◇ 건국대-건국대병원 연구팀, 알츠하이머 질환 AI 평가 세계 대회서 1위

건국대학교 공과대학 김은이 교수(컴퓨터공학과)와 건국대학교병원 이비인후과 신정은 교수(보이노시스 대표) 연구팀이 신호 처리 분야에서 최고 권위있는 학회인 ICASSP(International Conference onAcoustics, Speech and Signal Processing)에서 개최한 ‘The MADRess Challenge 2023’ 세계 대회에서 1위를 차지했다고 23일 밝혔다.

‘The MADRess Challenge 2023’ 대회는 알츠하이머 질환에 대한 인공지능(AI) 성능을 평가하는 세계 최고 비교·평가 대회로 올해로 세 번째 개최됐다. 치매환자 뿐만 아니라 경도 인지장애 환자의 정확한 판별을 목표로 1분 내외 목소리만으로 인지장애 여부를 판별하고, 설문지를 통한 인지장애선별검사인 MMSE(mini-mental status exam)의 점수까지 예측하는 두 가지 과제에 대해 AI 모델의 성능을 평가한다.

올해는 언어에 관계없이 모든 국가 사람에 적용 가능한 질환 판별 기술을 개발하기 위해 음성의 음향학적 특성만을 이용하도록 제한했으며, 다언어(영어·그리스어)에 대해 성능을 평가했다.

◇ 조달청, 반도체·2차전지 소재 '형석' 3개월분 비축 추진

조달청이 반도체 공정과 2차 전지 제조에 필요한 소재 '형석'을 3개월분 비축한다.

23일 조달청에 따르면 지난해부터 경제 안보 품목인 정수용 활성탄과 차량용 요소를 비축 중인 가운데 올해는 형석(플루오린화칼슘) 비축을 추진한다.

형석은 반도체 식각·세정, 2차 전지 소재 등에 사용되는 무수불산·불화수소 원료이다. 미국에서는 중요 원자재로, 중국에서는 전략적 핵심 광물 등으로 지정해 관리하고 있다.

조달청은 국내 핵심 산업에서 수요가 많고 전량 수입에 의존하는 점을 고려해, 3개월분 형석 수입량을 비축할 계획이다.

◇ 지스트 연구팀, 갑오징어 눈 닮은 고해상도 카메라 개발

지스트(광주과학기술원)를 비롯한 국내 공동 연구팀이 바닷 속의 불리한 환경에서도 먹잇감을 잡는 갑오징어의 눈을 모방해 불규칙한 빛 조건에서도 고대비(흑백처럼 색조 등의 대비가 크다는 뜻)·고해상도 영상을 얻을 수 있는 카메라를 개발했다.

23일 지스트에 따르면, 갑오징어는 위쪽 빛은 차단하고 아래쪽 빛은 많이 받아들이기 위해 동공이 ‘W자’ 모양이 되어 빛 조건을 조절한다. 또 망막에는 아래쪽 빛이 들어오는 영역에 광(光) 수용체들이 밀집되어 있어 먹잇감이 지나다니는 아래쪽으로 고해상도의 시력을 구현한다.

연구팀은 갑오징어의 동공을 모사해 구형 렌즈 앞의 조리개를 갑오징어의 동공 모양과 같이 W자형으로 만들어 위쪽에서 강하게 들어오는 빛을 효과적으로 감소시켰고 광다이오드가 과노출되지 않게 했다. 또 갑오징어의 망막처럼 관심 영역이 영상으로 맺히는 영역에 광다이오드 픽셀을 밀집시켜 효율적으로 고해상도 영상을 얻게 했다.

◇ KAIST 연구팀, 집속 이온 빔 이용한 초고해상도 디스플레이 픽셀 구현 기술 개발

KAIST 물리학과 조용훈 교수 연구팀은 집속 이온 빔을 이용해 0.5 마이크론 스케일의 픽셀을 구현할 수 있는 초고해상도 발광 다이오드(LED) 디스플레이 핵심 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

현재 초고해상도 LED 디스플레이의 픽셀화는 보통 픽셀 주변의 영역을 물리적으로 깎아내는 식각 방법을 사용한다. 

연구팀이 새로 만든 방식은 집속 이온 빔을 이용해 복잡한 전, 후 공정 없이도 마이크로 스케일 이하의 크기까지 픽셀을 만들 수 있는 기술이다. 집속 이온 빔 기술은 재료공학이나 생물학 등의 분야에서 초고배율 이미징이나 나노 구조체 제작 등에 널리 쓰여 왔다. 하지만 LED 같은 발광체 위에 집속 이온 빔을 사용하면 빔을 맞은 부분과 그 주변 영역의 발광이 급격히 감소하기 때문에 나노 발광 구조를 제작하는 데 걸림돌로 작용했다.

연구팀은 표면이 깎이지 않을 정도로 세기가 약화된 집속 이온 빔을 사용해 이 문제를 풀었다.

◇ UNIST 연구팀, 염색질 면역 침전 분석 소프트웨어 개발

울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 특정 단백질의 결합 위치를 조사하는 데 사용되는 염색질 면역 침전(ChIP, Chromatin immunoprecipitation)을 분석하는 소프트웨어를 개발했다.

염색질 면역 침전(ChIP)은 특정 단백질의 결합 위치를 조사하는 데 널리 사용되며 엑소뉴클리아제(exonuclease)를 활용한 최신 실험 기술인 ChIP-exo로 고해상도로 결합 부위를 식별할 수 있다. 

하지만 목표로 하는 단백질이 실제로 DNA에 결합하는 부위인 피크에 대한 판별 작업은 연구자의 노동집약적 추가 확인 단계가 필수이기 때문에 대용량의 데이터를 신속·정확하게 처리하지 못하는 한계가 있었다.

UNIST 에너지화학공학과 김동혁 교수팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 딥러닝 기반의 ChIP-exo 피크 선별 소프트웨어 DEOCSU(DEep-learning Optimized ChIP-exo peak calling SUite)를 개발했다.

◇ 지스트 연구팀, 나노입자 형태 새 동결보존제 개발

극저온으로 세포를 동결 보관했을 때 기존 화학보존제보다 우수한 복원능력을 보이며, 고농도 사용 시에도 독성을 보이지 않고 대량생산이 가능한 나노입자 형태의 동결보존제를 지스트(광주과학기술원) 연구진이 개발했다.

20일 지스트에 따르면 신소재공학부 이은지 교수 연구팀은 세포를 냉동-해동할 때 발생하는 결빙 현상을 효과적으로 제어할 수 있는 나노 크기의 금속유기골격체 입자를 개발해, 보존제 합성 원천 기술을 확보했다. 

기존 동결보존제는 높은 농도에서 세포 독성이 있어 세포를 파괴하거나, 냉동-해동을 반복할 경우 세포 복원 시 세포막을 손상하고 유전자 변형을 일으키는 등 치명적인 단점이 있다. 

연구팀이 개발한 나노입자는 얼음 표면에 효과적으로 결합해 우수한 결빙제어 효과를 보임으로써 동결 시 세포를 효과적으로 보존하고 해동 시 건강하게 복원했다.

◇ 성균관대 안성필·전일 교수 연구팀, 고투명·다기능성 웨어러블 나노발전기 개발

성균관대학교 성균나노과학기술원의 안성필 교수와 전일 교수 공동연구팀이 압전고분자 나노섬유와 고순도 탄소나노튜브가 코어 물질로 구성된 실리콘 탄성중합체 기반의 에너지 수확이 가능한 다기능성 투명 복합소재를 개발했다.

기존 연구에서는 투명 나노발전기를 제작하기 위해 은 나노와이어나 전기전도성 고분자를 전극으로 사용했다. 금속기반 복합소재는 빛 반사와 산란 작용으로 불투명하다는 점이 단점이었다. 고분자 기반 복합소재는 전기전도성과 기계적 각성이 부족하다는 한계가 있었다.

공동연구팀은 압전 고분자 P(VDF-TrFE)를 전기방사기술로 머리카락 굵기의 200분의 1 수준인 직경 500㎚의 나노섬유를 제작한 후, 실리콘 기반 탄성중합체(PDMS)와 혼합해 고투명 복합소재를 개발했다.

◇ '노화 세포 간편하게 진단' 교통대 연구팀, 전도성 하이드로겔 개발

21일 한국교통대학교는 박성영 교수(화공생물공학전공) 연구팀이 노화 세포를 간편하게 진단하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 

노화 세포 진단기술은 전도성 하이드로겔 소재가 핵심이다. 노화 세포에 있는 활성산소와 반응해 전도성, 형광, 기계적 변화를 띠는 게 특징이다.

이번 기술은 특별한 장비와 전문 지식 없이도 신속하고 구체적 결과를 얻을 수 있다. 현재까지 혈액 또는 특정 인자분석으로 노화 세포를 진단해 왔다.

하이드로겔의 전기 저항 변화를 활용해 노화 세포와 정상 세포를 스마트폰으로 실시간 모니터링할 수도 있다.

◇ 전기자극으로 상처 빨리 아물게하는 전자반창고 개발

전기자극을 통해 상처를 30% 더 빨리 아물게 하는 '전자 반창고'가 개발됐다.

이 반창고는 상처 치유 기간을 단축해 감염 위험을 줄일 뿐만 아니라 치유 상황을 실시간으로 전송하고 상처가 아문 뒤에는 생분해되는 등의 장점을 가진 것으로 제시됐다.

미국 노스웨스턴대학교에 따르면 이 대학 생명의료공학 교수 기예르모 어미어 박사 등이 참여한 연구팀은 쥐의 당뇨성 궤양을 30% 빨리 치료할 수 있는 전자반창고를 최초로 개발한 결과를 과학저널 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances)에 발표했다.

연구팀은 이 전자반창고가 특히 상처 치료에 애를 먹어 작은 상처가 치명적 합병증으로 악화할 수 있는 당뇨 환자에게 도움이 될 것으로 기대된다고 밝혔다.

전자반창고는 인체가 전기신호에 의존해 기능한다는 점에 착안해 개발됐다.

◇ 뇌졸중환자 걷게 해주는 착용형 로봇 개발

한국생산기술연구원과 한국과학기술원(KAIST·카이스트), 서울대 병원 공동 연구팀은 부피와 무게, 소음을 줄여 외부에서 드러나지 않게 옷 안에 착용할 수 있는 보행 보조로봇을 개발했다고 23일 밝혔다.  소형 공압 발생기가 장착된 무게 1.9㎏의 공압백팩과 0.6㎏의 초경량 보조로봇으로 구성된 착용형 보행 보조로봇 ‘어시스트(ASSIST)’다.

김정 카이스트 기계공학과 교수 연구팀은 보행 보조에 필요한 힘을 공급하는 공압백팩과 지면반력을 활용해 사용자의 보행을 돕는 지면반력센서 원천기술을 개발하고, 초기 성능 검증을 위한 시제품을 제작했다. 이동연 서울대병원 교수 연구팀은 뇌졸중 환자의 대표적 보행 장애인 족하수(Foot drop) 환자를 대상으로 한 임상평가를 진행했다.

하버드대가 출시한 총 무게 3.8㎏의 보행 보조로봇 엑소 슈트(Exo suit)보다 가볍고, 케이블 구동기를 쓰지 않는 공압 방식 특유의 유연성으로 인해 안정성이 높다.

◇ 산기평, 산업부·탄소다배출업종협회와 탄소중립 기술개발 MOU

한국산업기술평가관리원(KEIT)은 지난 22일 서울 포시즌스호텔에서 산업통상자원부, 탄소다배출업종협회와 탄소중립 기술개발 협력 및 성과확산을 위한 양해각서(MOU)를 교환했다.

이번 협약은 탄소 다배출 업종의 탄소중립 기술 개발에 대한 정부 지원 의지를 밝히기 위해 마련됐다. 또 업종 내 기업들을 대표하는 협회를 중심으로 민·관의 긴밀한 협력창구를 마련해 업계 전체에 기술개발 성과를 확산하는데 힘을 모은다.

협약 주체들은 2050 탄소중립 실현을 위해 △탄소중립 기술개발 전주기 협력 △성과확산을 위한 그랜드컨소시엄 구성·운영 △신기술 적용·확산을 위한 제도개선 등 다방면에서 협력할 방침이다.

이날 행사에는 협약기관을 비롯해 현대제철, 롯데케미칼, 한일시멘트 등 총 11개 기업이 참여했다.

◇ 평균 경력 23년 반도체 베테랑 30명, 특허심사관으로 새 삶

반도체 관련 경력이 평균 23년에 달하는 우수인력 30명이 특허심사관으로서 공직에 입문했다.

특허청은 반도체 분야 전문임기제(나급) 특허심사관 채용 최종 합격자 30명을 23일 발표했다.

원서접수 결과 30명 채용에 175명이 지원하며 6대 1의 높은 경쟁률을 보였다. 전문임기제 심사관 채용 경쟁률이 일반적으로 2~3대 1 정도라는 것을 감안하면 매우 높은 수치다.

합격자들의 평균 연령은 53.8세다. 최고령 합격자는 60세였으며 최연소 합격자는 41세였다. 반도체 분야 경력은 평균 23년 9개월이었으며 석·박사 학위 보유율은 83%였다. 현직자 비율은 90%에 달하는 만큼 최신 기술 동향에 정통한 베테랑 전문인력들이 선발됐다.