[대학 뉴스브리핑] 서강대·가톨릭대·연세대

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[아시아타임즈=양혜랑 기자] 서강대학교의 AI 반도체·메모리·에이전트 핵심 기술 연구 3건이 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 개인기초사업 신진연구 과제에 선정됐다. 가톨릭대학교가 청년 취업 지원 강화를 위해 상담심리 전문성을 접목한 고용서비스 협력에 나섰다. 연세대학교 화학과 연구팀이 유기 분자의 배열과 길이에 따라 빛 에너지의 이동 방식이 달라진다는 사실을 규명했다.

김시현·김장생·김태훈 서강대 교수, 한국연구재단 신진연구 사업 선정

서강대 전경. (사진=서강대)

서강대학교는 김시현 전자공학과 교수, 김장생 시스템반도체공학과 교수(이상 유형 B), 김태훈 가상융합전문대학원 교수(유형 A)가 과학기술정보통신부와 한국연구재단 주관관 개인기초사업 신진연구 사업에 선정됐다고 30일 밝혔다.

김시현 교수 연구팀은 '멀티레벨 컴퓨트 인 메모리를 위한 모자이크 강유전체램 개발'을 주제로 연구하게 된다. 본 연구개발과제를 통해 연구팀은 소재 및 단위 공정 개발부터 셀·어레이 제작, 그리고 매크로 및 시스템 레벨의 성능 검증까지 아우르는 전주기적 연구를 수행하게 된다. 신소자 기술 개발을 통해 대규모 인공지능 연산을 위한 메모리의 에너지 소모, 성능, 비용 문제를 획기적으로 해결할 솔루션을 제시할 예정이다.

김장생 교수 연구팀은 '대규모 LLM 추론을 위한 초광대역·저전력·고신뢰성 HBF 向 차세대 3D IGZO FeAND 어레이 개발'을 주제로 연구하게 된다. 이번 연구는 차세대 AI 반도체 시스템에서 요구되는 대용량·초광대역 메모리 기술의 새로운 방향을 제시하고, 대규모 AI 추론의 병목으로 지적되는 가중치 접근 문제를 저전력·고효율 구조로 해결할 수 있는 기반을 마련할 것으로 기대된다. 또한 관련 핵심 기술의 선제적 확보를 통해 AI 반도체와 차세대 메모리 융합 분야에서 국내 기술 경쟁력 강화와 산업적 확장에 기여할 것으로 전망된다.

김태훈 교수 연구팀은 '자율 검증 메커니즘을 탑재한 환각없는 온디바이스 1인칭 멀티모달 AI 에이전트 개발'을 주제로 연구하게 된다. 이번 연구는 1인칭 온디바이스 멀티모달 에이전트의 신뢰성을 정량화하고 제어하는 한국형 프레임워크를 제시한다. 고도화된 1인칭 맥락 이해 기술은 시각 장애인이나 노인 등 인지적 약자를 위한 지능형 보조 기술로 확장될 수 있다. 더불어 클라우드 의존도를 낮추고 엣지 환경에서 프라이버시를 보호하며 동작함으로써 국방, 의료, 산업 현장 등 다방면에서의 안전성 확보와 국내디바이스 AI 기술 자립에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

가톨릭대, 상담·보육·평생교육 인적자원개발위원회와 청년 고용서비스 고도화 위해 맞손

지난 25일 가톨릭대에서 열린 '청년 고용서비스 발전을 위한 업무협약(MOU)'에서 참석자들이 기념 촬영을 하고 있다. (사진=가톨릭대)

가톨릭대학교 인재개발처는 지난 25일 가톨릭대 안드레아관 CUK성공허브에서 상담·보육·평생교육 인적자원개발위원회와 '청년 고용서비스 발전을 위한 업무협약(MOU)'을 체결했다고 30일 밝혔다.

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이번 협약은 양 기관이 긴밀한 협력관계를 바탕으로 상호 발전을 도모하고, 상담심리 분야의 전문성을 청년 고용서비스와 접목해 취업진로 지원의 내실을 다지기 위해 마련됐다.

이를 위해 양 기관은 △취업진로 컨설턴트의 전문 상담 역량 강화 및 특화 교육 △맞춤형 취업진로 상담 프로그램 운영 △상담심리 분야 전문가 네트워크 구축 및 정보 교류 등을 공동 추진하기로 했다.

김동호 연세대 교수팀,  분자 집합체에서 빛의 에너지 경로 조절

연구자 사진. (사진=연세대)

김동호 연세대학교 화학과 명예특임교수 연구팀은 독일 뷔르츠부르크(Wurzburg) 대학 Frank Wurthner 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 유기 분자의 배열에 따라 빛 에너지 이동 방식이 달라질 수 있음을 30일 밝혔다.

우리 몸을 구성하는 단백질이나 DNA 같은 생체 고분자는 수많은 아미노산이나 뉴클레오타이드가 특정한 순서로 연결돼야만 고유한 구조와 기능을 발휘한다. 그러나 지금까지 빛과 전자의 성질을 이해하기 위해 사용된 인공 분자 모델은 주로 두 개의 분자 단위(이합체)에 의존해 왔다. 그러나 이러한 단순 모델이 실제 물질의 복잡한 광학적·전자적 기능을 충분히 설명할 수 있는지에 대해서 오랫동안 의문이 제기됐다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 빛을 흡수하고 방출하는 염료 분자들을 여러 개 연결한 '폴더머(foldamer)' 계열 분자를 새롭게 개발했다. 연구팀은 두 개의 분자부터 시작해 최대 14개까지 단계적으로 길이를 늘여가며 정밀하게 합성하는 데 성공했다. 이를 통해 분자의 길이가 증가함에 따라 빛과 상호작용 하는 성질이 어떻게 변화하는지를 체계적으로 규명했다.

특히 염료 분자가 약 4~6개 이상 연결되면 형광 특성이 급격히 변화하는 현상이 관찰됐다. 형광 스펙트럼이 더욱 선명해지고, 빛을 내는 효율(양자수율)은 이합체의 약 47%에서 14개 연결된 분자의 경우 최대 75%까지 증가했다. 이는 단순한 분자 수 증가를 넘어, 여러 개의 여기 상태가 상호작용 하는 '다중 여기(multiexciton) 상태'가 형성되며 엑시톤의 생성과 이동 방식이 근본적으로 변화했음을 시사한다.

이 결과는 기존에 널리 사용돼 온 단순 이합체 모델이 실제 고체 상태 물질의 광학적·전자적 특성을 설명하는 데 근본적인 한계가 있음을 보여주는 중요한 성과다. 동시에 분자의 길이와 배열을 정밀하게 조절함으로써 차세대 광전자 소재나 분자 기반 전자선로(supramolecular wire)와 같은 새로운 기술 개발로 이어질 가능성을 제시한다.

이번 연구는 미세한 분자 구조 설계만으로도 빛을 흡수해 생성되는 엑시톤(exciton)의 거동을 정밀하게 제어할 수 있음을 실험적으로 입증했다는 점에서 의미가 크다. 엑시톤은 빛을 흡수한 분자 내에서 생성되는 에너지 운반체로, 태양전지, 발광소자, 광촉매 등 다양한 첨단 광전자 소자의 핵심 역할을 한다. 그러나 그 움직임은 매우 빠르고 복잡해 원하는 방향으로 제어하기가 쉽지 않았다.

연구팀은 공명 라만 분광법과 초고속 시간 분해 분광 기술을 활용해 분자의 길이가 증가함에 따라 다중 엑시톤 상태가 형성되고 그 거동이 변화하는 과정을 직접 관찰했다. 이를 통해 분자의 이차 구조와 엑시톤 동역학 사이의 명확한 인과관계를 규명하는 데 성공했다.

이번 연구 성과는 세계적인 종합 화학 분야 권위 학술지 '네이처 케미스트리(Nature Chemistry)' 최신 호에 게재됐다.