세종투데이 주요연구 주요연구 선택 제목 내용 전체글보기 작업 상황 이해 및 추론이 가능한 거대 인공지능 모델 기반 로봇 조작 작업 학습 기술 개발 최근 자연어를 이해하고 생성하는데 뛰어난 능력을 보여준 거대 언어 모델(Large Language Model, LLM)의 발전은 인공지능 분야에서 혁신적인 변화를 가져오고 있으며, 다양한 산업과 응용 분야에서 활용되고 있다. 2025-02-04 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 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. 2024-10-10 고효율 전력변환을 위한 전력반도체 기술 전력변환(Power conversion)이란 용어가 낮설게 느껴질 수 있지만, 우리는 일상 속에서 전력변환 기술을 통해 모든 생활을 영위하고 있다. 2024-08-16 장주기 쌍성에서 발견된 뉴턴-아인슈타인 표준중력의 붕괴: 천체물리와 우주론에서의 과학혁명 지금까지 관측되어온 우주는 중력 시스템들의 계층 구조로 구성되어 있다. 2024-04-05 3D 프린팅 잉크와 줄기세포를 활용한 인공 심장 개발의 현황 (The Frontier of Artificial Cardiac Development Using 3D Printing Ink and Stem Cells) 3D 프린팅 기술은 최근 제조업, 건축, 항공우주 산업 등 광범위한 분야에서 큰 변화를 이끌었습니다. 2024-01-23 초실감 메타버스를 위한 궁극의 3D 오디오 기술: 사운드 트레이싱 (Sound tracing) 최근 메타버스(Metaverse)라는 용어가 산업계는 물론이고 학계에서도 주요하게 거론되는 키워드이다. 2023-10-24 원전 해체 발생 방사성 폐액 처리 성능 향상을 위한 친환경 바이오 소재 공정 개발 전 세계적으로 영구 정지된 원전의 해체는 원전보유국으로서는 큰 국가적 목표이며, 국내에서는 현재 고리1호기와 월성1호기 해체를 준비 중이다. 2023-07-24 Low-acceleration catastrophe of gravity from Gaia observations of wide binary stars: dawn of a new scientific revolution A new study reports conclusive evidence for the breakdown of standard gravity in the low acceleration limit 2023-07-24 기뢰 매몰률 예측에 대한 기술동향 및 발전방향 기뢰는 선박을 파괴할 목적으로 해양에 설치하는 폭탄이다. 2023-07-24 Modified gravity is boosted by a deeper analysis of galactic rotation curves One of the mysteries of the universe is that Einstein’s general relativity, which is a relativistic theory of Newton’s universal law of gravity, 2022-12-26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

세종투데이 주요단신 주요단신 미래교육원 산하 세종 콘서바토리, ‘제1회 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르’ 개최 2025-04-18 hit 61 ▲제1회 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르 포스터 세종대 미래교육원 산하 세종 콘서바토리가 오는 5월 24일 세라믹팔레스홀에서 ‘제1회 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르’를 개최한다. 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르는 콘서바토리에 개설된 전공의 활성화를 도모하고, 참가자들의 음악 실력과 개성을 선보일 수 있는 무대를 제공하기 위해 마련되었다. 명망 있는 음악인들을 심사위원으로 위촉하여 공정하고 품격 있는 심사가 이뤄질 예정이며, 세계 각지에서 교수 및 음악인으로 활동하고 있는 졸업생들을 위해 온라인 콩쿠르도 함께 운영된다. 콩쿠르가 앞으로 국내외 음악계를 이끌어갈 인재 등용문의 역할을 하기를 기대하고 있다. 콩쿠르는 전공자와 비전공자, 온라인 부문으로 나뉘어 진행된다. 참가자는 △피아노 △성악 △현악 △관악 △실용음악 △실내악 부문에서 자유곡을 선정하여 경연을 펼친다. 수상자는 전체 대상, 각 부문 대상, 학년별 1등·2등·3등·장려상까지 선정되며, 6월 19일에 개최되는 입상자 연주회에서 공연을 펼치게 된다. 온라인 부문의 수상자는 온라인 연주회를 별도로 제공한다. 참가 대상은 미취학 아동부터 초등·중등·고등부, 대학·대학원·일반부까지 다양하며, 학년이나 분야에 따라 참가 비용이 다르다. 온라인과 오프라인 모두 전공자와 비전공자를 구별하여 심사한다는 점도 유의해야 한다. 참가 신청은 4월 14일에서 5월 11일까지 세종대 미래교육원 콘서바토리 홈페이지의 접수폼(https://sites.google.com/view/sejong-conservatory)에서 가능하다. 참가자는 원활한 심사 진행을 위해 5월 20일 오후 10시까지 온라인 영상을 녹화해 미리 제출해야 한다. 세종 콘서바토리 측은 “국내는 물론 해외에 거주하는 음악을 사랑하는 사람들이 세종 콘서바토리 콩쿠르를 통해 교류하며 발전하는 계기가 되기를 희망한다”고 전했다. 자세한 사항은 세종대 미래교육원 콘서바토리(02-2408-2974/conservatory@sejong.ac.kr)로 문의하면 된다. 취재/ 진수정 홍보기자(wlstnwjd8300@naver.com) 다음글 나노신소재공학과, 바이오매스 기반 리튬 및 나트륨 이온 전지용 탄소 음극 소재 개발 전문가 초청 특강 진행 이전글 이전글이 없습니다. 목록

세종투데이 세종특강 세종특강 [창업과 기업가 정신1] 옴니콤미디어 양희윤 전 대표, 강연 진행 2025-04-08 hit 137 ‘옴니콤미디어’ 양희윤 전 대표가 지난 2일 학생회관 대공연장에서 ‘마케팅 커뮤니케이션’을 주제로 강연을 진행했다. 양희윤 대표는 강연에서 광고 대행사의 세계가 매우 넓다고 말했다. 광고 시장을 선도하는 양 대표의 강연을 직접 현장에 가 들어봤다. ▲양희윤 대표 점점 커지는 광고 시장 양희윤 대표는 브랜드와 제품이 서로 다른 단위의 커뮤니케이션이라고 말했다. 그는 현재 B2C 기업뿐만 아니라 B2B 기업도 브랜드 이미지에 신경을 많이 쓰고 있다는 점을 언급하며, 커뮤니케이션 에이전시의 중요성이 날이 갈수록 커지고 있다고 말했다. 양 대표는 커뮤니케이션 에이전시가 크게 광고 대행사, 홍보 대행사, 리테일 마케팅 대행사, 디지털 대행사, SNS 대행사로 나뉜다며 각각의 예시를 들어 학생들의 이해를 도왔다. 그는 대행사 업무 영역이 굉장히 다각화되고 있으며, 주식·숫자·데이터 분석 등 다양한 분야의 역량을 요구한다고 밝혔다. 그는 자신도 은행에서 일하다가 광고 기획자로 노선을 변경해 광고업계로 들어왔다고 말하며, 광고 시장의 경계가 넓어진 만큼 미디어 관련 학과가 아니더라도 하고 싶은 걸 다 도전해 보라고 조언했다. 타깃 오디언스의 중요성 양희윤 대표는 모든 커뮤니케이션에서 가장 중요한 것이 타깃 오디언스라고 말했다. 그는 타깃 인사이트가 우리 삶의 전반을 관통하는 개념이라고 말하며, 커뮤니케이션할 타깃을 정의할 때 신중해야 한다고 덧붙였다. 양 대표는 나이, 성별, 지역, 직업 등의 데모그래픽도 중요하지만 사회 계층, 라이프 스타일, 개성 등의 사이코그래픽이 더 중요하다고 말했다. 그는 일상에서 쉽게 접할 수 있는 자동차, 화장품 등을 예시로 들어 타깃 오디언스 선정의 중요성을 강조했다. 그는 과거에는 독립 변수인 광고비와 종속 변수의 세일즈 매출이 양의 상관관계를 띠는 심플한 마케팅의 세계였지만, 현재는 디지털의 출시로 인해 복잡한 마케팅의 세계가 되었다고 말했다. ▲양희윤 대표가 질의응답하고 있다. AI 시대에서의 광고 시장 양희윤 대표는 AI가 출시되면서 미디어뿐만 아니라 대행사의 업무도 많이 바뀔 것으로 내다봤다. 그는 특히 SNS 광고 시장의 변동이 많이 일어날 것으로 예상했다. 양 대표는 자신의 부모님 세대에는 없던 새로운 분야의 기업을 스스로가 일궈냈듯이, 다가오는 AI 시대에 학생들 중 누군가가 새로운 세계를 열기를 소망한다고 말했다. 그는 학생들 앞으로의 미래가 어떻게 펼쳐질지는 모르지만, 각자 멋진 직업을 갖기를 바란다고 말했다. 또한 그는 항상 ‘BEST’를 추구할 필요는 없다고 말하며, ‘Finding One Better Way’라는 말을 끝으로 강연을 마쳤다. 취재/ 문준호 홍보기자(mjh30279@naver.com) 다음글 [창업과 기업가 정신1] 밭 이미소 대표, 강연 진행 이전글 [창업과 기업가 정신1] 필라멘트리 문두열 대표, 강연 진행 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 작업 상황 이해 및 추론이 가능한 거대 인공지능 모델 기반 로봇 조작 작업 학습 기술 개발 2025-02-04 hit 393 작업 상황 이해 및 추론이 가능한 거대 인공지능 모델 기반 로봇 작업 학습 기술 개발 (Development of robotic manipulation task learning based on Foundation model to understand and reason about task situations) 인공지능데이터사이언스학과 구영현 교수 1. 서론 최근 자연어를 이해하고 생성하는데 뛰어난 능력을 보여준 거대 언어 모델(Large Language Model, LLM)의 발전은 인공지능 분야에서 혁신적인 변화를 가져오고 있으며, 다양한 산업과 응용 분야에서 활용되고 있다. 특히 거대 언어 모델과 로봇 분야의 결합은 매우 주목받는 주제로, 복잡한 환경에서의 자율적인 의사결정과 인간과의 직관적인 상호작용을 가능하게 하는 엄청난 잠재력을 가지고 있다. 로봇 학습은 기계가 스스로 데이터를 통해 작업을 배우고 적응하는 기술로, 기존에는 주로 센서 데이터와 정형화된 명령어에 의존했다. 그러나 거대 언어 모델의 도입으로 인해 로봇은 비정형적인 자연어 명령을 이해하고, 이를 기반으로 복잡한 작업을 수행할 수 있게 되었다.  그림 1. 구글 딥마인드 AutoRT[1] - LLM을 통한 명령 이해, 작업 수행, 주변 상황 미학습 물체 이해  및 자율적으로 명령어 생성 가능 예를 들어, 사용자가 “테이블 청소 해줘”라고 말하면, LLM은 문장의 의미를 분석하여 로봇이 실행 가능한 작업 계획(Task Planning)을 생성하고 나아가 해당 작업 계획을 수행하기 위한 액션 코드(Action Code)를 생성하여 로봇 제어가 가능하게끔 한다. 로봇의 작업 계획은 로봇이 수행하고자 하는 특정 임무를 명확하게 정의하고, 이를 수행하기 위해 필요한 요소 행동들을 최적의 순서대로 나열하여 계획하는 것이다. 기존에는 로봇 작업 계획을 효율적으로 수행하기 위해 헝가리안 알고리즘 등 여러 가지 알고리즘을 사용하거나, 조립계획서와 같은 작업 계획에 대한 데이터셋을 딥러닝 모델의 학습을 통해서 수행했다. 그러나 최근에는 거대 언어 모델의 추론 능력을 기반으로 로봇이 수행할 작업을 입력하면 해당 작업을 수행하기 위한 요소 행동들을 계획해 주는 것이 가능하다. 거대 언어 모델은 사전에 학습한 데이터셋의 지식을 기반으로 추론을 수행한다. 모델은 학습 당시 포함되지 않은 최신 정보나 새로운 지식에 대해 알지 못할 수 있다. 이로 인해 이러한 정보와 관련된 추론 결과가 부정확하거나 완전하지 않을 가능성이 있다. 즉 다양한 작업환경 또는 기존에 학습하지 않은 제품이 작업환경에 나타났을 경우 추론 결과가 정확하지 않은 가능성이 있다.  그림 2. 작업 상황 이해 및 추론이 가능한 거대 인공지능 모델 기반 로봇 작업 학습 기술 개발 개념도 따라서 본 연구에서는 거대 언어 모델 기반의 추론 결과가 부정확한 문제의 해결을 위한 방향성을 제시하고자 한다.  2. Chain-of-Thought Chain-of-thought의 특성은 언어모델의 추론 성능을 향상하기 위해 특정 분야에 대한 데이터셋을 추가하고 새롭게 학습하는 방식이 아닌 몇 개의 예제를 통해 원하는 분야의 해답을 도출할 수 있도록 하는 방법이다 [2].  그림 3. Standard Prompt와 Chain-of-Thought Prompt의 비교 예시, CoT가 논리적으로 문제를 분해하여 결과의 정확도를 향상하는 것을 확인[2] 이러한 방식은 로봇 인공지능 기술 기반의 작업 계획을 생성하는 분야에서 중요한 역할을 한다. 거대 언어 모델은 단순히 명령을 이해하는 것을 넘어, 복잡한 사고 과정(Chain-of-Thought)을 통해 로봇의 작업 계획을 설계할 수 있다. 이 사고 과정은 인간의 사고 흐름과 유사하게 정보를 단계적으로 분석하고 종합하여 결론을 도출하는 과정을 뜻한다.  사용자가 “테이블을 정리해줘”라고 명령하면, 거대 언어 모델은 해당 문장의 의도를 분석하고 로봇이 어떤 물건을 어디로 옮길지 계획하고, 작업의 순서를 최적화하여, 체계적으로 계획한다. 또한 로봇이 여러 가능한 작업 방법 중에서 가장 효율적이고 적합한 방법을 선택하도록 도와준다. 이는 인간의 논리적 사고 과정을 모방하여 문제를 분해하고 분석하며, 최적의 솔루션을 결정하기 때문에 기존의 방법보다 유연하고 직관적이라고 할 수 있다. Chain-of-Thought 기법은 로봇이 예상치 못한 상황에서도 효과적으로 대응할 수 있도록 도와준다. 사용자의 의도 해석을 통해 단순히 물건을 옮기는 것이 아니라, “테이블 정리”가 필요한 이유를 추론하고, 이를 바탕으로 논리 및 근거에 따라 최적의 작업 순서를 포함한 작업 계획을 설계한다.  Chain-of-Thought 기법은 로봇의 작업 수행 능력을 한 차원 높여주며, 복잡한 작업 환경에서도 효율적으로 작업을 수행하고, 인간과의 협업을 강화하는데 중요한 역할을 한다.  3. 미학습 물체 인식 기술 “미학습 물체(unseen/unknow object)”란 인공지능 모델이 사전에 학습하지 않은 물체를 의미한다. 이는 모델의 훈련 데이터에 포함되지 않은 대상이나 클래스, 즉 기존 데이터에서 관찰되지 않은 특성을 가진 물체를 포괄한다. 현실에는 학습 데이터로 모두 커버할 수 없는 많은 물체와 상황이 존재한다. 그리고 모든 물체에 대해 데이터를 수집하고 라벨링하는 것은 비용, 시간, 자원 면에서 비효율적일 뿐 더러 개인 정보 보호 및 데이터 접근성에서도 제약을 받는다. 따라서 사전에 학습하지 않은 물체를 인식할 수 있는 “미학습 물체 인식” 기술이 필요하다. 이러한 “미학습 물체 인식”에서의 “미학습 물체”의 클래스는 “open vocabulary”를 통해 정의된다.  "Open vocabulary"라는 개념은 머신러닝과 자연어처리(NLP) 연구에서 등장한 개념으로, 기존의 "closed vocabulary" 접근법의 한계를 극복하려는 시도에서 유래되었다. 전통적으로 NLP 모델은 미리 정의된 고정된 어휘(vocabulary)에 의존하여 언어를 처리했는데, 이 방식은 새로운 단어(unknown words)나 특정 도메인에서 자주 발생하는 고유 용어들을 다루는 데 한계를 보였다. 이러한 제약을 극복하기 위해 “open vocabulary”가 제안되었다. 이는 모델이 사전에 고정된 어휘 집합에 의존하지 않고, 학습 과정에서 새로운 단어와 개념을 유연하게 받아들이고 이를 학습할 수 있도록 설계된 것이다. 텍스트뿐만 아니라 이미지, 비디오, 오디오 등의 멀티모달 데이터를 통해 학습하는 시스템에서는 사전 정의된 어휘로 모든 개념을 포괄하기 어렵다. 따라서 새로운 포맷과 컨텍스트를 학습하면서 어휘를 확장하는 것에 대한 필요성이 “open vocabulary”이라는 개념을 촉진했다.  “미학습 물체 인식” 기술은 기존 데이터만 의존하지 않고, 인간처럼 새로운 상황에서도 유연하게 대응할 수 있는 범용성이 있는 인공지능 모델을 개발하는데 중요한 역할을 한다. 해당 기술은 범용 인공지능 구현을 위한 필요적인 요소로 학계와 산업계 모두에서 지속적으로 연구될 것을 전망하고 있다. 특히 거대 언어 모델과 로봇 분야의 결합에서 중요한 역할을 하고 있으며, 향후에는 자율주행, 보안, 의료 등 다양한 분야에서 핵심 기술로 자리 잡을 것이다.  로봇이 다양한 작업을 수행하기 위해서는 방대한 양의 학습 데이터와 고도로 특화된 데이터셋이 필요하다. 그러나 현실적으로 특정 작업에 특화된 데이터셋은 부족하며, 이를 확보하는데는 막대한 시간과 자원이 소요된다. 따라서 새로운 환경과 작업에 빠르게 적응하지 못하는 한계를 극복하기 위한, 혁신적인 “미학습 물체 인식 기술”은 로봇분야의 연구방향에서 압도적인 자리를 차지하고 있다.  로봇에 “미학습 물체 인식” 기술 적용을 통해 미리 학습되지 않은 새로운 물체를 인식할 수 있기 때문에, 다양한 환경에서 작업을 수행할 수 있다. 그리고 작업 환경이 변화하거나 새로운 물체가 추가되어도 로봇의 성능이 유지된다. 또한 사전 학습을 위해 대량의 데이터셋을 수집하거나 학습시키는 과정을 필요하지 않아, 다양한 물체를 인식하고 조작할 수 있으므로 작업의 범위와 효율성이 확대된다. 이는 데이터 라벨링 및 모델 훈련에 소요되는 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다. “미학습 물체 인식” 기술은 사전에 학습된 데이터에 의존하지 않고, 패턴이나 특징을 기반으로 물체를 이해하기 때문에, 새로운 물체가 추가되더라도 재학습 과정 없이 새로운 물체를 빠르게 인식하고 대응할 수 있어 동적인 환경에서 유연하게 인간-로봇 상화작용을 진행할 수 있다.  4. 검색 증강 생성 검색 증강 생성(Retrieval-Augmented Generation, RAG) 모델은 거대 언어 모델과 정보 검색 시스템을 결합하여 질문에 대한 답변을 생성하거나 특정 작업을 수행하는 데 사용되는 첨단 AI 기술이다. 거대 언어 모델은 활발하게 활용되고 있지만, 여전히 환각(Halluciation) 문제, 지식 업데이트 문제, 도메인 별 전문성 부족과 같은 몇 가지의 핵심 문제로 로봇 분야 뿐만 아니라 기타 분야에서도 어려움을 겪고 있다. 외부 지식 데이터베이스를 활용하여 LLM을 증강하는 검색 증강 생성의 등장은 LLM의 이러단 단점을 보완했다[3]. 검색 증강 생성 모델은 주어진 입력에 기반하여 외부 데이터베이스에서 관련 정보를 검색한다. 그 다음 검색된 정보를 융합 기술을 사용하여 입력 데이터와 결합한다. 마지막으로 입력과 해당 검색 정보를 바탕으로 생성기가 예측을 수행한다.  그림 4. 검색 증강 생성 개요, 검색 증강 생성은 크게 검색기(Retirever), 검색 융합(Retrieval Fusions), 생성기(Generations)로 구성됨[3] 4.1 검색기(Retriever) 검색기는 입력된 쿼리에 대한 관련성 높은 문서나 정보를 데이터베이스에서 찾아내는 구성요소이다. 이 단계에서 사용자는 빠르고 정확하게 필요한 정보를 얻기 위해 고도로 최적화된 검색 알고리즘을 활용한다.  4.2 검색 융합(Retrieval Fusions) 검색 융합은 검색된 정보를 활용하여 생성 과정을 보강하는 것을 목표로 한다. 이러한 융합 기법은 크게 쿼리 기반 융합(Query-based fusion), 잠재 융합(Latent fusion) 그리고 로짓 기반 융합(Logits-based fusion)으로 나뉜다. 쿼리 기반 융합은 검색된 정보를 생성기에 입력하기 전에 이를 입력 데이터에 추가하여 보강한다. 잠재 융합은 검색된 표현을 생성기의 잠재 표현에 도입하여 모델의 성능을 향상시키는 방식이다. 로봇 기반 융합은 생성기의 출력 로짓에 초점을 맞추며, 검색된 정보의 로짓을 융합하여 더 견고한 로짓 출력을 제공한다. 4.3 생성기(Generator) 생성기는 기본 생성기와 검색 증강 생성기로 분류된다. 기본 생성기에는 대부분의 사전 학습 또는 미세 조정된 대규모 언어 모델이 포함된다. 예를 들면 GPT 계열의 모델, 그리고 Gemini 계열의 모델 등이 있다. 검색 증강 생성기는 검색된 정보를 융합하는 모듈을 포함한 사전 학습 또는 미세 조정된 생성기를 의미한다.  거대 언어 모델은 사전 훈련된 지식을 기반으로 추론을 진행하기 때문에 새로 업데이트된 지식에 대한 정보가 없다. 또한 미학습 물체 인식 기술 기반으로 작업환경에서 새로 나타나거나 기존에 학습하지 않은 물체의 이름을 알아도 해당 물체의 정의 또는 기능에 대한 정보를 학습하지 않았기 때문에 정확한 추론을 하는데 어려움이 있다. 로봇 작업에 검색 증강 생성 모델을 함께 사용하는 것은 작업환경에서 처음 나타나거나 기존에 학습하지 못한 물체에 대한 관련 정보를 이용하여 거대 언어 모델이 더욱 정확한 조작 계획을 추론할 수 있게끔 하는 도와주는 작용을 한다.  그림 5. Chain-of-thought,미학습 물체 인식, 검색 증강 생성 등 기술을 통한 모호한 명령 추론 기반 작업 계획 생성  5. In-Context Learning  In-Context Learning은 거대 언어 모델이 새로운 작업을 수행하기 위해 별도의 추가 학습(Fine-tuning) 없이, 주어진 문맥 내에서 제공된 예시를 통해 작업의 패턴을 학습하고 수행하는 능력을 의미한다. 이는 언어모델의 능력을 극대화하고, 특정 작업에 빠르게 적응할 수 있도록 설계된 중요한 기법이다. In-Context Learning 기법 적용 시 입력으로 사용되는 프롬프트(Prompt)는 거대 언어 모델이 특정 작업을 수행할 수 있도록 지시를 내리거나 문맥을 제공하는 입력 텍스트를 의미한다. 프롬프트는 모델이 어떤 작업을 수행해야 하는지 이해하고, 적절한 응답을 생성할 수 있도록 설계된다.  그림 6. In-Context Learning 예시[4] 기존의 로봇은 강화 학습과 지도 학습을 많이 사용하였지만 해당 학습 방법들은 학습 데이터 생성 및 모델 학습에 오랜 시간이 소요되는 문제와, 고가의 센서, 시뮬레이션 환경 구축이 어렵고 모델 학습에 컴퓨팅 자원이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한 로봇은 다양한 작업 수행에 대한 적응성을 필요로 한다. 단일 작업만 수행하는 것이 아니라 다양한 작업을 처리해야 하는 상황에서, 매번 새롭게 학습하거나 프로그래밍하는 것은 비효율적이다. In-Context Learning 기술은 로봇이 복잡하고 변화하는 환경에서도 인간처럼 유연하게 적응하며 다양한 작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 돕는 핵심 기술이다. 예를 들어, 가정 환경에서 사용되던 로봇 모델을 사무실 환경으로 전환할 경우, 작업 환경의 변화로 인해 모델이 적절한 작업 계획을 생성하지 못할 수 있다. 그러나 In-Context Learning 기술을 활용하면, 사무실 환경에 대한 몇 가지 예시만 제공해도 로봇이 새로운 환경에 빠르게 적응할 수 있다. 이는 사무실뿐만 아니라 제조 공장 등 다양한 서비스 환경에서도 효율적인 적용을 가능하게 한다. 그림 7. 로봇 작업에서 거대 언어 모델에 직접 In Context Learning 기법을 적용한 예시와 거대 언어 모델 기반 모호한 명령 이해 및 추론 모델에 In-Context Learning 기법을 적용한 예시 비교 6. 작업 상황 추론 LLM 로봇 기술 개발 앞서 거대인공지능 모델이 로봇 분야에서의 다양한 한계를 극복하기 위해 필요한 기술들을 살펴보았다면, 해당 기술들을 모두 적용할 시 어떤 효과를 얻을 수 있는지 살펴보자.  Chain-of-Thought 기술은 비록 논리 및 근거에 따라 로봇의 작업 계획을 생성하지만 거대 언어 모델이 사전에 학습한 지식에 의거하기 때문에 생성한 작업계획이 불완정하지 않거나 오류가 있을 수 있다. 미학습 물체 인식 기술은 로봇더러 동적인 작업환경을 더 잘 이해할 수 있게끔, 물체의 클래스(이름)을 거대 언어 모델에 알려준다. 하지만 물체의 이름만 알고 해당 물체의 기능, 해당 환경에서 어떤 작용을 하는지 모르면 여전히 도움이 되지 않기 때문에 검색 증강 생성 기술을 적용하여 미학습 물체 인식 기술 및 Chain-of-Thought 기술 기반 단계별 보다 정확한 추론을 진행할 수 있도록 한다. 마지막으로 해당 기술이 다양한 환경에서의 빠른 적응을 위해 In-Context Learning 기술을 도입한다.  그림 8. human robot interface 예시 7. 결론  실시간 대응 로봇 자동화 기술은 국제적인 기술 경쟁이 활발히 이루어 지고 있고 국내 기관에서도 연구 개발을 수행하고 있으나 실환경에서 사용 가능한 수준에 달성하지 못한 상황이다. 제조, 사무 환경뿐만 아니라 다양한 서비스 영역에서도 노동력 부족 현상과 서비스 수요 다양화에 대응하기 위해 로봇 자동화 시스템 수요가 증가하고 있다. 거대 언어 모델을 적용한 로봇 기술을 활용하여 수행할 작업을 분석하는 것을 통해 환경 변화에 유연하게 대처함으로써, 다양한 환경에서 범용적으로 사용할 수 있을 것을 기대하고 있다. 중소기업의 기술 접근 장벽을 낮추고 기술 지원 및 활성화를 기대하고, 특정 산업 외 전 산업에 결쳐 자동화율을 높임과 동시에 다양한 서비스에 접목하여 확장할 수 있을 것으로 기대한다. 뿐만 아니라 의료 전문 서비스 분야의 자동화나, 질병 혹은 고령화로 인해 자립적인 물체 조작과 같은 상황 대응이 어려운 사람을 보조하는 공공 서비스 분야에 자동화 기술을 확장함으로써 서비스 적용 범위가 확대되고 품질이 향상될 수 있을 것으로 기대된다. 8. Reference [1] Ahn, M., Dwibedi, D., Finn, C., Arenas, M. G., Gopalakrishnan, K., Hausman, K., ... & Xu, Z. (2024). Autort: Embodied foundation models for large scale orchestration of robotic agents. arXiv preprint arXiv:2401.12963. [2] Wei, J., Wang, X., Schuurmans, D., Bosma, M., Xia, F., Chi, E., ... & Zhou, D. (2022). Chain-of-thought prompting elicits reasoning in large language models. Advances in neural information processing systems, 35, 24824-24837. [3 Wu, S., Xiong, Y., Cui, Y., Wu, H., Chen, C., Yuan, Y., ... & Xue, C. J. (2024). Retrieval-augmented generation for natural language processing: A survey. arXiv preprint arXiv:2407.13193. [4] Dong, Q., Li, L., Dai, D., Zheng, C., Ma, J., Li, R., ... & Sui, Z. (2022). A survey on in-context learning. arXiv preprint arXiv:2301.00234. 다음글 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 이전글 이전글이 없습니다. 목록

세종피플 교수 교수 인공지능데이터사이언스학과 Muhammad Syafrudin, Norma Latif Fitriyani 교수팀, ‘Computers and Electronics in Agriculture’에 논문 게재 2024-12-16 hit 32839 ▲인공지능데이터사이언스학과 Muhammad Syafrudin, Norma Latif Fitriyani 교수   인공지능데이터사이언스학과 Muhammad Syafrudin, Norma Latif Fitriyani 교수 연구팀이 국제 저널 ‘Computers and Electronics in Agriculture’에 논문을 게재했다.   이번 연구가 발표된 ‘Computers and Electronics in Agriculture’는 컴퓨터와 전기기구, 제어 시스템을 농업과 임업 등에 응용하는 분야를 다루는 저명한 국제 저널로, 임팩트 팩터 7.7을 기록하며 해당 분야에서 상위 1.7%에 속한다. Muhammad Syafrudin, Norma Latif Fitriyani 교수 연구팀은 어려운 농업 현장 환경에서 밀 이삭을 정확하게 탐지하는 새로운 알고리즘, FLTrans-Net(트랜스포머 기반 특성 학습 네트워크)(DOI: 10.1016/j.compag.2024.109706)을 개발했다. 밀 이삭의 정확한 식별은 효율적인 농업 관리에 필수적이나, 실제 농업 환경에서 작은 이삭이나 겹치는 이삭을 탐지하는 것은 오랜 도전 과제로 여겨져 왔다. 연구팀은 기존의 ‘합성곱 신경망(CNN)’이 지역적인 특성에 집중해 전역적인 특성을 잘 포착하지 못한다는 한계에 주목했고, 이를 해결하기 위해 FLTrans-Net을 제안했다. FLTrans-Net은 다중 규모 특성 추출을 위한 다중 규모 융합 블록과 트랜스포머 인코더를 사용하며, 중요한 특성을 강조하는 ‘공간적 주의 블록’과 경량화된 ‘RetinaNet 탐지 블록’을 통합해 만들어졌다. 연구팀은 실험을 통해 FLTrans-Net이 복잡한 현장에서 밀 이삭 탐지에 효과적임을 입증했으며, 자원 제한적인 장치에서의 배치 가능성을 보여주었다. 이는 농업 응용 분야에서 정확성과 효율성을 획기적으로 향상시킬 것으로 기대된다. 한편, Muhammad Syafrudin 교수는 2022년 3월부터 세종대 교수로 재직하고 있으며, 산업 인공지능, 데이터 인텔리전스, 산업 분석, 산업 정보학 분야에서 10년 이상의 연구개발(R&D) 경력을 보유하고 있다. 그의 연구는 ESWA, AEJ, Food Control, Mathematics, COMPAG와 같은 저명 학술지에 게재됐으며, 올해 Stanford/Elsevier가 선정한 ‘2024 글로벌 상위 2% 과학자’ 명단의 ‘인공지능 및 이미지 처리 분야’에 이름을 올리는 영광을 안기도 했다. Norma Latif Fitriyani 교수 또한 2022년 3월부터 세종대 교수로 재직하고 있다. 데이터 과학, 통계 및 기계 학습, 정보학, 이미지 처리 분야에서 7년 이상의 연구개발(R&D) 경력이 있으며, 많은 연구를 저명 학술지에 게재했다. Muhammad Syafrudin 교수는 “복잡한 농업 환경에서 밀 이삭을 탐지하는 효율적인 알고리즘인 FLTrans-Net을 통해 실제 현장에 도움이 될 수 있어 기쁘다. Applied INTelligence Lab(AINTLab), HITEC University Taxila, and Kaunas University of Technology의 동료 연구자들에게 깊은 감사를 전한다. 이번 결과를 바탕으로 연구를 지속적으로 이어갈 예정이다.”라고 밝혔다. 취재/ 최수연 홍보기자(soo6717@naver.com) 다음글 전자정보통신공학과 김재호 교수 연구팀, 한국통신학회 하계종합학술발표대회 우수 논문 선정 이전글 식품생명공학전공 유상호 교수, 한국과학기술한림원 2025년도 정회원 선출 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 스마트생명산업융합학과, ‘생명과 사람’ 특강 진행 2025-04-15 hit 131 ▲ 양현옥 교수 스마트생명산업융합학과는 지난 3월 25일 대양 AI센터 B107호에서 ‘생명과 사람’을 주제로 강연을 진행했다. 이번 특강은 식물과 생약학에 관심이 있는 학생들에게 진로와 연구의 실질적인 방향성을 제공하고자 마련된 자리로, 스마트생명산업융합학과 양현옥 교수가 연사로 나섰다. 양 교수는 ‘식물과 사람: 생약학연구자로 살아온 삶의 이야기’를 주제로, 연구자로서의 경험과 철학을 바탕으로 진솔한 강연을 펼쳤다. 양 교수는 식물의 생리 활성 물질을 분석하고 이를 인간의 건강과 삶의 질 향상에 어떻게 적용할 수 있을지를 고민해온 연구 과정과 그 의미를 학생들과 공유했다. 또한 생약학 연구가 단순한 물질 탐색에 그치지 않고, 사람과 사회에 실질적인 기여를 할 수 있는 방향으로 나아가야 한다는 점을 강조했다. 강연에서는 실험실 중심의 기초 연구뿐만 아니라, 현장에서 사람들과 소통하며 얻은 통찰, 그리고 연구자로서 겪은 고민과 선택에 대한 경험도 소개됐다. 특히 “논문보다 사람이 더 중요하게 느껴졌던 순간들이 있다”며, 실용적 연구와 공감하는 연구자의 자세를 언급했다. 양현옥 교수는 강연을 마무리하며 “식물과 사람, 그리고 나 자신을 연결하는 여정을 통해 연구자로 살아가는 의미를 되새길 수 있었다”며 “앞으로도 생명을 따뜻한 시선으로 바라보며, 사람에게 닿는 연구를 이어가고 싶다”는 소감을 전했다. 취재/ 이다빈 홍보기자(agfa8452@naver.com) 다음글 [포토뉴스] 사진에 담은 세종의 봄 이전글 나노신소재공학과, ‘박막 트랜지스터 응용을 위한 고분자 기반 고유전체’ 특강 진행 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 나노신소재공학과, ‘박막 트랜지스터 응용을 위한 고분자 기반 고유전체’ 특강 진행 2025-04-16 hit 117 ▲특강을 진행하는 김현석 교수 나노신소재공학과는 지난 3일 오후 4시 30분 광개토관 205호에서 전문가 초청 특강을 진행했다. ‘산학협동강좌1’ 수업을 진행하는 송희조 교수가 동국대 김현석 교수를 초청해 학생들에게 ‘박막 트랜지스터 응용을 위한 고분자 기반 고유전체’에 대한 소개를 하기 위해 특강을 기획했다. 이번 특강은 ‘Cutting-edge Innovations in TFT Technology’를 주제로, △Part 1. Optimizing Electron Pathways: Achieving Ultra-High Mobility in n-type Oxide Transistors △Part 2. Exploring High-k Polymer Gate Dielectrics: High-Performance Flexible Transistors 총 두 파트로 나뉘어 진행됐다. 김현석 교수는 특강에서 고이동도 산화물 반도체 채널의 최신 연구 동향 및 이를 구현하기 위한 방법론과 고유전율 고분자 게이트 절연체를 활용한 유연 트랜지스터의 설계에 대해 상세히 설명했다. 특히 소재 선택, 계면 엔지니어링, 공정 조건 최적화 등이 소자 성능에 미치는 영향을 중심으로 기술의 핵심을 짚어주었다. 이날 특강을 들은 이진서(나노신소재공학과∙19) 학생은 “우리 학과 상당수의 학생이 반도체 산업 분야로 진출하기 때문에, 현재 가장 중요한 이슈인 HKMG(High-K Metal Gate)를 주제로 특강을 들을 수 있어서 매우 좋았다. R&D 분야에 관심 있는 학생들이 배울 점이 많은 강의였던 것 같다”고 말했다. 특강을 진행한 김현석 교수는 “급변하는 전자소자 산업에서 새로운 소재와 구조를 탐구하는 일이 무엇보다 중요하다. 이번 특강은 차세대 TFT 기술을 소개할 수 있었던 뜻깊은 시간이었다”고 소감을 전했다. 취재/ 문준호 홍보기자(mjh30279@naver.com) 다음글 스마트생명산업융합학과, ‘생명과 사람’ 특강 진행 이전글 대외협력과, 2026학년도 봄학기 아웃바운드 교환학생 모집 설명회 진행 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 회화과, 신입생 환영 전시회 허밍-해빗 성료 2025-04-17 hit 32 ▲전시회 내부 회화과는 지난 3월 25일부터 29일까지 광개토관 B1 세종뮤지엄갤러리 3관에서 신입생 환영 전시회 허밍-해빗(humming-habit)을 성공적으로 마쳤다. 신입생 환영 전시회는 재학생들에게 정기적인 전시 기회를 제공하고, 신입생들에게 학과의 예술적 지향과 창작 태도를 공유하기 위해 기획된 것으로, 회화과 학생회가 주체가 되어 매년 개최하고 있다. 이번 전시는 회화과 제45대 학생회 ‘여운’에서 담당했다. 이번 전시의 주제인 허밍-해빗은 회화가 지닌 소리와 관람자에게 전해지는 모든 감각을 창작 과정으로 풀어낸다는 의미를 담고 있다. 창작자는 회화가 내뱉는 여러 소리에 집중해 자신의 경험 세계를 회화라는 조형 언어로 다듬고, 회화의 범위를 전시장 내부에서 발생하는 정동의 총체로 확장해 자각한 언어를 회화로 풀어냈다. 전시에는 29명의 학생들이 참여해 61점의 작품을 선보였으며, 전시 첫날인 25일 오후 6시에는 오프닝 행사가 열렸다. 이 자리에는 회화과의 △이강화 △안호균 △정재호 교수가 참석해 관람객들에게 축사를 전했다. 학생회장 남연주(회화과·23) 학생은 "회화과 학생들의 개성이 담긴 작품들을 선보일 수 있어 영광이었다"며 "관람객들이 전시를 즐겁게 감상했기를 바라며, 앞으로 열릴 회화과 전시에도 많은 관심을 부탁한다"고 말했다. 취재/ 전하연 홍보기자(thehayeon0928@naver.com) 다음글 대외협력과, 2026학년도 봄학기 아웃바운드 교환학생 모집 설명회 진행 이전글 [포토뉴스] 회화과, 신입생 환영 전시회 허밍-해빗 현장에 가다 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 대양휴머니티칼리지, 2025-1 테마별 글쓰기 프로그램 ‘디지털 시대의 표현법’ 진행 2025-04-17 hit 51 ▲2025-1 테마별 글쓰기 프로그램 포스터 대양휴머니티칼리지가 2025학년도 1학기 테마별 글쓰기 프로그램 ‘디지털 시대의 표현법-말하듯 쓰고, 콘텐츠로 완성하는 글쓰기’를 진행한다. 프로그램은 총 2회로 구성되어, 5월 12일에는 ‘디지털 시대, 읽히는 글-디지털 글쓰기의 특징과 감각 익히기’, 5월 19일에는 “읽히는 글’에서 ‘공감되는 콘텐츠’로-디지털 콘텐츠 실전 글쓰기‘가 진행된다. 양일 모두 오후 3시부터 2시간 동안 군자관 506호에서 진행된다. 이번 프로그램은 디지털 플랫폼에 어울리는 글쓰기 실습을 통해 문장 구성력을 기르는 데 초점을 두며, 강의는 대양휴머니티칼리지 최정윤 교수가 맡았다. 참가 대상은 글쓰기에 관심 있는 세종대 재학생이며, 신청은 4월 9일부터 5월 9일까지 세종대 두드림 홈페이지(https://do.sejong.ac.kr)에서 가능하다. 모든 강의를 수강한 참가자에게는 두드림 비교과 마일리지 200점이 부여된다. 자세한 내용은 세종대 대양휴머니티칼리지 및 두드림 홈페이지에서 확인할 수 있으며, 관련 문의는 대양휴머니티칼리지(writing@sejong.ac.kr, 02-6935-2414)로 하면 된다. 취재/ 이가은 홍보기자(lee9adong@naver.com)  다음글 [포토뉴스] 회화과, 신입생 환영 전시회 허밍-해빗 현장에 가다 이전글 [포토뉴스] 학생군사교육단(ROTC) ‘ROTC FESTIVAL’ 행사 현장에 가다 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 [포토뉴스] 회화과, 신입생 환영 전시회 허밍-해빗 현장에 가다 2025-04-17 hit 70 ▲전시회 허밍-해빗 입구 ▲축사 중인 회화과 정재호 교수 ▲남연주 학생의 소화 불량 ▲임정희 학생의 놜 털 ▲김원 학생의 벗 ▲전서현 학생의 어월 ▲김민기 학생의 올라가는 눈 내려가는 눈 ▲이유림 학생의 장건용 ▲김준기 학생의 장구벌레 ▲전시를 관람 중인 관람객들 회화과는 지난 3월 25일부터 29일까지 광개토관 B1 세종뮤지엄갤러리 3관에서 신입생 환영 전시회 해밍-해빗을 개최했다. 회화과 학생회는 매년 재학생과 신입생의 소통의 장을 마련하고자 신입생 환영 전시회를 개최하고 있다. 29명의 회화과 재학생들이 참여한 이번 전시는 회화가 지닌 소리와 관람자에게 전해지는 모든 감각을 창작 과정으로 풀어낸다는 주제로 기획됐다.  취재/ 전하연 홍보기자(thehayeon0928@naver.com)     다음글 회화과, 신입생 환영 전시회 허밍-해빗 성료 이전글 대양휴머니티칼리지, 2025-1 테마별 글쓰기 프로그램 ‘디지털 시대의 표현법’ 진행 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 [포토뉴스] 학생군사교육단(ROTC) ‘ROTC FESTIVAL’ 행사 현장에 가다 2025-04-18 hit 28 ▲‘영웅’, ‘군가 메들리’를 연주하는 군악대의 모습 ▲세종대 중앙보컬동아리 ‘더블랙’ 소속 학생의 공연 모습 ▲푸드트럭 앞에 학생들이 줄을 서 있다 ▲한국군·미군 무기 장비 부스에서 장비를 직접 착용해 본 정진우(미디어커뮤니케이션학과·22) 학생 ▲BB탄 사격을 체험하는 학생의 모습 ▲BB탄 사격을 보조하는 학군사관후보생의 모습 ▲‘체력왕을 찾아라’ 부스 활동에 참여하는 학생들의 모습 ▲‘체력왕을 찾아라’ 부스 게시판에 적힌 학생들의 체력 측정 기록 ▲포토존에서 군복을 착용해 본 배승준(체육학과·20) 학생 ▲학군사관후보생이 후보생 모집에 관해 설명하고 있다 학생군사교육단(ROTC)은 지난 4월 9일 대양홀 앞에서 ‘ROTC FESTIVAL’ 행사를 진행했다.  이번 행사에서는 ROTC 상담 부스를 비롯해 △군악대·동아리 버스킹 △한국군·미군 무기 장비 전시 △BB탄 사격 체험 △‘체력왕을 찾아라’ 체력 측정 부스 △포토존 등 다양한 체험 부스가 운영됐다. 학생군사교육단은 오는 4월 27일까지 학군사관후보생 66, 67기를 모집한다. 자세한 사항은 세종대 학생군사교육단(02-3508-3403, 3404)으로 문의하면 된다. 취재/ 이가은 홍보기자(lee9adong@naver.com) 다음글 대양휴머니티칼리지, 2025-1 테마별 글쓰기 프로그램 ‘디지털 시대의 표현법’ 진행 이전글 나노신소재공학과, 바이오매스 기반 리튬 및 나트륨 이온 전지용 탄소 음극 소재 개발 전문가 초청 특강 진행 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 나노신소재공학과, 바이오매스 기반 리튬 및 나트륨 이온 전지용 탄소 음극 소재 개발 전문가 초청 특강 진행 2025-04-18 hit 26 ▲특강을 진행하는 양정훈 박사 나노신소재공학과는 지난 4월 10일, 광개토관 205호에서 전문가 초청 특강을 진행했다. 이번 특강은 리튬 이온 및 나트륨 이온 배터리용 바이오매스 기반 탄소 음극재 개발에 대한 소개를 주제로 진행됐으며, 약 60명의 나노신소재공학과 학부생들이 참여했다. 특강은 △연구 소개 △이차전지 개요 △탄소 소재 및 이차전지 탄소 음극 △바이오매스 기반 탄소계 음극 소재 개발 △바이오매스 기반 탄소 음극 소재의 이차전지 음극 적용 △질의응답 순으로 진행됐다. 특강에서는 이차전지의 특성을 결정하는 전극 소재 중 음극으로 활용되는 탄소 소재를 중심으로 다양한 연구 동향과 기술이 소개됐다. 특히, 바이오매스(탄소, 수소, 산소 등을 포함한 버려지는 유기물)를 탄소 소재로 전환하는 공정 기술을 제시하며 탄소 소재를 만들 때 필요한 원료가 없는 우리나라에서 탄소 소재를 생성하는 방안을 소개했다.  강연을 맡은 한국생산기술연구원 양정훈 선임연구원은 “학생들이 많은 관심을 가져준 것 같아서 기쁘다. 이번 강의가 학생들에게 이차전지에 대해 작은 관심이나 흥미를 느낄 수 있는 계기가 되었길 바란다”며 소감을 밝혔다.  취재/ 권상혁 홍보기자(seankweon@naver.com) 다음글 [포토뉴스] 학생군사교육단(ROTC) ‘ROTC FESTIVAL’ 행사 현장에 가다 이전글 미래교육원 산하 세종 콘서바토리, ‘제1회 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르’ 개최 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 미래교육원 산하 세종 콘서바토리, ‘제1회 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르’ 개최 2025-04-18 hit 62 ▲제1회 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르 포스터 세종대 미래교육원 산하 세종 콘서바토리가 오는 5월 24일 세라믹팔레스홀에서 ‘제1회 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르’를 개최한다. 세종콘서바토리 국제음악콩쿠르는 콘서바토리에 개설된 전공의 활성화를 도모하고, 참가자들의 음악 실력과 개성을 선보일 수 있는 무대를 제공하기 위해 마련되었다. 명망 있는 음악인들을 심사위원으로 위촉하여 공정하고 품격 있는 심사가 이뤄질 예정이며, 세계 각지에서 교수 및 음악인으로 활동하고 있는 졸업생들을 위해 온라인 콩쿠르도 함께 운영된다. 콩쿠르가 앞으로 국내외 음악계를 이끌어갈 인재 등용문의 역할을 하기를 기대하고 있다. 콩쿠르는 전공자와 비전공자, 온라인 부문으로 나뉘어 진행된다. 참가자는 △피아노 △성악 △현악 △관악 △실용음악 △실내악 부문에서 자유곡을 선정하여 경연을 펼친다. 수상자는 전체 대상, 각 부문 대상, 학년별 1등·2등·3등·장려상까지 선정되며, 6월 19일에 개최되는 입상자 연주회에서 공연을 펼치게 된다. 온라인 부문의 수상자는 온라인 연주회를 별도로 제공한다. 참가 대상은 미취학 아동부터 초등·중등·고등부, 대학·대학원·일반부까지 다양하며, 학년이나 분야에 따라 참가 비용이 다르다. 온라인과 오프라인 모두 전공자와 비전공자를 구별하여 심사한다는 점도 유의해야 한다. 참가 신청은 4월 14일에서 5월 11일까지 세종대 미래교육원 콘서바토리 홈페이지의 접수폼(https://sites.google.com/view/sejong-conservatory)에서 가능하다. 참가자는 원활한 심사 진행을 위해 5월 20일 오후 10시까지 온라인 영상을 녹화해 미리 제출해야 한다. 세종 콘서바토리 측은 “국내는 물론 해외에 거주하는 음악을 사랑하는 사람들이 세종 콘서바토리 콩쿠르를 통해 교류하며 발전하는 계기가 되기를 희망한다”고 전했다. 자세한 사항은 세종대 미래교육원 콘서바토리(02-2408-2974/conservatory@sejong.ac.kr)로 문의하면 된다. 취재/ 진수정 홍보기자(wlstnwjd8300@naver.com) 다음글 나노신소재공학과, 바이오매스 기반 리튬 및 나트륨 이온 전지용 탄소 음극 소재 개발 전문가 초청 특강 진행 이전글 이전글이 없습니다. 목록

세종투데이 세종특강 세종특강 [창업과 기업가 정신1] 밭 이미소 대표, 강연 진행 2025-04-02 hit 128 농업회사법인 밭의 이미소 대표가 지난 3월 26일 학생회관 대공연장에서 ‘감자빵 창업 이야기’를 주제로 강연을 진행했다. 강원도 춘천에서 감자빵을 개발하여 연매출 200억 원을 달성한 그는, 자신의 창업 경험을 청중들에게 생생하게 전달했다.  ▲이미소 대표 어린 시절의 도전과 감자빵 창업의 시작 이미소 대표는 강원도 춘천에서 감자빵을 개발하게 된 배경을 설명하며 강연을 시작했다. 세종대 패션디자인학과 10학번인 그는 다니던 스타트업 회사를 그만두고 고향인 춘천으로 내려가 감자 농사를 도우며 감자빵을 만들기 시작했다고 밝혔다. 어린 시절부터 부모님이 감자 농사를 지으며 겪었던 어려움을 가까이에서 보아왔기 때문에, 감자 농가의 소득을 개선하고자 하는 마음이 창업의 출발점이 되었다고 했다. 그는 디자인을 전공하고 IT 회사에서 근무하던 경험을 바탕으로 다양한 감자 제품을 개발하기 위해 노력했다. 감자빵은 물론 감자 프레첼, 감자만두, 감자전병 등 수많은 시행착오를 거치며 마침내 감자빵을 성공시켰다. 도전을 통해 얻은 배움과 실행의 중요성 이미소 대표는 창업 초기의 어려움을 극복하는 과정에서 중요한 배움을 얻었다고 강조했다. 그는 초창기 시도했던 제품들이 잘 팔리지 않아 실망스러운 경험도 많았지만, 지속적인 실험과 분석을 통해 시장에 맞는 제품을 개발하게 되었다고 설명했다. 특히, 그는 새로운 아이디어를 빠르게 시장에 내놓고 피드백을 얻는 린 스타트업 방식을 활용했다고 밝혔다. 또한, 이미소 대표는 정부와 기관에서 제공하는 창업 지원 프로그램의 도움을 받을 것을 권했다. 정부에서 제공하는 프로그램을 통해 사업계획서를 작성하고 시장 조사하는 경험을 쌓을 수 있었고 이를 통해 점차 제품의 품질을 개선하고 유통망을 넓혀나갈 수 있었다고 말했다. 그는 이러한 경험을 바탕으로 실행의 중요성을 강조하며, 아무리 좋은 아이디어도 실행하지 않으면 아무 의미가 없다고 조언했다. ▲이미소 대표가 질의응답을 하고 있다. 청년들에게 전하는 메시지 이미소 대표는 청년들에게 창업을 꿈꾸는 과정에서 반드시 기억해야 할 점들을 강조했다. 그는 어려운 상황에서도 포기하지 않고 꾸준히 노력하는 태도가 가장 중요하다고 말했다. 특히, 사업 초기의 실패와 시행착오를 두려워하지 말고 그 과정에서 배움을 얻어야 한다고 강조했다. 또한 성공의 기준을 너무 높게 설정하지 말고, 작은 목표를 하나씩 이루어가며 자신감을 쌓아가는 것이 필요하다고 말하며 창업이라는 길은 생각보다 험난할 수 있지만, 끊임없이 도전하고 배우는 과정이 결국 성공으로 이어진다는 점을 강조했다. 끝으로 이미소 대표는 "누구나 포기하고 싶은 순간이 있지만, 그때마다 다시 일어설 수 있는 힘을 키워야 한다“고 이야기하며 모든 도전은 자신을 성장시키는 발판이 되기 때문에 실패를 두려워하지 말고 계속 나아가라는 응원의 메시지를 전하며 강연을 마쳤다. 취재/ 유재혁 홍보기자(db1345@naver.com) 다음글 [창업과 기업가 정신1] 베러모먼트코퍼레이션 김준영 대표, 강연 진행 이전글 [창업과 기업가 정신1] 옴니콤미디어 양희윤 전 대표, 강연 진행 목록

세종투데이 세종특강 세종특강 [창업과 기업가 정신1] 옴니콤미디어 양희윤 전 대표, 강연 진행 2025-04-08 hit 138 ‘옴니콤미디어’ 양희윤 전 대표가 지난 2일 학생회관 대공연장에서 ‘마케팅 커뮤니케이션’을 주제로 강연을 진행했다. 양희윤 대표는 강연에서 광고 대행사의 세계가 매우 넓다고 말했다. 광고 시장을 선도하는 양 대표의 강연을 직접 현장에 가 들어봤다. ▲양희윤 대표 점점 커지는 광고 시장 양희윤 대표는 브랜드와 제품이 서로 다른 단위의 커뮤니케이션이라고 말했다. 그는 현재 B2C 기업뿐만 아니라 B2B 기업도 브랜드 이미지에 신경을 많이 쓰고 있다는 점을 언급하며, 커뮤니케이션 에이전시의 중요성이 날이 갈수록 커지고 있다고 말했다. 양 대표는 커뮤니케이션 에이전시가 크게 광고 대행사, 홍보 대행사, 리테일 마케팅 대행사, 디지털 대행사, SNS 대행사로 나뉜다며 각각의 예시를 들어 학생들의 이해를 도왔다. 그는 대행사 업무 영역이 굉장히 다각화되고 있으며, 주식·숫자·데이터 분석 등 다양한 분야의 역량을 요구한다고 밝혔다. 그는 자신도 은행에서 일하다가 광고 기획자로 노선을 변경해 광고업계로 들어왔다고 말하며, 광고 시장의 경계가 넓어진 만큼 미디어 관련 학과가 아니더라도 하고 싶은 걸 다 도전해 보라고 조언했다. 타깃 오디언스의 중요성 양희윤 대표는 모든 커뮤니케이션에서 가장 중요한 것이 타깃 오디언스라고 말했다. 그는 타깃 인사이트가 우리 삶의 전반을 관통하는 개념이라고 말하며, 커뮤니케이션할 타깃을 정의할 때 신중해야 한다고 덧붙였다. 양 대표는 나이, 성별, 지역, 직업 등의 데모그래픽도 중요하지만 사회 계층, 라이프 스타일, 개성 등의 사이코그래픽이 더 중요하다고 말했다. 그는 일상에서 쉽게 접할 수 있는 자동차, 화장품 등을 예시로 들어 타깃 오디언스 선정의 중요성을 강조했다. 그는 과거에는 독립 변수인 광고비와 종속 변수의 세일즈 매출이 양의 상관관계를 띠는 심플한 마케팅의 세계였지만, 현재는 디지털의 출시로 인해 복잡한 마케팅의 세계가 되었다고 말했다. ▲양희윤 대표가 질의응답하고 있다. AI 시대에서의 광고 시장 양희윤 대표는 AI가 출시되면서 미디어뿐만 아니라 대행사의 업무도 많이 바뀔 것으로 내다봤다. 그는 특히 SNS 광고 시장의 변동이 많이 일어날 것으로 예상했다. 양 대표는 자신의 부모님 세대에는 없던 새로운 분야의 기업을 스스로가 일궈냈듯이, 다가오는 AI 시대에 학생들 중 누군가가 새로운 세계를 열기를 소망한다고 말했다. 그는 학생들 앞으로의 미래가 어떻게 펼쳐질지는 모르지만, 각자 멋진 직업을 갖기를 바란다고 말했다. 또한 그는 항상 ‘BEST’를 추구할 필요는 없다고 말하며, ‘Finding One Better Way’라는 말을 끝으로 강연을 마쳤다. 취재/ 문준호 홍보기자(mjh30279@naver.com) 다음글 [창업과 기업가 정신1] 밭 이미소 대표, 강연 진행 이전글 [창업과 기업가 정신1] 필라멘트리 문두열 대표, 강연 진행 목록

세종투데이 세종특강 세종특강 [창업과 기업가 정신1] 필라멘트리 문두열 대표, 강연 진행 2025-04-15 hit 41 뉴미디어 콘텐츠 제작 기업 필라멘트리의 문두열 대표가 지난 4월 9일 학생회관 대공연장에서 창업 특강을 진행했다. 방송사 PD 출신으로 콘텐츠 스타트업을 창업해 연쇄 창업과 투자까지 영역을 확장해 온 문두열 대표의 강연을 직접 들어봤다. ▲문두열 대표 프레임을 설정하는 콘텐츠 전략 문두열 대표는 유리병에 담긴 박카스와, 같은 음료를 플라스틱 병에 옮겨 담았을 때 사람들의 인식이 어떻게 달라지는지를 예시로 들며 강연을 시작했다. 사람들은 내용물보다 외형, 즉 프레임에 더 많이 영향을 받는다고 설명하며 콘텐츠 역시 그 안의 내용이 무엇인지보다 사람들에게 어떻게 인식되느냐가 더 중요하다는 것을 강조했다. 이러한 관점을 창업에 연결시켜 창업 아이템도 어떻게 프레이밍하고 포지셔닝하느냐에 따라 같은 아이템이라도 성공 여부가 달라질 수 있다고 말했다. 문 대표는 스티브 잡스가 컴퓨터를 ‘계산기’가 아닌 ‘커뮤니케이션 도구’로 해석했던 사례를 소개하며, 사물의 개념을 정의하는 것이 결국 세상을 바꾸는 창조적 사고로 이어질 수 있다고 강조했다.  실패를 통해 성공에 다가가는 구조적 반복 문두열 대표는 창업은 성공할 때까지 계속 도전하는 것이라고 강조했다. 실제로 문 대표는 첫 사업 당시 콘텐츠 제작 경험은 있었지만 창업 지식은 전무한 상태로 후원을 받기 위해 직접 만든 PPT 하나를 들고 여러 기관들을 찾아다녔고, 결국 2억여 원의 후원을 이끌어내며 첫 프로젝트를 성사시켰다. 그는 스타트업의 성공 확률은 통계적으로 낮지만, 열두 번 정도 도전하면 반드시 한두 번은 성공할 수 있다며 이를 확률적 구조로 이해하고 성공할 때까지 반복적으로 도전할 것을 조언했다. 다만 창업 도전 과정에서 자신의 판단이 틀렸을 때 실패를 빠르게 인정하고 과감히 포기하는 태도가 중요하며, 이때 정부나 학교의 창업 지원제도를 적극 활용하여 개인 자본의 위험 부담을 최소화한 다양한 시도가 중요하다고 강조했다 ▲문두열 대표가 질의응답을 하고 있다. 협업과 창업에 필요한 요소 강연 말미에는 조직문화와 동료의 중요성에 대한 이야기가 이어졌다. 문 대표는 처음에는 친구들로부터 ‘사업에 어울리지 않는 사람’이라는 말을 들었지만, 함께할 동료를 만나면서 사업이 가능해졌다고 회고했다. 그는 동료를 ‘나를 세뇌시키고 행동하게 만드는 거울’이라고 표현하며 혼자 할 수 있는 일은 매우 제한적인 만큼, 함께할 수 있는 사람을 찾는 것이 무엇보다 중요하다고 강조했다. 또한 필라멘트리의 사내 구조를 예시로 들며 수직적인 명령 구조보다는 자율성과 책임이 공존하는 수평적 조직문화에서 창의적인 아이디어가 자라날 수 있다고 믿는다고 밝혔다 문 대표는 창업에 필요한 요소로 동기, 재능, 운을 꼽으며, 이 중 어느 하나가 월등한 것보다 어느 하나가 너무 부족하지 않도록 하는 것이 중요하다고 말했다. 마지막으로 매일 일정한 루틴의 행동을 통해 지속적으로 본인을 세뇌하고 실천을 반복하다 보면 진짜 원하는 목표를 발견하게 되고, 그 목표가 생기는 순간 인간은 믿을 수 없을 만큼 강한 힘을 갖게 된다고 전하며 강연을 마쳤다. 취재/ 유재혁 홍보기자(db1345@naver.com) 다음글 [창업과 기업가 정신1] 옴니콤미디어 양희윤 전 대표, 강연 진행 이전글 이전글이 없습니다. 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 Modified gravity is boosted by a deeper analysis of galactic rotation curves 2022-12-26 hit 2644 Modified gravity is boosted by a deeper analysis of galactic rotation curves: modified inertia may be out, and dark matter is questioned once again Department of Phsics & Astronomy, Sejong University Prof. Kyu-Hyun Chae One of the mysteries of the universe is that Einstein’s general relativity, which is a relativistic theory of Newton’s universal law of gravity, requires large amount of dark matter in individual galaxies and in the vast space of the universe. Dark matter inferred by general relativity has never been identified in non-gravitational experiments. This opens up the possibility that gravity’s law may be subtly different from general relativity while keeping all its experimental successes (known generally as modified gravity) or Newton’s inertia is modified. Such a paradigm known as modified Newtonian dynamics, or MOND for short, was proposed by Mordehai Milgrom in 1983. Galactic rotation curves measured by hydrogen gas orbiting in galactic disks provide powerful testbeds in testing and distinguishing theoretical possibilities. The currently popular cosmological model with cold dark matter and Einstein’s cosmological constant Λ (widely referred to as ΛCDM) predicts the properties of dark matter halos embedding galaxies of stars and gas, so that galactic rotation curves can be predicted by Newtonian dynamics or general relativity. The drastically different MOND paradigm (either modified gravity or modified inertia) proposes to explain galactic rotation curves with only the observed mass distribution of stars and gas.  In disk galaxies where orbits of stars and gas are collectively forming disk geometries, modified gravity and modified inertia predict subtly different rotation velocities in the inner rising part of the rotation curve. This is because in modified gravity theories rotation velocities in the inner disk are slightly suppressed because of gravity perpendicular to the disk plane. Such a suppression causes the rotation curve on an acceleration plane to deviate from the MOND curve. According to kinematics, a rotation velocity V in a circular orbit of radius R means an observed centripetal acceleration g_obs=V²/R while Newton’s theory also predicts an acceleration g_bar at that radius for the observed baryonic mass distribution of stars and gas. These two accelerations define the acceleration plane (Figure 1). Because this effect is tiny, it is not feasible to distinguish between modified gravity and modified inertia with any single galaxy based on current data. However, combined signals from many galaxies may distinguish the two and further provide a distinction between MOND and ΛCDM. Figure 1 The inner and outer rotation curves of 152 SPARC galaxies are separately placed on an acceleration plane. There is a tiny, but clear difference between the inner part and the outer part in remarkable agreement with the prediction of the AQUAL theory of modified gravity. Kyu-Hyun Chae, an astrophysicist and professor at Sejong University (Seoul, South Korea), has just done such a test using 152 high-quality galactic rotation curves selected from the Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves (SPARC) database. The results recently published in the Astrophysical Journal show that rotation velocities of the inner disks do not statistically fall on the curve on the acceleration plane followed by rotation velocities of the outer disks. The significance is more than 5-sigma, the usually accepted rule for a discovery. Rather, the rotation velocities of the inner disks of SPARC galaxies fall right on the somewhat deviated curve numerically predicted by the AQUAL Lagrangian theory of modified gravity proposed by physicists Jacob Bekenstein and Mordehai Milgrom. It was not difficult for Chae to recognize the difference between the inner and outer rotation curves on the acceleration plane and a detailed statistical analysis indeed confirmed it. Chae recalls “When Milgrom and I obtained numerical solutions of AQUAL earlier this year, I became very curious about the robust prediction of the theory on the tiny difference between the inner and outer rotation curves on the acceleration plane. So, I immediately examined the SPARC data and got excited by the fact that the tiny difference was there.” However, it took some time for Chae to do a rigorous statistical analysis and investigate any possible hidden errors. He adds, “It is clear that the SPARC data prefer modified gravity over modified inertia. Of course, this conclusion needs to be confirmed by much larger and higher-quality data in the future. However, the power of the current SPARC data is still very impressive.”  Chae further asked the question of whether dark matter halos predicted by current state-of-the-art hydrodynamics simulations of galaxy formation can be as good as AQUAL, or perhaps even better, in predicting the inner and outer rotation curves. He comments on the results of the investigation, “It is interesting that dark matter halos also predict some difference between the inner and outer rotation curves on the acceleration plane, mimicking AQUAL to some extent. However, dark matter halo results deviate from the SPARC data on the acceleration plane requiring some unnatural fine tuning. What is truly surprising is that AQUAL naturally predicts both the inner and the outer rotation curves without any fine tuning.”   What’s next in testing theories with galactic rotation curves? For a more definite test than the published results, a new database is needed. Chae is currently engaged in an international collaboration including Dr. Federico Lelli of Arcetri Astrophysical Observatory - INAF (Florence, Italy) to undertake a SPARC II project funded by National Research Foundation of Korea. Chae says “The coming years will be an exciting time in search of solutions to the dark matter problem.” References: 1. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac93fc “Distinguishing Dark Matter, Modified Gravity, and Modified Inertia with the Inner and Outer Parts of Galactic Rotation Curves” 2. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac5405 “Numerical Solutions of the External Field Effect on the Radial Acceleration in Disk Galaxies” 3. https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.106.103025 “Testing modified gravity theories with numerical solutions of the external field effect in rotationally supported galaxies” 다음글 GWTC-2 데이터를 이용한 쌍 블랙홀의 기원 연구 이전글 기뢰 매몰률 예측에 대한 기술동향 및 발전방향 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 2045 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 616 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 844 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. 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