Research
- 연구/산학 2026.02.02
- 연구/산학 2026.01.30
- 연구/산학 2026.01.28
- 연구/산학 2026.01.21
- 연구/산학 2026.01.16
- 연구/산학 2026.01.12
- 연구/산학 2026.01.08
- 연구/산학 2026.01.02
- 연구/산학 2025.12.24
- 연구/산학 2025.12.24
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연구/산학
한 번의 코팅으로 완성하는 무전원 고정밀 터치 센서 기술
기계공학과 최동휘 교수 연구팀이 전남대학교 기계공학부 라윤상 교수와 공동연구를 진행해, 한 번의 코팅 공정만으로 터치 위치를 정확히 인식할 수 있는 새로운 자가발전 촉각 센서 기술을 개발했다. 사진 오른쪽부터 최동휘, 라윤상 교수. 기계공학과 최동휘 교수 연구팀, 차세대 센서 기술 개발 최동휘 교수에게서 석사 및 박사 학위 취득한 라윤상 교수와 공동연구 진행 기계공학과 최동휘 교수 연구팀이 전남대학교 기계공학부 라윤상 교수와 공동연구를 진행해, 한 번의 코팅 공정만으로 터치 위치를 정확히 인식할 수 있는 새로운 자가발전 촉각 센서 기술을 개발했다. 복잡한 공정 없이 한 번의 코팅으로 단순화 개발한 기술은 복잡한 구조나 다수의 센서 배열 없이도 넓은 면적에서 터치 위치를 별도의 외부 전원 없이 정확하게 파악할 수 있어, 대형 디스플레이, 플렉시블 패널, 웨어러블 인터페이스, 휴머노이드 로봇 등 산업적 측면에서 다용도로 활용될 전망이다. 연구 결과는 세계적 학술지 『SusMat(IF=21.3)』에 12월 온라인 게재됐다. 연구팀은 고무처럼 유연한 고분자 소재에 탄소 입자를 섞어 별도의 복잡한 공정 없이 단 한 번의 코팅으로 촉각 센서를 제작했다. 이 과정에서 탄소 입자는 자연스럽게 아래로 가라앉는다. 이에 따라 하나의 필름 안에서 상층부는 탄소 농도가 낮게, 하층부는 탄소 농도가 높은 구조가 형성됐다. 최동휘 교수팀 연구의 핵심은 '복잡함의 단순화'다. 연구팀은 고가의 장비나 복잡한 적층 공정 대신, 자연스러운 '중력 침전 현상'을 이용해 단 한 번의 코팅으로 자가발전 센서를 완성했다. 최동휘 교수는 “창의적인 아이디어가 공정 비용을 획기적으로 줄이고 상용화 가능성을 높이는지 보여주는 사례”라고 평가했다. 연구 모식도. “경희에서 쌓은 역량이 임용으로 이어져” 최동휘 교수는 “이번 기술은 공정 단순화와 확장성 측면에서 강점을 지닌다. 촉각 센서 전체가 연속적인 감지 영역으로 작동해 기존과 다르게 버려지는 공간이 없고, 구부리거나 늘려도 성능이 유지돼 실제 산업에 활용될 가능성이 매우 높다”며 연구 의의를 설명했다. 이번 연구는 단순한 하드웨어 개발에 그치지 않았다. 연구팀은 개발된 센서에 딥러닝(Deep Learning) 기술을 접목하여 터치 인식 정확도를 98% 이상으로 끌어올렸으며, 이를 이용해 가상현실(VR) 속 피아노를 연주하거나 로봇 팔을 정교하게 제어하는 데 성공했다. 기계공학을 토대로 AI와 메타버스까지 아우르는 융합 연구의 가능성을 제시했다는 점에서 주목받고 있다. 연구를 공동으로 진행한 라윤상 교수는 최동휘 교수와 오랜 인연을 이어왔다. 그는 경희대 기계공학과를 졸업한 이후 최동휘 교수 연구실에서 석사 및 박사 학위를 취득했다. 라윤상 교수는 “연구실에서 쌓은 역량과 경험이 임용이라는 좋은 성과로 이어졌다. 많은 가르침을 주신 지도교수님인 최동휘 교수님께 감사드린다. 대학원은 기회의 장이다. 충분한 역량을 쌓고 부딪혀보길 바란다. 앞으로도 인연의 끈을 놓지 않고 함께 연구하며 성장하겠다”고 말했다. 최동휘 교수는 제자를 동등한 연구 파트너로 존중하며 교류를 이어왔다. 꾸준한 신뢰가 세계적 학술지 게재라는 결실로 이어졌다. 경희에서 성장한 인재가 모교의 연구 역량 강화에 일조하는 선순환 체계를 구축한 최 교수는 “학부생 시절부터 봤던 인연이 어느새 학계의 동료로 자리매김했다. 연구실의 자랑이며, 많은 제자가 각자의 자리에서 성장할 수 있도록 최선을 다해 지원할 것”이라고 다짐했다. 이번 연구는 산업통상자원부, 한국에너지기술평가원의 에너지인력양성사업 및 과학기술정보통신부의 한우물파기 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.02.02 -
연구/산학
“인문·사회과학 데이터로 경희 연구 혁신”
‘인문·사회과학 데이터 연구소(Humanity & Social Data Institute, HSSDI)’가 개소했다. 연구소의 소장은 미디어학과 이훈 교수가 맡았는데, 데이터 기반의 연구를 통해 사회가 직면한 복합적 문제를 해결하는 연구의 허브가 되는 것이 목표다. 인문·사회과학 데이터 연구소 개소 사회과학, 행동과학, 인문학 등 데이터 체계적 수집·보관·공유 정형·비정형 데이터 통합 분석, 정책적·사회적 대안 제시 ‘인문·사회과학 데이터 연구소(Humanity & Social Data Institute, HSSDI)’가 문을 열었다. 데이터를 활용해 사회가 직면한 복합적 문제를 해결하고, 문제 해결을 선도하는 연구 허브 역할을 맡는다. 연구소의 소장은 미디어학과 이훈 교수다. 연구소는 제2법학관 1층에 있다. 12월 중순 개소식을 개최하며 본격적 출발을 알렸다. 개소식의 주제는 ‘데이터로 여는 인문·사회과학의 미래’였는데, 데이터 기반의 인문·사회 연구를 선도한다는 연구소의 목적을 느끼게 했다. 개소식에는 지은림 학무부총장(서울)을 비롯해 연구소의 운영 및 실무위원인 물리학과 김영동 교수, 교육대학원 양준영 교수, 사회학과 김종영 교수, 미디어학과 김관호 교수, 국제학과 오형나 교수, 간호학과 이지아 교수, 경영학과 권오병 교수, 무역학과 황윤섭 교수, 경영학과 윤여준 교수 등이 모여 연구소의 개소를 반겼다. 지은림 부총장은 인문·사회과학 데이터 연구소의 발전을 기원하며 경희 구성원이 연구를 활용해 탁월한 연구 성과를 도출해 주길 기원했다. 데이터 이해 능력과 분석 역량 갖춘 새로운 연구 모델 정착되길 지은림 부총장은 연구 환경 변화와 데이터의 중요성을 강조하며 이 연구소의 존재 의미를 강조했다. 그는 “AI와 디지털 전환 시대에는 글, 말, 이미지 등 인문·사회 연구의 재료가 모두 데이터로 변환된다. 경희의 인문·사회 분야 연구가 이 연구소를 기반으로 데이터 이해 능력과 분석 역량을 갖춘 새로운 연구 모델로 확장되길 기대한다”라고 밝혔다. 지 부총장은 경희 구성원들이 연구소를 활발하게 활용해 탁월한 연구 성과를 도출해 주길 당부했다. 연구소는 인문학과 사회과학의 주요 연구 대상을 디지털 데이터 기반으로 확장해 연구와 교육을 혁신하겠다는 목표를 세웠다. 자료 수집과 AI 분석, 데이터 공유 체계, 데이터 이해력 교육 등이 핵심 기능이다. 연구소는 글이나 말, 이미지 등 비정형 데이터만이 아니라 설문조사, 실험 결과 등 정형 데이터까지 다양한 자료를 수집한다. 수집한 데이터는 연구소에서 분석하고, 창의적이고 새로운 미래 지향적 연구 주제와 방법을 도출한다. 이런 데이터는 경희 구성원에게 공개될 예정이다. 연구소는 이 과정을 ‘통합적 앤드 투 앤드 플랫폼’으로 구성하려 한다. 인문·사회과학 데이터 연구소는 ‘경희 언론 지수(가칭)’을 시작으로 다양한 활동을 펼칠 계획이다. 자료 수집과 AI 분석, 데이터 공유 체계, 데이터 이해력 교육 등의 활동을 통해 ‘통합적 앤드 투 앤드 플랫폼’을 구성한다. ‘경희 언론 지수(가칭)’, 데이터 리터러시 교육 등 연구소는 첫 번째 사업으로 ‘경희 언론 지수(가칭) 프로젝트’를 수행 중이다. 포털 사이트의 뉴스 페이지 속 정치, 경제, 사회, 국제, 과학, 생활/문화 등 6가지 섹션의 기사를 분석한다. 언론의 주요 보도 시점에 맞춰 하루에 3번 섹션의 헤드 라인별로 10개의 기사를 수집한다. 11월 중순까지 22만 개의 기사를 수집했다. 이훈 소장은 “수집한 기사를 기반으로 감성 분석 결과를 산출한다. 사용자가 기간과 섹션을 설정해 결과를 확인할 수 있고, 특정 주제 간의 상관관계도 분석할 수 있다. 주가 동향과 국정 지지도의 연관성과 같은 식이다. 언론사와 협업을 통해 뉴스 리포트 형태로 알릴 방안을 논의 중이다”라고 설명했다. 이훈 소장은 데이터의 중요성을 강조하며 인문·사회과학 데이터 연구소가 혁신적 연구소로 작동하도록 노력하겠다고 다짐했다. “구성원 활용할 수 있는 혁신적 연구소 될 것” 경희언론지수와 다양한 프로그램은 향후 공개될 연구소의 홈페이지에서 확인할 수 있다. 또 다른 프로젝트로 곧 구성원들을 만난다. 데이터 리터러시 교육인데, 올 2월 첫 워크숍을 개최한다. 문과생을 비롯해 데이터에 대한 이해도가 낮은 학생들이 대상이다. 연구소는 문과생을 시작으로 다양한 전공의 학생과 대상으로 교육프로그램의 대상을 넓힐 계획이다. 연구소의 기능을 활용해 다양한 외부 기관과의 협력 프로그램도 기대되는 상황이다. 개소식에서는 연구소의 현판식과 경희 언론 지수 시연 등이 진행됐다. 이 소장은 “데이터로 소통하는 시대에 왔다. 데이터에 대한 이해가 인문학과 사회과학을 발전시키고, 이해 증진에 큰 역할을 한다고 믿고 있다”라며 “우리가 수집하는 데이터를 경희 구성원이 활용할 수 있도록, 혁신적인 연구소가 될 수 있게 노력하겠다”라며 의지를 다졌다. 연구소는 이훈 소장을 비롯해 다양한 운영 및 실무위원이 참여한다.
2026.01.30 -
연구/산학
엽록체 조절로 벼 생산성 한계 넘는다
생명과학대학 유전생명공학과·그린바이오과학원 식물대사공학연구실(지도교수 하선화) 소속 최희백 학술연구교수 연구팀이 벼의 엽록체 발달 억제 유전자를 정밀 제어해 광합성 효율과 수량성을 동시에 향상시키는 차세대 C4 유사 벼 개발 전략을 제시했다. PEL 유전자 제어 통해 광합성 효율·수량성 동시 향상 C4 진화 모방 전략으로 ‘차세대 녹색혁명’ 가능성 제시 식물학에서는 광합성 과정에서 이산화탄소를 처음 고정했을 때 만들어지는 화합물의 수를 기준으로 C3, C4, CAM 등으로 식물을 분류한다. 우리가 주로 먹는 벼나 밀, 콩, 감자 등은 C3 식물이다. C3 식물은 온대 기후에 적합한 광합성 방식을 갖고 있지만, 기온이 높고 건조한 환경에서는 광합성 효율이 떨어진다. 특히 고온 조건에서 ‘광호흡(Photorespiration)’이 증가하면서 에너지를 소모하고 탄소 고정 효율이 감소하는 한계를 지닌다. 따라서 지구 온난화로 기온이 상승하면 C3 식물의 생산성이 급격히 낮아진다. 전 세계 연구자들은 이 문제를 해결하기 위해 벼를 C4 식물로 바꾸는 연구에 집중하고 있다. 이른바 ‘C4 Rice’ 프로젝트다. 유전생명공학과 최희백 학술연구교수가 기존 품종 개량으로 한계가 있었던, 광합성 효율 개선에 새로운 가능성을 제시했다. 최 교수는 세포 수준에서 색소체 조절 원리의 메커니즘에 주목해 연구를 수행했다. 2023년 세종과학펠로우십에 선정돼 ‘C4 광합성 진화를 모방한 벼 구축’ 프로젝트를 수행하던 와중이었다. 일반적으로 식물은 세포 단계에서부터 미분화 색소체(proplastid)를 지니고 태어난다. 이 미분화 색소체는 성장 과정에서 엽록체, 저장체 등 다양한 색소체(plastid)로 분화하며 세포의 성격은 물론 식물 전체의 특성을 결정짓는다. 고추의 색, 토마토의 빛깔, 들깨의 지방 함량, 콩의 단백질 함량, 곡물의 전분 함량 등 작물의 주요 특징 역시 색소체 발달 방식에 따라 달라진다. 최근 과학자들은 이러한 색소체 조절 원리의 메커니즘에 주목하고 있다. 벼 광합성 구조 개선으로 생산성 36% 향상… '차세대 녹색혁명' 기술 입증 식물대사공학연구팀은 연구 과정에서 색소체 조절에 중요한 역할을 하는 PEL 유전자군에 주목했다. 벼에는 엽록체 발달을 억제하는 역할을 하는 3개의 PEL 유전자(OsPEL1, OsPEL2, OsPEL3)가 존재한다. 이들 유전자는 서로 보완적으로 작용해 식물의 녹색 형질과 광합성 수준을 조절한다. 연구팀은 이 3가지 유전자에 주목해 CRISPR 기반 다중 유전자 편집 기술(multiplexed-CRISPR)로 해당 유전자의 기능을 차단했다. 그 결과 엽록소 함량이 3배 증가하고, 광합성 효율이 36% 향상되는 등 항산화능과 수량성이 함께 개선되는 고기능성 형질이 확인됐다. 동시에 엽록체 생성 조절 메커니즘도 함께 규명됐다. 벼에는 엽록체 생성을 억제하는 OsPEL 유전자군과 반대로 엽록체 형성을 촉진하는 OsGLK와 OsPSA2 단백질이 존재한다. 연구팀은 이 가운데 OsPEL1이 OsGLK와 OsPSA2에 직접 결합해 이들의 이동을 막는다는 점을 밝혀냈다. 해당 과정은 AI 기반 분석과 실제 실험을 통해 교차 검증됐다. 연구팀은 PEL 유전자를 비활성화하거나 반대로 과발현시킨 식물을 대상으로 대규모 전사체 분석도 진행했다. 식물의 녹색 형질과 관련된 유전자들이 어떻게 균형을 이루며 조절되는지 새롭게 확인했다. 이는 엽록체 발달 조절이 식물 전체 유전자 네트워크에 어떤 영향을 미치는지를 보여주는 결과로 향후 고기능성 작물 개발 연구에 중요한 기초 자료가 될 전망이다. 생명과학대학 유전생명공학과·그린바이오과학원 식물대사공학연구팀은 엽록체 형성 촉진 단백질의 이동을 막는 PEL 유전자를 정밀 제어해 벼의 광합성 구조를 개선했다. 사진은 PEL 유전자 제어를 통한 엽록체 형성 촉진 단백질(OsGLK, OsPSA2)의 활성화 메커니즘 도식도. 엽록체의 수를 늘려 생산성을 높이는 접근은 기존에 없던 새로운 시도다. 기존 품종 개량의 한계를 넘어서는 접근법으로 주목받고 있다. 옥수수·사탕수수처럼 고효율 광합성(C4)을 가진 식물의 진화 과정에서 획득한 광합성 구조를 유전자 조절을 통해 구현한 결과로, 벼의 광합성 구조를 근본적으로 개선할 가능성을 제시한다. 외래 유전자를 도입하지 않는 non-GMO 방식으로 다중 유전자를 정밀하게 조절해 실용화의 문턱을 낮췄다는 점도 주목할 만하다. PEL 유전자가 대부분의 육상식물에 존재한다는 점을 고려할 때, 해당 기술은 벼를 넘어 다양한 작물에 적용 가능한 범용 기술로 확장될 잠재력이 있다. 오랜 시간 다져온 국책 연구의 저력, 세계가 주목하는 혁신적 성과로 결실 이번 성과는 생명과학대학 유전생명공학과·그린바이오과학원 하선화 교수가 이끄는 식물대사공학연구실이 오랜 기간 축적해온 연구 역량을 바탕으로 도출된 결과다. 연구실은 BK21 사업과 글로벌식물스트레스연구센터(GPSRC), 한국연구재단 및 농촌진흥청 과제 등 주요 국책 연구를 수행하며 환경 스트레스에 강한 기능성 벼 개발에 주력해 왔다. 카로티노이드 대사 공학, 터펜 생성 단계의 모듈화, 조절인자 발굴 및 기작 규명 등 식물 대사 경로를 정밀하게 설계·제어하는 연구를 지속해 오며 작물의 색과 향, 기능성 성분을 조절하고 환경 변화에 최적화된 작물을 개발하기 위한 기초·응용 연구 기반을 구축했다. 최희백 교수는 “외래 유전자를 도입하지 않는 방식으로 다중 유전자를 정밀 조절해 실용화 가능성을 높였다는 점에서 의미가 크다”며 연구의 의의를 밝혔다. 연구를 수행한 최 교수는 “2023년 세종과학펠로우십에 선정될 때 ‘C4 rice’라는 글로벌 빅 토픽을 향한 도전과 아이디어를 좋게 평가받았다. 당시의 경험이 이번 성과의 밑거름이 됐다”며 “그간 축적해 온 선행 연구 자산과 다중 유전자 편집 기술은 향후 non-GMO 작물 실용화에 핵심적인 역할을 할 것”이라고 밝혔다. 연구 성과는 식물 분야 최상위급 저널인 『The Plant Cell(IF: 11.6)』 10월호에 게재됐다. 저널 홈페이지 메인 ‘Most Read(최근 2년간 가장 많이 읽힌 논문)’에 선정되는 등 국제적으로도 주목받았다. # 최희백 학술연구교수 연구자 링크 # 하선화 교수 연구자 링크
2026.01.28 -
연구/산학
제조 기반 창업 지원 성과 한자리에
12월 말 라마다프라자 수원 프라자홀에서 「KHA-i Maker Meet up Con-Net」 성과 공유 및 네트워킹 행사가 열렸다. 이번 행사는 메이커 스페이스 사업 운영 성과를 공유하고, 주관기관·스타트업·정책기관 간 협력 네트워크를 강화하기 위해 마련됐다. ‘2025 메이커 활성화 지원사업’ 성과 공유 제조·ICT 기반 창업 지원 성과 바탕으로 협력 네트워크 확대 제조 기반 창업은 시작부터 높은 장벽을 마주한다. 시제품 제작과 기술 검증, 자금 및 공간 확보, 그리고 실제 시장을 설득하는 과정까지 넘어야 할 과제가 많다. 경희는 제조 창업의 어려움을 해소하고 창업생태계를 활성화하기 위해 ‘메이커 스페이스 사업’을 필두로 기술 사업화와 산학협력 성과를 꾸준히 축적해 왔다. 지난 12월 23일(화) 라마다프라자 수원 프라자홀에서 ‘KHA-i Maker Meet up Con-Net’ 행사가 개최됐다. 2025년 동안 운영된 메이커 스페이스 사업의 운영 성과를 공유하고 주관기관·스타트업·정책기관 간 네트워크를 강화하기 위해 마련한 행사다. 6개월간의 ‘실전형 밀착 지원’··· 아이디어에서 제품으로 경희는 지난해 6월 화성시인재육성재단, 아주대학교와 함께 중소벤처기업부 산하 창업진흥원이 주관하는 ‘2025 메이커스페이스 협업형 사업’ 주관기관으로 선정돼 사업을 운영 중이다. 메이커 스페이스 사업은 제조 창업을 준비하거나 초기 단계에 있는 기업이 아이디어를 실제 제품으로 구현할 수 있도록 장비와 공간, 기술 멘토링을 지원하는 사업이다. 경희는 2025년 7월부터 12월까지 약 6개월간 지역 내 제조·ICT 기반 창업기업을 대상으로 지원 프로그램을 운영했다. 메이커 스페이스 사업의 핵심은 단순한 장비 제공이나 일회성 교육을 넘어 기업의 성장 단계에 맞춘 ‘단계별 지원 체계’를 구축한 데 있다. 선정된 기업을 대상으로 ▲시제품 고도화 지원 ▲실전 IR 피칭 ▲우수 기업 대상 사후 지원 프로그램을 연계 운영하며 제조 역량과 사업화 경쟁력을 함께 강화하는 실전형 프로그램을 제공했다. 단계별 지원 체계를 통해 참여 기업들은 기술적 완성도를 높이는 동시에 사업 모델을 시장 친화적으로 구체화하는 성과를 거뒀다. 대학원생의 지식·기술 기반 창업 사례도 공유되며 대학 내 연구 성과가 실제 창업으로 이어지는 선순환 구조의 가능성이 입증됐다. 경희는 경기도 창업 생태계 내 유관기관들과 유기적인 협력체계를 공고히 함으로써 우수 스타트업이 한 단계 더 도약할 수 있는 기반을 마련했다. 2부 프로그램에서는 참여기업 후기 영상 상영과 ㈜지오그리드 김기현 대표의 사례 발표가 진행됐다. 기업들은 제조 지원과 사업화 경험을 공유하며 지속 가능한 제조 창업 생태계의 중요성에 공감했다. 8개 기업 성과가 한 자리에···참여기업 사례 공유와 실질적 협업 논의 행사는 1부와 2부로 나눠서 진행됐다. 1부에서는 창업지원단 이원구 단장의 개회사와 일반대학원 김영동 원장의 축사가 이어지며 대학을 중심으로 한 제조 창업 지원의 중요성과 지역 산업 생태계와의 연계 가능성이 제시됐다. 동시에 기술 인프라가 지역 산업 활성화에 미치는 긍정적 영향과 기업과의 동반 성장을 목표로 하는 경희만의 산학협력 비전도 함께 공유됐다. 이어진 특강에서는 류석희 창업보육센터장이 정부 지원사업의 최신 흐름과 제조 창업 관련 정책을 소개하며 창업 기업이 참고할 수 있는 실질적인 정책 정보를 전달했다. 2부에서는 참여 기업들의 구체적인 성과가 공유됐다. 현장에는 ▲㈜지오그리드 ▲㈜선진알씨에스 ▲㈜어스폼 ▲㈜라잇웨잇 ▲㈜피엔씨에스캠 ▲쉘랑코리아 ▲㈜아카 ▲㈜상상을현실로 등 총 8개 기업이 개별 부스를 운영했다. 각 기업은 핵심 기술과 시제품을 소개하며 제조 현장에서의 성과를 공유했다. 주관기관 및 정책기관 관계자들과 향후 협업 가능성에 대한 논의도 이어졌다. 사례 발표자로 나선 ㈜지오그리드 김기현 대표는 메이커 스페이스 사업을 통해 경험한 제조 지원과 사업화 과정을 공유하며 제조 창업 기업에 대한 협력 플랫폼의 필요성을 강조했다. 이원구 창업지원단 단장은 “이번 행사는 메이커 활성화 지원사업을 통해 축적된 성과를 공유하고, 기업·대학·유관기관 간 협력 구조를 더욱 공고히 하는 계기가 됐다”며 “앞으로도 메이커 스페이스를 거점으로 제조 창업과 기술 사업화를 연계하는 지원을 지속해 나가겠다”고 밝혔다.
2026.01.21 -
연구/산학
기후 위협 속 국민 건강 지킬 과학적 이정표 세우다
“녹조 발생과 함께 에어로졸이나 미세먼지 발생, 체내 흡입 가능성 제기됐지만 독성 수준 판단과 인체 안전 가이드 없어”의과대학 박은정 교수 녹조에 함유된 마이크로시스틴은 호흡기를 통해 인체에 유입된 후 1주일까지 간 조직에 잔류했다. 박은정 교수는 “모든 노출 경로를 포함해 10㎍ 미만으로 관리해야 한다”라며 관리의 필요성을 설명했다. 지구온난화의 가속화는 지구 평균 기온 상승으로 인한 극단적 기후(폭염, 폭우, 가뭄, 산불), 해수면 상승, 빙하 감소, 해양 산성화, 식량과 물 부족, 생태계 파괴 등 광범위한 문제를 불러일으킨다. 여기에 더해 녹조 현상의 발생 빈도와 심각성도 높인다. 대한민국에서는 4대강을 비롯한 주요 수계에서 여름철마다 푸른 물감을 풀어놓은 듯한 독성 녹조 현상이 연례행사처럼 반복되고 있다. 최근에는 낙동강 주변 주민의 건강 문제가 주요 환경 이슈가 되며, 기후 온난화와 함께 녹조가 국민 건강을 위협하는 심각한 공중보건 문제로 떠오르고 있다. 의과대학 박은정 교수 연구팀이 녹조의 독성과 관련된 연구를 수행했다. 박은정 교수에게 연구 결과에 대해 들었다. <편집자 주> 반복 노출, 사망 또는 사망 직전 모든 실험동물에서 발견된 간 울혈 Q. 녹조 문제에 의한 위험성은 논의된 바가 있다. 이번 연구는 어떤 내용인가. 기존의 연구들은 주로 오염된 식수 섭취에 관한 독성 연구였다. 이런 연구 결과로 식수에 대한 안전 기준이 마련됐다. 하지만 녹조가 발생하면 물안개, 미세 물방울 형태의 에어로졸이나 미세먼지가 발생한다. 에어로졸과 미세먼지가 공기 중으로 퍼지고 코나 폐와 같은 호흡기를 통해 체내로 흡입될 가능성이 있는데, 흡입에 대한 독성 수준과 인체 안전 기준이 없었다. 과학적 연구 결과를 바탕으로 녹조 발생 지역 주민의 건강 보호를 위한 가이드라인을 제시할 필요성을 느꼈다. 실험동물과 3D 인공 비강 모델을 이용해 마이크로시스틴의 ‘전수생존농도’와 ‘인체무영향농도’, 그리고 ‘노출허용량’을 제시했다. 전수생존농도는 모든 실험 대상 생물이 생존할 수 있는 최대 농도이고, 인체무영향농도는 인체 유해 영향이 나타나지 않는다고 판단되는 농도다. 노출허용량은 식품 첨가물이나 농약 잔류물 등 특정 화학물질에 사람이 평생 매일 노출돼도 건강에 해로운 영향이 나타나지 않을 것이라 예상되는 1일 최대 허용 노출량이다. Q. 연구의 특이점이 호흡기(코, 폐 등)로 독소가 유입될 때를 상정한 점이다. 연구 결과가 궁금하다. 가장 먼저 호흡기 유입 가능성을 판단하기 위해 마이크로시스틴을 함유한 에어로졸의 크기를 점검했다. 에어로졸의 대부분은 5㎛(마이크로미터) 이하였다. 호흡기를 통해 유입될 수 있는 크기다. 인체의 비강을 모사한 3D 인공 비강 상피 모델을 이용해서 흡입된 마이크로시스틴이 비강 상피를 통과하는지 봤다. 실험 결과 마이크로시스틴은 노출 후 3시간 만에 점액 분비를 증가시켰고, 비강 상피로 침투했다. 마이크로시스틴이 비강 상피를 통해 다른 조직으로 이동할 가능성이 있다고 판단했다. 다음 단계에서는 급성독성 수치를 확인했다. 마이크로시스틴을 수컷 마우스의 비강으로 ㎏당 30·150·300㎍ 용량으로 1회씩 투여했다. 그 결과 ㎏당 150·300㎍에 노출된 그룹에서 사망 동물이 관찰됐다. 마이크로시스틴이 호흡기를 통해 1회 노출됐을 때의 전수생존농도가 ㎏당 150㎍ 이하인 것이다. 반복해서 노출했을 때의 안전 농도를 도출하기 위해 수컷과 암컷 마우스에 ㎏당 10·50·100㎍ 용량을 비강으로 주 1회씩 총 4회 투여했다. 100㎍을 두 번째 투여하고 약 2시간 후 사망 동물이 발생하기 시작했다. 암컷의 경우에는 수컷보다 마이크로시스틴에 더 민감한 경향도 있었다. 실험을 기획할 때는 폐 조직의 병변을 예측했는데, 폐 조직 내 병변은 미미한 수준이었다. 하지만 사망하거나 사망 직전인 모든 실험동물에서 간 울혈이 보였다. 연구팀은 실험동물과 3D 인공 비강 모델을 이용해 마이크로시스틴의 전수생존농도와 인체무영향농도를 제시했다. 사진은 마이크로시스틴의 1회 투여와 반복 투여 시의 실험 결과 요약도. 세포 손상, 스트레스 상황 축적되는 ‘라멜라 바디’, 마이크로시스틴이 간세포 영향 확인 Q. 간 울혈 발생의 의미와 다른 변화들은 없었는지 궁금하다. 간 울혈은 간에 피가 차는 현상이다. 사망했거나 사망 직전 쥐들의 간이 망가졌다. 간에 마이크로시스틴이 축적되며 이상 반응을 불러왔다고 봤다. 세부적으로 보면 간에서 주로 생산되는 급성 염증 마커인 ‘C-reactive Protein’ 농도가 폐 내에서도 유의하게 증가했다. 간 독성과 관련된 혈액 생화학적 지표도 뚜렷하게 늘었다. 10㎍에 노출된 쥐의 간 조직에서는 괴사성 세포 손상과 ‘라멜라 바디(Lamellar body)’ 유사 구조, 지방 방울(Lipid Droplet), 콜라겐 섬유 등을 관찰할 수 있었다. 라멜라 바디는 특정 상황에서 세포가 손상되거나 스트레스받을 때 비정상적으로 축적된다. 이런 구조가 간 조직에서 발견됐다는 것의 의미는 마이크로시스틴에 의해 간세포의 내부 구조, 특히 지질 대사나 세포 내 물질 수송에 문제가 생겼다는 의미다. Q. 간 울혈과 사망의 인과성이 중요해 보인다. 연구팀에서도 그 부분을 분석했다. 마이크로시스틴의 흡입과 간 울혈이 실험동물의 사망과 직접적인 인과관계가 있는지 확인했다. 100㎍의 마이크로시스틴을 1회, 2회 투여한 후 간 조직 내 변화를 살폈다. 그 결과 마이크로시스틴을 2차 투여하고 2시간이 지났던 간 조직에서 뚜렷하게 늘었고, 1차 투여한 마이크로시스틴은 투여 후 1주일까지 간에 잔류했다. 간 조직 내에서 변화된 유전자를 ‘마이크로 어레이 기법(Microarray)’으로 분석했는데, 세포가 스트레스나 손상에 반응할 때 활성화되는 핵심 조절 유전자인 ‘Activating Transcription Factor 3’와 ‘Neclear Receptor Subfamily 4’의 발현은 2차 노출 후 2시간에서 가장 많이 증가했다. 반면에 간세포의 정상 기능 유지에 도움을 주는 microRNA 122의 발현은 급격히 줄었다. 간세포가 짧은 시간 내에 급격한 스트레스를 받았다는 의미다. 1차 노출 후 1주일에서 회수한 간 조직에서는 Deiodinase 1, Cytochrome P450, Solute Carrier 등 간과 신장에서 독성 물질을 처리하고 대사를 조절하는 데 필수적인 효소와 운반체의 발현이 증가했다. 이러한 변화는 간이 스스로 해독 능력을 높이고 있다는 의미인데, 간에 축적된 마이크로시스틴이 지속적으로 체내에 있는 해독 작용 시스템을 자극하고 있음을 보여준다. 도출된 모든 결과를 바탕으로 마이크로시스틴의 인체 노출 총허용량을 설정했는데, 모든 노출 경로를 포함해 10㎍ 미만으로 관리해야 한다고 결론지었다. 박은정 교수는 “가습기살균제 사건과 같은 예상치 못한 국민의 고통을 재현하지 않으려면, 지구온난화에 의해 증가할 수 있는 환경 중 유해 인자에 대한 관리를 철저히 준비해야 한다”라고 강조했다. 새롭게 나타나는 위험에 관한 연구와 대응 필요 Q. 동물 실험으로 인체 유해성을 입증했다. 이 결과를 직접적으로 인간에 적용할 수 있는지에 대한 이견들이 있다. 가습기 살균제 사건에서는 동물 실험 결과가 법적 판단에서 인정되지 않은 기억도 있다. 이에 대한 의견이 듣고 싶다. 정말 많은 사람이 물어보는 질문이다. 그러나 ‘사람을 대상으로는 실험할 수 없다. 유해성에 대한 검증 없이 추정만 할 수도 없다’라는 단순한 답변 외에는 할 수 없다. 개인적인 고민은 있다. 연구 분야에서도 동물 복지를 강조하는 국제적 흐름 속에 세포나 인공 장기, AI 등을 이용하자는 추세가 있다. 하지만 지금의 모든 규제가 동물 실험을 기준으로 삼는다. 동물 실험 결과도 인정하지 않는 현시점에서 동물 대체 시험법으로 예측한 값을 우리의 안전을 보증하기 위한 규제에 적용할 수 있을지 걱정스럽다. Q. 최근 독성학에서 가장 오래되고 권위 있는 저널 중 하나인 『Toxicology and Applied Pharmacology』의 부편집장(Associate Editor)이 됐다. 한국인으로서는 두 번째인데, 그 과정과 소감을 밝혀 달라. 순수 국내파이고, 연구도 늦게 시작한 연구자라 전혀 예상하지 못했다. 6년 전 이 저널의 편집위원으로 추천됐을 때도 내가 생각한 이상의 성과를 얻었다고 생각했었다. 그래서 논문 심사를 의뢰받을 때마다 일정을 조정하며 마감 기한 안에 성실하게 심사했다. 이 기간에 쌓은 연구 성과와 학문적 동료들의 신뢰가 이번 선임에 결정적이라고 들었다. 특히 나노·독성학 분야의 세계적 권위자인 애나 쉐브도바(Anna Shvedova) 박사가 부편집장에 강하게 추천했다. 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH)에서 방문연구원으로 지냈던 시기에 나노·독성학 분야의 세계적 권위자인 쉐브도바 박사를 만나 인연을 맺었다. 방문 기간인 6개월은 논문이란 과학적 성과를 도출하기에 너무 짧은 시간이었고, 기관의 규정상 방문 연구자는 하루에 12시간만 연구소에 출입할 수 있었다. 실험을 위해 24시간이 필요해 시간 해제를 요청했고, 쉐브도바 박사의 도움으로 해결할 수 있었다. 이 인연으로 연락하며 응원하는 사이가 됐다. 이번 부편집장이란 성과는 그동안 실험실에서 보낸 지난 시간에 대한 동료 연구자들의 격려로 느껴졌다. Q. 코로나 팬데믹 기간에는 분무소독의 위험성을 가장 먼저 알렸고, 호흡기를 통해 노출될 수 있는 생활 화학제품의 안전한 사용에 관해 지속해서 연구하고 있다. 연구의 의미가 궁금하다. 건강을 잃으면 모든 것을 잃는다. 국민이 건강해야 나라가 건강할 수 있고, 국민이 건강하기 위해서는 유해 물질로부터 국민을 안전하게 지킬 수 있는 최소한의 가이드가 필요하다. 연구 분야에서는 인공지능과 로봇 등이 대세다. 많은 연구자가 이러한 분야로 나아가야 하나 고민하고 있다. 제가 하는 독성학 분야는 대표적인 ‘언던사이언스(Undone Science, 연구되지 않고 외면당한 과학)’ 분야다. 이런 분야의 연구자가 연구 생활을 이어가기 너무 어려운 세상이다. 앞으로 닥칠 현실적 한계가 어느 정도일지 두렵기도 하다. 하지만 퇴직까지 남은 시간을 지금까지 해온 것과 같이 언던사이언스 분야가 외면받지 않고 유지될 수 있도록 최선을 다할 생각이다. ※ 기사의 첫 사진은 생성형 AI로 제작함 ※ 관련 정보 보기 - 박은정 교수 연구자 정보 https://professor.khu.ac.kr/sProfessor/BA5B - 논문 보기 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651325017063
2026.01.16 -
연구/산학
위상준금속의 리프시츠 상전이 세계 최초 규명
응용물리학과 최석호 고황명예교수가 세계 최초로 위상준금속에서 리프시츠 상전이 원리를 규명했다. 응용물리학과 최석호 고황명예교수 연구팀이론으로만 존재하던 현상, 위상준금속 플라즈마 진동수 측정해 입증 응용물리학과 최석호 고황명예교수 연구팀이 세계 최초로 위상준금속(Topological semimetal)*에서 플라즈마 진동수를 직접 측정해 ‘리프시츠 상전이(Lifshitz transition)’의 원리를 규명했다. 플라즈마 진동이 위상적 전자구조의 변화와 직접 연결됨을 제시해 향후 양자물질 연구의 새로운 측정 패러다임을 제시했다. 두께 조절만으로 물질의 위상적 특성이 근본적으로 달라질 수 있음 발견 리프시츠 상전이는 물질 내부의 전자 띠 구조가 변화하면서 페르미 표면의 위상이 바뀌는 현상으로 자성체, 초전도체, 위상물질 등 양자물질 연구와 블랙홀, 고에너지 분야까지 광범위하게 적용되는 핵심 개념이다. 지금까지 리프시츠 상전이는 간접적으로 관측됐을 뿐 그 현상의 실체가 규명되지 않았다. 리프시츠 상전이는 자성체, 초전도체, 위상물질 등 양자물질 연구와 블랙홀, 고에너지 분야까지 광범위하게 적용되는 중요한 기초 물리현상이다. 최석호 교수 연구팀은 위상준금속의 박막을 2~300nm 범위로 정밀 성장시킨 뒤 테라헤르츠 영역의 광학 측정을 활용해 전자 움직임을 분석했다. 그 결과 박막 두께가 임계 두께인 10nm에 도달할 때 플라즈마 진동수가 최저점을 보이며 전하밀도도 최소가 되는 현상을 관찰했다. 이는 이론적으로만 예측됐던 ‘위상준금속에서 리프시츠 상전이가 일어나는 임계점에서 플라즈마 진동수가 최저점이 된다는 사실’을 광학적 실험으로 세계 최초로 입증한 순간이다. 최석호 교수 연구팀은 리프시츠 상전이를 플라즈마 진동수를 측정해 관찰하기 위해 위상준금속 박막에 레이저 빛을 투과시켜 전기장의 시간적 변화를 측정했다. 이번 성과는 이론적 사실을 실험적으로 규명한 점을 넘어 기존의 방법과 위상적 상전이를 집단적 광학 반응으로 관측해 새로운 측정 패러다임을 제시했다는 점에서 중요한 의의를 지닌다. 또한 최석호 교수 연구팀은 그간 진행해 온 일련의 연구를 통해 ‘위상 전이 제어’ → ‘새로운 위상 상태 구현’ → ‘양자효과 실증’이라는 결론을 얻었다. 연구를 진행한 최석호 교수는 “그래핀 이후 차세대 신소재로 주목받는 위상준금속을 실질적 응용까지 나아갈 기반을 마련했다. 3차원에 비해 2차원 위상 준금속은 소형화와 집적화에 유리해 소자 설계 측면에서 매우 유리하다. 이를 통해 고성능 전자, 광전자 소자 개발뿐 아니라 양자컴퓨터 핵심 재료의 진단, 제어, 설계 등 미래 기술의 실현을 앞당길 것으로 기대된다”라며 연구의의를 설명했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구사업의 지원으로 진행됐으며, 최석호 교수 연구팀을 비롯해 광주과기원, 성균관대, 호주국립대학 연구진이 공동으로 참여했다. 연구 결과가 담긴 논문은 세계적인 학술지 『Materials Today Physics(IF=9.7)』 12월호에 게재됐다. *위상준금속 : 일반적인 금속, 반도체와는 물질 내부의 전자구조와 움직임이 다른 소재다. 전자가 대칭으로 움직이지 않고 시계 방향 또는 반시계 방향 등 한쪽으로만 움직이거나 외부 자기장에 독특한 반응을 보여 다양한 양자 현상을 탐구하는 데 활용된다.
2026.01.12 -
연구/산학
기술 창업 지원받아 ‘전기차 운용 최적화 플랫폼’ 개발 가속화
창업보육센터 입주기업 ‘프리딕션’이 중소벤처기업부의 민간 투자 주도형 기술 창업 지원 프로그램인 ‘팁스(TIPS)’에 최종 선정됐다. 기계공학과 김두호 교수 창업 기업 ‘프리딕션’, 민간 투자 유치 등 초기 기반 다져 “대학 주도 스타트업 생태계 조성에 기여, 연구 성과로 사회적 가치 환원 이룰 것” 창업보육센터 입주기업 ‘프리딕션’이 중소벤처기업부의 민간 투자 주도형 기술 창업 지원 프로그램인 ‘팁스(TIPS)’에 최종 선정됐다. 팁스는 민간투자주도형 기술창업지원 프로그램으로 세계 시장을 선도할 기술 아이템을 보유한 창업팀을 선발해 미래 유망 창업 기업을 집중 육성한다. 팁스 선정으로 프리딕션은 향후 2년간 최대 6억 원의 R&D 및 사업화 자금을 추가로 지원받는다. “연구는 사회적 가치를 만드는 씨앗, 사업은 가치를 현실화하는 과정” 기존 전기차 배터리 진단 솔루션은 특정 모델별·개별 기능 중심의 진단에 머물렀다. 이와 달리 프리딕션은 충전기·배터리·운행·물류·재제조까지 이어지는 전기차 가치사슬 전반을 통합적으로 분석하는 단일 파운데이션 모델 기반 배터리 플랫폼인 ‘EView’를 런칭할 계획이다. 프리딕션은 물류, 택시 등 주행 거리가 길고 배터리 상태에 민감한 영업용 전기차 시장을 공략해 안정적 성장을 추진하고 있다. 유수의 중견 물류 기업, 전기차 배터리 재제조 기업과 업무협약을 체결하며 통합 관리를 위한 플릿(Fleet) 운영 최적화 솔루션 개발 등 실적을 도출하고 있다. 프리딕션은 기계공학과 김두호 교수가 사회에 가치 있는 일을 하고 싶다는 신념 아래 창업한 기업이다. 김두호 교수와 소속 연구실 대학원생 5명이 함께 뜻을 모았다. 김두호 교수는 “전기차 운용 최적화 플랫폼 개발을 목표로 구성원과 함께 기업가 정신으로 무장해 어려움 속에서 끊임없이 실패와 도전을 함께 반복하고 있다”고 근황을 설명했다. 김두호 교수는 연구와 사업의 관계를 상호 보완적 과정으로 바라보고 있다. 그는 “연구는 사회적 가치를 만드는 씨앗이고 사업은 그 가치를 현실에서 구현하는 과정이다. 연구 성과가 곧바로 사업으로 이어질 수도 있지만, 때로는 사업 구조를 설계하고 방향성을 잡는 데 필요한 통찰을 제공한다”고 말했다. 프리딕션의 사업 모델 역시 연구실에서 축적한 기술과 문제의식을 기반으로 구체화 됐다. 사업화 지원 프로그램 등 교내 창업 생태계 다양한 이점 2024년 2월 창업한 이후 프리딕션은 창업보육센터가 주관하는 다양한 사업 지원 프로그램에 참여하며 민간 투자사로부터 시드 투자를 유치하는 등 역량을 키워왔다. 김두호 교수는 “스타트업은 사업 아이템 특성상 빠른 성장 전략이 중요하다. 이를 현실화하기 위해서 다양한 성장 요소를 융합해야 하는데, 교내에서 제공되는 다양한 사업화 지원 프로그램이 초기 스타트업 기반을 다지는 데 큰 도움이 된다. 또한 경희대학교 기술지주를 통한 투자 유치 역시 교내 창업의 장점”이라고 설명했다. 김두호 교수는 창업을 꿈꾸는 구성원에게는 조급함보다는 태도와 과정을 강조했다. 그는 “남들과 다른 사업 아이템보다는 사람의 얘기를 경청하는 자세가 중요하다. 작은 성공을 하나씩 쌓아가고, 그 결과가 기대에 미치지 못해도 다시 도전하는 마음가짐이 좋은 결과로 이어진다”며 “대학이 주도하는 스타트업 생태계가 빠르게 조성되는 만큼 연구 성과를 사업화해 사회적 가치로 환원되길 바란다”고 말했다. 김두호 교수와 연구원은 공과대학 동문 초청 행사에서 공학관 분관 건립에 보탬이 되기 위한 기부를 진행했다. 김두호 교수는 “적은 금액이지만, 그간의 성과를 환원해 모교의 발전을 기원하는 마음으로 실천했다”고 밝혔다. 교수이자 기업 대표로서의 최종 목표에 대해서는 사람과 사회에 가치를 두었다. 김두호 교수는 “뛰어난 연구 성과를 낸 교수보다는 저를 뛰어넘는 우수한 제자를 배출하는 것이 목표다. 대표로는 기술과 기능 자체에 머물기보다는 사회적 문제를 정의하고, 해결책을 사회적 가치로 전환하는 사업 구조를 만들어 내겠다”고 다짐했다.
2026.01.08 -
연구/산학
디지털헬스센터, ‘경희 학파’와 함께 세계 무대 활약 꿈꾸는 연구자, 의과대학 연동건 교수
연동건 교수는 “최연소 수상이라 더 뿌듯하다. 우리의 연구가 경희에도 도움 된다는 느낌이었다”라며 소감을 밝혔다. 국제공동연구로 연구 성과 도출하며 세계적 연구기관으로 성장 Q. 경희 구성원 중 처음으로 ‘화이자의학상’ 수상자가 됐다. 소감을 듣고 싶다. 화이자의학상 수상자 선정 소식을 들을 때 2022년 분쉬의학상을 받을 때가 생각났다. 분쉬의학상은 조선 고종의 주치의이자 국내 최초 독일 의사인 리하르트 분쉬(Richard Wunch) 박사의 이름을 활용한 상이다. 한국 의학의 학술 발전과 한국과 독일의 의학분야 관계 강화를 위해 1990년 제정됐다. 당시에 젊은의학자상 기초부문으로 선정됐다. 의료 빅데이터를 활용해 정신병증과 코로나19의 임상 양상을 연구했다. 이 연구로 『란셋(Lancet)』에서 추가 후속 논문 요청을 받았고, 다양한 후속 연구의 기반을 마련하게 됐다. 현재 활발히 진행 중인 국제공동연구의 기반이 마련된 시점이기도 하다. 화이자의학상 기초의학 분야 수상자가 됐는데, 최연소 수상이라 더 뿌듯하다. 디지털헬스센터를 운영하면서 연구 성과가 꾸준하게 나오고 있다. 센터의 다양한 구성원이 논문을 기획해 출간하고 수상도 하고 있다. 성과가 쌓이면서 연구를 할 수 있는 선순환 구조가 완성돼 기쁘다. 디지털헬스센터 구성원과 이를 위해 노력해 준 모든 경희 구성원께 고마운 마음이다. 화이자의학상에는 특별한 전통이 있다. 수상자 중 최고 성과를 낸 수상자의 소속 기관에서 시상식 사회를 맡는다. 대학의 경우 학과장님이 사회자가 되는 식이다. 시상식에 의과대학 허영범 학장님이 같이 가주셨다. 사회를 보시는 모습을 보면서 영광스러운 순간으로 느껴졌고, ‘우리가 한 연구가 대학에도 도움이 되는 일이구나’라고 다시 느낄 수 있었다. 인상적인 장면이었다. Q. 선정된 연구 성과를 간단하게 설명한다면. ‘세계질병부담연구(Global Burden of Disease 2021, GDB 2021)’ 기반 연구였다. 1990년부터 2021년까지 식이 철 결핍이 전 세계적으로 초래하는 건강 부담을 규명하고, 사회경제적 수준과 성별, 연령 등 인구학적 요인에 따른 차이를 분석했다(관련 기사). 워싱턴대학교 보건계량평가연구소(Institute for Health Metrics and Evaluation, IHME), 게이츠 재단, 하버드의대 등 세계적 연구팀 900여 명이 참여했다. 연구 결과가 『네이처 메디슨』에 게재됐다. 이 연구는 의과대학 본과 4학년인 이수지 학생이 제1 저자를 맡은 연구였다. 황지영 학술연구교수와 함께 연구자들의 의견을 모으고, 분석에 힘을 더했다. 디지털헬스센터의 연구력을 세계 학계에서 입증한 연구기도 했다. 구성원들의 성장을 봤고, 우리 연구센터에 긍정적 영향을 많이 줬다. 『네이처 메디슨』과는 학문적 인연이 이어지고 있다. 2026년 1월에 3개의 논문이 추가로 게재된다. 이 학술지에 4편의 논문을 연속으로 발표하는 연구 그룹은 전 세계적으로도 드물다. 디지털헬스센터의 연구력은 세계 최고 수준이라고 자부한다. 연동건 교수는 디지털헬스센터의 활발한 연구의 원동력을 구성원의 역량 강화로 꼽는다. 매년 200여 편의 논문 발간, 활발한 연구 활동 이어가 Q. 디지털헬스센터의 성과가 이어지고 있다. 주요 연구의 흐름과 성과를 공유한다면? 빅데이터와 인공지능을 의료 분야에 적용하는 연구에 주력하고 있다. 질병관리청장 표창도 질병관리청의 감염병 데이터를 기반으로 코로나19 팬데믹 관련 연구를 수행한 결과물로 받았다. 당시 연구에서 코로나19 후유증과 호흡기·알레르기학, 자가면역학, 정신의학, 심장학 등 주요 질환 사이의 발명 메커니즘을 규명했다. 최근에는 감염병 예측과 분석, 백신의 효과 분석, 미래 질환의 변화 예측, 개인별 질환 인공지능 예측 등 의학의 대부분 분야에 빅데이터와 인공지능을 적용하고 있다. 디지털헬스센터에는 정말 많은 구성원이 있다. 70~90명에 달하는 구성원이 연간 400개 이상의 프로젝트를 운영한다. 한 해에 발간하는 논문이 200편이 넘는다. 오는 1월에는 의학 분야 3대 저널 중 한 곳에 논문이 게재될 예정이다. 경희대 구성원 중에는 처음이라고 들었다. 논문 투고 후 해당 저널의 에디터가 직접 연락할 수 있는 전화번호를 요청했을 정도다. 우리 성과가 인상적이었다는 평가였다. Q. 향후 목표와 비전도 궁금하다. ‘경희 학파’를 만들고 싶다. 경희 학파와 세계 무대에서 연구 역량을 발휘하고 싶다. 내년이나 내후년에 흔히 6대 저널이라 부르는 『네이처(Nature)』, 『사이언스(Science)』, 『셀(Cell)』, 『뉴잉글랜드저널오브메디슨(NEJM)』, 『란셋』, 『자마(JAMA)』 등에 더 많은 논문을 게재하고 싶다. 경희대 디지털헬스센터가 세계적 연구 성과를 도출할 수 있다는 사실을 보여주려 한다. 개인적으로 혼자 성과를 내기보다 학생과 함께 하는 과정이 더 중요하다고 생각한다. 대학원생, 학부생, 학술연구교수 등 구성원이 참여하는 연구를 통해 학문 후속세대를 양성하고, 이들이 미래에 한국 의학 연구의 큰 기둥이 되길 꿈꾼다. 경희대만이 아니라 국내 의학 연구의 미래를 책임지는 인재로 기르려 한다. 디지털헬스센터의 박사급 학생은 교수 정도의 연구 역량을 갖춘 인재로 키우고 있다. 학생들의 열정과 역량을 바탕으로 구성원과 우리 연구센터 모두 성장 중이다. 앞으로도 경희 구성원분들이 주목해 주면 좋겠다.※ 연동건 교수 연구자 정보
2026.01.02 -
연구/산학
사람의 움직임을 로봇으로 옮기다
기계공학과 이윤수·이주찬 학생(24학번)으로 구성된 ‘아이로봇’팀이 제20회 국제로봇 콘테스트 대회에 참가해 국가기술표준원장상을 수상했다. 기계공학과 ‘아이로봇’팀, 실시간 동작 모방 로봇팔 개발 사람의 움직임을 계산·제어로 연결한 통합 시스템 구현 휴머노이드 로봇이 산업과 일상 전반으로 빠르게 확산되고 있다. 이 가운데 사람의 팔과 손의 움직임을 정교하게 구현하는 기술은 휴머노이드 로봇 개발의 핵심 과제다. 인간의 손은 구조가 복잡하고 동일하게 제작하는 비용이 높아 실제 구현이 쉽지 않다. 이와 같은 기술적 난제에 도전해 값진 성과를 얻은 학생들이 있다. 기계공학과 이윤수·이주찬 학생으로 구성된 ‘아이로봇’팀이 그 주인공이다. 이들은 최근 개최된 ‘제20회 국제로봇콘테스트(IRC)’에서 국가기술표준원장상을 수상했다. 국제로봇콘테스트는 산업통상자원부가 주최하고 한국로봇산업진흥원이 주관하는 국내 대표 로봇 경진대회다. 로봇을 활용한 미션 수행 능력과 기술적 창의성을 겨루는 자리로 올해 주제는 ‘사람과 함께하는 로봇’이었다. 아이로봇팀은 ‘MediaPipe 비전 인식을 이용한 실시간 동작 모방 로봇팔 시스템’을 선보였다. 해당 시스템은 카메라가 사용자의 움직임을 실시간으로 포착한 후 이를 정교한 로봇 제어 신호로 변환해 송출하는 방식이다. 사용자가 팔을 움직이면 로봇팔이 그 궤적을 즉각적으로 추종하며 동일한 동작을 재현한다. 별도의 상용 장비나 값비싼 센서에 의존하지 않고 순수 오픈소스 기술을 기반으로 고성능 시스템을 구축했다는 점에서 높은 평가를 받았다. 아이로봇팀이 선보인 ‘실시간 동작 모방 로봇팔 시스템’은 별도의 웨어러블 센서나 고가의 장비 없이 오직 카메라(웹캠) 하나만으로 사용자의 움직임을 정확히 포착해 재현한다. 이론 대신 현장에서 답을 찾다... ‘저예산·고효율’ 로봇팔 설계 아이로봇팀의 프로젝트는 ‘로봇팔 제작에서 실질적으로 가장 어려운 부분은 무엇인가?’라는 근본적인 질문에서 출발했다. 이 의문은 최근 휴머노이드 제어 분야의 핵심 화두인 ‘피지컬 AI(Physical AI)’와 맞닿아 있다. 피지컬 AI는 인공지능이 실제 물리 환경에서 상호작용하도록 만드는 기술로 사람이 직접 동작을 보여주면 로봇이 이를 데이터로 학습해 재현하는 ‘모방학습(Imitation Learning)’이 대표적인 접근법으로 활용된다. 문제는 모방학습 연구를 위해 인간의 움직임을 정밀하게 따라 할 로봇 하드웨어가 필수적이라는 점이다. 하지만 실제 연구 현장에서 쓰이는 로봇팔은 개인이 접근하기 어려울 정도로 가격이 매우 높다. 특히 인간의 손은 25개의 뼈와 30개 이상의 관절로 이루어진 복잡한 구조체인 만큼 이를 정밀하게 재현하려면 단일 로봇 손 제작에만 수백만 원 이상의 비용이 투입되는 것이 현실이다. 아이로봇팀은 경제적·기술적 장벽을 극복하기 위해 저예산 환경에서도 구현 가능한 ‘동작 모방 로봇팔’ 제작에 도전했다. 학생들은 단순히 이론에 머무르지 않고 설계부터 모델링, 회로 구성, 부품 제작에 이르는 전 과정을 직접 수행하며 휴머노이드 제어의 난제를 몸소 확인하고자 했다. 이 과정에서 비용 절감을 위해 최신 오픈소스 기술과 3D 프린팅을 적극적으로 도입했다. 동시에 인간의 팔꿈치 굽힘, 손목의 회전과 굴곡, 손가락 움직임 등 핵심적인 동작을 중심으로 구조를 최적화함으로써 시스템의 효율성을 높였다. 비전 인식과 오픈소스의 결합… “거울처럼 따라 하는 로봇팔” 아이로봇팀이 선보인 ‘실시간 동작 모방 로봇팔 시스템’은 별도의 웨어러블 센서나 고가의 장비가 필요 없다. 오직 카메라(웹캠) 하나만으로 사용자의 움직임을 정확히 포착한다. 시스템은 사람의 동작을 인식부터 제어까지 단계적으로 처리하는 정교한 데이터 구조를 기반으로 작동한다. 먼저 구글의 AI 프레임워크인 ‘미디어파이(MediaPipe)’가 카메라 영상 속 사용자의 팔꿈치, 손목, 손가락 마디 등 주요 관절의 위치를 파악해 실시간 좌표 데이터로 변환한다. 추출된 데이터는 로봇용 오픈소스 플랫폼인 ‘ROS2(Robot Operating System 2)’를 통해 분석된다. ROS2는 입력된 좌표를 로봇 관절의 각도 값으로 계산하여 정밀한 제어 신호를 생성하는 시스템의 ‘두뇌’ 역할을 수행한다. 최종적으로 이 신호는 소형 제어 장치인 ‘아두이노 메가(Arduino Mega)’로 전달되어 서보모터와 스텝모터를 구동한다. 힘이 필요한 팔꿈치와 손목에는 스텝모터를 미세한 조절이 필요한 손가락 마디에는 서보모터를 배치해 사람 팔의 물리적 특성을 그대로 반영하도록 했다. 이러한 일련의 과정이 실시간으로 이뤄지면서, 로봇팔은 사용자의 팔 움직임과 손가락의 미세한 굽힘까지 마치 거울을 보는 듯 즉각적으로 재현한다. 사람의 움직임을 인식·연산하는 소프트웨어와 이를 실제 동작으로 구현하는 하드웨어가 실시간으로 연결된 구조는 개발 과정에도 그대로 투영됐다. 로봇팔 설계와 제작을 맡은 이윤수 학생과 비전 인식·제어 소프트웨어를 담당한 이주찬 학생은 설계 초기 단계부터 제어 로직과 물리적 구조를 하나의 통합된 시스템으로 놓고 함께 점검했다. 소프트웨어의 연산 결과가 실제 하드웨어 동작으로 정확히 이어지도록 조율한 협업 방식은 로봇팔의 하드웨어와 소프트웨어가 하나로 작동하는 시스템으로 완성하는 데 중요한 역할을 했다. 실제 아이로봇팀이 제작한 로봇팔의 모습 아이로봇팀의 성과는 상용 장비나 고가의 센서에 의존하던 기존 방식에서 벗어나 오픈소스와 창의적 설계만으로 수준 높은 로봇 시스템을 구현했다는 점에서 그 의의가 크다. 특히 단순히 외형적 동작을 흉내 내는 수준을 넘어 복잡한 관절 각도를 실시간으로 연산해 반응 속도를 극대화한 점 역시 돋보였다. 이주찬 학생은 “이번 프로젝트에서 저예산 환경에서도 충분히 정교한 로봇 시스템을 구현할 수 있다는 점을 확인했다”고 말했다. 이어 이윤수 학생은 “이번 기술이 향후 위험 지역 원격 작업이나 환자 재활 보조 등 다양한 산업·의료 현장에서 실질적인 도움을 주는 방향으로 활용되길 기대한다”고 밝혔다.
2025.12.24 -
연구/산학
‘2025 대학 연구지원 체계 평가’ 최고 등급
경희가 과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원에서 진행하는 ‘2025 대학 연구지원 체계 평가’에서 최고 등급인 A등급을 받았다. 연구책임자의 행정 부담 최소화 학교 지원 확약 원스톱 서비스 도입 경희가 과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원에서 진행하는 ‘2025 대학 연구지원 체계 평가’에서 최고 등급인 A등급을 받았다. 이번 평가는 전국 155개 대학을 대상으로 진행됐고, 최종 7개 대학이 A등급을 받았다. 이번 결과로 대학 간접비 산출 비율이 조정돼 간접비 수익 증가가 예상된다. 연구자 애로사항 상시 모니터링 통한 연구지원 만족도 개선 평가 지표는 △연구지원 조직의 운영 역량 △연구자의 처우개선 정도 △연구비 집행의 투명성 △연구제도 운영의 합리성 △연구자 애로사항 등 5가지다. 경희는 모든 평가 지표에서 높은 점수를 받으며 연구지원 체계의 우수성을 입증했다. 이와 같은 성과는 연구, 산학협력, 창업 프로세스 기능을 연계한 선순환 거버넌스 구축에서 비롯됐다. 특히 연구책임자의 행정 부담을 최소화하기 위해 도입한 원스톱 서비스가 우수사례로 뽑혔다. 산학협력단 R&D 기획팀은 대형 연구 사업 수주에 필요한 학교 지원 확약 과정을 총괄해 절차를 간소화했다. 원스톱 서비스 도입 이후 사업 지원 건수는 전년 대비 102%, 업무 대응 건수는 136% 증가했다. 이 외에도 종이 없는(Paperless) 행정, 학생 인건비 기관 단위 시스템 전환 등 연구 행정의 편의성 개선을 위한 노력을 인정받았다. 연구자의 애로사항을 상시 모니터링하고, 제도 개선에도 적극 대응했다. 교원이 연구기획에 온전히 집중할 수 있도록 연구지원 체계를 구축한 결과 연구지원 서비스 만족도와 우수사례에서 높은 점수를 기록할 수 있었다. 연구지원 체계는 교원 만족도 향상뿐만 아니라, 산학협력단 역대 최대 실적 예측이라는 성과로도 이어졌다. 산학협력단은 역대 최대 실적을 넘어 성과-투자-성과라는 선순환 구축을 위한 연구지원 체계 개선에 나설 계획이다. 대형 연구 사업 전 과정에 필요한 연구기획 업무별 담당자를 지정해 원스톱 서비스를 패키지로 제공하고, 대형 연구 사업에 선제적으로 대응하는 TF를 구축해 수주전에 적극적으로 참여할 방침이다. 홍인기 산학협력단장은 “산학협력단은 이번 평가 결과에 안주하지 않고 감점 영역을 보완하는 한편 강점을 강화하기 위해 유관부서와의 협력을 이어갈 것”이라고 말했다.
2025.12.24