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- 생명물리학과 안선주 교수, ISO 우수 전문가상(ISO Excellence Award) 수상
- 생명물리학과 안선주 교수, ISO 우수 전문가상(ISO Excellence Award) 수상 생명물리학과 안선주 교수가 지난 6월 ISO 국제표준화기구 우수 전문가상(ISO Excellence Award)을 수상했다. 안선주 교수는 ISO, ISO/IEC JTC 1에서 국제표준화 활동을 해오며 2020년 ISO에서 세계 최초로 팬데믹 준비와 대응을 위한 신규 작업반을 설립하고 대규모 선별검사에 필요한 표준을 개발해 회원국이 활용할 수 있게 한 공적으로 이 상을 받았다. ISO가 밝힌 안선주 교수의 공적을 요약하면 다음과 같다. “감염병 대응과 관련된 국제표준 ISO 5258:2022와 ISO 5472:2022는 프로젝트 리더 안선주 교수의 주도로 발간되었다. 이 표준의 내용은 코로나19와 같은 신종 감염병이 대유행할 때, 수많은 사람이 더 안전하게, 대규모로, 빠르게 검사받도록 하는 시스템 요구사항이다. 감염 확산을 방지하려 안 교수는 전세계의 선별검사시스템을 조사했다. 안 교수가 제정한 표준은 ISO 기술 위원회 내부와 외부에 반향을 일으켰다. 안 교수는 2020년 ISO/TC 304(병원조직관리) WG 4(팬데믹 준비 및 대응)의 설립에 첫 아이디어를 제안하고, 설립과 운영에 기여했다. 감염병 억제를 목표로 한 안 교수의 ISO 표준은 국제적인 합의를 얻었고, 이해관계자들이 해당 표준을 지지했다.” 한편 ISO에 따르면, ISO 우수 전문가상은 기술 전문가의 성과를 인정하고 보상하기 위한 취지로 수여되는 상으로, 표준화와 그 관련 활동 이익의 증진에의 주요한 개인의 기여로 간주할 수 있는 기술 작업과 관련한 최근 성과를 인정하기 위해서 수여한다. 안선주 교수는 지난 15년 동안 보건의료·생명공학 분야 국제표준을 제안하고, 서로 대립하는 회원국의 합의와 찬성을 이끌어내는 등 국제적 기준 마련에 힘썼다. 한편 2021년 우리 정부는 감염병 대응기법의 체계화 및 세계화에 헌신한 공로를 인정해 안 교수에게 근정포장을 수여한 바 있다. 안 교수는 “현재 교내와 해외의 연구진들이 힘을 합쳐 일명 차세대 반도체라고 불리는 장기유사체(오가노이드)와 오간온칩의 국제표준화를 추진 중”이라며 “앞으로도 우리 학교가 글로벌 표준을 선도하고 인류 바이오헬스 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”라고 밝혔다.
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- 작성일 2023-07-17
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- 글로벌바이오메디컬공학과 이준열 교수 연구팀, 사전 예측이 감각운동 향상시키는 신경 기전 밝히다
- 글로벌바이오메디컬공학과 이준열 교수 연구팀, 사전 예측이 감각운동 향상시키는 신경 기전 밝히다 - 뇌에서 사전 지식과 예측에 의해 시각정보를 해석하고 안구운동 조절하는 원리 규명 - 감각운동 및 인지기능 장애 치료 연구에 활용 기대 ▲ (왼쪽 사진) 박정준 Washington University, St. Louis 박사과정생(제1저자) (오른쪽 사진) 오른쪽부터 김설민 글로벌바이오메디컬공학과 박사과정생(제1저자), 이준열 글로벌바이오메디컬공학과 교수(교신저자), 김형구 글로벌바이오메디컬공학과 교수 동물은 주어진 환경에 적응하고 살아가기 위해 다양한 감각 정보를 활용하며, 특히 인간을 포함한 영장류는 주로 눈을 통해 얻은 시각정보에 의존한다. 우리 뇌는 시각정보가 정확하지 않거나 제한적인 경우에도, 시각정보와 과거의 경험 지식에 기반한 예측정보를 통합해 적절한 행동을 할 수 있게 한다. 그러나 이러한 정보의 통합과 처리가 뇌의 어느 영역에서, 어떻게 처리되는지는 아직 명확하지 않다. 글로벌바이오메디컬공학과 이준열 교수 연구팀은 영장류 행동 실험과 신경세포 활동 측정을 통해 얻은 데이터를 바탕으로, 사전 경험지식에 의한 예측이 시각정보를 처리하는 대뇌피질 감각영역을 조절해 감각운동(Sensorimotor) 능력을 높인다는 사실을 밝혔다. 감각운동이란 외부감각 자극에 반응하여 신속하고 정확하게 운동하는 능력을 말한다. 예컨대, 우리가 움직이는 물체를 눈으로 쫓을 때, 눈으로 받아들인 움직이는 물체에 대한 방향과 속도 등의 시각정보를 뇌에서 처리하여 안구의 운동을 조절하게 된다. 연구진은 붉은털원숭이가 움직이는 시각 자극물을 눈으로 쫓는 추적안구운동 과제를 하는 동안 시선추적장치와 전극을 이용해 눈의 움직임과 대뇌 외측시각피질(Middle temporal visual area) 신경세포들의 활동을 측정했다. 원숭이에게는 원형의 구역 안에 임의로 점이 찍히는 무작위 점 키네마토그램이 시각 자극물로 제시되고, 원숭이는 시각 자극물의 중심에 시선을 유지해야 한다. 그리고 눈에 잘 보이는 고휘도의 시각 자극물과 그렇지 않은 저휘도의 자극물이 제시되는 경우, 시각 자극물의 이동 방향이 유사해 예측이 가능한 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 실험을 수행했다. 연구진은 이렇게 얻은 데이터를 컴퓨터 시뮬레이션 및 머신러닝, 뉴럴 디코딩 등의 기술로 분석해, 시각 피질 영역에서 예측정보와 감각정보가 어떻게 처리되는지를 수리적․정량적으로 분석했다. * 뉴럴 디코딩(Neural Decoding): 신경세포(뉴런)들이 발화한 전기적 스파이크를 측정해 이들이 어떻게 신호를 주고받으며, 정보를 처리하는지 이해할 수 있다. 이번 연구에 사용한 군집 디코딩(Neural population decoding)은 단일 신경세포가 아닌 군집 신경세포로부터 자극을 복원하는 방법으로, 신호해석의 불확실성을 감소시키고 다양한 자극의 복합적 특성을 표현할 수 있는 장점을 갖는다. ▲ 행동실험 및 세포측정 영역 행동실험 결과, 원숭이가 시각 자극물이 잘 보이지 않더라도 이전 실험 경험을 통해 이동 방향을 예측할 수 있는 경우에는 추적안구운동의 편차가 적었으나, 이전 경험을 통해서도 예측할 수 없는 움직임을 보이는 경우에는 그 편차가 컸다. 이는 감각정보가 확실하지 않을 때, 사전 경험지식을 활용하여 행동의 정밀성이 올라간다는 것을 의미한다. ▲ 외측시각피질 세포들의 방향 선택성에 따른 사전 예측의 차별적 신경활성 조절 연구진이 데이터 분석을 통해 외측시각피질 세포들의 신경활성이 나타내는 자극의 운동방향을 추정하여 실제 추적안구운동 방향과 비교한 결과, 추정 방향과 실제 추적안구운동 방향의 편차가 유사한 것을 확인했다. 또한 행동실험 결과와 마찬가지로, 시각 자극물이 잘 보이지 않는 경우에만 사전 예측에 의해 외측 시각 피질 세포들의 방향 선택성이 안구운동의 추적 방향을 더 잘 처리하도록 조절되는 것이 관찰됐다. 이를 통해 연구진은 외측시각피질 세포들의 활성 패턴이 시각 자극물의 방향에 대한 예측도 표상할 수 있으며, 이것이 안구 운동의 정밀성과 연관되어 있음을 밝혔다. 기존에는, 예측은 전두엽에서 수행되고 감각정보는 시각피질에서 처리되는 것으로 알려져 있었다. ▲ 사전 예측의 신경활성 조절이 추적안구운동에 미치는 영향 이준열 교수는 “이번 연구로 대뇌 외측시각피질이 환경으로부터 얻은 감각 정보를 단순히 신경 신호로 전달하는 영역이 아니라, 사전 지식 및 예측에 의해서 동일 감각정보를 다르게 해석하여 행동을 조절할 수 있는 뇌영역이라는 것을 밝혔다”고 전했다. 또한, “대뇌피질의 감각 영역이 사전 정보를 이용해 어떻게 감각운동 행동 변화에 기여할 수 있는지를 밝힘으로써, 감각운동 정보처리의 신경 기전에 대한 이해를 높였다”라며, “감각운동 및 인지기능 장애 치료 연구에도 도움이 될 수 있을 것”이라고 전했다. 이번 연구 결과는 사이언스 자매 학술지인 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 7월 7일 온라인 게재됐다.
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- 작성일 2023-07-14
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- 에너지과학과 최경민 교수, 세계 최초로 전자 궤적을 야구 변화구처럼 제어하는 데 성공
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에너지과학과 최경민 교수, 세계 최초로 전자 궤적을 야구 변화구처럼 제어하는 데 성공 - 전자 궤적 제어를 통해 저전력 메모리 발전가능성 열어 - 국제학술지 네이처(Nature)에 6일 게재 ▲ (왼쪽부터) 최경민 교수(교신저자, 성균관대), 이현우 교수(공동 교신저자, 포항공대), 최영관(공동 제1저자, 성균관대), 조대근(공동 제1저자, 포항공대), 고경훈(공동 제1저자, 성균관대) 에너지과학과 최경민 교수 연구팀과 포항공과대학교 이현우 교수 연구팀이 경금속 내부에서 전자 궤적을 야구 변화구처럼 휘도록 제어하는 것을 세계 최초로 성공했다. 과기정통부 기초연구사업(중견연구) 지원으로 수행한 이번 연구 성과는 국제학술지「네이처(Nature)」에 7월 6일(현지시간 7.5.(수) 16:00, 영국) 게재되었다. * 논문명 : Observation of the orbital Hall effect in a light metal Ti 야구 투수가 빠른 공과 느린 공, 직구와 변화구를 자유자재로 구사하면 승률이 향상되는 것과 같이 고체 내부에서도 전자의 궤적을 자유자재로 조절할 수 있으면 전자소자의 성능이 향상될 수 있다. 고체에서 흐르는 전자의 속도와 전자의 수를 제어하는 방법은 현재도 개발되어 있으나, 전자의 궤적이 휘도록 제어하는 방법은 아직까지도 매우 제한적으로 존재한다. 전류가 흐르고 있는 고체에 자기장을 가하면 전자의 궤적이 휘어지는 ‘홀 효과(Hall effect)’는 널리 알려져 있으나, 자기장을 생성하려면 높은 전류가 필요할 뿐만 아니라 부분적으로 제어하기도 어렵다. 수많은 소자가 집적된 전자기기에 이 방법을 적용하려면 각 소자의 동작에 맞게 서로 다른 방향의 자기장을 가해야 하는데 집적도가 높은 전자기기에서 구현하는 것은 한계가 있다. 이러한 문제점 때문에 자기장을 사용하지 않으면서 나노미터[㎚]단위의 미세한 소자 내부에 존재하는 전자의 궤적을 낮은 전력을 사용해 개별적으로 제어하는 새로운 기술이 필요한 상황이다. 기존에도 스핀 각운동량*(전자 스핀)을 이용하면 전자 궤적을 휘게 만들 수 있다는 것이 ‘스핀 홀 효과’라는 이름으로 보고되었으나, 이 효과는 원자번호가 큰 중금속에서만 발현한다는 한계가 있다. * 스핀 각 운동량 : 전자의 자발적인 양자 각운동량 ▲ 전자(황금색 구)는 원자핵 (파란색 구) 주변을 어느 방향으로 공전하는지에 따라 서로 다른 궤도 각운동량을 가진다. 궤도 각운동량 방향에 따라서 전자의 궤적이 휘는 현상을 궤도 홀 효과라고 한다. 이에 연구팀은 타이타늄(원소기호: Ti) 금속에서 전자의 스핀이 아닌 전자가 원자핵 주위를 도는 궤도 각운동량*을 이용하여 전자 궤적을 휘게 만드는 ‘궤도 홀 효과’를 세계 최초로 시현하였다. * 궤도 각 운동량 : 전자가 원자핵 주변을 공전함으로 발생하는 각운동량 이 연구결과는 그동안 이론적으로만 알려져 있던 ‘궤도 홀 효과’를 중금속이 아닌 원자번호가 작은 경금속에서 실험적으로 최초로 시현했다는 점에서 그 의미가 매우 크다. 현재 사용하는 대부분의 소자들은 전기장으로 인한 전자의 수 변화만 활용하지만, 미래 전자소자로 개발 중인 자성메모리(MRAM)는 전자의 각운동량을 이용하기 때문에 연구팀이 규명한 성질을 활용하면 에너지 효율 및 속도 향상에 기여할 것으로 기대한다. 에너지과학과 최경민 교수는 “이번 연구성과는 전자소자에서 전류의 궤적을 제어할 수 있는 근본 원리를 제공한다.”라고 연구 의미를 밝혔다. ▲ 전자의 궤적이 휘는 현상, 궤도홀효과(orbital Hall effect, OHE) ○ 관련 언론보도 - 韓 연구진, 세계 최초 전자 궤적 제어 성공…메모리 효율 극대화 <뉴시스, 2023.07.06.> - 금속 내 전자 궤적, 변화구처럼 휘게…"전자소자 개발 기대" <연합뉴스, 2023.07.06.> - [포토]최경민 교수, 전자 궤적을 야구 변화구처럼 제어하는데 성공 <연합뉴스, 2023.07.06.> - DNA 나노기술·전자궤적 제어·RNA 서열… 국제학술지 빛낸 韓과학자 3人 <디지털타임스, 2023.07.06.> - 금속 내 전자 궤적 휘도록 제어하는 기술 개발
- '전자 궤적, 변화구처럼 제어'…"자성메모리 개발에 활용" <뉴스1, 2023.07.06.> - 류현진 슬라이더처럼 휘는 전자…차세대 ‘MRAM’ 핵심 기술 나왔다 <조선비즈, 2023.07.06.> - ‘야구 변화구’처럼 전자궤적 제어…저전력 메모리 발전 가능성 <전자신문, 2023.07.06.> - “컨트롤 마법사 류현진처럼” 韓 연구진 ‘전자 궤적’ 제어 세계 첫 성공 <헤럴드경제, 2023.07.06.> - 중금속 전자 궤적 야구변화구처럼 제어...한국 연구진 세계 최초 시현 성공 <동아사이언스, 2023.07.06.> - 성균관대·포항공대, 세계 최초 전자 궤적을 야구 변화구처럼 제어하는 데 성공<뉴스핌, 2023.07.06.> -
- 작성일 2023-07-07
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- 에너지과학과 최경민 교수, 물질의 상변화 현상으로부터 스핀 전류 생성 구현
- 에너지과학과 최경민 교수, 물질의 상변화 현상으로부터 스핀 전류 생성 구현 - 자기 상변화에 기반한 저전력 메모리에 응용 기대 - 네이처 커뮤니케이션즈 논문 게재 에너지과학과 최경민 교수 연구팀은 자성 물질의 상변화 현상이 스핀 전류를 발생시킴을 세계 최초로 구현하였다. 물질은 온도 및 압력에 따라 고체, 액체, 기체 등의 물리적 성질이 명확히 구별되는 상(phase)을 가진다. 상이 변할 때 동반되는 물리적 현상을 이용하면 유용한 도구를 만드는 것도 가능하다. 예를 들어 액체가 기체로 변할 때 에너지를 흡수하는 성질을 이용하여 에어컨을 만들 수 있다. 자성 물질도 강자성(ferromagnetic), 반강자성(antiferromagnetic), 상자성(paramagnetic) 등 서로 다른 상이 존재한다. 이러한 자기적 상이 변할 때는 에너지뿐만 아니라 각운동량을 흡수 또는 방출해야 한다. 성균관대 최경민 교수 연구팀은 FeRh 물질의 반강자성과 강자성 상 사이의 자기적 상변화 과정에서 발생하는 각운동량 흡수 과정을 규명하였다. 각운동량의 흡수는 전자와 마그논 사이의 각운동량 교환을 통하여 이루어지고, 이러한 각운동량 교환의 여파로 스핀 전류가 사방으로 방출됨을 실험적으로 규명하였다. 최경민 교수는 “자기적 상변화는 반드시 스핀 전류를 동반함을 보여준다”며 “이러한 상변화에서 발생하는 스핀 전류의 크기가 거대하므로 자기 상변화 물질을 이용한 저전력 스핀 메모리 개발에 응용될 것으로 기대된다”고 연구 의의를 밝혔다. 이번 연구는 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 이 연구를 수행되었으며 연구 결과는 종합 과학 분야 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communicaitons)에 게재되었다. ※ 논문명: Spin current driven by ultrafast magnetization of FeRh ※ 저널: Nature Communications ※ 저자명: 최경민(성균관대), 강규회(성균관대)(제1저자), Hiroki Omura, Tomyasu Taniyama, Daniel Yasudas, 이억재, 이경진, 이현우(공동저자)
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- 작성일 2023-06-30
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- 글로벌바이오메디컬공학과 우충완 교수, fMRI 데이터 기반 반추 예측 모델 개발
- 글로벌바이오메디컬공학과 우충완 교수, fMRI 데이터 기반 반추 예측 모델 개발 - 실제 우울증 환자들의 우울 정도 측정 가능 - 네이처 커뮤니케이션즈에 6월 15일 게재 “반추”는 우리의 마음이 특정한 생각이나 감정에 빠져서 끊임없이 그것을 되새기는 상태를 묘사한다. 이는 마치 소가 먹은 음식을 여러 번 씹는 것처럼 우리도 때로 특정한 생각이나 감정을 계속해서 되새기는데, 이러한 현상을 비유적으로 표현한 것이다. 특히 우리는 때로 부정적인 상황이나 문제, 걱정거리에 대해 계속해서 생각하곤 한다. 이런 생각이 과도하게 반복되거나 부정적인 감정에 집중하게 되면 우울증이나 불안장애 등의 정신 건강 문제로 발전할 수 있다. 그래서 학계에서는 반추 사고 경향을 우울증의 대표적인 취약 요인으로 연구해 왔다. 사람마다 이 반추 사고 경향은 다르게 나타난다. 이 반추 경향은 개인마다 고유한 뇌의 연결성 패턴과 관련되어 있을 것이라는 가설이 제기되어 왔지만 이는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 글로벌바이오메디컬공학과/기초과학연구원 뇌과학이미징연구단 우충완 교수 연구팀은 미국 다트머스 대학 토어 웨이거 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 이를 연구하였다. 즉, 건강한 사람들이 쉬는 동안 얻은 기능자기공명영상(fMRI) 데이터에 기계 학습을 적용하여 개개인의 반추 경향을 예측하는 모델을 개발했다. 나아가 이 뇌기반 예측 모델은 실제 우울증 환자들의 우울 정도를 예측하는 데에도 유효한 결과를 보였다. 특히, 이번 연구를 통해 디폴트모드 네트워크 내의 배내측전전두피질(Dorsomedial prefrontal cortex)이 반추의 수준을 예측하는 데 특히 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀내었다. ▲ 반추를 예측하는 모델. 각 선의 색은 부호, 두께는 반추를 예측하는데 중요했던, 배측 전전두엽 피질과 다른 뇌 영역 간 연결성의 세기를 나타냄 이번 연구를 이끈 우충완 교수는 “생각의 흐름의 패턴은 우리의 감정에 중요한 영향을 미치는데, 본 연구는 부정적인 생각의 경향성을 뇌 연결성으로부터 읽어낼 수 있다는 것을 보였다”며 본 연구에 대해 “이런 연구 결과들이 쌓여서 미래에는 정신건강을 모니터링하고 관리하기 위해 뇌영상을 이용할 수 있기를 기대”한다고 하였다. 이번 연구의 제1저자인 성균관대학교 지능형정밀헬스케어융합전공 김정우 박사과정생은 “본 연구는 반추 과정의 개인 차에 어느 뇌 영역 간의 어떤 연결성이 기저하는지를 보여준 연구로 임상적으로도 과학적으로도 의미가 있는 연구”라고 하였다. 본 연구는 기초과학연구원(IBS-R015-D1), 한국연구재단에서 지원하는 신진연구(2019R1C1C1004512), BrainKorea21 Four 등의 지원을 받아 수행되었다. 이번 연구는 세계적인 학술지인 네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF: 17.694)에 2023년 6월 15일 게재됐다.
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- 작성일 2023-06-29
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- [성균융합원] 2023-1 K-BioX Global Class Seminar 제4회 세미나 안내(6/29(목) 9:00)
- 성균융합원에서는 2023년 3월부터 국내 22개 대학·기관과 함께 K-BioX Global Class Seminar 세미나를 공동주최 합니다. 제 4회 세미나 일정을 아래와 같이 안내드리오니 많은 참여 부탁드립니다. 1. 일시 : 2023. 6. 29.(목) 9:00 2. 사전등록 : https://forms.gle/3VNEPkDp5x1SLFNJ6 3. 세미나 링크 : https://us02web.zoom.us/j/9747827124?pwd=SVNobjhzY1ZRUVpXNWlvNFVnR3AvZz09 (비번 : 062923) 4. 연사별 발표분야 ○ 민부기 교수(Northwestern Medicine) : Regulatory T cell의 inflammation에 대한 기작 연구 ○ 윤완희 교수(Oklahoma Medical Research Foundation) : 초파리에서의 neurodevelopmetal gene 발굴과 인간 유전병과의 연관성 규명 ○ 최정균 교수(KAIST) : AI in cancer genomics ○ 이대욱 상무(Novartis Korea) : 글로벌 헬스케어 기업 임상 의학부의 이해와 디지털 패러다임 ○ 전하윤 MBA candidate(Boston University) : 약한 연결의 힘 - 주변인의 눈으로 본 K-Bio의 힘 그리고 미래 ○ 조수나 박사과정(Gentech & KSU) : Genentech 인턴 합격 과정 공유 ○ 최혜민 위원장(대학생생물학심포지엄 & 서울대) : 전국대학생생물학심포지엄 소개 5. 공동 주최 : 성균관대학교, 건국대학교, 고려대학교, 숙명여자대학교, 숭실대학교 등 6. 주관 : K-BioX 7. 참여방법 - 웹캠이 있는 PC, 스마트폰 및 태블릿 등에 ZOOM 프로그램/어플리케이션 설치 및 실행 - PC 다운로드 링크 : https://new-version.download/window/zoom-pc/ - 설치→회의 참가(JOIN A MEETING)→미팅 ID입력→접속자정보(이름), PW입력 후 참여 ※ 장비의 외장스피커를 활용하시기보다는 헤드폰, 이어폰을 사용하여 접속하여 주시기를 권장 드립니다.
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- 작성일 2023-06-27
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- [행사/세미나] [성균융합원] Nature Physics Editor 초청특강 안내(7.11.(화) 10:30)
- 성균융합원에서 주최하는 Nature Physics Editor 초청특강을 아래와 같이 개최하오니 많은 분들의 참여바랍니다. 1. 일시: 2023년 7월 11일(화) 오전 10:30~12:00 2. 장소: 성균관대학교 자연과학캠퍼스 N센터 1층 86120호 3. 강연자: Dr. David Abergel(Chief Editor) 4. 강연제목: Inside Nature Physics 5. 참여방법: 하단 QR코드를 통해 참가신청(미신청시에도 현장 참여 가능)
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- 작성일 2023-06-26
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- 성균관대, 2023년 ICT핵심인재 양성 사업 선정
- 성균관대, 2023년 ICT핵심인재 양성 사업 선정 - 일반대학원 인공지능융합학과, 과기부 학석사연계ICT핵심인재양성 지원사업 선정 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원은 2023학년도 학석사연계ICT핵심인재양성 지원 사업에 성균관대를 포함한 6개 대학을 선정했다고 밝혔다. ‘학석사연계ICT핵심인재양성’은 기존 ICT혁신인재양성4.0의 확장 사업으로, 일방향적인 교과 수업방식에서 탈피하여 기업과 공동으로 기업 현장문제 기반의 연구·교육과정(PBL, Problem Based Learning)을 운영하여 실전 문제해결 역량을 갖춘 ICT 분야 석·박사 인재를 양성하는 사업이다. 이번 사업 선정으로 우리 대학은 향후 5년 간 엔터테인먼트 데이터 사이언스 연구 및 교육 과정 운영을 통해 문제해결 중심의 ICT 석박사 전문 인재를 매년 10명 이상 배출할 예정이다. 특히, 9개의 엔터테인먼트 전문 기업과 기관 실무자의 참여를 통해 산업 문제 해결 중심의 연구와 교육을 수행할 계획이다. 해당 사업 선정으로 인하여 우리 대학은 기존의 사업단*과 함께, 2개의 ICT핵심인재양성 사업을 운영하게 된다. * ICT 서비스 기획 인력양성을 위한 사용자 중심 인공지능 교육 과정 사업책임자 박은일 교수는 “엔터테인먼트 산업 내 데이터 사이언스 전문 인재 수요에 대응할 수 있는 전문가를 양성하겠다”고 포부를 밝혔다.
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- 작성일 2023-06-23
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- 에너지과학과 김지희 교수 공동 연구팀, 복수 캐리어 증폭 현상 구현으로 제3세대 태양전지 개발 견인
- 에너지과학과 김지희 교수 공동 연구팀, 복수 캐리어 증폭 현상 구현으로 제3세대 태양전지 개발 견인 - 최대 390%에 달하는 캐리어 증폭 효율의 근거 규명 - Science Advances에 6월 21일 게재 에너지과학과 김지희 교수 공동 연구팀은 펨토초 레이저를 활용한 시간분해 흡수 분광법을 사용하여 유·무기 이종접합구조에서 단일항 엑시톤 분열(singlet exciton fission)과 다중 엑시톤 생성(multiple exciton generation)이 동시에 발현되는 복수의 캐리어 증폭(dual-carrier multiplication) 현상을 관찰하고 최대 390%에 달하는 캐리어 증폭 효율의 근거를 밝히는 데 성공했다. 김지희 교수는 에너지환경융합 키우리연구단 장유진 박사, 나노구조물리연구단 카말쿠말폴 박사, 나노구조물리연구단 이영희 연구단장과 함께 연구한 이 같은 내용을 국제 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances, IF: 14.98)에 6월 21일(수)(현지시간 기준) 발표했다. 단일항 분열과 다중 엑시톤 생성은 태양전지의 최대 변환 효율인 쇼클리-퀘이서 한계인 33.7%를 넘어서 이론적으로 최대 46%까지 개선시킬 수 있는 유망한 전략으로 학계에서 주목받고 있다. 일반적으로, 무기 반도체 물질은 밴드갭 에너지 이상의 에너지를 갖는 광자 한 개를 흡수하면 전자-정공 한 쌍을 발생시킬 수 있다. 그러나 여분의 에너지는 대부분 열로 방출되기 때문에 태양광을 전기로 전환하는 데 이론적 한계로 작용한다. 다만 특정 조건에서는 무기 반도체가 흡수한 광자가 지닌 여분의 에너지를 열로 잃는 대신 추가 전자-전공 쌍을 발생시킬 수 있고, 이를 다중 엑시톤 생성이라고 한다. 유사한 개념으로, 단일항 분열은 유기 반도체가 빛을 흡수하여 발생한 하나의 단일항 엑시톤이 두 개의 삼중항 엑시톤 쌍(triplet exciton pair)으로 변이하는 현상을 의미한다. 태양전지의 최대 변환 효율 개선에 대한 요구로 두 가지 캐리어 증폭 현상이 동시에 발현되는 이종접합구조에 대한 연구 결과가 드물게 보고되고는 있지만, 캐리어 증폭으로 얻어진 추가 전자-정공 쌍이나 삼중항 엑시톤이 광전류로 모두 기여하기에 적합한 에너지밴드 정렬 구조 형성이 가능한 소재 조합을 찾기 어려웠다. 이번 연구에서는 선행 연구(Nature Communications 10, 5488 (2019), Nano Letters 21, 1976 (2021))에서 규명한 반도체성 전이금속 칼코겐 무기화합물인 MoTe2의 다중 엑시톤 생성 현상을 활용하는 동시에 단일항 엑시톤 분열이 발현되는 제2의 유기 반도체 소재인 펜타센(pentacene)을 MoTe2와 접합함으로써 효율적인 전하 전달 및 에너지 전달을 일으켜 결과적으로 MoTe2에서의 광전변환효율을 4배 향상시키는 전략을 포함한다. 연구진은 펨토초 레이저 기반 시간분해 흡수 분광법을 활용함으로써 펜타센에서 단일항 엑시톤 분열을 거쳐 2배로 증폭된 캐리어가 MoTe2로 이동하여 MoTe2의 내부양자효율을 2배 개선시켰다. MoTe2 단일 소재에서 발현되는 다중 엑시톤 발생까지 고려할 때, MoTe2/펜타센 이종접합 소재는 약 390%의 내부양자효율 향상을 달성했다고 밝혔다. 이와 동일한 결과가 MoTe2/펜타센 이종접합 구조의 태양전지 소자에서도 확인되었다. 김지희 교수는 “이번 연구는 복수의 캐리어 증폭 현상을 시연한 첫 사례”라며 “유·무기 반도체 소재의 이종접합구조 및 내부양자효율의 획기적 향상은 제3세대 고효율 태양전지 개발 및 새로운 산업 창출의 선도적인 밑거름이 될 것”이라고 말했다. 김지희 교수 연구팀의 이번 연구 결과는 캐리어 증폭 현상을 발현하는 다양한 반도체 소재의 새로운 조합을 통해 널리 활용되고 확장 연구가 이루어질 것으로 기대된다. 예를 들어, 다양한 조성의 전이금속 칼코겐 양자점 또는 할로겐화물 페로브스카이트 등으로 소재군을 다변화함으로써 복수 캐리어 증폭 현상을 구현할 수 있는 광 영역대를 선택적으로 확장/조정함으로써 태양광 활용률을 향상시킬 수 있다. 더불어, 복수의 캐리어 증폭 현상은 태양전지 개발 뿐 아니라 수전해를 통한 그린수소 발생 및 인공광합성과 같은 반도체 소재 및 캐리어 활용이 필수적인 또다른 광전변환 응용분야에 접목되어 제로탄소의 에너지 변환 효율 향상을 실현할 수 있을 것으로 기대된다.
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- 작성일 2023-06-22
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- 양자생명물리과학원, 신경퇴행성질환 극복을 위한 “Quantum Life Science For Medicine” 학회 개최
- 양자생명물리과학원, 신경퇴행성질환 극복을 위한 “Quantum Life Science For Medicine” 학회 개최 - 7월 6일(목)부터 3일간, 자연과학캠퍼스 대강당에서 개최 양자생명물리과학원이 주최·주관하는 제1회 ‘Wisdom: Quantum Life Science For Medicine’ 학회가 오는 7월 6일(목)부터 8일(토)까지 2박 3일간 자연과학캠퍼스 대강당에서 개최된다. 이번 학회는 성균관대 양자생명물리과학원에서 올해 처음 개최하는 학회로 ‘신경퇴행성질환 극복을 위한 세계 혁신 정상회담: 의학의 기회와 도전 (World Innovation Summit for Neurodegenerative Disease: Opportunities and Challenges in Medicine, WISDOM)’을 주제로 세계 각국의 연사들과 연구자들을 초빙하여 진행된다. 이번 학회에서는 국내외 분야별 석학 및 전문가들이 참여해 강연과 토론을 진행할 예정이다. 행사는 △분자 진단 및 단백질 분석 △퇴행성 뇌질환 △바이오 및 의료영상 기술 △양자 생물학 등 4개의 주요 세션으로 진행된다. 플레너리 연사로는 생물 물리학의 세계적 석학인 △치스 데커르(Cees Dekker) 델프트공과대학 교수 △양자 나노광학의 세계적 석학인 오트윈 헤스(Ortwin Hess) 트리니티 컬리지 드블린 교수 △단분자 바이오 이미징의 세계적 석학인 하택집(Taekjip Ha) 존스홉킨스대학 교수 △나노 바이오포토닉스의 세계적 석학인 루크 리(Luke P. Lee) 하버드대 및 성균관대 교수가 최신 연구에 대해 발표한다. 이어 12명의 키노트 연사가 최신 연구를 발표하며 퇴행성 뇌질환 연구분야의 세계적 석학인 묵인희(Inhee Mook-Jung) 서울대 교수를 비롯한 고한석(Han Seok Ko) 존스홉킨스대학 교수 및 김두연(Doo Yeon Kim) 하버드대 교수와 UCLA 양자생물학센터장인 클라리스 아이엘로(Clarice Aiello) 교수가 함께한다. 양자생명물리과학원 관계자는 “이번 국제 심포지엄 개최를 통해 미개척 분야인 양자생명물리학적 관점에서의 퇴행성뇌질환 극복을 위한 국내외 다양한 분야의 네트워크를 마련하고 글로벌 양자생명물리학 연구 생태계를 확장해 나갈 예정”이라고 밝혔다. 이번 학회는 관심있는 일반인 모두에게 공개되어 있으며 6월 23일까지 홈페이지를 통해 사전 등록하거나 당일 현장에서 등록할 수 있다. 참가비는 무료이다. ○ 학회 홈페이지: http://wisdom-iqb.com/
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- 작성일 2023-06-19
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