 대한 관련 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구팀은 정부에서 주도 하는 원자력 에너지개발사업 일환으로 압타머를 적용한 폐액 처리 공정(그림 1)을 개발하는 연구를 수행하였다. 최근 보고된 연구에서 압타머가 특정 이온성 원소에 높은 선택성을 갖고 결합할 수 있다는 결과들과 본 연구팀이 코발트 및 니켈을 제거하는 압타머 기술을 바탕으로 압타머를 원자력분야에 적용하는 다양한 연구를 수행하였다. 즉,특정 표적 물질에 선택적으로 결합할 수 있는 압타머 고유의 특징을 활용하여, 원전 해체로 발생하는 방사성 폐액 내 특정 원소를 제거 및 처리하기 위한 원천기술을 개발하고자 하였다. (그림 1) 그리고 이를 방사성 폐액 처리에 활용함에 따라 액체 방사성폐기물 감용 및 처리비용 절감과 같은 다양한 부가가치 창출이 가능할 것으로 예상하였다.   (그림 1) 압타머 기반 폐액 처리 공정 개요 2. 방사성물질 제어를 위한 방사성 금속 이온 특이적 압타머 발굴 압타머(Aptamer)는 “fitting”이라는 뜻을 가지는 라틴어 “aptus”와 그리스 접미사 “-mer”의 합성어로, 표적 분자에 친화적/특이적으로 결합할 수 있는 핵산(ssDNA, RNA)으로 구성된다. 즉, 압타머는 안정된 3차원 구조를 유지하면서 특정 분자에 특이적으로 강하게 결합한다는 특징을 지닌 친환경 바이오 소재이다. (그림 2)   (그림 2) 친환경 바이오 소재 압타머 친환경 바이오 소재인 압타머는 그 고유 구조에 의해 표적 물질 별로 선택성을 가지고 결합할 수 있다는 특징이 있으며, 이를 이용하여 방사성 폐액 내 특정 원소를 제거하기 위한 ‘친환경 바이오 소재 공정’을 개발하였다. 압타며 발굴을 위해 보편적으로 SELEX(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment) 기술이 사용된다. SELEX 기술은 1990년 Larry Gold에 의해 고안된 것으로, 해당 기술을 통해 무작위로 합성된 올리고뉴클레오타이드 라이브러리(oligonucleotide library: 서로 다른 종류의 수십 조개의 압터머가 포함 되어있음)로부터 표적 물질과 친화력을 가지는 소수의 압타머를 선별할 수 있다. 또한 동일한 방법으로 저분자 화합물부터 고분자 단백질에 이르기까지 다양한 표적 물질에 친화력을 가지고 결합할 수 있는 압타머를 발굴할 수 있다. SELEX 방법에서 이용되는 단일 가닥 압타머는 1015개 이상의 다양한 염기서열을 포함하며, 양 말단에는 중합효소 연쇄반응(PCR: polymerase chain reaction)을 위한 프라이머(primer) 서열이 존재하는 특징을 지닌다. 무작위로 만들어진 압타머 라이브러리(library)에는 방사성 금속 이온과 강한 결합력을 가진 소수의 압타머 후보군들이 존재할 것으로 기대된다. 방사성 금속 이온과 결합한 후보군들은 결합하지 않은 개체들과 구별되어 PCR로 증폭되고, 이러한 과정이 6~15회 반복되어 선별된다 (그림 3). 이때 SELEX의 전반적인 속도는 표적 물질에 결합하고 있는 압타머를 얼마나 효율적이고 정교하게 선별해낼 수 있는지에 따라 좌우된다. 반복된 실험과정을 효과적으로 단축하면서 결합 친화도가 높은 압타머를 선별하는 것이 SELEX 기술의 핵심이다.   (그림 3) SELEX(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment)를 이용한 방사성 금속 이온 결합 압타머 발굴 위의 SELEX 방식을 통해 방사성 폐액에 존재하는 대표 핵종인 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn) 이온에 대한 압타머를 발굴하였다. 각각의 표적 이온과의 결합력을 확인하기 위하여 SPR(Surface Plasmon Resonance)로 결합 친화도(Kd value)를 측정한 결과, 10-9(nM)의 높은 결합력을 확인하였다. (표 1) (표1) 발굴된 방사성 이온 압타머의 결합 친화도 3. 방사성물질 제어를 위한 압타머 구조분석 및 최적화 발굴한 방사성 이온 특이적 압타머의 효율성과 생산 단가 절감을 위해 압타머 서열 분석 및 압타머를 고정할 비드와의 결합 비율 최적화 단계를 수행하였다. 우선, SELEX를 통해 획득한 압타머의 금속 이온과 결합하는 부위 및 압타머 안정화에 관여하는 부위 등을 예측하기 위해 핵산 구조 분석 프로그램(m-fold/NUPACK)을 이용하였다. 프로그램을 통해 확인한 압타머의 주요 부위 혹은 구조에 영향을 줄 수 있는 부위를 돌연변이(mutation) 혹은 제거(deletion) 등의 방식으로 변이를 유도하였고, 이를 통해 압타머 2차 구조 변화 여부를 예측하였고, 이를 기반으로 표적 이온과 결합하는데 기여하는 결합 부위 서열을 최종적으로 결정하였다. 나아가, 깁스 자유 에너지(Gibbs free energy; ∆G) 값이 낮을수록 압타머 구조가 안정적이므로, 압타머의 2차구조 및 결합 부위 서열을 유지하면서 더 안정적인 구조를 유지하는 최적의 서열을 확보하였다. 마지막으로 생산 단가 절감을 위해 결합 부위 서열을 유지하는 최소한의 압타머 서열 만을 남기는 크롤링(crawling-염기 서열을 끝에서부터 일정하게 제거하면서 구조 변화를 검증) 방식을 통해 서열을 최적화 하였다. (그림 4)   (그림 4) 구조분석 프로그램을 이용한 압타머 구조 분석 및 서열 최적화 최적화된 압타머 서열 획득한 후, 압타머를 고정할 비드와의 최적 결합 비율을 결정하는 것이 중요하다. 예를 들어 하나의 비드에 압타머 10개가 최대치로 결합할 수 있다고 가정해 보자. 산술적으로 최대치를 계산할 수 있는 데는 한계가 있기 때문에 압타머 개수를 1개부터 조금씩 양을 늘려서 언제 압타머 개수가 최대치인지를 결정해야 한다. 이때 압타머에 형광을 붙인 상태에서 위의 실험을 수행한다면, 압타머 개수가 10개에 도달했을 때 형광 값이 가장 밝은 것을 알 수 있을 것이다. 즉 10개 이상이면 더 이상 밝기가 밝아지지 않기 때문에 우리는 최대값을 분석을 통해 얻을 수 있다. 다만 여기서 고려해야 할 상황은, 압타머를 최대치로 붙이는 것이 최선이 아닌 경우가 많다는 것이다. 압타머의 밀도가 높은 경우, 오히려 서로 금속 이온 결합에 방해를 할 수 있기 때문이다. 이에 본 연구팀은 압타머를 비드에 최대치로 고정시키는 것이 아니라, 가장 많은 금속과 결합하는 비드/압타머 비율을 결정하는 실험을 별도로 수행하였다. 기존 방법(형광 현미경 혹은 형광측정기)으로는 압타머/비드 효율을 결정하기 위해 많은 시간과 노력이 필요하는 데 반해, 본 연구팀은 새로운 방식을 접목시켜 쉽고 빠르게 압타머/비드 비율 최적화를 얻을 수 있었다. 그림5A에서 보듯이, Flow cytometry(유세포분석기)를 이용하여 형광이 부착된 압타머와 비드 복합체를 분석하면 실험에 사용된 모든 압타머/비드 분석이 가능하며, 이를 통해 정확한 샘플의 질을 예측할 수 있었다 (그림 5A, B). 나아가, 이와 같이 새로 접목된 실험 방법을 통해 얻은 결과의 신뢰성을 입증하기 위해 기존 방식(형광현미경)을 이용하여 유세포분석기 결과를 검증하였다. 그림 5를 통해 서로 다른 실험 방식에서 유사한 결과를 얻었음을 확인할 수 있었다 (그림 5A, C, D).    (그림 5) 유세포 분석기(A-C)와 형광 현미경(D)을 이용한 압타머-비드 복합체 비율 결정 실험 결과 4. 최적화된 방사성 이온 압타머의 성능 평가 방사성물질 제어를 위한 금속 이온 압타머의 이온 성능을 확인하기 위하여 압타머의 이온 제거 성능과 제거한 이온을 다시 회수한 뒤 압타머를 재사용 할 수 있는지 확인하였다. 압타머의 성능 평가에는 금속 이온 농도를 측정할 수 있는 유도결합 플라즈마 분광분석기(ICP-OES: Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer)를 사용하였다. (그림 6) (그림 6) ICP-OES를 통한 압타머 성능 평가 (제거율 및 수거율) 본 연구팀은 코발트, 니켈, 망간, 유로피움 등의 원소와 특이적으로 결합하는 압타머를 다수 발굴하였다. 이렇게 발굴한 코발트, 니켈, 망간에 특이 결합하는 압타머를 비드에 각각 고정시킨 후 각각의 표적 이온을 대상으로 이온 제거율 및 제거한 이온 수거율을 확인하였다. 이에 따른 결과에서 코발트, 니켈, 망간 압타머 모두 99% 이상의 표적 이온 제거율이 보임을 확인하였다 (그림 7A).  원자력발전소 해체 및 운용 중 발전소에서 사용되고 있는 기존 방사성 금속이온 제거용 이온교환수지의 경우 방사성 금속이온으로 포화가 되면, 이를 방사성 폐기물로 처리해야 되기 때문에 2차 핵폐기물이 발생한다는 단점이 존재한다. 현재 가장 큰 어려움은 국내 핵폐기물장의 부지 선정의 지연으로, 이러한 핵폐기물 처리 문제는 원자력분야의 최대 골칫거리로 자리잡고 있다. 이온교환수지에서 방사능 금속 이온을 제거할 수 있는 방법이 존재하지만, 이 또한 황산 등의 강산을 사용해야 하기 때문에 2차 환경오염물질을 배출해야 하며, 강산과 섞여 있는 방사성 물질의 처리가 어렵기 때문에 현재에는 방사능 물질로 포화된 이온교환수지를 핵폐기물장에 처리하고 있다. 따라서 이러한 2차 핵 폐기물 감용 기술 개발이 많이 요구되는 상황이다. 본 연구팀이 개발한 압타머/비드 컬럼을 사용했을 경우 컬럼에 결합되어 있는 방사성 금속 이온을 쉽게 분리할 수가 있다. 이러한 컬럼을 이용한 결과, 그림 7B에서 보듯이 분리된 금속 이온이 99.96% 이상이 되는 것으로 확인 되었고, 이는 기술력이 수거율 100%에 이를 정도로 발전 했음을 의미한다.   (그림 7) 압타머의 표적 이온 (A) Removal rate(제거율) 및 (B) Recovery rate(수거율) 앞에서 언급하였듯이 압타머로 포집한 방사성 금속 이온을 거의 100%에 가까운 수거율로 회수 할 수 있다는 것은, 압타머/비드 컬럼 내에 방사성 금속 이온이 거의 존재하지 않는다는 뜻이며, 이는 제품을 다시 재사용 할 수 있는 가능성이 높다는 것을 의미한다. 제품을 재사용 한다는 것은 유지 비용의 감소를 의미하며, 이는 곧 경쟁력이 될 수 있기 때문에 위 과정을 입증하기 위하여 압타머/비드 컬럼의 재사용 검증 실험을 수행 하였다 (그림 8). 그림에서 보이듯이 20회 정도의 반복적인 재사용에도 95% 이상의 코발트 이온의 제거율을 보이고 있음을 확인하였다. 앞으로 추가적으로 다양한 환경에서 재사용 회수를 늘려 제거율 측정 실험을 수행할 예정이다. (그림 8) 압타머의 재사용 횟수에 따른 제거율 압타머는 기본 구조에 음성을 띠고 있어 양이온과의 결합이 쉽게 이뤄진다. 그렇기 때문에 본 연구팀이 개발한 압타머가 표적 이온에 선택적으로 결합하는지에 대한 여부를 확인하는 것이 필요했다. 이러한 실험을 진행 하기 위해 9가지 이온 혼합 샘플을 압타머 기반 컬럼으로 처리하고, 처리 전과 후의 농도를 측정하여 제거율을 평가하였다. 코발트/니켈/망간 특이적 압타머 혼합 컬럼의 경우 대상 이온에 대해 70~85% 정도의 높은 제거율이 확인되었기 때문에 각각의 압타머가 대상 금속 이온에 대해 높은 선택성을 갖고 있음을 확인하였다. (그림 9)   (그림 9) 다표적(코발트, 니켈, 망간 압타머) 컬럼의 표적 이온 선택성 검증 5. 현장 시험 위에서 언급하였듯이, 다양한 실험을 통해서 본 연구팀이 개발한 압타머들이 높은 선택성으로 표적 방사성 이온을 제거할 수 있음을 확인하였다. 하지만 실험실 조건에서 실시한 실험 샘플들은 대상 방사성 이온만 존재하게끔 만든 인위적인 상태였기 때문에 현장 샘플을 이용한 검증이 필요하였다. 실제 방사성 조건에서도 압타머를 이용한 제거가 가능한지 확인하기 위해 실시 된 현장 시험은 크게 두 곳에서 독립적으로 진행하였다. 한 곳은 한국원자력연구원에서 방사성물질 포함 시료를 대상으로 현장 시험을 수행하였고, 다른 한 곳은 영광 한빛 제1원자력발전소에서 1차 계통수를 대상으로 현장 시험을 수행하였다. 그림 10에서 볼 수 있듯이 서로 다른 독립된 실험 두 곳에서 방사성 이온이 90% 이상 제거되는 것을 확인하였다 (그림 10). 특히 한국원자력연구원에서 실험한 경우 실험실 조건과 동일하게 99%의 방사성 코발트와 니켈 금속 이온이 제거된 것을 확인할 수 있었으며, 한빛원자력발전소 역시 다양한 방사성 금속 이온이 샘플 내에 존재하였지만, 90%의 방사성 코발트와 망간이 제거된 것을 확인할 수 있었다.   (그림 10) 방사성 조건에서 압타머 성능평가를 위한 현장 시험 6. 결론 및 전망 (Conclusion and outlook) 본 연구는 의료 및 산업 분야에서 각광받고 있는 압타머를 원자력 분야에 도입하여 방사성 폐액에 존재하는 이온성 원소를 제거할 수 있는 세계 최초의 신규 공정을 개발하였다는 점에 의의를 둔다. 특히 본 연구팀이 개발한 압타머/비드 컬럼은 방사성 코발트, 니켈, 망간 등을 90% 넘는 높은 효율로 제거 하였기 때문에 현장 적용 가능성이 높다고 판단된다. 표적 물질 특이적 압타머 기술을 활용한 방사성 폐액 처리용 압타머 컬럼은 표적 방사성 이온에 결합력이 특히 강하므로, 이 특성을 활용함으로써 다양한 폐액의 특성 및 환경에 맞춰 처리 공정을 최적화시킬 수 있다는 점에서 기존 기술과 차별성이 있다.  본 연구팀은 압타머 개발 시 표적 이온과의 결합 예측 부위 분석으로 결합에 관여하지 않는 불필요한 서열은 제거함으로써 압타머의 생산 단가를 절감할 수 있는 기술을 발전시켜 보다 효율성을 높이는 성과를 얻었다. 또한, 개발된 압타머는 표적 이온을 높은 선택성으로 포집하는 것이 가능하고, 포집된 이온을 회수하는 것이 가능하였다. 특히 개발한 압타머/비드 컬럼에 포집된 이온을 회수할 수 있는 기술을 독자적으로 확보 하여 추후 현장에 적용할 때 큰 장점으로 작용할 것이라 판단된다. 또한 반복적인 재사용이 가능하다는 점은 현장에서 유지비용을 크게 절감시켜 사용자에게 경제적 이점을 제공할 수 있을 것이다. 더불어 기존 방사성 이온 제거 방식인 이온교환수지의 경우 방사성 물질로 포화가 되면 2차 방사성 폐기물로 처리되어 왔지만, 본 연구팀이 개발한 압타머/비드 컬럼의 경우 2차 방사성 폐기물이 전혀 발생하지 않기 때문에 운용 중 원자력발전소 및 발전소 해체 시 발생되는 방사성 폐기물 양을 현격히 줄일 수 있다.   하지만 본 연구는 실험실 규모의 저용량 규모로 연구가 진행되었기에 실제 원전 해체 환경에 적용하기에는 많은 추가 연구가 필요하다. 특히 원전 해체 환경 혹은 원자력발전소에 적용하기 위하여 방사성 폐액 양의 증가, 컬럼에 유입되는 폐액 유압 및 유속 등이 압타머 구조에 미치는 영향 등과 같이 추가로 검증해야 할 부분이 많은 것은 사실이다. 하지만 압타머를 이용하여 방사성 이온을 제거 하는 기술은 국내외 유일하기 때문에 추가 연구를 통해 방사성 폐액 처리 기술 및 공정 개발이 완벽하게 이뤄지면 관련 원전 해체 산업에 대한 경쟁력 향상에 기여할 것으로 기대된다. 또한, 이 기술은 해체 발생 폐액 외에도 특정 금속 이온을 제거하고자 하는 분야에서 높은 상용화 가능성이 있다. 본 기술은 특정 원소를 제거 및 회수 한다는 점에서 타 기술들과 차별화되므로 원천기술의 고도화를 통하여 미래 환경분야에 기여할 수 있기를 기대한다. 본 연구는 ㈜래드코어와 한국전력국제원자력대학원대학교 김송현 교수 연구팀과 공동으로 진행되었고, 한국에너지기술평가원의 지원을 받아서 수행되었다. 참고문헌 1. 압타머 활용 해체 원전 액체 방사성폐기물 처리 방사선작업종사자 피폭량 예측 및 저감 방안 도출. 방사선산업학회지 2022, vol. 16, no.4, pp.497-503. 2. RNA 앱타머 (Aptamer): 간단한 원리부터 복잡한 응용까지. 분자세포생물학회지. 제19권 제1호 2007년 3월 p. 23-29.  3. Sun Young Lee, Dae Hyuk Jang, Hyuncheol Kim and Miyong Yun. 2023. Removal and isolation of radioactive cobalt using DNA aptamers. Radiochimica Acta. 2022-0112. 4. Sekhon, S. S., Lee, S. H., Lee, K. A., Min, J., Lee, B. T., Kim, K. W., Ahn, J. Y., Kim, Y. H. Defining the copper binding aptamotif and aptamer integrated recovery platform (AIRP). Nanoscale 2017, 9, 2883–2894. 5. Eilers A, Witt S and Walter J. 2020. Aptamer-Modified Nanoparticles in Medical Applications. Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 174:161-193. 6. Tuerk C and Gold L. 1990. Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase. Science 249(4968):505-510.  7. Hofmann HP, Limmer S, Hornung V and Sprinzl M. 1997. Ni2+-binding RNA motifs with an asymmetric purine-rich internal loop and a G-A base pair. RNA 3(11):1289-1300.  8. Rajendran M and Ellington AD. 2008. Selection of fluorescent aptamer beacons that light up in the presence of zinc. Anal. Bioanal. Chem. 390(4):1067-1075.  다음글 Low-acceleration catastrophe of gravity from Gaia observations of wide binary stars: dawn of a new scientific revolution 이전글 초실감 메타버스를 위한 궁극의 3D 오디오 기술: 사운드 트레이싱 (Sound tracing) 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 Low-acceleration catastrophe of gravity from Gaia observations of wide binary stars: dawn of a new scientific revolution 2023-07-24 hit 1826 Low-acceleration catastrophe of gravity from Gaia observations of wide binary stars: dawn of a new scientific revolution Department of Phsics & Astronomy, Sejong University Prof. Kyu-Hyun Chae A new study reports conclusive evidence for the breakdown of standard gravity in the low acceleration limit from a verifiable analysis of the orbital motions of long-period, widely separated, binary stars, usually referred to as wide binaries in astronomy and astrophysics. The study carried out by Kyu-Hyun Chae, professor of physics and astronomy at Sejong University in Seoul, used up to 26,500 wide binaries within 650 light years (LY) observed by European Space Agency’s Gaia space telescope.  ▲Left: A binary star system with a nested inner binary (credit: Wikipedia). Right: Gravitational anomaly at low acceleration observed in 20,000 wide binaries (credit: Kyu-Hyun Chae) For a key improvement over other studies Chae’s study focused on calculating gravitational accelerations experienced by binary stars as a function of their separation or, equivalently the orbital period, by a Monte Carlo deprojection of observed sky-projected motions to the three-dimensional space. Chae explains on this point, “From the start it seemed clear to me that gravity could be most directly and efficiently tested by calculating accelerations because gravitational field itself is an acceleration. My recent research experiences with galactic rotation curves led me to this idea. Galactic disks and wide binaries share some similarity in their orbits, though wide binaries follow highly elongated orbits while hydrogen gas particles in a galactic disk follow nearly circular orbits.” Also, unlike other studies Chae calibrated the occurrence rate of hidden nested inner binaries at a benchmark acceleration as shown in the Figure.   The study finds that when two stars orbit around with each other with accelerations lower than about one nanometer per second squared start to deviate from the prediction by Newton’s universal law of gravitation and Einstein’s general relativity. For accelerations lower than about 0.1 nanometer per second squared, the observed acceleration is about 30 to 40 percent higher than the Newton-Einstein prediction. The significance is very high meeting the conventional criteria of 5 sigma for a scientific discovery. In a sample of 20,000 wide binaries within a distance limit of 650 LY two independent acceleration bins respectively show deviations of over 5 sigma significance in the same direction. Because the observed accelerations stronger than about 10 nanometer per second squared agree well with the Newton-Einstein prediction from the same analysis, the observed boost of accelerations at lower accelerations is a mystery. What is intriguing is that this breakdown of the Newton-Einstein theory at accelerations weaker than about one nanometer per second squared was suggested 40 years ago by theoretical physicist Mordehai Milgrom at the Weizmann Institute in Israel in a new theoretical framework called modified Newtonian dynamics (MOND) or Milgromian dynamics in current usage.  Moreover, the boost factor of about 1.4 is correctly predicted by a MOND-type Lagrangian theory of gravity called AQUAL, proposed by Milgrom and the late physicist Jacob Bekenstein. What is remarkable is that the correct boost factor requires the external field effect from the Milky Way galaxy that is a unique prediction of MOND-type modified gravity. Thus, what the wide binary data show are not only the breakdown of Newtonian dynamics but also the manifestation of the external field effect of modified gravity. On the results, Chae says, “It seems impossible that a conspiracy or unknown systematic can cause these acceleration-dependent breakdown of the standard gravity in agreement with AQUAL. I have examined all possible systematics as described in the rather long paper. The results are genuine. I foresee that the results will be confirmed and refined with better and larger data in the future. I have also released all my codes for the sake of transparency and to serve any interested researchers.”  Unlike galactic rotation curves in which the observed boosted accelerations can, in principle, be attributed to dark matter in the Newton-Einstein standard gravity, wide binary dynamics cannot be affected by it even if it existed. The standard gravity simply breaks down in the weak acceleration limit in accordance with the MOND framework. Implications of wide binary dynamics are profound in astrophysics, theoretical physics, and cosmology. Anomalies in Mercury’s orbits observed in the nineteenth century eventually led to Einstein’s general relativity. Now anomalies in wide binaries require a new theory extending general relativity to the low acceleration MOND limit. Despite all the successes of Newton’s gravity, general relativity is needed for relativistic gravitational phenomena such as black holes and gravitational waves. Likewise, despite all the successes of general relativity, a new theory is needed for MOND phenomena in the weak acceleration limit. The weak-acceleration catastrophe of gravity may have some similarity to the ultraviolet catastrophe of classical electrodynamics that led to quantum physics. Wide binary anomalies are a disaster to the standard gravity and cosmology that rely on dark matter and dark energy concepts. Because gravity follows MOND, a large amount of dark matter in galaxies (and even in the universe) are no longer needed. This is also a big surprise to Chae who, like typical scientists, “believed in” dark matter until a few years ago.   A new revolution in physics seems now under way. On the present results and the future prospects, Milgrom says, “Chae’s finding is a result of a very involved analysis of cutting-edge data, which, as far as I can judge, he has performed very meticulously and carefully. But for such a far-reaching finding -- and it is indeed very far reaching -- we require confirmation by independent analyses, preferably with better future data. If this anomaly is confirmed as a breakdown of Newtonian dynamics, and especially if it indeed agrees with the most straightforward predictions of MOND, it will have enormous implications for astrophysics, cosmology, and for fundamental physics at large.“  Xavier Hernandez, professor at UNAM in Mexico who first suggested wide binary tests of gravity a decade ago, says, “It is exciting that the departure from Newtonian gravity that my group has claimed for some time has now been independently confirmed, and impressive that this departure has for the first time been correctly identified as accurately corresponding to a detailed MOND model. The unprecedented accuracy of the Gaia satellite, the large and meticulously selected sample Chae uses and his detailed analysis, make his results sufficiently robust to qualify as a discovery.”  Pavel Kroupa, professor at Bonn University and at Charles University in Prague, has come to the same conclusions concerning the law of gravitation. He says, "With this test on wide binaries as well as our tests on open star clusters nearby the Sun, the data now compellingly imply that gravitation is Milgromian rather than Newtonian. The implications for all of astrophysics are immense." The finding was published in the 1 August 2023 issue of the Astrophysical Journal. Reference: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ace101 “Breakdown of the Newton–Einstein Standard Gravity at Low Acceleration in Internal Dynamics of Wide Binary Stars” (The Astrophysical Journal, 2023, Vol. 952, article ID 128) 다음글 기뢰 매몰률 예측에 대한 기술동향 및 발전방향 이전글 원전 해체 발생 방사성 폐액 처리 성능 향상을 위한 친환경 바이오 소재 공정 개발 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 고효율 전력변환을 위한 전력반도체 기술 2024-08-16 hit 407 고효율 전력변환을 위한 전력반도체 기술 반도체시스템공학과 임유승 1. 서론 전력변환(Power conversion)이란 용어가 낮설게 느껴질 수 있지만, 우리는 일상 속에서 전력변환 기술을 통해 모든 생활을 영위하고 있다. 우리가 에너지라고 일컫는 전기는 발전소에서 생산되고 모든 가정에 공급이 된다. 우리가 쓰고 있는 220V 교류(AC)전압은 가정에 공급되고 있다는 사실을 알고 있다. 그럼 발전소에서는 어떻게 전달될까?  그림 1. 가정에 공급되는 전압과 전력반도체의 역할 [1] 생산된 전기는 도심으로 전달되기 위해서는 승압이란 과정을 거쳐서 매우 높은 전압을 변환된다. 전압을 크게 바꾸기 위해서는 교류를 이용한 경우 쉽게 가능하고 손실을 감안하더라도 먼 거리를 가능케 한다. 현재 154kV에서 765kV까지 승압을 통해 전달하고 가정에는 배전이란 과정을 거쳐 교류 220V를 공급한다. 여기까지는 우리가 ‘가정에 220V 교류가 들어온다’라는 사실을 인지하기 쉽게 다가온다. 그런데 전력변환이 중요한 이유는 우리가 사용하고 있는 거의 대부분의 전자제품은 직류를 쓰고 있기 때문이다. 직류는 시간에 따라 전압이 변하지 않는 에너지로 노트북, TV, 냉장고, 세탁기 심지어 모든 전자기기까지 직류를 사용하고, 각각의 기기가 요구하는 전력량에 따라 다른 전압을 채택한다. 즉, 220V 교류전압을 5V, 10V, 15V 등의 직류전압으로 바꿔줘야 한다. 여기에 쉽게 접할 수 있는 어댑터(Adapter)를 떠올릴 수 있다. 즉, 어댑터는 교류를 직류로 바꾸어 주고, 원하는 전압으로 낮춰주거나 높여주는 역할을 하는 것이다. 바로 여기에는 반도체의 정류작용(Rectification)이 활용된다. 즉, 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 특징을 활용해, 양과 음 전압으로 실시간으로 변화하는 교류를 한쪽 방향을 걸러 직류로 만들어 주는 기술이 적용된다. 반대로 직류를 교류로 만들어 줄 때는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM)를 이용해 교류형태로 만들어 주는 기술을 활용한다. 여기에도 당연히 반도체가 활용된다. 그림 2는 전력변환의 종류에 따른 특성을 나타낸다. 순서대로 교류를 직류로 변환, 교류의 주파수변환, 직류 전압의 변경, 직류를 교류로 변환을 나타내며 응용 환경에 따라 사용처가 모두 다르다. 그림 2. 전력변환 종류 [1] 전력변환에 대한 간략한 이해를 돕기 위한 앞선 내용을 바탕으로 본론에서는 도대체 왜 고에너지갭이란 반도체 소재가 필요하며, 고효율이 왜 요구되는지에 대해 다루고자 한다. 2. 높은 전압을 견딘다는 의미 반도체는 밴드갭이란 고유 특성을 갖고 있고, 반도체에 전압을 가할 시 특정 전압 이상에서 항복현상(breakdown)이 발생해 급격히 전류가 증가해 반도체를 제어할 수 없게 되고 열화되는 특성을 갖는다. 이러한 항복현상은 반도체의 밴드갭 크기에 의존하고 있고 대표적으로 Si은 1.1eV의 밴드갭을 갖는다. 이를 항복전계(Breakdown Electrical Field)로 변환하면 0.3MV/cm 값을 갖는다. 즉, Si 자체의 항복전압의 임계값은 정해져 있기 때문에 항복전압을 증가시키기 위해서는 반도체의 저항성을 키워야 한다. 저항성을 키우기 위해서는 반도체의 불순물 농도(impurity concentraion)를 낮추어 저항을 크게 가져가는 방법이 널리 사용된다. 반도체는 불순물의 농도를 조절함으로써 전류를 매우 잘 흐르게 할 수도, 매우 적게 흐르게 할 수 있는 특징을 갖는다. 좀 더 쉽게 얘기하자면, 반도체 특성을 보이는 최적의 디바이스 특성에 저항을 키우기 위한 적은 양의 불순물 농도를 갖는 층을 첨가해 전류가 흐르는 방향으로 저항이 높은 영역을 만들어 주는 것이다. 여기서 저항이 높은 영역의 폭이 넓을수록 전류가 흐르기 더욱 어렵게 되고 견딜 수 있는 항복전압도 키울 수 있게 된다. 또한, 다른 방법으로는 반도체는 전자(Electron)와 정공(Hole)의 각각의 양에 따라 n타입 및 p타입으로 만들 수 있다. 즉, 전자가 많은 상태의 반도체를 n타입, 정공이 많은 상태의 반도체를 p타입으로 일컫는다. 두 반도체가 서로 접합(Junction)을 이룰 때, 우리는 다이오드(Diode)라고 부르며, 이 다이오드가 바로 정류작용을 할 수 있는 반도체 소자가 된다. 이런 반대 극성(Polarity)를 갖는 성분을 이러한 항복전압을 높이기 위한 층으로 활용함으로써도 항복전압을 높일 수 있다. 다시 정리하면, 같은 극성을 갖는 반도체 내 불순물농도가 다른 층을 삽입하는 방법, 그리고 다른 극성을 갖는 층을 삽입하여 두 극성이 만나는 접합면에 공핍층(Depletion layer)이란 층을 형성하여 저항을 키우는 방법을 활용할 수 있다. 이것이 반도체의 항복전압을 높임으로서 응용분야에 맞는 소자 설계를 가능케 한다.  3. 높은 전압 구현의 필요성, Si의 한계 그리고 산업 앞서서 전압의 종류와 변환 그리고 사용분야에 대해 알아 보았다면, 좀 더 전압의 관점에서 살펴보고자 한다. 전압(Voltage)란 전위차(Electric Potential Difference)라고도 불리며, 전기장(Electric Field) 안에서 전하가 갖는 전위(Electric Potential)라고 한다. 쉽게 말해서 어느 구간 사이에 서로 간의 위치에너지 차이라고 볼 수 있다. 전압이 크다는 것은 전하들이 더욱 큰 힘을 갖고 이동할 수 있음을 의미하며, 시간 당 이동하는 전하의 양이 많다는 뜻을 갖는다. 전압을 얘기할 때 떼어 놓을 수 없는 것이 전력(Electric Power, P)이다. 전력은 전기에너지가 일할 수 있는 능력을 나타내고, 단위 시간당 전달되거나 변환된 전기에너지에 의해 수행된 일의 양으로 나타낼 수 있다. 전력(P)는 전압(V)와 전류(I)의 곱으로 나타낼 수 있다. 여기서 우리는 두 가지 조건을 고려해 볼 수 있다. 같은 전력량을 나타내는 A, B 사례에서 A는 B보다 높은 전압을 가지면 상대적으로 적은 전류량을 나타낼 것이다. 이는 어떤 의미일까? 전류가 크면 많은 전자들이 동시간에 흐르게 된다. 이는 내부에 진동 및 충돌을 유발하고 점진적으로 열을 발생시킨다. 열은 곧 손실(Loss)로서 나타나게 된다. 즉, 같은 전력량을 가질 때 높은 전압과 낮은 전류는 손실 측면 및 설계관점에서 보다 유리해 진다.  그러면, 전압을 높이는 것이 항상 옳은 판단인 것인가 라는 질문에는 그렇지 않다. 전압을 높인 다는 것은 결국 반도체의 항복전압을 높여 개방(Open) 상태를 만들어 줘야하는데 항복전압을 높이기 위한 저항층의 두께 증가는 결국 반도체 전체의 저항을 증가시키는 결과를 가져온다. 증가된 저항에 의해 전류를 흘려야하는 상태에서 높은 저항성분으로 인해 손실이 그 만큼 발생한다. 즉, 항복전압과 저항은 서로 트레이드-오프 관계를 가지기 때문에 이를 극복하기 위한 다양한 시도들이 진행되어 왔다. 그 중 여기서는 소재의 한계 극복에 국한해 소개하고자 한다. 그림 3. (좌)물질에 따른 밴드갭 및 항복전계 특성. (우)항복전압 설계에 따른 요구 온저항 특성 그림 3의 좌측 그래프는 물질에 따른 밴드갭 값 및 변환된 항복전계 값을 나타낸 그래프이다. Si의 밴드갭은 1.1eV이고 여기 표시된 각각의 소재들은 다른 밴드갭을 나타낸다. 이 중, 가장 널리 Si를 대체할 소재로서 연구되고 제품화된 소재는 4H-SiC(3.3eV) 및 GaN(3.4eV)이다. 각각 밴드갭이 Si 대비 3배 이상 크기 때문에 소재 자체의 항복전압 특성이 우수하여 저항 설계에 이점을 갖는다. 이에 대해 그림3 우측에 반도체소자가 동작할 때의 저항값과 설계한 항복전압과의 상관관계를 나타낸 그래프에 주목해보자. 가령 1000V의 전압을 견디는 반도체를 제작했다고 가정하면, Si을 사용할 경우 앞서 언급한 저항층의 두께와 저항도를 고려할 때 100mΩ⦁cm2 이상의 저항값을 나타낼 수 밖에 없다. 반면, 4H-SiC 소재를 이용할 경우 0.5mΩ⦁cm2 수준으로 200배 가까이 낮출 수 있다. 이러한 장점을 갖는 넓은 밴드갭을 갖는 소재들을 기반한 전력반도체 개발이 주목을 받고 있다. SiC, GaN 이외에도 Ga2O3, AlN, Diamond에 이르는 울트라와이드 밴드갭을 갖는 소재들의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그런데 이러한 고전압이 우리 일상에서 필요할까? 우리는 이미 이러한 고전압을 생활 속에서 경험하고 있다. 여기서 가장 대표적으로 전기자동차를 가져와 봤다.  그림 4. (좌)전기자동차 배러티 충전 및 사용장치 별 전력변환. (우)전압에 따른 자동차 충전 시간 그림4의 왼쪽 그림은 전기자동차 전력변환 시스템을 나타내고 있다. 앞서 살펴본 다양한 전력의 변환이 전체 시스템에 적용된 사례를 한 눈에 살펴볼 수 있다. 전기자동차는 현재 400V 및 800V 전압을 사용하는 배터리 시스템을 사용하고 있고, 용량은 60kWh에서 현재 80kWh 이상으로 증가돼 왔다. 즉, 800V 전압을 사용하는 전기자동차에 사용되는 배터리에서 나오는 직류는 오디오, 계기판 등 전자장치에 사용되는 전압(12 또는 24V)로 변환시켜줘야 하며, 모터 구동에 있어서는 교류로 바꿔줘야 한다. 또한, 높은 전압을 차용한 충전에서는 더욱 차별화가 나타나는데, 우측 그림에서와 같이 충전시간을 현저히 줄일 수 있다. 미국에서는 표준화처럼 쓰고 있는 테슬라의 슈퍼차저 시스템은 480V 충전을 지원한다. 반면, 국내 현대자동차가 출시한 아이오닉5 모델은 800V 충전 지원을 통해, 테슬라보다 1.6배 가량 충전시간을 단축할 수 있다. 전기자동차의 충전시간에 대한 고민은 모든 사용자가 갖고 있는 고민이고 빠른 충전시간은 전기자동차의 보급화에 크게 기여한다. 즉, 고전압을 이용한 시스템 설계는 효율성과 더불어 편의성도 가져올 수 있는 장점을 가진다.  여기서 800V 시스템에는 800V를 버티는 반도체를 쓰면 되는 것인가에 대한 고민을 할 수 있는데, 일반적으로 스위칭이 요구되는 전력변환에 있어 스위칭 및 충방전 동안 짧은 시간 동안의 심한 파형 변화가 불가피하게 나타난다. 이에 과도(Surge) 전압이 발생한다. 짧은 시간(수나노초)이지만 이로 인해 반도체에는 설계 전압보다 매우 큰 전압이 인가되고 이로 인해 소자 파괴에 이를 수 있다. 따라서 약 10~20% 이상의 전압 마진을 통해 설계하는 것이 일반적이며, 보통 800V 전압용으로는 1200V 내압특성을 갖는 반도체 소자가 사용된다. 즉, 고전압 설계는 일상 속에 이미 아래 그림과 같이 활용처가 매우 넓고 제품군 또한 매우 다양하다.  가전기기에서 상업용까지 쓰이지 않는 곳이 없는 이러한 전력반도체는 아이러니하게도 국산화된 기술을 통한 국내 자립도는 10%에도 미치지 못한다. 현재 전력반도체 분야를 주도하고 있는 국가로는 독일, 미국, 일본, 프랑스 등 국내 키 플레이어는 단 한 곳도 없는 실정이다. 소품종 대량생산에 초점이 맞춰져 있는 메모리 반도체 산업과는 달리 전력반도체는 소량 다품종 분야로서 기업마다 제각각인 전력용량을 맞춰야 하는 기업 입장에서는 필드엔지니어의 역할이 매우 중요하며, 고객사에 맞춤형 제품을 제공뿐만 아니라 설계 제안까지 할 수 있는 역량이 요구된다. 이러한 점 때문에 국내 기업이 아직 진출하지 못한 것도 수십 년 간 쌓아온 이러한 생태계에 맞춰 준비해야하는 어려움을 극복하는 것이 숙제로서 남아있기 때문이다. 그럼에도 메모리 분야 외 새로운 고부가가치 산업으로서의 전력반도체는 전망이 밝고 주목을 받고 있다. 스마트 해지고 더욱 지능화하는 전자기기 및 인공지능 시대에 요구되는 기술뿐만 아니라 모든 전자기기들의 근육이자 힘의 원천이 되는 전력반도체의 연구 개발 및 국내 자립도 증대는 또 다른 국내 연구자들의 숙제이자 목표로서 자리매김해 가고 있다. 그림 5. 전력반도체 분야 세계 기업 현황(2023년 YOLE 리포트) 4. 울트라와이드밴드갭 산화갈륨 기술 앞서 Si의 한계를 극복하기 위한 고에너지갭 소재가 갖는 장점들을 살펴보았다면, 실제 연구, 개발 사용화 사례를 다뤄보고자 한다. 첫 번째로 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)에 대해 살펴보자. 탄화규소는 3.3eV 의 넓은 밴드갭과 높은 열전도 특성 (Si 대비 3배 이상)을 갖는다. 대전력 구동에서 높은 전류는 소자에 많은 열을 발생시키며 이러한 열을 빠르게 방출 시키기 위해서 소재의 열 방출 특성이 뛰어나고, 이를 뒷받침한 방열설계가 되어야 한다. 이러한 측면에서 SiC 는 최적의 소재라 할 수 있다. SiC의 Si 대체 가장 성공적인 상업화는 테슬라 Model 3의 인버터 탑재라 할 수 있다. 650V 내압 특성을 planar MOSFET을 이용하여 총 48개의 die를 병렬로 연결한 사례이다. 최근에는 구동계 말고도 충전시스템에 까지 적용 검토가 되고 있고 현대자동차를 비롯 많은 자동차 회사에서 SiC 모델 적용을 진행하고 있다.   GaN의 경우 SiC 대비 고내압 특성의 구조 제작에 어려움이 있으나 2차원전자가스층(Two-Dimensional Electron Gas, 2DEG)을 기반으로 초고속 스위칭이 가능한 High-Electron Mobility Transistor(HEMT) 소자 구현을 통해 5G통신 중계기, X-밴드, k-밴드든 광대역, 고주파용 응용기 가능하다. 특히, 고전력이 요구되는 RF소자에서 입출력 임피던스가 높아 정합회로 구현이 용이하고, 작은 칩면적 구현, Si 대비 주파수 특성이 우수하다. 마지막으로 산화갈륨에 대해 소개하고자 한다. 산화갈륨(Ga2O3)은 4.8eV-5.3eV의 매우 넓은 밴드갭을 갖고 있고 앞선 SiC 및 GaN과 가장 큰 차별점으로 Si과 같은 대구경 웨이퍼 잉곳(Ingot)기반의 소재 생산이 가능하다. 4인치 SiC 웨이퍼 한 장의 가격이 연구용으로 100만원 가까이 하고, GaN의 경우에도 50-80만원에 이르는 등 가격이 매우 높다. 이에 반해 산화갈륨의 생산성 측면에서는 매우 유리한데, 아직 연구 초기 단계로서 실질적인 웨이퍼 가격은 매우 고가이다 (2인치 기준 300만원). 그럼에도 불구하고 공정이 용이하고 초고전압 응용에 적합한 특성으로 국내외 연구진들의 불철주야 연구에 매진하고 있다. 상용화에 이르지 못한 현 시점에서 산화갈륨은 국외 의존도가 높은 전력반도체 시장에 국내 기업이 뛰어들 수 있는 기회라 할 수 있다. 원천기술에서부터 사용화 기술까지 이르는 대규모 정부 프로젝트가 현재 진행 중에 있다. 필자 또한 1200V급 산화갈륨 다이오드 및 트랜지스터 개발 과제를 산업통상자원부로부터 지원받아 개발에 참여하고 있다. 연구개발에 박차를 가해 국내 차세대 전력반도체 기술 개발이 세계적으로 선도 되기를 희망한다.  그림 6.(좌)테슬라 Model 3에 탑재된 메인 인버터의 24개 650V급 SiC MOSFET 탑재 사진. (우)400V 테슬라 Model 3 시스템의 650V SiC Planar MOSFET 기반 3상 모터 구동을 위한 구동계 인버터 모델 [3] 5. 결론 고효율 전력변환은 점차 커져가는 에너지 소비의 중요성과 더불어 저탄소 기술 구현에 필수 요건으로 자리매김 해 가고 있다. 전자제품에서부터 전기자동차, 전기항공/수상택시, 전기저장시스템, 발전소, 대형 선박, 기차, 항공 등 우리가 영위하고 있는 모든 기술에 전력변환은 필수 기술이다. 이러한 기술에 친환경, 에너지 효율 극대화라는 두 키워드는 반드시 짊어지고 가야할 숙제라 할 수 있다. 국내 기업의 자립도가 가장 낮은 반도체 분야인 전력반도체 분야에 적극적인 투자와 관심 그리고 기초연구와 함께 많은 노력을 전방위적으로 기울여야할 시기라고 할 수 있다. 국내 메모리 편중 시장에서 보다 넓은 시장으로 눈을 돌리며, 현재 국내 대기업들이 하나 둘 전력반도체 제품 개발에 뛰어드는 것을 지켜보며 성공적으로 안착하길 기대해 본다. 참고문헌 [1] https://www.semicon.sanken-ele.co.jp/en/guide/powersemicon.html [2] https://www.yolegroup.com/strategy-insights/power-electronics-meeting-the-shift-towards-electrification-and-renewable-energy-trends/ [3] https://www.pgcconsultancy.com/post/examining-tesla-s-75-sic-reduction 다음글 장주기 쌍성에서 발견된 뉴턴-아인슈타인 표준중력의 붕괴: 천체물리와 우주론에서의 과학혁명 이전글 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 2024-10-10 hit 199 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 반도체시스템공학과 엄태용 교수 1. 서론 차세대 반도체 및 메모리 소자에서 칼코겐 화합물은 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 반도체 기술의 발전은 소자의 미세화, 고성능화, 저전력화를 요구하며, 이를 위해 새로운 재료와 이를 이용한 소자의 개발이 필수적이다. 칼코겐 화합물은 이러한 요구를 충족시키는 데 있어 중요한 역할을 한다.  예를 들어, 상변화 메모리(PCM)는 칼코겐 화합물의 가역적인 상변화 특성을 이용하여 비휘발성 메모리를 구현함으로써 기존 메모리 기술의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 주목받아 왔다. 또한, Ovonic Threshold Switching (OTS) 소자는 칼코겐 화합물의 임계 전압 (Vth) 특성을 활용하여 저항변화 메모리 셀의 선택소자 역할을 수행하며 고집적 메모리 어레이에서의 누설 전류 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.  2차원의 전이금속 칼코겐 화합물(Transition Metal Dichalcogenides, TMDCs)과 산화칼코겐화합물(Oxychalcogenides)은 높은 전하 이동도로 차세대 논리 소자의 채널 재료로 주목받고 있으며, 칼코겐 화합물의 독특한 전기적 특성을 이용하여 뉴로모픽 소자, 센서 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 소자를 개발할 수 있을 것으로 예상된다. 칼코겐 화합물이 주목받는 이유는 이들이 독특하게 가지는 유용한 특성 때문이다. 첫째, 전기적 특성의 폭넓은 조절이 가능하다. 금속성, 반도체성, 절연성 등 다양한 전기적 특성을 나타낼 수 있어 소자의 기능에 따라 재료를 선택하고 조절할 수 있다. 둘째, 상변화 및 임계 스위칭 특성을 가진다. 일부 칼코겐 화합물은 온도나 전기장에 따라 비정질상과 결정상 사이의 상변화를 보이며, 이는 메모리 소자와 스위칭 소자에 활용된다. 셋째, 2차원 구조 형성이 가능하다. 칼코겐 화합물 중 일부는 원자층 수준의 얇은 2D 구조를 형성할 수 있어 고이동도 전자 소자에 적용된다. 마지막으로, 재료 공학적 조절이 용이하다. 조성 및 구조의 변화를 통해 물리적, 전기적 특성을 정밀하게 조절할 수 있어 맞춤형 소자 개발이 가능하다. 그림 1. 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 소자에서의 응용 분야를 나타낸 개념도 따라서 이 글에서는 칼코겐 화합물의 독특한 전기적 특성과 구조적 특성을 살펴보고, 이를 기반으로 차세대 반도체 소자 개발의 방향성을 제시하고자 한다. 2. 칼코겐 화합물의 개념과 특성 칼코겐 화합물은 주기율표 16족에 속하는 칼코겐 원소인 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te)이 금속 또는 준금속 원소와 결합하여 형성되는 화합물을 지칭한다. 산소(O)도 같은 족에 속하지만, 칼코겐 원소는 산소에 비해 전기음성도가 낮아 결합은 이온성보다 공유 결합성이 더 강하다. 또한, d 오비탈이 반응에 참여하여 다양한 산화 상태가 존재하는 등 산화물과는 구분되는 특성을 보여 별도의 화합물로 분류한다. [1] 칼코겐 화합물의 전기적 특성은 주로 결정 구조와 결합 특성에 의해 결정된다. 결정 구조는 원자들의 배열과 대칭성이 에너지 밴드 구조에 영향을 주어 전기적 특성을 결정한다. 또한, 공유 결합, 이온 결합, 반데르발스 결합 등의 비율과 강도는 재료의 전기 전도성과 반도체 특성에 영향을 미친다. 특히, 칼코겐 화합물이 주목받는 상변화 특성과 OTS 특성은 이러한 결합 종류 간의 비율에 따라 결정된다. [2] 그림 2. 칼코겐 화합물의 특성 (a) 상전이 특성 (b) OTS 특성 2.1 상변화 특성 칼코겐 화합물은 열적 또는 전기적 자극에 의해 비정질상과 결정상 사이의 가역적인 상변화를 보인다. 비정질상은 원자 배열이 무질서한 상태로 높은 저항을 가지며, 결정상은 규칙적인 원자 배열로 낮은 저항을 가진다. [3] 상변화 메커니즘은 주로 원자 이동과 재배열에 의해 이루어지며, 이는 전기적 특성의 급격한 변화를 초래한다. 상변화는 수백 ns 수준의 빠른 속도로 일어날 수 있어 고속 메모리 소자 구현이 가능하다. 또한, 상변화 과정에서의 열적 안정성은 데이터 보존과 소자의 수명에 영향을 미치며, 재료 조성 및 구조 조절을 통해 최적화할 수 있다. 대표적인 상변화 재료로는 Ge2Sb2Te5(GST)가 있으며, 이는 상변화 메모리에서 가장 널리 사용되는 재료로 빠른 상변화 속도와 안정적인 동작 특성을 가진다. 2.2 OTS 특성 OTS특성은 특정 임계 전압(Vth) 이하에서는 높은 저항 상태를 유지하다가, 임계 전압을 초과하면 급격히 낮은 저항 상태로 전환되는 특성을 말한다. 이러한 비선형 전류-전압 특성은 메모리 어레이에서 누설 전류를 억제하고 선택성을 향상시키는 데 활용된다. 임계 전압 이상에서는 칼코겐 원소의 결합이 전계에 의해 이동하면서 금속성을 가지게 되거나 비공유 전자쌍이 활성화되어 전하의 이동을 도와 많은 전류를 흐르게 된다. [4] 대표적인 임계 스위칭 재료로는 SiAsTe, GeSe 등이 있으며, OTS 소자에서 임계 스위칭 특성을 나타내는 재료로 연구되고 있다. 2.3 2차원 칼코겐 화합물 칼코겐 화합물의 특별한 형태로 2D 칼코겐 화합물이 있다. 이는 단일 또는 몇 개의 원자층 두께를 가지는 층상 구조를 가지며, 대표적으로 TMDC가 있다. TMDC는 전이 금속 원소(M)와 칼코겐 원소(X)의 화합물로, 일반적인 화학식은 MX2이며, 각 층은 M 원자가 X 원자에 의해 샌드위치된 구조를 가진다. 층과 층 사이에는 약한 반데르발스 힘이 작용하여 2D 구조를 형성한다. TMDC의 밴드 구조는 단일층에서 직접 밴드갭을 가지며, 이는 광학적 응용에서 중요한 역할을 한다. 층수가 증가하면 간접 밴드갭으로 전이되며, 이는 전기적 및 광학적 특성에 영향을 미친다. 전기적 특성 측면에서, MoS2, WS2 등은 넓은 밴드갭을 가지는 반도체로, 고온에서의 안정성과 높은 전자 이동도를 가진다. 반면, TiSe2, VSe2 등은 금속성을 나타내며 전극 재료로 활용될 수 있다. NbSe₂ 등은 저온에서 초전도성을 보여 양자 소자에 응용 가능하다. 전하 이동도 측면에서, 2D 구조로 인해 전하 운반자의 산란이 감소하여 높은 이동도를 나타내며, 이는 빠른 스위칭과 낮은 전력 소모를 가능하게 한다. 또한, 외부 전기장, 기계적 변형(strain), 화학적 도핑 등을 통해 밴드갭과 전기적 특성을 조절할 수 있어 다양한 응용 분야에서의 맞춤형 소자 개발이 가능하다. 3. 칼코겐 화합물을 이용한 반도체 소자 칼코겐 화합물은 독특한 특성 때문에 전자, 광학, 열전, 에너지 소자 등에서 고루 사용되고 있으며, 특히 반도체에서 메모리 및 로직 IC의 차세대 기술을 구현하는 데 필수적인 역할을 할 것으로 예상된다. 3.1 메모리 소자 3.1.1 Phase Change Memory (PCM) 차세대 메모리 소자인 PCM은 칼코겐 화합물의 상변화 특성을 이용하여 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리이다. [5] 메모리 동작 원리는 칼코겐 화합물에 낮은 전류 펄스를 인가하여 결정상(낮은 저항 상태)으로 전환시키는 SET 동작과, 강한 전류 펄스를 짧은 시간 동안 인가하여 비정질상(높은 저항 상태)으로 전환시키는 RESET 동작을 통해 정보를 저장한다. 구체적으로 SET 동작은 낮은 전류 펄스를 인가하여 상변이 물질을 결정화 온도 이상, 녹는점 이하의 온도로 가열하여 결정화를 진행시킨다. RESET 동작은 강한 전류 펄스를 인가하여 상변이 물질을 녹는점 이상으로 가열한 후 급속 냉각하여 비정질 상태로 만든다. 이때, RESET 동작에서 높은 전류가 필요하며, 이는 전력 소모와 열 간섭 문제를 야기할 수 있다. 재료 및 특성 측면에서, GST는 빠른 상변화 속도와 안정적인 동작으로 가장 널리 사용된다. 장점으로는 높은 스위칭 속도와 안정적인 사이클 내구성이 있지만, 상대적으로 높은 전력 소모와 낮은 상변화 온도로 인해 데이터 보존에 한계가 있을 수 있다. 도핑된 GST는 N, C 등의 도핑을 통해 열적 안정성과 데이터 보존 특성을 개선한다. GeSb 합금은 빠른 스위칭 속도와 낮은 전력 소모를 보여 차세대 PCM 재료로 연구되고 있다. PCM의 장점으로는 빠른 속도, 높은 내구성, 다중 레벨 저장 등이 있다. 그림 3 상전이 메모리 소자 (a) 소자 구조 (b) 소자 단면 TEM 이미지 (c) 전기적 특성 3.1.2 Ovonic Threshold Switching (OTS) OTS 소자는 임계 스위칭 특성을 가져 저항변화 메모리 어레이에서 메모리 셀을 선택적으로 액세스하기 위한 셀렉터 소자로 활용이 가능하다. 동작 원리는 임계 전압 이하에서는 높은 저항을 유지하여 누설 전류를 억제하고, 임계 전압을 초과하는 전압이 인가되면 급격히 낮은 저항 상태로 전환되어 전류가 흐를 수 있다. 전압이 감소하여 홀드 전압 이하로 내려가면 다시 OFF 상태로 복귀한다. 재료 및 특성 측면에서, Se 기반 칼코겐 화합물은 높은 열적 안정성과 넓은 밴드갭으로 누설 전류를 감소시킨다. Te 기반 칼코겐 화합물은 낮은 임계 전압으로 저전력 구동이 가능하지만, 열적 안정성이 낮을 수 있다. 다원 칼코겐 화합물은 Si, Ge, As, Se, Te 등의 조합으로 재료 특성을 최적화한다. OTS 소자의 장점으로는 높은 선택성과 빠른 동작 속도를 보여 단순한 구조의 메모리 어레이를 구현할 수 있다. 그림 4 OTS 소자 (a) 단위 소자 적층 구조 (b) Crossbar array 구조 (c) 전기적 특성   3.1.3 Selector Only Memory (SOM) SOM 소자는 셀렉터와 메모리 기능을 하나의 칼코겐 화합물 층에 통합하여 소자의 구조를 단순화하고 성능을 향상시킨다. 동작 원리는 전압의 극성 변화나 전류 제어를 통해 OTS 특성을 일으키는 임계 전압을 조절하여 데이터를 저장하며, 이 상태를 유지하여 비휘발성 메모리로 동작한다. [6, 7] 이 소자는 하나의 칼코겐 화합물 층이 셀렉터 기능과 메모리 기능을 동시에 수행하여 전극-칼코겐 화합물-전극 단층 샌드위치 크로스바 어레이 구조를 통해 메모리 소자를 구현할 수 있다. 이 소자의 개발은 OTS 소자에서 발생하던 임계전압의 이동 현상을 메모리 특성으로 이용한 것으로, OTS 기술과 많은 부분이 유사하다. 재료 및 제조 기술 측면에서, GeSe 기반의 칼코겐 화합물이 낮은 임계 전압과 높은 내구성으로 SOM에 적합하며, SiGeAsTe와 같은 Te 계열의 칼코겐 화합물도 연구되고 있다. SOM의 장점으로는 구조 단순화와 빠른 동작 속도, 에너지 효율성, 긴 소자 수명 등이 있다. 특히 PCM 대비 낮은 동작 전압으로 인해 주변 메모리 셀에 대한 열 간섭이 적어 고집적을 달성하기 유리하며, 고온 동작과 물질의 이동이 수반되지 않기 때문에 동작에 의한 소자의 열화 발생이 적다. 그림 5 SOM 소자 (a) 소자 구조 (b) 소자 단면 TEM 이미지 (c) 전기적 특성 3.2 Logic IC용 High Mobility TFT 소자 고이동도 박막 트랜지스터(TFT)는 디스플레이, 센서, 논리 소자 등에서 핵심적인 역할을 하며, 칼코겐 화합물을 채널 재료로 사용하여 성능을 향상시킬 수 있다. 가장 대표적인 TMDC인 MoS2는 단일층에서 벌집 구조를 가지며, S-Mo-S의 삼중층으로 구성된다. 전기적 특성으로 단일층에서 직접 밴드갭을 가지며, 높은 전자 이동도(최대 200 cm2/Vs 이상)를 나타낸다. 이러한 높은 전하 이동도는 빠른 스위칭과 낮은 전력 소모를 가능하게 하며, 얇은 두께와 기계적 유연성, 높은 광투과성으로 플렉서블 디스플레이, 웨어러블 센서 등에 적용 가능하다. 4. 도전 과제 및 최신 연구 현황 4.1 Memory 소자 도전 과제 및 최신 연구  PCM 소자는 우수한 특성에도 불구하고 전력 소모, 열적 안정성, 집적도 향상 등의 과제가 있다. 특히 RESET 동작 과정에서 높은 전류가 필요하여 전력 효율 개선이 필요하며, 이때 발생한 열에 의해 열 간섭이 발생해 저장 데이터와 소자 수명의 열화가 발생하는 문제가 있다. 하지만 소자의 집적도가 증가함에 따라 열 간섭 문제가 더욱 심화되고 있다. OTS 소자는 임계 전압 제어, 내구성 향상 등의 과제가 있다. 소자의 동작에 따라 Vth의 이동이 발생해 이를 방지할 수 있는 재료를 개발해야 하며, 내구성 향상을 위해 반복적인 스위칭에도 특성이 유지되도록 개선이 필요하다. SOM 소자는 동작 원리가 PCM이 가지고 있는 발열 문제와 OTS가 가지고 있는 Vth의 이동 문제에서 비교적 자유롭다. 그러나 재료 특성 최적화를 위해 임계 전압의 안정성과 내구성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 최근 연구에서는 재료 조성 최적화, 증착 기술의 발전, 소자 구조 혁신, 신뢰성 향상 등이 이루어지고 있다. 재료 조성 최적화 측면에서, GeSe 기반 재료는 Ge와 Se의 비율을 조절하여 임계 전압과 내구성을 최적화하는 연구가 진행되고 있으며, 다원 합금으로 Si, Ge, As, Se 등의 원소를 조합하여 열적 안정성과 스위칭 특성을 개선하는 연구도 진행되었다. [8] 소자 구조 측면에서 수직 구조(VSOM)를 통해 3D 적층을 구현하여 고집적 메모리 어레이를 개발하고, 저장 용량을 향상시키는 연구가 진행되고 있다. 증착 기술 측면에서는 선택적 ALD를 활용하여 선택적으로 박막을 형성하고, 3D 구조의 구현을 용이하게 하고 있다. 이때 저온 증착을 통해 비정질 상태를 유지하는 것이 중요하다. 관련하여 칼코겐 화합물의 ALD는 칼코겐 실리콘 화합물 전구체의 리간드 주도 교환 반응을 통해 GeTe, GeSe, SbTe, GST 비정질 박막의 공정이 연구되어 VSOM 소자에 적용 가능성이 연구 중이다. [9-12] 그림 6 SOM 소자의 향후 개발 과제 4.2 High Mobility TFT 소자 도전 과제 및 최신 연구 최근 연구에서는 표면 상태 개선, 이종접합 구조 개발, 소자 안정성 향상 등에 대한 과제가 있다. 2D 반도체는 수직 방향으로 결합을 하지 않는 특성으로 금속 전극 연결이 용이하지 않다. 이를 해결하기 위해 표면의 화학적 처리, 계면 층 삽입 등이 연구되고 있다. 이종접합 구조 개발 측면에서 TMDC와 같은 2D 반도체 소재에 3D 유전막이 접속하면 계면에 전자 상태가 형성되어 2D 반도체 소재의 특성을 열화시킬 수 있어 h-BN과 같은 2D 유전막 집적에 대한 연구가 진행되고 있다. 소자 안정성 향상 측면에서, 쉽게 산화되는 특성을 보완하기 위한 보호층 등을 개발하여 안정적인 동작 성능을 확보하는 것이 필요하다. 관련하여 최근 연구된 물질인 Bi2O2Se와 Bi2SeO5는 층상 구조를 가지는 2D 칼코겐 화합물로, 금속산화물층과 칼코겐 층이 반복적으로 존재하며 층과 층 사이가 반데르발스 힘으로 상호작용한다. 여기서 Bi2O2Se는 높은 전자 이동도를 보이는 반도체 물질이며, Bi2SeO5는 채널의 특성 저하가 없는 고유전 박막(High-k)으로 활용이 가능하다. [13] 이 물질은 기존에 Exfoliation이나 반도체에서 사용되지 않는 STO 또는 Mica 단결정 기판에서 CVD 성장만이 가능했지만, 최근 SiO2 기판 등에 ALD 방식으로 증착된 결과가 보고되었다. [14] 5. 결론 칼코겐 화합물은 그 독특한 전기적 특성과 구조적 다양성으로 인해 반도체 소자에서 혁신적인 가능성을 제공한다. 지속적인 연구와 기술 개발을 통해 칼코겐 화합물은 차세대 반도체의 핵심 재료로 부상하고 있으며, 미래의 정보 사회에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이러한 연구 노력은 인공지능, 사물인터넷, 자율주행 등 미래 기술의 핵심 요소인 고성능, 저전력 반도체 소자의 개발을 촉진할 것이며, 이는 산업 전반과 우리의 일상생활에 혁신적인 변화를 가져올 것이다. 6. 참조 [1] F. Jellinek, "Transition metal chalcogenides. relationship between chemical composition, crystal structure and physical properties," Reactivity of Solids, vol. 5, no. 4, pp. 323-339, 1988, doi: 10.1016/0168-7336(88)80031-7. [2] D. Lencer, M. Salinga, B. Grabowski, T. Hickel, J. Neugebauer, and M. Wuttig, "A map for phase-change materials," Nat. Mater., vol. 7, no. 12, pp. 972-977, 2008, doi: 10.1038/nmat2330. [3] A. V. Kolobov, P. Fons, A. I. Frenkel, A. L. Ankudinov, J. Tominaga, and T. Uruga, "Understanding the phase-change mechanism of rewritable optical media," Nat. Mater., vol. 3, no. 10, pp. 703-708, 2004, doi: 10.1038/nmat1215 http://www.nature.com/nmat/journal/v3/n10/suppinfo/nmat1215_S1.html. [4] M. Zhu, K. Ren, and Z. Song, "Ovonic threshold switching selectors for three-dimensional stackable phase-change memory," MRS Bull., vol. 44, no. 9, pp. 715-720, 2019, doi: 10.1557/mrs.2019.206. [5] S. R. Ovshinsky, "Reversible Electrical Switching Phenomena in Disordered Structures," Phys. Rev. Lett., vol. 21, no. 20, p. 1450, 1968. doi: 10.1103/PhysRevLett.21.1450. [6] S. Hong et al., "Extremely high performance, high density 20nm self-selecting cross-point memory for Compute Express Link," in 2022 International Electron Devices Meeting (IEDM), 3-7 Dec. 2022 2022, pp. 18.6.1-18.6.4, doi: 10.1109/IEDM45625.2022.10019415. [7] I. M. Park et al., "Enhanced Endurance Characteristics in High Performance 16nm Selector Only Memory (SOM)," in 2023 International Electron Devices Meeting (IEDM), 9-13 Dec. 2023 2023, pp. 1-4, doi: 10.1109/IEDM45741.2023.10413748. [8] T. Ravsher et al., "Polarity-Induced Threshold Voltage Shift in Ovonic Threshold Switching Chalcogenides and the Impact of Material Composition," phys. status solidi (RRL) – Rapid Research Letters, vol. 17, no. 8, p. 2200417, 2023, doi: https://doi.org/10.1002/pssr.202200417. [9] V. Pore, T. Hatanpää, M. Ritala, and M. Leskelä, "Atomic Layer Deposition of Metal Tellurides and Selenides Using Alkylsilyl Compounds of Tellurium and Selenium," J. Am. Chem. Soc., vol. 131, no. 10, pp. 3478-3480, 2009, doi: 10.1021/ja8090388. [10] T. Eom et al., "Conformal Formation of (GeTe2)(1–x)(Sb2Te3)x Layers by Atomic Layer Deposition for Nanoscale Phase Change Memories," Chem. Mater., vol. 24, no. 11, pp. 2099-2110, 2012, doi: 10.1021/cm300539a. [11] T. Eom et al., "Combined Ligand Exchange and Substitution Reactions in Atomic Layer Deposition of Conformal Ge2Sb2Te5 Film for Phase Change Memory Application," Chem. Mater., vol. 27, no. 10, pp. 3707-3713, 2015, doi: 10.1021/acs.chemmater.5b00805. [12] S. Yoo, C. Yoo, E.-S. Park, W. Kim, Y. K. Lee, and C. S. Hwang, "Chemical interactions in the atomic layer deposition of Ge–Sb–Se–Te films and their ovonic threshold switching behavior," J. Mater. Chem. C, vol. 6, no. 18, pp. 5025-5032, 2018, doi: 10.1039/C8TC01041B. [13] T. Li and H. Peng, "2D Bi2O2Se: An Emerging Material Platform for the Next-Generation Electronic Industry," Accounts of Materials Research, vol. 2, no. 9, pp. 842-853, 2021, doi: 10.1021/accountsmr.1c00130. [14] H. Park et al., "Direct Growth of Bi2SeO5 Thin Films for High-k Dielectrics via Atomic Layer Deposition," ACS Nano, vol. 18, no. 33, pp. 22071–22079, 2024, doi: 10.1021/acsnano.4c05273. 다음글 고효율 전력변환을 위한 전력반도체 기술 이전글 이전글이 없습니다. 목록

세종피플 교수 교수 전자정보통신공학과 김동호 교수 연구팀, 2024년 한국전자파학회 하계종합학술대회 우수상 수상 2024-10-21 hit 191 ▲(왼쪽부터) 김예원 대학원생(전자공학과 석사과정·23)과 김동호 교수 전자정보통신공학과 김동호 교수 연구팀이 ‘2024년 한국전자파학회 하계종합학술대회’에서 우수상을 받았다. 연구팀은 김동호 교수와 전자공학과 석사과정 23학번 김예원, 김수정 대학원생과 한화시스템 소속 오경현, 이인곤 씨로 구성됐다. 2024년 한국전자파학회 하계종합학술대회는 한국전자파학회 주최로 8월 21일부터 24일까지 제주도에서 열렸다. 이번 대회에는 1,655명이 참가해 전파·통신 분야의 다양한 논문이 투고됐다.  김동호 교수 연구팀의 논문 제목은 ‘전기적으로 편파 변환이 가능한 초고효율 2×2 Fabry-Perot 공진기 배열 안테나’이다.  일반적으로 안테나의 편파는 하나이지만, 두 가지 이상의 편파를 사용하게 되면 신호의 정확성이 높아지거나 상황에 따라 더 유용한 편파를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 장점을 확보하기 위해 기존의 방식은 두 개의 편파가 다른 안테나 혹은 PIN diode를 활용한 스위치형 안테나를 사용하는 경우가 많았다. 특히 스위치형 안테나는 사용하기 쉽고 단순해 널리 활용되고 있지만, 배열 구조나 고출력 디바이스에서는 사용이 어렵다는 단점이 있다. 연구팀은 이러한 단점을 개선하기 위해 버랙터 다이오드를 이용한 FPC 안테나를 설계했고, 기존의 단점을 모두 극복한 AESA 등에 최적인 안테나를 제작해 검증을 끝냈다. 해당 안테나는 전기적으로 편파가 변환되는 72.5%의 개구부 효율을 지녀 상용화 가능성이 크다는 특징이 있다. 김예원 대학원생은 “정말 오랫동안 고생을 많이 한 연구라 애착이 크다. 상을 받게 돼 너무 기분이 좋고, 중간에 우여곡절이 많았지만, 김동호 지도교수님과 연구실의 모든 학생들이 열심히 도운 덕분에 극복할 수 있었다. 너무나도 뜻깊은 수상이다”라고 말했다. 취재/ 이유빈 홍보기자(iyreason@naver.com) 다음글 정보보호학과 이종혁 교수, 블록체인/분산원장 환경하에서의 개인정보보호에 관한 ISO 국제표준안 개발 승인 이전글 탄수화물소재연구소·바이오폴리머첨단소재 핵심연구지원센터 공동연구팀, ‘Post-Doc 성장형 공동연구’ 과제 선정 목록

세종피플 교수 교수 탄수화물소재연구소·바이오폴리머첨단소재 핵심연구지원센터 공동연구팀, ‘Post-Doc 성장형 공동연구’ 과제 선정 2024-10-22 hit 192 ▲(왼쪽부터)바이오폴리머첨단소재 핵심연구지원센터 이원준 박사(연구책임), 탄수화물소재연구소 임원철 박사(공동연구원), 정성민 박사(공동연구원) ▲생물변환 시스템을 통해 개발된 소재의 분석 사례, Zhae et al., 2022  바이오폴리머첨단소재 핵심연구지원센터 이원준 박사, 핵심연구지원센터 · 탄수화물소재연구소(겸직) 임원철 박사, 탄수화물소재연구소 정성민 박사로 구성된 공동연구팀이 교육부와 한국연구재단이 주관하는 ‘2024년도 2차 이공분야 학술연구지원사업(Post-Doc 성장형 공동연구)’ 신규과제에 선정됐다. 학술연구지원사업은 박사 후 연구원(Post-Doc)과 우수 전임교원이 멘토-멘티로 연계해 지도와 지원을 받으며 공동연구를 수행하는 프로그램으로, 선정된 연구팀은 매년 3억 원씩 총 3년 동안 9억 원의 연구비를 지원받는다.  연구팀은 ‘생물변환시스템 기반 모발 건강 소재의 기능 향상 및 기전 규명과 인공지능 기반 가공 응용성 평가 플랫폼 구축’을 목표로 식품생명공학전공 유상호 교수, 이수용 교수, 임태규 교수와 멘토-멘티 관계를 통한 연구 장비와 시설 및 인력, 그리고 세부 전공 분야에 대한 자문을 받아 공동연구를 수행한다. 이원준 책임연구원은 멘토 유상호 교수와 함께 3차 연도에 걸쳐 ‘모발 건강 관련 후보 물질의 탐색 및 생물 변환 시스템 구축’, ‘후보 물질에 대한 특성 분석 및 접선 유동 여과를 이용한 파일럿 규모 생산 시스템 구축’, 그리고 최종적으로 ‘Metabolomics 기반 마우스 모델에서 후보 물질에 따른 기전 규명’을 목표로 연구를 수행할 예정이다.  임원철 공동연구원은 멘토 임태규 교수와 함께 ‘인체모유두세포기반 천연물 유래 효능물질의 모발건강 개선 효능 확인’, ‘생물변환시스템 적용 효능성분의 모발 건강 개선 효능 검증 및 기전 규명’을 중심으로 연구를 수행한다.  정성민 공동연구원은 멘토 이수용 교수와 함께 ‘모발 건강 소재 적용을 위한 Gel matrix 제조 조건 확립 및 비파괴적 안정성 평가와 이에 대한 응용성 평가 및 인공지능 데이터 구축’, ‘인공지능을 활용한 모발 건강 소재 안정성 예측 플랫폼 확립’을 목표로 연구를 진행한다.  이번 연구를 통해 △부작용을 개선한 탈모 예방 건강기능식품 개발 △효소와 미생물을 활용해 천연물의 구조적 변환을 통한 생체 이용률 증가 △초분광 기법 및 인공지능을 결합한 품질 변화 예측 신속 분석 플랫폼 개발과 같은 도전·혁신적인 과제를 수행해 모발 건강 개선에 대한 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다. 연구팀은 “이번 과제는 교육부에서 올해 새로 공모한 공동연구의 성격을 갖는 과제이다. 특히, 박사 후 연구원들이 주축을 이루어 교수님들의 멘토링과 함께 창의적으로 공동연구를 기획하고 운영할 수 있는 경험을 쌓을 수 있다는 데 큰 의미가 있다. 3명의 박사 후 연구원이 각 분야의 전문성을 활용해, 과제를 수행하며 도전적이고 연계성 있는 연구를 수행할 좋은 기회가 되기를 기대한다”고 밝혔다. 취재/ 사공찬민 홍보기자(sacm5484@naver.com) 다음글 전자정보통신공학과 김동호 교수 연구팀, 2024년 한국전자파학회 하계종합학술대회 우수상 수상 이전글 인공지능데이터사이언스학과 김정현 교수 연구실, 제3회 ETRI 휴먼이해 인공지능 논문경진대회에서 장려상 수상 목록

세종피플 교수 교수 정보보호학과 김영갑 교수, ‘2024 세계 표준의 날’ 기념 산업통상자원부 장관 표창 수상 2024-10-25 hit 211 ▲현장 사진 정보보호학과 김영갑 교수는 지난 15일 개최된 ‘2024 세계 표준의 날 기념식’에서 표준화 활동을 통해 산업 발전 및 국가 경쟁력 강화에 기여가 큰 유공자로 인정받아 산업통상자원부 장관 표창을 받았다. 세계 표준의 날은 3대 국제표준제정기구인 ‘ISO(국제표준화기구)’, ‘IEC(국제전기기술협회)’, ‘ITU(국제전기통신연합)’가 표준의 중요성을 알리기 위해 지정한 날이며, 대한민국은 2000년부터 매년 표준화를 통해 국가 경쟁력 강화에 기여한 유공자와 단체에 정부 포상을 수여하고 있다. 김영갑 교수는 ISO/IEC JTC1 SC41(IoT and Digital Twins)과 SC32(Data Management and Interchange) 전문위원으로 활동하고 있다. 특히 SC41에서는 표준 특허를 기반으로 하는 ｢사물인터넷 상호운용 기술 표준안｣을 신규로 제출해 현재 최종안 회람 단계에 있다. 이 표준안은 사물인터넷 분야의 활용을 활성화하고 경제적 효과를 창출할 것으로 기대 된다. 또한, 김영갑 교수는 한국정보통신기술협회 지능형 CCTV 프로젝트 그룹의 표준 제·개정 위원으로 활동하며 지능형 CCTV의 주요 원천기술인 시놉시스 및 영상 암호화 관련 4건의 표준을 제정해 국가 경쟁력 제고에 기여한 바 있다. 김영갑 교수는 “사물인터넷 및 영상 암호화 분야 표준화와 산업 발전에 기여하게 돼 기쁘게 생각하며, 이러한 성과를 도출할 수 있도록 지원해 준 과기정통부 정보통신기획평가원의 정보보호핵심원천기술개발 사업과 한국연구재단의 STEAM-미래유망융합기술파이오니어연구 및 중견연구자지원 사업에 감사드린다. 또한, 함께 힘써준 연구원들의 노력에도 고마움을 표한다”고 말했다. 한편, 김영갑 교수는 최근 INTOP(Interoperability(상호운용)) 기업을 창업해 기 개발된 상호운용 및 영상 암호화 관련 기술의 제품화 및 상업화를 준비 중이다. 취재/ 이유빈 홍보기자(iyreason@naver.com) 다음글 인공지능데이터사이언스학과 김정현 교수 연구실, 제3회 ETRI 휴먼이해 인공지능 논문경진대회에서 장려상 수상 이전글 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수, ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 발간 목록

세종피플 교수 교수 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수, ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 발간 2024-10-28 hit 132 ▲ ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 표지 ▲ (좌)박현승 교수와 (우)진중현 교수 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수가 공동저자로 참여한 책 ‘식량이 부족한 세상이 온다면’이 발간됐다.  이 책은 기후 변화, 인구수 증가, 도시화, 전쟁과 같은 국제 정서 등 심화되고 있는 식량위기 상황에서 실천할 수 있는 지속 가능한 발전 방법을 다룬다.   책에서는 안전하고 건강한 식량이 공정하고 풍족하게 분배되는 세상을 이루는 데 중요한 ‘식량 안보’ 개념은 물론, 곤충 식량이나 인공 고기 등 미래 식량과 스마트팜, 기후 위기에 강한 품종 개발 등 새로운 식량 생산 기술도 제시하고 있다.  목차는 ▲왜 지금 식량을 걱정하지?▲식량은 결국 부족해질까? ▲ 식량 위기, 어떻게 극복할 수 있을까? ▲식량 위기에서 살아남기이다. 진중현 교수는 “기후위기와 자원위기, 인구감소 등 두려움을 느끼게 하는 키워드를 뉴스에서 자주 보는 세상이 됐다. 문제는 이러한 양상이 더 심화될 것이라는 것이고, 결국은 우리 인간의 삶을 크게 변화시킬 것이라는 점이다. 그것은 식량 위기와 다양성 붕괴로 나타난다고 한다. 그러한 걱정을 왜 하게 됐을까요?"라고 덧붙혔다. 박현승 교수는 "원고를 집필하는 동안 스스로도 식량 문제에 대해 다시 한번 깊이 생각해 보는 계기가 됐고, 학자로서 할 수 있는 일과 지구의 구성원으로서 할 수 있는 것이 무엇인가 되짚어 보게 됐다. 식량위기와 기후위기에 대해 객관적으로 전달하면서도 쉽게 설명하려고 노력했으며 이 책이 청소년뿐 아니라 일반 독자들에게도 식량위기의 중요성을 인식하는 데 도움이 되길 바란다"고 전했다. 취재/ 윤서영 홍보기자 (paimsg93@naver.com) 다음글 정보보호학과 김영갑 교수, ‘2024 세계 표준의 날’ 기념 산업통상자원부 장관 표창 수상 이전글 대양휴머니티칼리지 이유진 교수, ‘1960년대 라디오 드라마’ 다룬 연구 논문 A&HCI 등재 학술지 ACTA KOREANA에 게재 목록

세종피플 교수 교수 대양휴머니티칼리지 이유진 교수, ‘1960년대 라디오 드라마’ 다룬 연구 논문 A&HCI 등재 학술지 ACTA KOREANA에 게재 2024-10-30 hit 159 ▲논문 사진 ▲이유진 교수가 발굴한 <오발 춘향전> 방송녹음 원본 사진 대양휴머니티칼리지 이유진 교수의 라디오 드라마에 대한 연구 논문이 A&HCI 등재 국제 저명 학술지 ACTA KOREANA 제26권 2호(2023년 12월 발행)에 게재됐다. 논문의 제목은 “The Reimagination of Ch’unhyangjŏn during the Golden Age of Korean Radio Drama: Obal Ch’unhyangjŏn (1964–1965) and Sŏul Ch’unhyangjŏn (1965)”이다.  이 연구는 지금까지 학계에서 미지의 영역으로 남아 있던 라디오 드라마의 내용을 분석하고, 그 가치를 밝혔다는 점에서 연구사적 의의를 지닌다. 이유진 교수는 고전 <춘향전>을 재해석한 1960년대 라디오 드라마 <오발 춘향전>과 <서울 춘향전>을 발굴해 학계에 소개하고, 사회문화적 맥락에서 작품의 의미를 조명했다.   <오발 춘향전>과 <서울 춘향전>은 동아방송(DBS)에서 제작한 라디오 드라마로, 극작가 이용찬이 집필했다. 제목은 다르지만 <오발 춘향전>이 전편(前篇), <서울 춘향전>이 후편(後篇)에 해당하며, <오발 춘향전>에서는 춘향과 몽룡의 첫 만남부터 결혼까지의 이야기가, <서울 춘향전>에서는 춘향과 몽룡의 결혼 이후의 이야기가 다뤄졌다. 이 드라마는 라디오의 영향력이 가장 컸던 시기에 언론과 대중의 호평을 받으며 202회까지 방송됐다. <오발 춘향전>과 <서울 춘향전>은 방송극에서 <춘향전>의 현대화를 처음으로 시도한 작품이다. 작가 이용찬은 <춘향전>의 시대적 배경을 1960년대로 옮겨 돈이 지배하는 남한 사회를 풍자하고, 시대 변화를 반영해 새로운 춘향의 형상을 제시했다. 이 작품의 주인공 춘향은 구원자를 필요로 했던 고전의 춘향에 비해 훨씬 당당하고 주체적인 모습을 보여준다. 이유진 교수는 “이 연구를 진행하면서, 텔레비전 드라마 <쾌걸 춘향>(2005)의 현대적 춘향 캐릭터가 갑자기 등장한 것이 아니라는 사실을 알게 됐다. 1960년대에 전성기를 맞았던 한국 라디오 드라마는 1970년대 이후 텔레비전 보급으로 인해 쇠퇴했지만, 텔레비전 드라마, 영화, 연극, 문학 등 다양한 분야에 지대한 영향을 끼쳤고, 그 영향이 지금까지 이어지고 있다. 후속 연구를 통해 그 영향을 규명할 수 있기를 희망한다”고 소감을 밝혔다. 취재/ 이유빈 홍보기자(iyreason@naver.com) 다음글 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수, ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 발간 이전글 환경에너지융합학과 노준성 교수, SCI 학술지 ‘Ecosystem Health and Sustainability’ 최우수 편집위원상 수상 목록

세종피플 교수 교수 음악과 위정민 교수, 초청 독창회 개최 2024-11-06 hit 136 ▲‘테너 위정민 초청 독창회’ 포스터 음악과 위정민 교수가 오늘 11월 7일 오후 7시 30분 세라믹팔레스홀에서 초청 독창회를 개최한다. 이번 독창회는 세라믹팔레스홀에서 기획한 교수 음악회 시리즈의 일환이다. 공연은 110분 동안 진행되며, 1부에서는 Charles Ives, John Duke, Lee Hoiby의 곡을, 2부에서는 Lori Laitman, Ricky Ian Gordon, Igor Stravinsky의 곡들을 선보인다. 위정민 교수는 서울대 음대를 졸업하고, 미국 University of Southern California에서 석사, University of Texas at Austin에서 박사 학위를 취득했으며, 현재 Austin Lyric Opera 단원으로 활동하고 있다. 또한, 국립오페라단, 서울시오페라단, 서울시립교향악단 등과 함께 오페라 <로미오와 줄리엣>, <피가로의 결혼>, <호프만의 이야기> 등 다수의 작품에 출연했다.  위정민 교수는 “이번 독창회를 통해 미국 낭만 예술가곡의 출발을 알린 찰스 아이브스의 작품을 시작으로, 낭만적 예술가곡의 계보를 잇고 있는 현대 작곡가 로리 레이트만과 릭키 이안 골든의 작품을 만날 수 있는 시간이 될 것이다”라고 전했다. 공연 예매는 세라믹팔레스홀 또는 인터파크 티켓 (전화 1544-1555, 홈페이지 www.ticket.interpartk.com)을 통해 가능하며, 관련 문의는 세라믹팔레스홀 (전화 02-6935-2416)로 하면 된다. 취재/최수연 홍보기자(soo6717@naver.com) 다음글 환경에너지융합학과 노준성 교수, SCI 학술지 ‘Ecosystem Health and Sustainability’ 최우수 편집위원상 수상 이전글 정보보호학과 박기웅 교수, 한-중남미 디지털 장관회의 연계 사이버보안 전문가 세션에서 발표 목록

세종피플 교수 교수 정보보호학과 박기웅 교수, 한-중남미 디지털 장관회의 연계 사이버보안 전문가 세션에서 발표 2024-11-07 hit 199 ▲발표를 하는 박기웅 교수  ▲박기웅 교수의 발표를 듣고 있는 각국의 관계자들 정보보호학과 박기웅 교수가 지난 10월 30일 소피텔앰배서더 서울 그랜드볼룸에서 열린 ‘한-중남미 디지털 장관회의 연계 사이버보안 전문가 세션’에서 ‘When Cybersecurity Meets AI: Exploring Technology Evolution and Battlefield Shifts with Case Studies’를 주제로 발표를 진행했다. ‘한-중남미 디지털 장관회의’는 도미니카공화국, 우루과이, 페루 등 중남미 10개국의 장·차관, 대사, 미주개발은행(IDB) 관계자 및 각 분야의 전문가들이 참석해 디지털 협력 방안을 논의하기 위해 기획됐다. 회의는 △개회식 △기조 발표 △세션 1 △세션 2 △전문가 세션 3 △폐회사 순으로 진행됐다.  박기웅 교수는 국내외 사이버 보안 동향을 공유하고, 정부 간 협력 강화 및 글로벌 영향력 확대를 위해 마련된 ‘전문가 세션 3(사이버 보안 포럼)‘에서 인공지능(AI)를 활용한 사이버보안 강화 방안에 대해 발표했다. 박 교수는 AI를 활용한 랜섬웨어 등의 침해 대응에 관한 최신 국내 사이버 보안 기술 동향을 소개했다. 발표는 △Now vs. Then: Tracing the Evolution of SW, HW, and ICT Paradigms in the Post-COVID 19 era △Shifting Battlefield: Cyber Attackers vs. Defenders in the Age of AI △Case Study I: AI-powered Ransomware Detection and Response △Case Study II: AI-powered Cyber Range and Next-Generation Cloud Security 순으로 진행됐다.  박기웅 교수는 “다양한 중남미 국가의 디지털 분야 장관들 앞에서 발표를 할 수 있어 뜻깊었다. 오늘 발표한 연구 결과가 실제 상용화되어 인류에게 도움이 되고, 여러 나라 사람들이 해당 분야에 협업을 이루는 날이 올 수 있으면 좋겠다”는 소감과 함께 발표를 마무리했다. 취재/최수연 홍보기자(soo6717@naver.com) 다음글 음악과 위정민 교수, 초청 독창회 개최 이전글 물리천문학과 오세헌 교수, 대양 천문대 공개 관측회 진행 목록

세종피플 학생 학생 [포토뉴스] 중앙동아리 ‘밤부’ 15번째 사진전 ‘배경 음악’에 찾아가다. 2024-10-14 hit 187 ▲’배경 음악‘ 전시 내부    ▲유성민 학생의 봄의 청춘 ▲전시 중인 사진 ▲사진 설명과 음원 QR코드가 나와 있다 ▲작품을 감상 중인 관람객의 모습 ▲강서윤 학생의 스며든 그리움’ ▲동아리원이 촬영한 사진으로 제작된 엽서 ▲관람객들이 남긴 포스트잇 ▲김수진 학생의 도쿄의 여름’ ▲관객들이 작성한 관람평 사진 중앙 동아리 ’밤부‘는 지난 9월 23일부터 26일까지 광개토관 지하 1층 세종갤러리에서 사진전을 열었다. 이번 전시는 ‘배경 음악’을 주제로, 사진을 찍을 때의 감정과 분위기, 그 순간의 소리를 담아낸 사진들이 전시됐다. 총 58명의 학생이 전시에 참여했으며, 각 사진 밑에는 음원 QR코드가 제공돼 관람객들이 사진과 어울리는 음악을 함께 감상할 수 있었다.  취재/ 강은지 홍보기자(keej1758@naver.com) 다음글 소프트웨어융합대학 학생회 태그, 9월 명사 특강 진행 이전글 글로벌버디, ‘GB Meets Korea’ 행사 진행 목록

세종피플 학생 학생 바이오산업자원공학전공 권오규 대학원생, 연구재단 박사과정생 연구장려금 지원 사업 선정 2024-10-15 hit 315 ▲권오규 대학원생 바이오산업자원공학전공 권오규 대학원생이 한국연구재단의 2024년도 이공분야 박사과정생 연구장려금 지원 사업에 선정됐다.  박사과정생 연구장려금 지원 사업은 학문후속세대지원 사업의 일환으로 박사과정생이 논문 주제와 관련된 창의적이고 도전적인 아이디어를 주도적으로 연구할 수 있도록 지원한다.  올해 연구장려금 지원 규모는 총 816 건으로, 이 중 생명과학 분야에서는 227건이 선정됐으며, 연구별 연간 연구비는 간접비를 포함해 2,500만원으로 책정됐다.  연구과제 주제는 “벼의 광범위한 병 저항성을 위한 OsbHLH 전사인자들의 기능 규명”이다. 다양한 병권균에 대해 병 저항성을 제공하는 식물 면역반응의 조절 기작을 밝히는 연구로 벼의 유전자 발현을 조절하는 전사인자를 사용한다.  권오규 대학원생은 “항상 연구에 관해 조언을 아낌없이 해주시는 박창진 교수님께 감사드린다. 선정된 연구를 착실히 수행해 좋은 연구 성과를 낼 수 있도록 노력하겠다” 고 말했다.  취재/ 윤서영 홍보기자(paimsg93@naver.com) 다음글 글로벌버디, ‘GB Meets Korea’ 행사 진행 이전글 양자원자력공학과 학생들, 한국수력원자력(주)에 다수 취업 목록

세종피플 학생 학생 환경에너지융합학과 김연준 학생, 2024 대한원격탐사학회 추계학술대회 우수논문상 수상 2024-10-31 hit 301 ▲수상 사진 환경에너지융합학과 김연준(21) 학생이 지난 10월 16일부터 18일 진행된 2024 대한원격탐사학회 추계학술대회에서 학생우수논문상을 수상했다. 대한원격탐사학회는 원격탐사학 및 분야별 원격탐사기법의 연구와 발전 및 보급에 기여하며 복합과학(Interdisciplinary) 기술 발전에 이바지하는 학회이다. 이번 학술대회에서 김연준 학생은 ‘천리안 기상위성을 이용한 데이터 변환 모델 기반 유사 지상 기상레이더 강우량 추정’을 발표했다. 이는 정확도가 높지만 관측반경이 좁은 지상레이더나 광범위 관측이 가능하지만 과대추정 경향이 있는 기상위성에 의존해서 강우량을 추정하던 기존 도메인의 장점을 극대화하는 것을 목표로 진행된 연구이다. 김연준 학생은 적대적 학습 방식의 생성형 인공지능 모델(Data-to-data)을 이용한 기상위성 기반 유사 레이더 강우량 추정 연구를 수행했다. 이번 연구는 기존 방법론 대비 높은 정확도로 비관측 영역의 강우량 추정 수단 활용 가능성을 제시했다.  김연준 학생은 “국내 학회에서의 발표가 처음이라 긴장됐고, 많은 양의 연구 내용으로 발표를 준비하면서 어려움이 있었다. 그러나 현장 분위기를 접한 후 다른 연구자들의 연구 성과를 보며 긴장을 풀어 발표를 잘 마칠 수 있었다. 많은 사람들 앞에서 연구 성과를 보여주고 토론할 수 있는 좋은 경험이 되었고, 운 좋게 수상까지 하게 되어 기쁘다. 항상 친절히 지도해 주시는 홍성욱 교수님과 연구실 친구들에게 감사의 말을 전하고 싶다. 앞으로도 꾸준히 연구를 수행해서 분야를 선도할 수 있는 연구자가 되도록 노력하겠다”고 소감을 전했다. 취재/ 홍가연 홍보기자(gyhong1211@naver.com) 다음글 하나증권 해외파생상품 주니어 트레이더 양성 프로그램 우수자로 선발된 전자정보통신공학과 이상훈 학생을 만나다 이전글 패션디자인학과 학생팀, ‘2024 상상패션런웨이’에서 베스트 컨셉상 수상 목록

세종피플 학생 학생 패션디자인학과 학생팀, ‘2024 상상패션런웨이’에서 베스트 컨셉상 수상 2024-11-05 hit 138 ▲작품 런웨이 현장 사진 패션디자인학과 22학번 정혜원, 권예솔, 박유진, 이아진 학생으로 구성된 학생팀이 지난 10월 8일 광화문 광장에서 진행된 ‘2024 상상패션런웨이’에서 베스트 컨셉상을 수상했다.   올해로 8회를 맞은 ‘2024 상상패션런웨이’는 KT&G가 대학생 디자이너와 모델에게 무대에 설 기회를 제공하고 봉제산업과의 협업을 통한 지역산업 활성화를 위해 2017년부터 진행해 온 행사이다.  이번 대회는 ‘사운드 오브 코리아(Sound of Korea): 사계’를 주제로 20대가 상상하는 대한민국의 상징을 사계절로 재해석해 선보이는 자리였다. 학생팀은 ‘아이코닉코리아’ 작품을 선보였다. 아이코닉코리아는 한글 실루엣과 전통 요소를 활용한 새로운 패션으로, 전통적인 요소와 지적인 느낌을 표현하고자 ‘조선 긱시크’라는 독창적인 스타일을 창조했다.  정혜원(패션디자인학과·22) 학생은 “제작 과정에 시행착오가 많았던 만큼 걱정이 많았는데  수상으 잘 마무리할 수 있어서 좋았다”고 소감을 밝혔다.  취재/ 김효림 홍보기자(bbaangkkj2@naver.com) 다음글 환경에너지융합학과 김연준 학생, 2024 대한원격탐사학회 추계학술대회 우수논문상 수상 이전글 자율주행 학술동아리 AIV, 2024년 HL FMA(Future Mobility Award) 자율주행 경진대회 대상 차지 목록

세종피플 학생 학생 자율주행 학술동아리 AIV, 2024년 HL FMA(Future Mobility Award) 자율주행 경진대회 대상 차지 2024-11-06 hit 303 ▲자율주행 학술동아리 AIV 팀원들의 모습 자율주행 학술동아리 AIV((Autonomous Intelligent Vehicles)가 지난 10월 29일 2024년 HL FMA(Future Mobility Award) 자율주행 경진대회에서 대상을 차지했다. HL FMA 자율주행 경진대회는 HL그룹이 주관하고 도로교통공단, 모라이 등 여러 기관이 후원하는 행사로, 미래 자율주행 분야의 인재를 발굴하고 양성하기 위해 기획됐다. 이번 대회에서 대상을 수상한 AIV는 HL만도, HL클레무브, 도로교통공단의 서류 전형에서 가산점 혜택을 받을 수 있다. AIV는 지난 2023년 설립된 교내 최초의 자율주행 학술동아리로, 관련학과 학생들이 모여 인지, 측위, 판단, 제어 분야를 구현해 통합 자율주행 시스템을 개발하고 있다.  AIV는 교내·외 학술제, 해커톤 및 AI 경진대회에서 우수한 성적을 거두고 자율주행 개발 워크플로우를 주제로 한 세미나를 진행하는 등 활발한 활동을 이어오고 있다. AIV 회장 정진영(기계공학전공·19) 학생은 “동아리가 설립된 지 얼마 지나지 않았기 때문에 활동 공간이 부족해 준비 과정이 순탄치 않았는데, 열정 하나로 전국 단위의 대회에서 대상이라는 값진 결과를 얻게 돼 매우 뿌듯하다. 함께해 준 팀원들이 정말 자랑스럽고, 또 진심으로 감사하다”며 소감을 전했다. 취재/ 사공찬민 홍보기자(sacm5484@naver.com) 다음글 패션디자인학과 학생팀, ‘2024 상상패션런웨이’에서 베스트 컨셉상 수상 이전글 이전글이 없습니다. 목록

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웹진 세종소식 기사목록 세종소식 그립컴퍼니에서 인사 담당자로 일하는 정회영 동문을 만나다 2024-09-04 hit 158 정회영 동문(교육학과·05)은 그룹사(상장기업), 유니콘 기업을 거쳐 현재 그립컴퍼니 피플실에서 인사 담당자로 근무하고 있다. 겸손한 마음으로 긍정적인 채용 경험을 고민하는 그를 만나 인사 직무에 관한 이야기를 주의 깊게 들어보았다. ▲정회영 동문 Q. 현재 회사에서 어떠한 일을 하고 있는가? A. 현재는 채용 업무를 전담하고 있다. 연간 전사 채용을 기획하고, 회사가 원하는 후보자를 직접 영입하기도 한다. 처우 협의 및 오퍼 안내를 진행하며, 채용 브랜딩도 병행 중이다. 신규 입사자 OT, 사내 스터디, 조직문화 프로그램 지원 등의 교육 지원 업무도 협업해서 같이 겸하고 있다. Q. 채용 업무를 하면서 가장 신경 쓰는 부분은 무엇 인가? A. 구직자에게 긍정적인 채용 경험을 주면 좋겠다는 생각을 항상 하고 있다. 소속 부서인 피플실 역시 채용에 있어서 이러한 방향을 지향한다. 그렇다 보니 구직자에게 아주 사소하더라도 배려할 수 있는 부분이 무엇인지 찾아보기도 한다. Q. ‘2023 원티드 채용 어워즈’ 지원자 부문에 선정되기도 했다. 지원자에게 긍정적인 채용 경험을 제공하기 위해 어떠한 고민을 하고 있나? A. 요즘은 사소한 부분부터 살펴보고 있다. 지원자(후보자) 가 우리 회사의 채용 프로세스를 어려움 없이 진행할 수 있도록 아주 기본적인 것부터 놓치지 않으려고 한다. 지원한 직무의 이해도나, 면접 일정 조율, 면접 당일 안내, 전형 결과 안내 등 지원자가 궁금해 하고, 불편을 겪는 부분을 해소하려는 노력을 기울이고 있다. 얼마 전, 사옥에서 헤매는 지원자를 보고 간단한 안내판을 만들었는데, 이 작은 행동 하나에도 긍정적인 피드백을 많이 받을 수 있었다. Q. 어떠한 계기로 인사 직무를 희망하게 됐는가? A. 학부에서 교육학을 전공해 HRD와 기업교육, 평생교육에 관심이 많았다. 이에 따라 자연스럽게 인사/교육 담당자로 임직원 경력 개발과 조직 개발 업무를 해야겠다는 막연한 생각을 가지게 됐고, 운이 좋게도 공채로 입사해 인사 담당자로 커리어를 시작할 수 있었다. 또한 재학 중에 개인과 조직에 선한 영향을 끼칠 수 있는 일이 무엇인지 고민하기도 했는데, 이미 공부해 봤고, 내가 좋아하는 교육(학)으로 조직에서 유의미한 경험을 만들어가고 싶었다. Q. 인사 업무를 하는 데 있어서 가장 필요한 역량은 무엇인가? A. 인사 담당자마다 생각이 다를 것이다. 개인적으로는 커뮤니케이션 역량이 가장 중요하다고 생각한다. 인사 업무 특성상 텍스트든 대면이든 조직 구성원과의 의사소통이 상당히 많이 이뤄지는데, 커뮤니케이션이 원활하게 이뤄진다면 조직 구성원 간의 협업이나 갈등을 유연하게 대처할 수 있다고 믿어서다. Q. 커뮤니케이션 역량을 구체적으로 설명한다면? A. 단순히 뛰어난 스피치보다는 공감과 경청, 따뜻한 말과 행동이라고 말하고 싶다. 제도나 규정을 만들 때, 조직의 리더나 구성원들의 이야기를 잘 정리해서 담아내려면 하고자 하는 말을 잘 전달하고, 소통할 수 있어야 한다. 채용 과정에서도 지원자에게 필요한 정보만 전달하고 끝낼 수도 있지만, 많은 관심과 대화, 배려 있는 모습으로 지원자에게 채용에 대한 긍정적인 경험을 제공할 수도 있다. Q. 추가로 더 필요한 역량을 꼽아보자면? A. 인사 담당자라면 ‘꼼꼼함’과 ‘정직함(공정성)’이 필요하다. 인사는 결국 사람과 관련된 일이라 태도에 중점을 둔 역량이 중요하다고 본다. 꼼꼼함은 단순히 계획을 잘 세워서 실천하기보다는 업무를 하며 놓칠 수 있는 부분도 한 번 더 확인하고, 점검하는 등의 세심함이라고 말하고 싶다. 정직함은 업무와 조직생활에서 바르게 행하고자 하는 ‘Integrity’라고 표현할 수 있겠다. 이는 스스로 가져야 하는 태도이자 삶의 방향성이기도 하다. Q. 업무를 하면서 보람을 느끼는 순간은 언제인가? A. 아무래도 채용 업무에 대해 긍정적인 피드백을 받을 때 성취감을 느낀다. 입사자가 채용 과정에서의 고마움을 표현 하거나, 한 조직의 구성원으로서 적응하고 인정을 받으면 부모라도 된 듯 뿌듯하고 기쁘다. 특히 구성원들이 “이번에 채용 정말 잘한 것 같아”라는 말을 할 때, 이 일을 하기 잘한 것 같다는 생각이 든다. Q. 취업을 준비하는 후배들에게 추천하는 경험이 있다면? A. 유능하고 훌륭한 분이 많아서 선뜻 말하기 조심스럽다. 개인적인 입장에서 이야기해 본다면, 교과서처럼 정답이 있지는 않다. 다만, 본인이 설정해 둔 목표가 있다면 기본을 충실히 하고, 목표에 대한 로드맵을 간략하게라도 그린 이후에 실천으로 옮기라고 말하고 싶다. 그런 점에서, 학교 공부가 가장 중요하다. 기본이 단단해야 그 위에 더 많은 요소를 쌓아갈 수 있다고 생각하는데, 학업 성취가 우수 하다면 실무 역량도 탄탄하게 만들어 갈 수 있을 것이다. 그리고 본인이 원하는 직무에 맞는 경험이 무엇인지 찾아보기를 바란다. 채용을 진행하면서도 많이 느끼지만, 요즘 채용 트렌드는 직무 관련 경험이다. 일하고 싶은 회사를 설정하는 것도 중요하다. 그러나 그보다는 본인이 어떤 직무를 수행하고 싶은지 알고, 그와 관련한 경험과 공부를 맡고 것이 더 중요하다. 특히 인사 직무에 관심이 있다면, 현직자 인터뷰나 세미나 또는 오프라인 교육을 찾아보고 수강해보기를 추천한다. 다음글 [생활 속의 법률] 묵시의 갱신 이전글 SBS Sports와 SBS Golf에서 캐스터로 활약하고 있는 한형구 동문을 만나다 목록

웹진 세종소식 기사목록 세종소식 SBS Sports와 SBS Golf에서 캐스터로 활약하고 있는 한형구 동문을 만나다 2024-09-04 hit 253 한형구(체육학과·09) 동문은 현재 와 에서 캐스터로 다양한 스포츠 경기 중계로 활약하고 있으며, 의 대표 프로그램 ‘SBS 골프 아카데미’를 진행 중이다. 최근 파리 올림픽에서 농구, 축구 등 대표 종목을 두루 중계하면서 만능 캐스터로 활동한 한형구 동문을 만나봤다. 남들과 다른 길을 걷다 한 동문은 일반적인 캐스터들과는 다른 길을 걸어왔다. 신문방송학과를 복수 전공하고, 군 장학생으로도 선발되는 등 성실히 대학 시절을 보낸 그는 졸업 후 육군 정훈장교로 임관해 6년 4개월의 긴 기간 동안 군에서 활동했다. ‘국방TV’ 현역 기자, 연예병사 관리, 행사 사회 등 수많은 대언론, 사회 경험을 쌓은 뒤, 2019년 전역과 동시에 프리랜서 아나운서로 다양한 분야에서 활동하기 시작했다. 배우 박재민 씨와 ‘3X3 농구 대회’ 중계를 맡은 것을 시작으로 양궁, 태권도, 볼링 등 다양한 종목을 중계했다. 스포츠 중계 외에도 유튜브 방송, 라이브 커머스도 진행했으며, 남는 시간에는 방송 아카데미에서 교육도 틈틈이 받았다. 이른 새벽부터 늦은 밤까지 쉬지 않고 하루에 4~5개가 넘는 스케줄을 소화할 정도로, 그는 그 누구보다 치열하게 경력을 쌓아나갔다. 그러던 중 2020년엔 SBS Golf를 통해 KLPGA 투어를, 2021년엔 SBS에서 도쿄 올림픽 농구 종목을 중계하며, 그 능력을 인정받기 시작한 그는 수많은 스카우트 제의를 받을 수 있었고, 2022년 4월, 드디어 정식으로 SBS Sports에 채용된다. 현재 SBS Golf와 SBS Sports 채널을 통해 KPGA, KLPGA 골프 투어 중계를 메인으로, 하계 시즌엔 야구, 농구, 배구 종목을, 동계 시즌엔 쇼트트랙 등의 동계 스포츠까지 다양한 종목을 가리지 않고 중계하며, 왕성한 활동을 이어 나가고 있다. 다양한 경험과 객관화의 중요성 그는 대학시절의 복수전공, 군사 훈련, 졸업 후의 군 복무, 프리랜서 아나운서, 그리고 지금까지 노력해온 모든 과정이 자신에게 큰 자산이 됐다고 말한다. 어렸을 때부터 취미로 즐긴 사회인 야구, 학우들과 나갔던 대학 농구 대회처럼, 당시 순수 하게 열정만으로 즐겼던 스포츠에 대한 경험부터, 처음엔 쓸모없다고 생각했던 약 6년간의 군 복무 경험조차도 그에겐큰 밑거름이 됐다고 했다. 그런 경험을 한 이후, 일반적인 아나운서, 사회 초년생의 길을 걷는 사람들보다 4년이나 늦은 시기에 새로운 도전을 하게 됐다. 그렇지만 그 전까지의 모든 경험을 바탕으로 군대 안에서 시간을 잘 활용해 미래를 구상 하고 준비한 것이 오히려 지금의 그를 만들었다고 말하며, 후배들에게 아르바이트와 같이 지금은 사소해 보이는 경험도 항상 최선을 다하면, 나중에는 큰 자산이 될 수 있을 것이라는 조언을 남겼다. 그런 다양한 경험을 바탕으로 자신을 잘 객관화한 부분도 귀한 자양분이 됐다고 그는 말한다. 최근 대학생들이 소위 말하는 ‘스펙’을 정말 많이 쌓고 있지만, 그것이 온전히 자신의 실력인지 잘 판단하는 것이 중요하다고 덧붙였다. 그는 부족한 부분을 다양한 경험으로 채우면서도 실력을 동시에 채운 자신의 경험을 이야기했다. 그는 커리어 초반 자신의 중계를 녹음해 보았을 때, 생각보다 실력이 형편없다고 느꼈다. 확실한 자기 평가를 통해 자신의 현재 실력을 객관화하고, 이를 토대로 스스로 발전할 수 있었다. 이처럼 자신의 현재 강점과 약점이 무엇인지 알아내고, 이를 통해 강점은 부각시키고 약점은 줄여나간다면, 무엇이든 준비할 때 큰 도움이 될 것이라 전했다. 여전히 목표를 향해 나아가다 올림픽에서 우리나라 선수들의 경기를 중계하겠다는 목표를 세우고, 이를 이뤄낸 그는 새로운 목표로 점점 규모가 커지고 있는 채널의 목소리로 남고 싶다는 포부를 밝혔 다. 해당 목표를 이루기 위해선 내부 평가와 시청자들의 선호를 모두 충족해야 하므로 쉽지 않음을 알고 있으나, 이를 위해 지금까지 해왔던 것처럼 노력하고 있으며, 동시에 그 목표 덕분에 바쁜 중계 일정 속에서도 즐거움을 찾을 수 있다고 말했다. 끝으로 그는 후배들에게 “지금 자신이 처한 상황을 고려하지 않을 순 없겠지만, 속단은 하지 않았으면 좋겠다”며 “정말 일찍 자신의 꿈을 이룬 사람도 있지만, 나처럼 30살에 꿈을 이룬 케이스도 있으니 희망을 가지고 최선을 다하되, 현실적으로 도전을 이어 나가길 바란다”고 말했다. 다음글 그립컴퍼니에서 인사 담당자로 일하는 정회영 동문을 만나다 이전글 인공지능 중앙동아리 ‘SAI’ 그리고 AI와 우리의 삶 목록