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백서인 교수 연구팀, 분자동역학 시뮬레이션을 통해 이산화탄소-포름산 전환 반응 메커니즘 규명

2026.06.10 Views 75

백서인 교수 연구팀, 분자동역학 시뮬레이션을 통해 이산화탄소-포름산 전환 반응 메커니즘 규명, 국제 저명 학술지 Angewandte Chemie International Edition 게재 2026.05.29 본 연구에서 제안한 이산화탄소-포름산 전환 메커니즘     □ 고려대학교(총장 김동원) KU-KIST 융합대학원 백서인 교수 연구팀이 전기화학적 이산화탄소 환원 반응 환경에서 포름산 전환 반응의 원자 수준 메커니즘을 규명하였다.   □ 이번 연구 성과는 독일화학회에서 발행하는 세계적인 화학 저널인 ‘Angewandte Chemie International Edition (IF=17.0)’ 온라인에 2026년 5월 15일 게재됐다. *논문명: Bifurcation of *COOH Pathway Determines HCOOH Formation in CO2 Electroreduction on Bismuth *DOI: 10.1002/anie.2216222 *URL: http://doi.org/10.1002/anie.2216222   □ 전기화학적 이산화탄소 환원 반응(CO2RR)은 대기 중 이산화탄소를 고부가가치 화합물로 전환함으로써 탄소 중립을 실현케 하는 차세대 핵심 에너지 기술이다. 특히 포름산(HCOOH)은 높은 에너지 밀도와 수소 저장체로서의 활용성 덕분에 유망한 생성물로 꼽히며, 비스무트(Bi) 기반 촉매는 높은 활성과 선택성을 보여 강력한 후보로 연구되어 왔다. 그러나 비스무트 표면에서 이산화탄소가 포름산으로 전환되는 근본적인 원자 수준의 반응 메커니즘은 여전히 명확히 규명되지 않고 모호하게 남아있었다.   □ 연구팀은 이러한 메커니즘적 모호성을 해소하고자 물 분자, 반응 중간체, 그리고 전해질 양이 등 계면 인자를 통합적으로 고려한 분자동역학 시뮬레이션을 수행하였다. 정교하게 설계된 촉매의 전극-전해질 계면 모델을 바탕으로, 다양한 반응 경로를 정량적으로 분석함으로써, 기존의 지배적인 통념을 뒤집는 새로운 메커니즘을 밝혀내었다.   □ 분석 결과, 기존에 정설로 받아들여지던 산소 결합형 중간체(*OCHO) 형성 경로는 실제 동역학적으로 억제되어 있음을 확인하였다. 대신 통상적으로 일산화탄소(CO) 생성의 주요 경로로만 알려져있던 탄소 결합형 중간체인 *COOH 생성 경로가 실제로는 포름산 전환을 주도하는 핵심 경로임을 규명하였다. 특히, 시뮬레이션으로 예측된 *COOH 중간체의 존재를 실제 실험적 분광 분석을 통해 성공적으로 검출하여 이론의 신뢰성을 극대화하였다.   □ 이번 연구는 정적인 열역학 계산의 한계를 극복하고, 실제 전극 계면 환경과 전압 효과를 반영한 분자동역학 시뮬레이션을 도입하여 모델링의 현실성을 극대화하였다.   □ 연구팀은 “이번 연구는 실제 반응 환경을 정밀하게 모사한 동역학 시뮬레이션과 실험적 검증을 결합하여, 복잡한 촉매의 반응 메커니즘을 원자 수준에서 밝혀냈다는 데 큰 의의가 있다.”라며 “구축된 연구 플랫폼은 향후 다양한 촉매 반응을 원자 수준에서 이해하고 예측하는 연구에 폭넓게 적용될 것”이라고 밝혔다.   □ 본 연구는 한국연구재단의 나노소재기술개발사업, 신진연구, 글로벌 기초연구실지원사업, 국가연구소사업 (RS-2024-00448287, RS-2025-00513832, RS-2025-02214715, RS-2025-16063688), 고려대학교의 연구과제 지원 및 한국과학기술정보연구원의 슈퍼컴퓨팅 자원 지원으로 수행됐다  

2026학년도 1학기 성적 처리 일정 안내

2026.06.08 Views 153

2026학년도 1학기 KU-KIST융합대학원 성적처리 일정 안내   성적 공시 및 정정 일정 구분 일정 성적입력 2026년 6월 15일(월) 09:00 ~ 7월 1일(수) 09:00 성적공시 및 정정 2026년 7월 1일(수) 10:00 ~ 2026년 7월 7일(화) 16:00 성적확정 2026년 7월 8일(수) 11:00   유의사항 1) 성적공시 전 수강소감설문에 응답완료 후 성적조회를 할 수 있습니다. (KUPID > 학적/졸업 > 성적사항 > 수강소감평가) 조회 후 이상이 있을 경우 반드시 정정기간 내에 담당교수/강사에게 확인(정정)을 하시기 바랍니다.  2) 일반대학원 외국인 대학원 재학생은 [범죄예방교육] 및 [인권과 성평등 교육] 미이수 시 26학년도 1학기 성적조회가 제한되므로 사전에 필히 이수하시기 바랍니다.    3) 성적조회 URL : 성적조회시스템 (https://record.korea.ac.kr) 4) 성적조회 로그인     ※ 고려대학생 - 사용자ID : 학번 / 비밀번호 : KUPID비밀번호     ※ 학점교류생 - 사용자ID : 고려대 임시 학번 / 비밀번호 : KUPID비밀번호 5) ‘I’학점으로 공시된 성적은 정정 마감일 이후에는 ‘F’학점으로 처리되오니, 반드시 정정 기간 내에 담당교수(강사)에게 확인(정정)을 하시기 바랍니다. 6) 「부정청탁 및 금품등 수수의 금지에 관한 법률」 제5조 내지 제7조에 근거, 교강사에게 대면(또는 온라인)으로 학생 본인(또는 제3자)이 채점상의 오류가 없음에도 성적변경(상향 또는 하향)을 요청하는 것은 부정청탁에 해당하며, 2회 이상 동일한 부정청탁을 받은 교원 및 강사의 경우 학교에 신고의무가 발생하므로, 성적확인 요청 외 성적변경 요청은 삼가바랍니다.

2026년 박사우수장학금(이공계) 신규장학생 선발 안내

2026.06.02 Views 326

2026-1 한국장학재단 박사우수장학금(이공계) 장학생 추천 안내   한국장학재단에서는 이공계 고급 연구인력을 확보하고자 박사우수장학금(이공계) 장학금 수혜자 추천을 요청하였습니다. 관심있는 학생은 첨부의 안내문을 숙지하신 후 추천에 필요한 서류를 6월 10일(수)까지 KU-KIST융합대학원 행정팀으로 제출하여 주시기 바랍니다.   가. 장학금 명칭 : 박사우수장학금(이공계) 유형 1) 박사 신입 : 2026학년도 1학기 이공계열 박사과정 신입생(2026년 3월 입학자) 유형 2) 박사 재학 : 2025학년도 2학기를 이수한 이공계열 2026학년도 1학기 박사과정 재학생, 석박통합과정 4학기 이상 재학생   다. 추천 가능 인원 : KU-KIST융합대학원 박사 신입 1명, 박사 재학 1명 총 2명   라. 지원 금액: 학기당 375만원(연간 750만원, 생활비성) 1) 최대 8학기 내에서 정규학기까지 지원 (예: 통합과정학생으로 기이수한 학기가 4학기인 경우 최대 4학기간 지원 가능)   마. 지원 자격 1) 대한민국 국적의 국내 일반대학원/전문대학원 이공계열 전일제(full-time) 박사과정생으로 ① 2026-1학기 기준 박사과정 신입학 또는 재학중이며 잔여학기 1학기 이상인 자 또는, ② 2026-1학기 기준 통합과정 재학중이며 4학기 이상 기이수하고 박사진입시험을 통과한 자 2) 4대보험 가입 여부 확인 결과 미취업 상태인 자   바. 성적 요건 1) 박사 신입생 : 국내·외 석사 졸업성적 총평균 백분위 87점 이상 또는 3.5/4.5(3.3/4.3)이상 2) 박사 재학생 : 박사과정 총평균 성적 백분위 87점 이상 또는 3.5/4.5(3.3/4.3)이상 또는, 국내·외 석사 졸업성적 총평균 백분위 87점 이상 또는 3.5/4.5(3.3/4.3)이상   사. 선발 제외 대상: 1) 학부 과정에서 한국장학재단 학자금 수혜 후 중복지원 반환의무를 이행하지 않은 자 2) 대학원 대통령과학장학금, 석사우수장학금(이공계) 수혜 대상자 3) 수료생(수료연구재학생 포함) 추천 불가   아. 선발 평가항목 연구활동 우수성(40%), 학업·연구계획(20%), 사회공헌활동 계획(20%), 성적(10%), 경제적수준 (10%) (한국장학재단 배점표에 의함.)   자. 제출 서류 ① 2025학년도 2학기 성적증명서(신입생 제외) ② 석사 성적증명서, 졸업증명서(신입생) ③ 4대보험 가입증명서 ④ 연구활동 실적서(붙임1) ⑤ 학업연구 계획서(붙임1) ⑥ 사회활동 기여 계획서(붙임1) ⑦ 개인정보 수집 및 이용동의서(붙임1) ⑧ 신청인 동의서(붙임1) ⑨ 기초생활수급자·차상위계층 증명서(해당자만 제출) ⑩ 평가항목 배점표(붙임2 성적기준(GPA), 경제사정증빙 기재 후 본인서명하여 제출)   차. 장학금 수혜자 확정 절차 안내 ① KU-KIST융합대학원 배정된 인원 내에서 장학생 추천 대상자 선발 및 명단제출 (6.12일까지) ② 선발된 학생이 장학재단 홈페이지에 국가우수장학금 > 박사우수장학생(이공계) 신청서 제출 ③ 온라인 신청 완료한 학생에 대해 장학재단 홈페이지에서 대학원이 “장학생 추천” 제출 ④ 장학재단에서 적격성 여부 등 검토 및 심사하여 신규 장학생 최종 확정  

이승우 교수, Nano Letters지 논문 발표: 2차원 반도체 태양전지의 열역학적 근본 효율 한계와 설계 원리 제시

2026.06.02 Views 171

이승우 교수, Nano Letters지 논문 발표: 2차원 반도체 태양전지의 열역학적 근본 효율 한계와 설계 원리 제시   고려대학교 KU-KIST융합대학원 & 공과대학 융합에너지공학과 이승우 교수는 전이금속 칼코겐화합물(TMD) 기반 태양전지가 기존 태양전지의 이론 한계를 넘어설 수 있는 열역학 조건을 통합적으로 분석하였다. 본 단독 연구 결과는 2026년 5월 27일 세계적 나노과학 학술지인 Nano Letters지에 게재 승인되었다. 태양전지는 햇빛을 전기로 바꾸지만, 모든 빛의 에너지를 다 쓰지는 못한다. 에너지가 너무 낮은 빛은 흡수되지 못하고, 에너지가 높은 빛은 남는 에너지가 열로 사라진다. 이처럼 열로 버려지는 손실은 태양전지 효율을 가로막는 가장 근본적인 장벽 중 하나다. TMD는 원자 몇 층 두께로 만들 수 있는 2차원 반도체로, 얇고 유연하면서도 빛과 강하게 상호작용한다. WSe2, MoS2, MoTe2와 같은 소재는 두께에 따라 빛 흡수와 밴드갭이 달라져 초박막·유연 태양전지의 유망한 후보로 주목받아 왔다. 그러나 어떤 TMD가, 어떤 두께에서, 어떤 손실 제어 조건일 때 실제로 유리한지는 명확한 지도가 부족했다. 이번 연구는 차세대 고효율 태양전지에서 자주 언급되는 두 가지 아이디어를 한 계산틀 안에서 비교했다. 하나는 고에너지 빛 한 개가 전자-정공 쌍을 여러 개 만들게 하는 ‘캐리어 증폭(Carrier multiplication, CM)’이고, 다른 하나는 전하가 열로 식기 전에 남는 에너지를 전압으로 회수하는 ‘핫캐리어(Hot carrier, HC) 추출’이다. 핵심 결론은 두 기술을 단순히 더한다고 효율이 무한히 올라가지는 않는다는 점이다. 캐리어 증폭과 핫캐리어 추출은 모두 같은 ‘남는 빛 에너지’를 활용하기 때문에, 냉각 손실이 전혀 없는 이상적 한계에서는 서로 독립적인 보너스가 아니다. 이 연구는 같은 에너지를 중복 계산하지 않도록 열역학적으로 일관된 ‘에너지 장부’를 제시했다. 계산 결과, 빛을 충분히 흡수하는 두꺼운 TMD 흡수층에서는 기존 Shockley-Queisser 한계의 최적 밴드갭인 약 1.3 eV가 캐리어 증폭·핫캐리어 조건에서는 약 1.0 eV 쪽으로 이동했다. 이는 MoTe2처럼 밴드갭이 좁고 빛 흡수가 강한 TMD가 차세대 고효율 설계에 더 유리할 수 있음을 의미한다. 반면 단층 TMD에서는 상황이 달랐다. 단층 소재는 원자 한 층 수준으로 얇아 빛을 흡수하는 양이 적고, 캐리어 증폭에 필요한 매우 높은 에너지의 햇빛도 제한적이다. 따라서 단층 TMD에서 캐리어 증폭만으로 큰 효율 향상을 기대하기는 어렵고, 빛 흡수를 넓은 파장대에서 키우는 광학 구조가 먼저 필요하다는 결론을 얻었다. 본 연구는 TMD 태양전지의 효율 향상을 위해 좁은 밴드갭 소재 선택, 충분한 빛 흡수, 전하 냉각 억제, 에너지 선택성 접촉 설계가 함께 필요하다는 설계 원리를 제시한다. 향후 초박막·유연 태양전지, 반투명 태양전지, 반데르발스 이종접합 소자의 효율 한계를 평가하는 기준으로 활용될 것으로 기대된다.   -    저자정보: 이승우 교수(단독 저자 및 교신저자, 고려대학교 KU-KIST융합대학원, 공과대학 융합에너지공학과, 바이오마이크로시스템기술학과) -    논문명: Fundamental Efficiency Limits of Transition-Metal Dichalcogenide Solar Cells with Carrier Multiplication and Hot-Carrier Effects -    논문게재지: Nano Letters (2026년 5월 27일 In press, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c02055)   [그림 1] 차세대 TMD 태양전지 효율 향상 전략 개념도.  고에너지 빛 하나가 여러 전하쌍을 만드는 캐리어 증폭과, 전하가 열로 식기 전에 여분 에너지를 뽑아내는 핫캐리어 추출을 하나의 틀에서 비교하였다.   [그림 2] 밴드갭과 냉각 손실에 따른 이론 효율 지도.  TMD 태양전지의 효율은 단순한 두께 증가보다 밴드갭 선택과 전하 냉각 억제에 크게 좌우되며, MoTe2처럼 약 1.0 eV에 가까운 좁은 밴드갭 물질이 유리함을 보여준다.     [그림 3] 저자정보. 이승우 교수(단독 및 교신저자, 고려대학교).

이승우 교수팀, PNAS지 논문 발표: 색소 없이 선명한 모든색을 구현하는 에너지세이빙 구조색 페인트 개발

2026.05.28 Views 198

이승우 교수팀, PNAS지 논문 발표: 색소 없이 선명한 모든색을 구현하는 에너지세이빙 구조색 페인트 개발   고려대학교 KU-KIST융합대학원/공과대학 융합에너지공학과 이승우 교수팀은 금-실리카 나노입자와 빛 산란 설계를 결합하여, 염료 없이도 빨강·초록·파랑을 “빛을 반사하여” 선명하게 표현할 수 있는 “구조색 페인트”를 개발하였다. 특히 기존 구조색 소재에서 가장 구현하기 어려웠던 선명한 빨간색을 보는 각도에 거의 상관없이 나타내는 데 성공하였다. 본 연구 결과는 2026년 5월 27일 세계적 학술지인 미국국립과학원회보 (Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS))지에 게재 승인되었다. 구조색은 나비 날개나 공작 깃털처럼 색소(dye, 염료분자)가 아니라, 아주 작은 구조가 빛을 골라 반사하면서 만들어지는 색이다. 기존 페인트와 다르게 태양광을 흡수하지 않고 반사하여 색을 내기 때문에 건물/차량 내부 온도 상승을 효과적으로 억제하여 에너지세이빙 효과를 기대할 수 있다. 더불어 색소를 쓰지 않아 색이 바래거나 화학 염료가 흘러나오는 문제를 줄일 수 있어 차세대 색 구현 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존 구조색은 보는 방향에 따라 색이 무지갯빛처럼 바뀌거나, 특히 빨간색이 분홍색 또는 흰색처럼 탁해지는 한계가 있었다. 빨간색 구조색이 어려운 이유는 나노입자 하나하나가 파란빛을 강하게 흩뿌리는 성질 때문이다. 빨간색을 만들려면 긴 파장 영역의 빛만 잘 반사되어야 하지만, 입자에서 새어 나오는 파란 배경빛이 함께 섞이면 색이 흐려진다. 연구팀은 이 문제를 “파란빛은 줄이고, 필요한 빨간빛은 남기는” 방식으로 해결하였다. 연구팀은 약 20 nm 크기의 금 중심부와 실리카 껍질로 이루어진 금-실리카 코어-쉘 나노입자(Au@SiO2)를 자외선으로 굳는 투명 수지 안에 분산시켰다. 금 중심부는 500 nm 이하의 짧은 파장, 즉 파란빛 영역을 선택적으로 흡수해 불필요한 파란 배경빛을 줄이고, 수지는 실리카와 굴절률을 맞춰 빛이 여기저기 흩어지는 현상을 억제한다. 또한 소금 농도를 조절해 입자들이 완전히 규칙적인 결정이 아니라, 유리처럼 무질서하지만 가까운 거리에서는 질서를 갖는 “광자유리” 구조를 형성하도록 하였다. 그 결과 230 nm 크기의 금-실리카 입자를 이용한 필름은 600~800 nm의 붉은빛 영역에 반사광을 집중시켜, 파란빛 섞임이 거의 없는 선명한 빨간색을 구현하였다. 입자의 크기를 160 nm, 180 nm, 230 nm로 조절하면 파랑, 초록, 빨강 색을 만들 수 있어 가시광 전 영역의 구조색 팔레트를 구현할 수 있다. 이 구조색 소재는 액체 수지 형태로 보관하고 칠할 수 있으며, 붓으로 그림을 그린 뒤 자외선으로 빠르게 굳히면 대면적 코팅과 정교한 다색 그래픽을 만들 수 있다. 연구팀은 야외 햇빛 아래에서도 색이 밝고 각도에 따라 크게 변하지 않는 것을 확인하였다. 본 기술은 친환경/에너지세이빙 색소 대체, 위조방지 표식, 장식용 코팅, 디스플레이 및 건축 외장재 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.   - 저자정보: 전유원 석사(공동제1저자), 이재원 박사(공동제1저자), 조용덕, 박민영, 김경수, 곽소율, 이승우 교수(교신저자, 이상 모두 고려대학교 소속) (총 7명) - 논문명: Metallodielectric photonic glass paints enable hyperchromatic, angle-independent structural color across the full visible spectrum - 논문게재지: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) (2026, Vol. 123, e2608405123, https://doi.org/10.1073/pnas.2608405123)   연락처: 교신저자 이승우 교수 010-3755-7942, email: seungwoo@korea.ac.kr  

이승우 교수팀, ACS Nano지 논문 발표: ‘카이랄’ 분자를 더 민감하게 구별하는 금 나노입자 센서 원리 규명

2026.05.26 Views 203

이승우 교수팀, ACS Nano지 논문 발표: ‘카이랄’ 분자를 더 민감하게 구별하는 금 나노입자 센서 원리 규명   고려대학교 KU-KIST융합대학원 & 공과대학 융합에너지공학과 이승우 교수팀은 성균관대학교 유필진 교수, 서울대학교 남기태 교수 연구팀과 함께, 왼손형과 오른손형 카이랄 분자를 더 민감하게 구별할 수 있는 키랄 나노광학 센서의 핵심 설계 원리를 규명하였다. 본 연구 결과는 2026년 4월 6일 세계적 나노과학 학술지인 ACS Nano (Impact Factor: 16.1)지에 출판되었다. 키랄성은 왼손과 오른손처럼 거울에 비친 모양이지만 서로 겹쳐지지 않는 성질을 말한다. 생체분자와 의약품에는 이러한 키랄성이 매우 흔하며, 같은 화학식의 분자라도 왼손형인지 오른손형인지에 따라 몸속에서 전혀 다른 작용을 할 수 있다. 따라서 두 형태를 빠르고 정확하게 구별하는 기술은 신약 개발, 의약품 품질 관리, 바이오 진단 분야에서 중요하다. 기존의 키랄 나노센서는 나노구조 자체의 광학 신호를 키우는 데 집중해 왔다. 그러나 신호가 가장 강한 “핫스팟”이 분자가 접근하기 어려운 곳에 있거나, 코팅층이 그 작은 틈을 막아버리면 실제 감지 성능은 크게 제한된다. 연구팀은 “분자가 들어갈 수 있는 키랄 나노갭을 유지하면서, 그 안의 빛을 더 강하게 만들 수 있는가”라는 질문에서 출발하였다. 연구팀은 나선형 금 나노입자(Helicoid-III)의 표면에 폴리스티렌-티올(PS-SH) 고분자를 약 1.5 nm 두께의 매우 얇은 층으로 입혔다. 이 층은 금 나노입자 표면을 따라 균일하게 형성되어 주변 굴절률을 조절하면서도, 분자가 드나들어야 하는 나노갭은 막지 않는다. 쉽게 말해, 빛을 더 잘 모아주는 “얇은 투명 외투”를 입혀 감지 공간은 열어둔 것이다. 전자현미경 기반 에너지 분석(TEM-EELS)과 3차원 전자기 시뮬레이션(FEM)을 통해, 표면 개질 입자(M-H3)의 키랄 나노갭에서 전기장, 자기장, 광학 헬리시티(빛의 손잡이성)가 강화됨을 확인하였다. 또한 L/D-proline, L/D-valine, L/D-phenylalanine과 같은 키랄 아미노산을 이용해 실제 감지 성능을 평가한 결과, M-H3는 기존 H3보다 더 큰 스펙트럼 이동을 보였고 최대 66% 높은 키랄 감지 민감도를 나타냈다. 이는 단순히 주변 굴절률이 바뀌어서가 아니라, 분자의 손잡이성과 나노입자의 키랄 빛장이 서로 선택적으로 상호작용했기 때문이다. 본 연구는 고가의 리소그래피 공정이나 복잡한 조립 과정 없이, 용액 속 나노입자만으로도 키랄 분자를 구별할 수 있는 실용적 설계 방향을 제시한다. 향후 키랄 의약품 분석, 생체분자 검출, 고감도 나노광학 센서 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.   -           저자정보: 김동현(공동 제1저자, 성균관대학교), 임은지(공동 제1저자, 고려대학교), 한정현·하인한(공동저자, 서울대학교), 남기태(교신저자, 서울대학교), 이승우(교신저자, 고려대학교), 유필진(교신저자, 성균관대학교) (총 7명) -           논문명: Specifying the Origin of Chiral Sensitivity through Conformal Nanogap Engineering in a Single Helicoid Gold Nanoparticle -           논문게재지: ACS Nano (2026년 4월 6일 online published, https://doi.org/10.1021/acsnano.6c01492)     [그림 1] 분자가 접근 가능한 키랄 나노갭 설계 개념도.  나선형 금 나노입자(Helicoid-III)의 표면에 초박막 고분자층을 균일하게 입혀, 키랄 분자가 나노갭에 들어갈 수 있는 통로는 유지하면서 빛의 손잡이성 신호를 강화하였다. [그림 2] L/D-proline 농도와 혼합 비율에 따른 키랄 감지 결과.  표면 개질 입자(M-H3)는 기존 H3보다 더 큰 스펙트럼 이동과 g-value(키랄 신호 세기) 변화를 보여, 왼손형·오른손형 분자를 더 민감하게 구별할 수 있음을 확인하였다. [그림 3] 저자정보. (좌측부터) 이승우 교수(교신저자, 고려대학교), 임은지 연구원(공동 제1저자, 고려대학교).

고려대-하버드, 표면 증강 라만 분광법과 인공지능 결합해 박테리아 고유의 분자지문 해석하는 진단기술 개발

2026.05.14 Views 311

고려대-하버드, 표면 증강 라만 분광법과 인공지능 결합해 박테리아 고유의 분자지문 해석하는 진단기술 개발     □ 고려대학교(총장 김동원) KU-KIST융합대학원 임동권 교수와 하버드 의과대학 도신호 교수 공동연구팀(제1저자 김영탁 박사)이 표면 증강 라만 분광법(surface-enhanced Raman scattering, SERS)과 인공지능(artificial intelligence, AI)을 융합해 박테리아 고유의 분자지문을 정밀하게 해석하여 14종 박테리아의 종류를 정확하게 특정할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 박테리아 동정에 가장 적합한 SERS 조건을 체계적으로 찾고, AI가 어떤 스펙트럼 특징을 근거로 판단하는지까지 설명할 수 있는 분석 체계를 함께 제시했다.   □ 이번 연구 성과는 나노과학 분야 국제학술지 ACS Nano 2026년 20권 18호에 게재됐으며, 해당 호의 표지논문으로 선정되었다. *논문명: Targeted Surface-Enhanced Raman Scattering for Highly Accurate Identification of Bacterial Species and Finding Spectral Signatures with Explainable Artificial Intelligence *DOI: 10.1021/acsnano.6c00119 *URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6c00119   □ 박테리아의 종류를 빠르게 정확히 알아내는 일은 패혈증과 같은 중증 감염에서 매우 중요하지만, 기존 배양 검사는 정확하더라도 결과를 얻기까지 시간이 걸린다. 이를 보완할 수 있는 방법 가운데 하나가 라만 분광법(Raman spectroscopy)이다. 라만 분광법은 빛을 이용해 물질의 고유한 분자 정보를 읽어내는 기술로, 박테리아마다 조금씩 다른 “분자지문”을 포착할 수 있다는 장점이 있다. 다만 원래 신호가 약하고 스펙트럼이 복잡해 실제 진단에 활용하기에는 한계가 있었다.   □ 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 금속 나노입자를 이용해 라만 신호를 증폭하는 표면 증강 라만 분광법(SERS)에 주목했다. SERS의 성능은 어떤 나노입자를 쓰는지, 그 표면에 어떤 리간드를 붙이는지, 또 어떤 빛의 파장을 사용하는지에 따라 크게 달라질 수 있다. 하지만 지금까지 박테리아 동정에 가장 효과적인 조합이 무엇인지는 충분히 알려지지 않았다. 또한 AI가 높은 정확도를 보여도 왜 그런 판단을 내렸는지를 해석하기 어려운 점 역시 중요한 한계였다.   □ 연구팀은 리간드, 나노입자, 파장 조건을 체계적으로 비교한 끝에, mannose를 입힌 금 나노입자(mannose-modified gold nanoparticles)와 532 나노미터(nm) 파장의 레이저 조합을 사용하는 경우 박테리아를 가장 정확하게 구분한다는 사실을 확인했다. Mannose는 박테리아 표면과의 상호작용을 유도하는 당 분자로, 이를 금 나노입자 표면에 붙이면 박테리아에서 나오는 신호를 더 선명하게 읽어낼 수 있다. 이 조건에서 심층학습 모델은 14종 박테리아 분류에서 96.1% 정확도를 기록했고, 효모·그람양성·그람음성의 3개 미생물 범주와 경험적 항생제 치료 5개 범주 분류에서도 98.6% 정확도를 보였다.   □ 연구팀은 단순히 AI의 정확도를 높이는 데 그치지 않고, AI가 박테리아를 구분할 때 스펙트럼의 어떤 부분을 중요하게 보는지도 함께 분석했다. 이를 통해 각 박테리아를 특징짓는 핵심 신호를 추려내고, 이를 일종의 ‘분자 바코드’ 형태로 정리했다. 복잡한 라만 스펙트럼을 보다 직관적으로 이해할 수 있게 해, AI가 왜 그런 판단을 내렸는지 설명할 수 있는 기반을 마련했다.   □ 특히 이번 연구는 단순히 “AI를 붙여 정확도를 높였다”는 수준을 넘어, 어떤 SERS 조건이 AI에 가장 잘 맞는지를 체계적으로 보여 주고, AI의 판단 근거까지 설명했다는 점에서 의미가 크다. 연구팀은 이번 성과가 패혈증과 같은 감염성 질환의 신속한 진단은 물론, 향후 라만 분광법과 AI를 결합하여 다양한 질환을 진단하는 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.   □ 도신호 교수는 “이번 연구는 표면 증강 라만 분광법과 AI를 함께 최적화해, 박테리아 고유의 분자지문을 더 정확하고 이해하기 쉬운 방식으로 해석할 수 있음을 보여 준 사례”라며, “앞으로 감염성 질환을 넘어 다양한 질환 진단으로 확장될 수 있는 차세대 진단기술의 기반이 되기를 기대한다”고 밝혔다.   □ 임동권 교수는 “나노입자를 이용한 표적형 SERS와 설명 가능한 AI를 결합함으로써, 기존에 복잡하고 해석이 어려웠던 박테리아 라만 스펙트럼을 보다 직관적이고 신뢰성 있게 분석할 수 있는 길을 제시했다”며, “향후 실제 임상 환경에 가까운 복잡한 검체 및 슈퍼박테리아 등의 구분도 가능한 정밀 진단 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.  

2026년도 국비유학(일반, 꿈나래, 기술기능인) 선발 공고

2026.05.08 Views 260

1. 선발 분야 및 분야별 인원 : 첨부 공고문 참조  2. 응시자격 : 첨부 공고문 참조    *이중국적자의 경우에는 유학기관 입학 전까지 외국국적을 포기하여야 함 3. 원서 제출 및 시험 일정     가. 응시원서 시스템 입력      : 26. 5. 7.(목) 10:00 ~ 5. 20.(수) 10:00까지   나. 서류 등기우편 제출       : 26. 5. 21.(목) 도착분까지 접수(등기우편 외 접수 불가)     다. 1차 서류전형 합격자 발표 : 26. 6. 22.(월) 16:00 이후     라. 2차 면접시험               : 26. 7. 10.(금)     마. 최종 합격자 발표          : 26. 7. 20.(월) 16:00 전후     바. 합격자 교육                : 26. 7. 24.(금) - 합격자에 한하여 세부사항 추후 통보 4. 고려대 총장직인 신청   - 신청기간 : 2026. 5. 7.(목) 13:00 ~ 5. 18.(월) 15:00 (직인처리를 위하여 기일 엄수)    *직인 신청 기간 미엄수로 인한 책임은 지원자 본인에게 있음    - 신청방법 : 이메일신청(outasia.oceania@korea.ac.kr) [제목 : '국비유학생 추가 선발 시험 신청(본인성명)'으로 명시]   - 파일은 1개의 PDF 파일로 제출, 파일명 "(학부)학번 성명"로 제출!   - 대상       : 국비유학생 선발시험에 응시하는 고려대 학부 졸업생   - 제출 서류 : 응시원서, 수험표, 고려대 졸업증명서 및 성적표(반드시 온라인 지원 후 신청!, 응시원서에 서명 필수!)   - 총장 직인 날인은 이메일로 먼저 신청하면 내부 허가를 득하기까지 시간(2~3일)이 소요됩니다. 총장 직인 날인 email 신청 후, 총장직인 허가 완료 사실을 개별적으로 연락 받은 다음 원본서류를 지참하여 방문, 원본서류에 총장직인 날인 받으시기 바랍니다. (방문가능시간 : 평일 9:00~17:00 (점심시간 12:00-13:00), 동원글로벌리더십홀 지하1층 국제교류팀)   - 유의사항    1) 총장직인을 신청하기 전에 온라인 지원을 마치고 해당 자료를 출력하여 직인 신청하시기 바랍니다.       (온라인 지원 후 출력해야 접수번호가 발급됨)    2) 반드시 총장직인 신청 전 응시원서에 본인 서명을 마친 후 직인을 신청하시기 바랍니다.    3) 5/7 ~ 5/8 15:00PM 기간 내에 직인 신청 시 5/13(수) 오전에 직인 허가가 완료됩니다.    4) 5/11 ~ 5/14 15:00PM 기간 내에 직인 신청 시 5/18(월) 오전에 직인 허가가 완료됩니다.    5) 5/14 15:00PM 이후 ~ 5/18 15:00PM 기간 내에 직인 신청 시 5/19(화) 오후에 직인 허가가 완료됩니다.    *위와 같이 신청 시기로부터 총장 직인 날인 내부 허가를 득하는 데 시간이 걸리는 점을 감안하여,      가급적 시간적 여유를 충분히 두고 미리 신청하시기 바랍니다.   5. 문의   - 선발시험 관련 문의  : kscholar@korea.kr, 02-3668-1374~5   - 시스템 장애 문의    : 02-3668-1374~5   - 총장 직인 신청 관련 문의 : 고려대학교 국제처 국제교류팀 kuoia@korea.ac.kr   6. 추가 참고사항 * 지원자 작성 양식은 선발시험 공고 파일 뒷부분에 포함되어 있음 붙임 :  1. 2026년도 국비유학생(일반, 꿈나래, 기술·기능인) 선발 시험 공고 1부.          2. 2026년도 기술·기능인 국비연수생 선발시험 공고 1부.          3. 국비유학시험 관련 자주 묻는 질문 1부.          4. 기준중위소득 응시자격 확인을 위한 소득인정액 모의계산표(변경) 1부.          5. 2026년도 국비유학생 선발 시험 홍보 포스터 2부.  

KU-KIST융합대학원 2026학년도 후기 석·박사통합과정(진입) 모집안내

2026.05.06 Views 447

2026학년도 후기 KU-KIST융합대학원 석·박사통합과정(진입전형) 모집 안내 1. 모집분야 및 모집인원 - 과       정 :  석·박사통합과정 - 전       공 :  NBIT융합 - 모집인원 :  5명 이내 2. 지원자격 ※ 지원대상: 2025학년도 후기 석사과정 입학자 (중간 학적변동 없는 경우) 가. 통합과정 3학기에 입학(진입 전형) 예정인 자로서 본원 석사과정 학생 중 2학기를 이수하고(당해학기 이수 예정 포함) 16학점(교과학점 12학점, 연구지도 4학점) 이상을 취득(또는 예정)한 자 나. 상기 가항을 충족하고, 지도교수의 추천을 받은 자 3. 지원자 제출서류 및 심사위원 구성 [제출 안내] - 행정실에 각 1부 제출 및 심사위원 3인에게 지원자 본인이 직접 각 1부씩 제출 [심사위원 3인 구성] - 구성 : 지도교수, 공동지도교수, 지도교수 추천자 - (권장사항) 내부 진학 전형임을 고려하여, '지도교수 추천자 1인'은 KU-KIST융합대학원 소속 교수님 위촉을 권장함 [제출 서류 목록] 가. 입학지원서 1부 (양식1) 나. 학위청구논문 제안서 1부 (양식2) 다. 지도교수 추천서 1부 (별도 양식 없음) 라. 논문 및 연구실적 각 1부 (별도 양식 없음) 4. 전형방법 : 서류전형 및 구술시험 - 서류전형 : 심사위원별 개별 진행 - 구술시험 : 심사위원 전원 참석 하에 동시 진행 - 평가결과 : 심사위원별 평가 결과를 개별적으로 행정실에 제출 5. 원서접수   가. 일시 : 2026년 5월 11일(월) ~ 5월 14일(목) 17:00까지   나. 접수처 : KU-KIST융합대학원 행정실   다. 전형료 : 없음   6. 합격자 발표   2026년 7월 24일(금) 개별통보 예정   * 진입 예정자가 당해 학기 성적 확정 후 지원 자격(이수학기, 취득 학점 등)에 미달할 경우 합격을 취소함 7. 기타 : 자세한 사항은 KU-KIST융합대학원 행정팀(kukist@korea.ac.kr)에 문의 바람   KU-KIST융합대학원 행정실

박혜민, 국다경 학생 (지도교수 이관희) Advanced Materials 전면 표지논문 게재

2026.05.06 Views 220

세포막 직접 뚫고 들어가는 ‘비정형 단백질 모사’ 나노 운반체 개발   KU-KIST융합대학원 이관희 교수팀 (박혜민, 국다경 박사과정)은 세포막을 직접 뚫고 들어가 생체분자를 전달하는 ‘비정형 단백질 모사 나노 운반체(IDP-NV)’를 개발했다. 이번 연구 성과는 재료 분야 국제 저명 학술지 ‘Advanced Materials(IF: 26.8)’에 표지 논문(Front Cover Article)으로 게재됐다. 연구진은 우리 몸속 ‘내재적 비정형 단백질(Intrinsically Disordered Protein, IDP)’의 특성에 주목했다. 고정된 3차원 구조 대신 유연한 구조를 갖는 IDP의 성질을 모방한 이 나노 운반체는 주변 환경에 맞춰 스스로 구조를 변형시켜 세포막을 직접 통과할 수 있는 것이 특징이다. 기존 약물 전달체들은 세포막이 물질을 감싸서 안으로 들여보내는 ‘엔도사이토시스(Endocytosis)’ 경로를 이용했다. 이 과정에서 약물이 ‘엔도좀(Endosome)’에 갇히게 되고, 결국 분해되거나 세포 밖으로 배출되어 전달 효율이 낮다는 한계가 있었다.  반면, 이번에 개발한 ‘나노 운반체(IDP-NV)’는 단백질이나 유전자와 섞이면 액적상 응집체인 ‘나노코아세르베이트(Nanocoacervate)’를 형성해 약물을 보호한다. 이후 운반체 표면이 세포막과 상호작용하며 구조를 유연하게 바꾸면서 거대 생체분자를 이끌고 세포막을 직접 뚫고 들어가 전달된다. 연구진은 이 기술을 이용해 분자량이 큰 베타-갈락토시다아제나 항체(IgG)와 같은 거대 단백질부터, mRNA, 크리스퍼 유전자 가위(CRISPR/Cas9) 복합체까지 다양한 생체분자를 활성 저하 없이 세포질로 직접 전달하는 데 성공했다.  이번 성과가 다양한 바이오 의약품의 범용 전달 플랫폼으로서 차세대 치료제의 전달 효율을 극대화할 것으로 기대하고 있으며, 향후 실제 생체 환경에서의 효능을 검증하고, 원하는 부위에 약물을 전달하는 표적 기술을 고도화하여 실제 임상에서 활용 가능한 차세대 유전자 치료제 개발을 위해 연구를 이어갈 계획이다.   (논문명) Intrinsically Disordered Protein-Inspired Nanovector-Based Coacervates for the Direct Cytosolic Transport of Biomacromolecules  (논문게재지) Advanced Materials (2025) (Impact factor: 26.8, JCR 1.6%)  그림 1. 비정형 단백질 모사 나노 운반체(IDP-NV)를 이용한 거대 생체분자의 세포질 직접 전달 모식도. 자연계 IDP의 유연성을 모방한 나노 운반체가 거대 생체분자와 결합해  ‘나노 코아세르베이트’를 형성한다(a~d). 이 운반체는 구조를 스스로 변형해 세포막을 직접 뚫고 들어가며(Direct Delivery), 세포 내 글루타치온(GSH)에 반응해 약물을 세포질에 방출한다(e~f).     Direct Cytosolic Delivery of Large Biomacromolecules—Including CRISPR and mRNA—Overcomes Endosomal Entrapment   From left, Front Cover, Hyemin Park (M.S.), Dagyeong Guk (Ph.D. Candidate),  Prof. Kwan Hyi Lee, KU-KIST Graduate School of Converging Science and Technology, Korea University A research team led by Professor Kwan Hyi Lee at the KU-KIST Graduate School of Converging Science and Technology has developed "Intrinsically Disordered Protein-Inspired Nanovectors (IDP-NVs)" capable of directly penetrating cell membranes to deliver biological cargo.  The findings were published as a front cover article in the prestigious international journal Advanced Materials (IF: 26.8). The team focused on the characteristics of "Intrinsically Disordered Proteins (IDPs)" found in the human body. Mimicking the properties of IDPs, which possess flexible structures instead of fixed three-dimensional shapes, these nanovectors can autonomously alter their conformation in response to the surrounding environment,  enabling them to directly penetrate cell membranes.   Existing drug carriers typically utilize the "endocytosis" pathway, where the cell membrane engulfs substances to internalize them. This process often leads to drugs being trapped in "endosomes, "resulting in degradation or expulsion from the cell, which significantly lowers delivery efficiency.  In contrast, the newly developed IDP-NVs form droplet-like condensates called "nanocoacervates (NCs)" when mixed with proteins or genes, thereby protecting the cargo.  The nanovector surface then interacts with the cell membrane, flexibly remodeling its structure to guide macromolecules directly through the membrane and into the cell.   Using this technology, the researchers successfully delivered a broad range of biomolecules directly into the cytosol with full retention of biological activity, from large proteins such as β-galactosidase and antibodies (IgG) to mRNA and CRISPR/Cas9 complexes.  The team expects this platform to serve as a universal delivery system for diverse biopharmaceuticals, maximizing the therapeutic potential of next-generation medicines.  Future work will focus on validating efficacy in in vivo models and refining targeted delivery technologies toward clinically applicable next-generation gene therapeutics.    (Title) Intrinsically Disordered Protein-Inspired Nanovector-Based Coacervates for the Direct Cytosolic Transport of Biomacromolecules  (Journal) Advanced Materials (2026) (Impact factor: 26.8, JCR 1.6%)    Figure 1. Schematic of direct cytosolic delivery of biomacromolecules using IDP-inspired nanovectors (IDP-NVs).  IDP-NVs, mimicking the flexibility of natural IDPs, form ‘nanocoacervates (NCs)’ upon binding with biomacromolecules (a–d). These vectors autonomously alter their conformation to directly penetrate cell membranes (Direct Delivery) and release their cargo into the cytosol in response to intracellular glutathione (GSH) (e–f).
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