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성균관대, 차세대 에너지 ‘페로브스카이트 태양전지’ 글로벌 연구 동향 보고서 발간

성균관대학교는 차세대 태양전지로 전 세계적 주목을 받고 있는 ‘페로브스카이트 태양전지(Perovskite Solar Cells, 이하 PSCs)’ 분야의 기술 발전 과정과 글로벌 연구 동향을 집대성한 종합 분석 보고서를 발간했다. 이번 보고서는 성균관대 화학공학부 박남규 교수 연구팀과 교내 평가기획팀이 공동 집필하였으며, 세계적인 학술 데이터 분석 기업인 클래리베이트(Clarivate)와 협력하여 제작되었다. 보고서에는 페로브스카이트의 기본 개념부터 기술적 진화 과정, 국가 및 주요 연구기관별 경쟁 구도 등 핵심적인 트렌드가 상세히 담겨 있어 관련 분야 학생들과 연구자들에게 유용한 지침서가 될 것으로 보인다. 특히 보고서는 지난 2012년 성균관대 연구진이 세계 최초로 ‘고체형’ 페로브스카이트 태양전지를 구현하며 전 세계 태양광 연구의 패러다임을 바꾼 점에 주목했다. 페로브스카이트는 고유한 결정 구조를 기반으로 한 물질로, 저온 공정 기반의 제조가 가능하고 유연한 소자 구현에 유리한 차세대 태양전지 소재로 주목받고 있다. 성균관대의 혁신적인 연구 이후 해당 기술은 짧은 기간 내에 효율이 급격히 상승하며, 현재는 기존 실리콘 전지의 한계를 극복할 수 있는 차세대 태양전지의 유력한 기술로 평가받고 있다. 학술 연구 정보 서비스인 ‘웹 오브 사이언스(Web of Science)’ 데이터를 기반으로 분석한 결과, 페로브스카이트 태양전지 분야는 2012년 이후 폭발적인 성장세를 보였다. 국가별로는 한국, 중국, 미국이 연구를 선도하고 있으며, 그중에서도 성균관대학교는 논문 발표 수, 피인용 횟수, 상위 1% 논문 비율 등 주요 평가지표에서 세계 최상위권의 성적을 기록하며 글로벌 핵심 연구 거점임을 다시 한번 입증했다. 또한 보고서는 페로브스카이트 태양전지가 탄소중립 실현과 ESG 경영 측면에서 갖는 가치를 강조했다. 아울러 실리콘 태양전지와 페로브스카이트를 적층한 ‘탠덤(Tandem) 구조’기술의 발전으로 상용화 가능성이 높아지고 있다고 분석했다. 이번 연구를 주도한 박남규 교수는 “미래 사회의 에너지는 대부분 전기에너지로 전환될 것이기에 이를 저비용·고효율로 생산하는 기술이 무엇보다 중요하다”며 “탄소 배출이 없는 태양광 발전 중에서도 페로브스카이트 기술은 미래 에너지 사회를 주도할 핵심 병기가 될 것”이라고 말했다. 이어 “성균관대는 해당 분야의 기틀을 마련한 자부심을 바탕으로 앞으로도 글로벌 연구 혁신을 이끌어 나가겠다”고 포부를 밝혔다. 보고서 발간 성과 SKKU RESEARCH STORY 페로브스카이트 태양전지: 미래 에너지 혁신을 여는 로드맵 Clarivate 보고서 다운로드 박 박남규 교수 PURE 프로필 → ▲페로브스카이트 태양전지의 소자 구조와 효율 향상 동향
- No. 387
- 2026-04-20
- 2008
성균관대 장지수 교수팀, ‘온실기체로 전기를 만든다’... 신개념 가스전지 원천기술 개발

나노공학과 장지수 교수 연구팀은 아주대 윤태광 교수, 충북대 김한슬 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 대기 중 온실기체를 흡착하는 과정에서 전기를 스스로 만들어내는 신개념 에너지 소자인 ‘가스전지(Gas Capture and Electricity Generator, GCEG)’를 개발했다고 밝혔다. 이는 지구가 뜨거워지는 원인인 온실기체를 단순히 가두는 수준을 넘어, 유용한 에너지원으로 탈바꿈시킨 혁신적인 성과로 평가받는다. 최근 기후 위기 해결을 위해 탄소를 포집하고 저장하는 기술(CCUS)이 주목받고 있으나, 기존 방식은 온실기체를 모으고 처리하는 과정에서 오히려 막대한 양의 전기나 열 에너지를 소모해야 한다는 한계가 있었다. 공동연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 온실기체가 전극 표면에 달라붙을 때 발생하는 물리·화학적 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 완전히 새로운 방식의 소자를 제안하였다. 연구팀이 개발한 가스전지는 탄소 기반 전극과 하이드로겔 소재를 비대칭 구조로 결합한 형태이다. 대기 중의 질소산화물(NOx)이나 이산화탄소(CO₂)가 장치에 흡착되면 내부에서 전하의 재분포가 일어나고 이온이 이동하면서 외부 전원 없이도 지속적인 직류 전기를 생산한다. 즉, 공기 중의 오염물질이 전지의 ‘연료’가 되어 환경을 정화함과 동시에 전력을 공급하는 셈이다. 이 기술은 향후 별도의 배터리 없이 작동하는 스마트 환경 센서나 자가발전 IoT 시스템은 물론, 대량의 배출가스가 나오는 산업 현장에서 에너지 회수와 탄소 저감을 동시에 달성하는 핵심 기술로 활용될 수 있다. 특히 분산형 에너지 시스템에 적용될 경우 탄소중립 실현을 앞당기는 데 기여할 것으로 보인다. 장지수 교수는 “이번 연구는 온실기체를 단순히 처리해야 할 골칫덩이가 아니라, 새로운 에너지 자원으로 활용할 수 있음을 보여준 사례”라며 “앞으로 이 기술을 탄소중립을 넘어 에너지를 생성하는 환경 기술 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다”고 포부를 밝혔다. 이번 연구 성과는 재료과학 분야의 세계적 권위지인 ‘에너지 앤 이바이론멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science, IF: 31.0)’에 게재되었으며, 연구의 우수성과 독창성을 인정받아 해당 학술지의 대표 표지(Front cover) 논문으로 선정되었다. 논문 게재 성과 SKKU RESEARCH STORY Electrical power generation from asymmetric greenhouse gas capture Energy & Environmental Science 원문 보기 (DOI) 장 [장지수 교수] 프로필 → ▲ 논문 표지 ▲ 온실기체 흡착기반 전력발생 장치 ‘가스전지’의 원리를 설명하는 그림
- No. 386
- 2026-04-16
- 2502
성균관대 공동 연구팀, 메타렌즈 초고속 대량생산 기술 확보

성균관대학교 생명물리학과·지능형정밀헬스케어융합전공 조규진·김인기 교수 연구팀이 포항공과대학교 노준석 교수 연구팀과 공동으로, 가시광 영역에서 동작하는 ‘메타렌즈’를 초당 300개 이상의 속도로 생산할 수 있는 ‘롤투롤(Roll-to-Roll) 나노임프린팅’ 공정 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 그동안 실험실 수준의 소량 생산에 머물러 있던 메타렌즈 제작의 한계를 극복하고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 초고속·저비용 대량 생산의 길을 열었다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 연구 결과는 세계 최고 권위의 국제 학술지인 ‘네이처(Nature)’에 4월 16일 온라인판으로 게재되어 학계의 주목을 받고 있다. 메타렌즈는 머리카락보다 수백 배 얇은 나노 구조체를 이용해 빛을 조절하는 초박형 광학 소자다. 기존의 크고 무거운 굴절 렌즈를 획기적으로 줄일 수 있어 차세대 광학 기술로 꼽히지만, 제작 과정에서 비싼 반도체 공정을 사용해야 해 상용화에 어려움이 있었다. 이에 공동연구진은 신문을 찍어내는 방식과 유사한 ‘롤투롤’ 공정을 적용했다. 유연한 기판 위에서 연속적으로 나노 구조를 형성하는 이 기술을 통해 연구팀은 기존 대비 100배 이상의 생산성을 확보했으며, 12인치 대면적 공정에서 1.5초마다 메타렌즈 어레이를 생산하는 데 성공했다. 연구팀은 생산성뿐만 아니라 렌즈의 성능도 극대화했다. 저굴절률 폴리머 구조 위에 이산화티타늄(TiO2) 박막을 원자층 증착(ALD) 방식으로 코팅하여, 빛을 모으는 효율을 기존 10% 수준에서 최대 90%까지 끌어올렸다. 이는 가시광선 전 영역에서 고해상도 이미징이 가능한 수준으로, 실제 실험 결과 회절 한계에 가까운 정밀한 초점 형성을 확인하였다. 성균관대 조규진 교수는 “이번 기술은 환경오염 없이 고속 대량 생산이 가능한 저비용 제조 기술”이라며 “지속 가능한 분산형 롤투롤 인쇄 파운드리 플랫폼으로서 전 세계로 뻗어나가는 ‘K-제조 플랫폼’으로 성장할 것”이라고 포부를 밝혔다. 또한 김인기 교수는 “세 연구 그룹의 설계, 제작, 응용 기술이 집약되어 세계 최고 수준의 완성도를 이뤄냈다”며 “이제는 메타렌즈의 대량생산이 가능해지면서 로봇･드론 등에 활용이 가능한 초소형 카메라 및 바이오･의료 영상을 위한 현미경 등에도 메타렌즈가 활발히 적용될 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 과기정통부 ERC R2R인쇄유연컴퓨터 개발 연구센터와 미래개척융합과학기술개발사업(글로벌융합연구지원사업, 미래유망융합기술파이오니아사업), 중견연구자지원사업, 삼성미래기술육성사업, 포스코홀딩스 N.EX.T Impact 사업 등의 지원을 받아 수행됐다. 논문 성과 SKKU RESEARCH STORY 300-unit-per-second roll-to-roll manufacturing of visible metalenses Nature 원문 보기 (DOI) IK 김인기 교수 PURE 프로필 → GC 조규진 교수 PURE 프로필 → ▲ 롤투롤 나노임프린팅 기반 메타렌즈 대량 생산 공정 ▲ 제작된 대면적 메타렌즈
- No. 385
- 2026-04-16
- 2975
수소연료전지 한계 넘을 차세대 백금 기반 촉매, 고효율 수소차 상용화 이끈다

성균관대학교 화학공학과 이상욱 교수 연구팀(공동 1저자 석준호 박사과정, 조성찬 박사)은 고려대학교 이광렬 교수 연구팀, 한국과학기술연구원(KIST) 유성종 박사 연구팀과 함께 수소연료전지의 성능 저하와 내구성 문제를 동시에 개선할 수 있는 차세대 백금 기반 촉매를 개발했다. 이번 연구 결과는 재료·에너지 분야의 세계적인 학술지 Advanced Materials(IF=26.8)에 2026년 1월 6일 온라인 게재됐다. 수소연료전지는 수소와 산소의 전기화학 반응을 통해 전기를 생산하는 대표적인 친환경 에너지 기술로, 그 성능과 내구성은 연료전지 양극에서 일어나는 산소환원반응에 크게 좌우된다. 그러나 산소환원반응은 반응 속도가 느리고, 장시간 구동 시 촉매의 구조 변화와 성능 저하가 나타나 상용화 확대의 걸림돌로 지적돼 왔다. 특히 기존 백금 기반 인터메탈릭 촉매는 구조적 안정성이 우수하다는 장점이 있지만, 원자 조성과 배열을 정밀하게 조절할 수 있는 범위가 제한적이어서 전자구조를 세밀하게 제어하는 데 한계가 있었다. 이 때문에 수소전기차와 같은 고부하 운전 조건에서는 높은 활성과 장기 내구성을 동시에 확보하기 어려웠다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 백금 기반 인터메탈릭 촉매의 구조적 안정성은 유지하면서도, 원자 조성과 전자구조를 보다 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 촉매 설계 전략을 제안했다. 이를 바탕으로 백금(Pt)·코발트(Co)·망간(Mn)으로 구성된 삼원계 인터메탈릭 나노촉매를 설계했으며, 촉매와 산화물 계면에서 형성되는 산소 결함을 활용해 촉매 내부의 원자 배열을 제어함으로써 기존에는 구현이 어려웠던 삼원계 Pt 기반 인터메탈릭 촉매를 성공적으로 개발했다. 특히 이번 연구에서는 기존에 보고되지 않았던 계산화학적 접근을 도입해 실험적으로 직접 관찰하기 어려운 전구체 단계의 계면 합성 메커니즘을 규명했다. 연구팀은 계면에서 형성되는 초기 산소 결함이 망간(Mn)의 원자 배열을 유도하는 핵심 인자임을 밝혔으며, 이를 통해 삼원계 인터메탈릭 구조가 형성되는 과정을 이론적으로 설명했다. 이는 단순한 성능 해석을 넘어, 촉매 합성 과정 자체를 원자 수준에서 이해하고 설계할 수 있는 기반을 제시한 성과이다. 새롭게 개발된 촉매는 최적화된 전자구조를 바탕으로 산소환원반응 활성과 내구성을 동시에 향상시켰다. 전기화학 성능 평가에서는 상용 Pt/C 촉매 대비 10배 이상의 질량 활성을 기록했으며, 15만 회 이상의 가속 내구성 시험 이후에도 초기 성능의 96% 이상을 유지했다. 또한 막전극접합체(MAE) 적용 시험에서도 미국 에너지부(DOE)가 제시한 2025년 성능 목표를 상회하는 결과를 보였고, 고부하 조건에서도 기존 촉매보다 높은 출력을 유지해 수소전기차와 발전용 연료전지 분야에서의 활용 가능성을 입증했다. ※논문명: Tailoring Interfacial Oxygen Vacancy-Mediated Ordering in Ternary Pt3(Co,Mn)1 Intermetallic Nanoparticles for Enhanced Oxygen Reduction Reaction ※학술지: Advanced Materials ※논문링크: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202521036 ※연구포털(PURE): https://pure.skku.edu/en/persons/sang-uck-lee/ (왼쪽) 산화물(MnO) 계면에서 형성된 산소 결함이 촉매 내부의 원자 배열을 유도해 기존에는 구현이 어려웠던 Pt–Co–Mn 삼원계 인터메탈릭 구조가 형성되는 과정을 보여준다. (오른쪽 위) 실제 합성된 나노촉매는 원자 수준에서 균일한 구조를 유지하며, Mn, Co, Pt가 고르게 분포함을 확인할 수 있다. (오른쪽 아래) 이러한 구조적 특성은 높은 산소환원반응 활성과 우수한 내구성으로 이어져, 실제 연료전지 조건에서도 기존 촉매를 뛰어넘는 성능을 보였다.
- No. 384
- 2026-04-03
- 5533
전기로 리그닌 난분해 결합 끊어 고부가 화합물로 전환하는 e-Biorefinery

성균관대학교 김재훈 교수 연구팀과 한국과학기술연구원(KIST) 이동기 박사 연구팀이 목질계 바이오매스의 핵심 성분인 리그닌을 전기화학적으로 고부가가치 방향족 화합물과 사이클로헥센계 화합물로 전환하는 고효율 촉매 공정을 개발했다. 이번 연구는 외부 수소 가스를 사용하지 않고도 비교적 온화한 조건에서 리그닌의 난분해성 에테르 결합을 선택적으로 절단하고, 동시에 유용한 화학소재 전구체로 고도화할 수 있음을 입증한 성과다. 연구 결과는 Applied Catalysis B: Environment and Energy(IF 21.1, JCR 상위 2% 이내)에 2026년 2월 게재됐다. 최근 탄소중립과 지속가능 화학산업에 대한 관심이 높아지면서, 화석자원 기반 방향족 화학소재를 바이오매스 유래 물질로 대체하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그중 리그닌은 목질계 바이오매스에서 가장 탄소가 풍부한 성분으로 다양한 방향족 화합물의 잠재적 공급원으로 평가받지만, 복잡한 고분자 구조와 강한 C–O 및 C–C 결합 때문에 선택적 전환이 매우 어렵다. 특히 4–O–5 및 α–O–4 diaryl ether 결합은 기존에도 고온·고압 수소 분위기에서 분해가 시도돼 왔으나, 높은 에너지 소모와 낮은 선택성이 한계로 지적돼 왔다. 또한 기존 전기화학적 리그닌 분해 연구 역시 단량체 수율이 낮고 실제 리그닌 유래 생성물의 직접 확인이 충분하지 않았다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 5 wt% Pd/C 촉매를 활용한 전기환원 기반 리그닌 전환 전략을 제시했다. 이 공정은 물 전기분해 과정에서 촉매 표면에 형성되는 활성 수소를 이용해 리그닌의 에테르 결합을 절단하는 방식으로 작동한다. 즉, 별도의 외부 수소 공급 없이도 전기에너지 만으로 리그닌 분해와 후속 수소화 반응을 동시에 유도할 수 있으며, 전류밀도 조절을 통해 표면 흡착 수소의 양을 정밀하게 제어할 수 있다는 점이 특징이다. 연구팀은 이 방법을 4–O–5 및 α–O–4 결합을 대표하는 모델 화합물과 실제 자작나무 유래 리그닌 용해액에 모두 적용해 성능을 검증했다. 그 결과, 4–O–5 결합 모델 화합물인 diphenyl ether(DPE)와 phenyl tolyl ether(PTE)는 70℃, 50 mA cm⁻² 조건에서 90분 이내에 100% 전환되었고, α–O–4 결합 모델 화합물인 benzyl phenyl ether(BPE) 역시 30℃의 더 낮은 온도에서 완전 전환되었다. 생성물 측면에서도 높은 선택성이 확인됐다. DPE는 cyclohexanol 99.8%와 cyclohexane 85.2%를, PTE는 4-methyl cyclohexanol 99.5%와 methyl cyclohexane 95.6%를, BPE는 cyclohexanol 99.2%, toluene 51.8%, methyl cyclohexane 46.3%를 각각 나타냈다. 이는 리그닌의 에테르 결합 절단 이후 생성된 방향족 중간체가 다시 선택적으로 수소화되며 유용한 업그레이드 생성물로 이어진다는 점을 보여준다. 연구팀은 반응 효율을 높이는 최적 조건도 규명했다. 이소프로판올(IPA)을 공용매로 도입할 경우 반응물 용해도와 수소 전달 특성이 동시에 향상되었으며, 특히 30 wt% IPA 조건에서 DPE 전환율 100%와 Faradaic efficiency 70.2%를 달성했다. 또한 전류밀도는 50 mA cm⁻²에서 가장 우수한 성능을 보였고, 더 높은 전류밀도에서는 수소 발생 반응이 경쟁적으로 증가해 오히려 목표 반응 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 즉, 리그닌 전기화학 전환에서 공용매 조성과 전기화학 조건의 정밀 제어가 핵심이라는 점을 실험적으로 입증했다. 촉매 작동 원리에 대한 분석에서도 중요한 결과가 도출됐다. 연구팀은 Pd/C 촉매 내에서 PdO와 금속 Pd가 서로 다른 기능을 수행하는 이원적 메커니즘을 제시했다. PdO는 리그닌의 C–O 결합 절단을 주도하고, 이후 생성된 Pd⁰는 phenol과 benzene 같은 중간체를 cyclohexanol과 cyclohexane으로 수소화하는 역할을 담당했다. 실제로 Pd foil만 사용할 경우 DPE 전환율은 19.3%에 그쳤고, PdO만 사용할 경우 57.4% 수준에 머물렀지만, Pd/C에서는 가장 높은 활성과 선택성이 나타났다. 또한 Pd/C는 Pt/C, Ru/C, Ag/C, Ni/C보다 높은 전환 성능과 함께 가장 높은 TOF 468.0 h⁻¹를 기록했으며, 5회 재사용 후에도 DPE 전환율 95.0%를 유지해 촉매 내구성도 우수한 것으로 확인됐다. 연구팀은 나아가 이 기술을 실제 자작나무 바이오매스에 적용해 공정 확장 가능성도 확인했다. 먼저 메탄올 용매분해를 통해 탈리그닌도 81 wt%를 달성했지만, 이 단계에서의 리그닌 유래 페놀성 단량체 수율은 5.0 C%에 머물렀다. 이후 Pd/C 기반 전기화학 공정을 추가 적용한 결과, 강산성 조건에서는 중합이 빠르게 진행되어 효율이 제한되었으나, 보다 완만한 0.5 M acetate buffer(pH≈5)로 전환하자 단량체 수율이 1시간 후 13.6 C%, 4시간 후 19.6 C%까지 증가했다. 특히 4-n-propanol syringol에 대해 41.6%의 높은 선택성을 보였으며, GC×GC–TOF/MS 분석에서는 4-n-propyl syringol, 4-n-propyl guaiacol, 4-n-propanol guaiacol, syringylacetone 등 다양한 단량체 생성물이 확인됐다. 이번 연구는 기존의 고온·고압 수소화 기반 리그닌 업그레이딩 공정과 달리, 전기만으로 리그닌의 난분해 결합을 선택적으로 끊고 동시에 고부가가치 화합물로 전환할 수 있는 새로운 바이오리파이너리 플랫폼을 제시했다는 점에서 의의가 크다. 특히 외부 수소 없이 진행되는 온화한 공정 조건, 실제 목질계 바이오매스 적용 가능성, 그리고 PdO/Pd⁰의 기능 분담 메커니즘 규명까지 함께 제시함으로써 향후 지속가능 화학소재 생산과 바이오연료 전구체 제조를 위한 핵심 기술로 활용될 것으로 기대된다. ※논문명: Highly efficient electro-reductive conversion of lignin into aromatics and cyclohexenes ※학술지: Applied Catalysis B: Environment and Energy ※논문링크: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125851 ※저자정보: 제1저자 Neha Karanwal, 공동저자 김서연, Yasora Liyanage, 교신저자 이동기, 김재훈 ※연구포털(PURE): https://pure.skku.edu/en/persons/jaehoon-kim/ 리그닌으로부터 재생전력 기반 e-biorefinery를 활용한 유용성분 생산 개념도 Pd/C 촉매 기반 전기화학 공정을 통해 리그닌 모델 화합물의 난분해성 C–O 결합을 선택적으로 절단하고, 이를 유용한 화합물로 전환하는 반응 원리
- No. 383
- 2026-03-27
- 5037
몇 개의 예시 영상만으로도 행동을 인식하는 AI 개발

성균관대학교 소프트웨어학과 허재필 교수 연구팀이 적은 수의 예시 영상만으로도 새로운 행동을 정확히 인식할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 일반적으로 인공지능이 사람의 복잡한 동작을 이해하기 위해서는 방대한 학습 데이터가 필요하다. 하지만 실제 현장에서는 특정 행동에 대한 영상을 충분히 확보하기 어려운 경우가 많다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해, 단 몇 개의 예시만으로도 새로운 행동의 특징을 빠르게 학습하고 구별하는 영상 인식 기술인 Few-shot Action Recognition 연구에 주목했다. 연구팀이 제안한 방식의 핵심은 영상 전체를 시간 순서대로 일일이 대조하는 기존의 복잡한 연산 방식에서 벗어나, 영상 내 핵심적인 움직임만을 효율적으로 요약해 비교하는 것이다. 이를 위해 영상의 주요 정보를 몇 가지 기준으로 요약하고, 같은 기준으로 정리된 정보끼리 비교함으로써 행동의 공통점과 차이점을 보다 정확하게 파악할 수 있도록 했다. 특히 이 기술은 영상의 재생 속도나 전체 길이가 서로 다르더라도 행동의 본질을 유연하게 파악할 수 있다는 점에서 강점이 있다. 동일한 동작이라도 사람의 습관이나 촬영 환경에 따라 움직임의 속도와 길이가 달라질 수 있는데, 연구팀의 알고리즘은 이러한 시간적 변동성에도 안정적으로 대응해 새로운 행동을 효과적으로 인식할 수 있다. 이번 연구 성과는 학술적 가치와 우수성을 세계적으로 인정받아, 컴퓨터 비전 및 인공지능 분야 최고 권위의 학술대회인 CVPR 2025에서 구두 발표 논문으로 선정되었다. 본 기술은 향후 스포츠 동작 분석, 지능형 보안 시스템을 통한 위험 상황 감지, 로봇의 자율 행동 학습 등 영상 이해 기술이 필요한 다양한 산업 분야에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다. ※논문명: Temporal Alignment-Free Video Matching for Few-shot Action Recognition ※학술대회: IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) 2025 ※발표형태: Oral Presentation (채택률 0.74%) ※논문링크: 10.1109/CVPR52734.2025.00509 ※저자정보: SuBeen Lee, WonJun Moon, Hyun Seok Seong, Jae-Pil Heo ※연구포털(PURE): https://pure.skku.edu/en/persons/jae-pil-heo/ ▲핵심 패턴 기반 영상 요약 및 비교를 통한 행동 인식 기술의 개념도
- No. 382
- 2026-03-26
- 3837
인공지능 하드웨어를 위한 하프늄 산화물 기반 차세대 메모리소자 개발

성균관대학교 기계공학부 김태성 교수 연구팀이 하프늄 산화물 기반 강유전 트랜지스터 어레이를 개발하고, 이를 활용한 차세대 인공지능(AI) 하드웨어 구현에 성공했다. 최근 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT)의 확산으로 대규모 데이터를 빠르게 처리하면서도 전력 소모를 최소화할 수 있는 새로운 컴퓨팅 구조가 요구되고 있다. 그러나 현재 대부분의 컴퓨터는 데이터를 저장하는 메모리와 계산을 수행하는 연산 장치가 물리적으로 분리된 ‘폰 노이만 구조(Von Neumann architecture)’를 사용하고 있어, 데이터 이동 과정에서 속도 지연과 높은 에너지 소모가 발생한다. 이러한 구조적 한계를 극복하기 위한 대안으로 메모리 내부에서 직접 연산을 수행하는 ‘인-메모리 컴퓨팅(In-Memory Computing)’ 기술이 차세대 AI 하드웨어의 핵심 기술로 주목받고 있다. 강유전 트랜지스터는 인-메모리 컴퓨팅 구현을 위한 유력한 후보 소자로 평가받고 있으나, 기존 강유전체 소재들은 여러 구조적 한계를 가지고 있었다. 대표적인 페로브스카이트 계열 강유전체(PZT 등)는 우수한 분극 특성을 보이지만 수십 나노미터 이하로 박막화할 경우 강유전 특성이 급격히 약화되는 두께 스케일링 한계가 존재한다. 또한 납(Pb)을 포함하는 소재 특성상 환경 규제와 CMOS 공정 호환성 측면에서 제약이 따른다. 최근 주목받고 있는 HfO₂ 기반 강유전체 역시 안정적인 강유전 상(orthorhombic phase) 형성이 공정 조건에 매우 민감하며, 열처리 온도·막 두께·전극 재료에 따라 결정상이 쉽게 변화하는 문제가 있다. 이로 인해 소자 간 특성 변동성이 증가하고, 대면적 집적 시 균일성 확보가 어렵다는 한계가 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 반도체 공정과의 호환성이 높은 하프늄-지르코늄 산화물(HfZrO₂)을 활용해 새로운 강유전 트랜지스터 구조를 구현했다. 이 소재는 수 나노미터 두께에서도 전기적 분극을 유지할 수 있으며, 기존 CMOS 공정에 직접 통합이 가능하다는 장점이 있다. 연구팀은 원자층 증착(ALD) 공정을 통해 HfO₂와 ZrO₂를 원자 단위로 정밀하게 반복 적층하여 초박막 HfZrO₂를 합성했으며, 400℃ 이하의 급속 열처리(RTA)를 통해 강유전 특성을 안정적으로 발현시켰다. 이번 연구의 핵심은 ‘격자공학(lattice engineering)’이라는 설계 전략이다. 물질 내부에서 원자들은 규칙적인 격자 구조를 이루며, 이 배열 방식에 따라 물성, 특히 강유전 특성이 결정된다. 연구팀은 화학 조성을 변경하거나 새로운 원소를 추가하는 대신, 열처리 과정에서 발생하는 미세한 응력을 활용해 원자 배열을 제어했다. 금속마다 열을 받았을 때 팽창하는 정도가 서로 다르다는 점에 착안해, 강유전 박막을 서로 다른 열팽창계수를 가진 금속 전극 사이에 배치하였다. 열처리 과정에서 금속과 박막 사이에 형성되는 미세한 인장 응력이 HfZrO₂ 내부의 원자 배열을 재정렬시키며, 강유전성이 발현되는 사방정계(orthorhombic phase)을 선택적으로 안정화한 것이다. 이는 물질의 성분을 바꾸지 않고 외부에서 가해지는 기계적 응력 설계를 통해 물성을 정밀하게 제어한 새로운 접근법이다 그 결과 텅스텐(W) 전극을 적용한 소자는 약 11V의 넓은 메모리 윈도우와 10⁶ 이상의 온/오프 전류비를 확보했으며, 80ns 펄스 조건에서 10¹²회 이상의 반복 동작에서도 안정적인 특성을 유지했다. 또한 350개 소자로 구성된 어레이 전반에서 스위칭 전압 분포가 균일하게 나타나 대면적 집적 가능성을 실험적으로 입증했다. 하나의 소자에서 최대 22단계 이상의 전도도 상태를 구현했으며, 전도도 비(Gmax/Gmin)는 약 160 수준으로 확보되어 아날로그 가중치 표현에 충분한 동적 범위를 제공했다. 장기 강화(LTP) 및 장기 약화(LTD) 특성 또한 안정적으로 구현되어 시냅스와 유사한 학습 동작을 재현했다. 특히 본 연구는 동일한 HfZrO₂ 박막 스택을 유지하면서 전극 설계만으로 소자의 동작 모드를 제어할 수 있음을 수치적으로 입증했다는 점에서 차별화된다. 대칭적인 W/HZO/W 구조에서는 강유전 특성이 극대화되어 비휘발성 메모리 동작이 구현되었고, 다른 전극 조합에서는 휘발성 또는 준휘발성 특성이 나타났다. 이는 하나의 공정 플랫폼에서 로직과 메모리 기능을 선택적으로 구현할 수 있는 재구성형 구조임을 의미한다. 연구팀은 실험적으로 측정한 실제 소자 특성을 반영해 합성곱 신경망(VGG-8 기반 CNN)을 시뮬레이션한 결과, CIFAR-10 이미지 분류에서 97.2%의 정확도를 달성했다. 이는 소자의 비선형성, 가중치 비대칭성, 소자 간 변동성 등 실제 물리적 특성을 고려한 조건에서도 높은 AI 추론 성능을 유지할 수 있음을 보여준다. 또한 9×2 강유전 트랜지스터 어레이를 활용해 엣지 검출 및 이미지 필터 연산을 아날로그 영역에서 직접 구현함으로써, 메모리 내부에서 곱셈-누적(MAC) 연산이 가능함을 실험적으로 검증했다. 김태성 교수는 “이번 연구는 기존 강유전체의 두께 스케일링 한계와 상 안정성 문제를 열응력 기반 격자공학으로 극복했다는 점에서 의미가 크다”며 “높은 내구성과 아날로그 가중치 정밀도를 동시에 확보함으로써 저전력 엣지 AI 및 뉴로모픽 반도체로 확장 가능한 실질적인 플랫폼을 제시했다”고 밝혔다. 이어 “메모리와 연산 기능을 물리적으로 통합할 수 있는 기반 기술로서 차세대 인-메모리 컴퓨팅 기술 발전에 중요한 전환점이 될 것”이라고 덧붙였다. 해당 연구 성과는 나노과학 분야의 세계적 학술지 ACS Nano(IF 16.1, JCR 상위 5% 이내)에 1월 27일 온라인 게재되었다. ※ 논문명: Thermal Expansion-Engineered Ferroelectric Transistor Arrays for Scalable Edge AI Computing ※ 학술지: ACS Nano ※ 논문링크: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c14095 ※ 저자정보: 교신저자 김태성 교수, 제1저자 김건욱 석박통합과정, 석현호 박사후연구원, 손시훈 석박통합과정, 최현빈 박사과정 ※ 연구포털(PURE): https://pure.skku.edu/en/persons/taesung-kim/ ▲응력 조절을 통한 하프늄 산화물 격자공학 기반 고성능 강유전 트랜지스터 구현 ▲텅스텐 전극을 이용한 하프늄-지르코늄 산화물 강유전 트랜지스터 어레이와 인공지능 하드웨어 구현 개념도
- No. 381
- 2026-03-11
- 5228
성균관대 우충완 교수팀, 만성 통증의 '뇌 지문' 찾아냈다… 개인 맞춤형 뇌영상 바이오마커 개발

글로벌바이오메디컬공학과 우충완 교수 연구팀이 만성 통증 환자가 느끼는 고통의 강도를 뇌 신호만으로 읽어낼 수 있는 '개인 맞춤형 뇌영상 바이오마커'를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 그동안 환자의 주관적인 설명에만 의존해야 했던 통증 진단 방식에 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대를 모으고 있다. 만성 통증은 전 세계 수많은 사람들이 병원을 찾는 가장 흔한 원인 중 하나이지만, 환자가 느끼는 통증의 크기를 혈압이나 체온처럼 객관적으로 측정할 수 있는 방법은 지금까지 존재하지 않았다. 환자마다 고통을 느끼는 방식과 표현이 제각각이기 때문이다. 이에 우충완 교수 연구팀은 첨단 뇌과학 기술을 활용해 이 난제에 대한 해답을 제시했다. 연구팀은 전신의 광범위한 통증이 3개월 이상 지속되는 질환인 '섬유근육통' 환자들을 대상으로 수개월간 반복해서 기능자기공명영상(fMRI)을 촬영했다. fMRI는 뇌의 혈류 변화를 감지해 어느 부위가 활성화되는지 보여주는 장치다. 연구팀은 이 방대한 뇌 영상 데이터에 인공지능 기계학습 기술을 적용하여, 개별 환자만의 고유한 '뇌기능 커넥톰'을 도출해냈다. 뇌기능 커넥톰이란 뇌의 여러 영역이 서로 정보를 주고받는 복잡한 상호작용 체계를 일종의 지도로 나타낸 것이다. 연구 결과, 새롭게 개발된 바이오마커는 환자가 수개월 동안 겪은 통증의 세기 변화를 오직 뇌 영상 정보만으로 매우 정밀하게 예측하는 데 성공했다. 특히 주목할 만한 점은 통증과 관련된 뇌의 반응 패턴이 사람마다 완전히 다르다는 사실이다. 한 환자에게서 찾아낸 통증 패턴(마커)은 다른 환자의 통증을 설명하는 데 적용되지 않았다. 이는 만성 통증이 지극히 개인적인 뇌의 반응이며, 따라서 환자 개개인의 특성을 반영한 '개인 맞춤형' 접근이 필수적임을 과학적으로 증명한 사례다. 우충완 교수는 “이번 연구는 만성 통증 환자들이 겪고 있는 '보이지 않는 고통'을 뇌 영상을 통해 객관적으로 증명하고 수치화할 수 있음을 보여준 사례”라며, “단순한 진단을 넘어 환자 개개인에게 최적화된 맞춤형 치료법을 개발하는 정밀 의료 시대를 앞당기는 데 기여할 것”이라고 연구의 의의를 강조했다. 제1저자인 이재중 박사후 연구원은 “환자마다 통증과 연관된 뇌의 연결망 패턴이 고유하게 나타난다는 점이 이번 연구의 핵심”이라며, “앞으로 뇌과학 기반의 정밀 진단이 임상 현장에서 활발히 사용될 수 있도록 연구를 이어가겠다”고 덧붙였다. 이번 연구는 기초과학연구원(IBS)의 전폭적인 지원으로 수행되었으며, 신경과학 분야에서 세계적으로 권위를 인정받는 학술지인 '네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)'에 게재되어 그 학술적 가치를 인정받았다. ※ 논문명: Personalized Brain Decoding of Spontaneous Pain in Individuals With Chronic Pain ※ 학술지: Nature Neuroscience ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41593-026-02221-3 ※ 연구포털(PURE): https://pure.skku.edu/en/persons/choong-wan-woo/ ▲ 뇌영상 기반 만성통증 마커가 예측한 통증 세기가 실제 통증 세기와 유사함. ▲ 뇌영상 기반 만성통증 마커에서 중요한 영역들이 각 참가마자다 상이함.
- No. 380
- 2026-03-06
- 4771
뇌파 분석으로 명품 브랜드 향기의 비밀 풀었다

성균관대학교 전자전기공학부 정조운 교수 연구팀이 미국 텍사스 테크 대학교(Texas Tech University) 연구진과의 국제 공동연구를 통해, 명품 브랜드 경험에서 ‘향기’가 소비자의 감정과 기억, 그리고 브랜드에 대한 깊은 유대감에 미치는 영향을 뇌파(EEG) 분석으로 규명했다. 이번 연구는 단순한 설문 조사를 넘어 인간의 뇌 반응을 실시간으로 측정하는 신경과학적 기법을 도입했다는 점에서 학계와 산업계의 큰 주목을 받고 있다. 해당 연구 성과는 비즈니스 및 유통 분야 세계 최고 권위의 학술지인 ‘저널 오브 리테일링 앤 컨슈머 서비스(Journal of Retailing and Consumer Services, JCR 상위 2%)’ 2026년 3월호에 게재될 예정이다. 성균관대에서 인간 중심 AI와 멀티모달 신호처리를 연구하며 공학과 소비자 경험의 연결을 선도해온 정조운 교수는 이번 연구에서 EEG 기반 실험 설계와 데이터 분석 구조를 총괄하였다. 정 교수는 후각 자극이 소비자 뇌 반응과 브랜드 인식에 미치는 영향을 신경과학적 관점에서 체계적으로 분석했으며, 그 결과 후각이 브랜드 경험을 구성하는 가장 직관적이면서도 강력한 감각임을 과학적으로 실증해냈다. 정 교수는 “후각은 뇌의 감정과 기억을 담당하는 부위와 밀접하게 연결되어 있다”며, “이번 연구는 향기와 브랜드 이미지의 조화가 소비자 감정과 기억 형성에 어떤 차이를 만드는지 뇌파 데이터를 통해 명확히 보여준 사례”라고 연구의 의의를 설명했다. 연구팀은 실제 명품 브랜드 환경을 가정하여 향기가 브랜드 이미지와 일치하는 경우와 그렇지 않은 경우를 정밀하게 설계해 실험을 진행했다. EEG 분석과 정량 설문 분석 결과에 따르면, 향기와 브랜드 이미지가 조화를 이룰 때 소비자의 뇌에서는 정서적 안정감이 나타났으며, 브랜드에 대한 기억력과 호감도, 그리고 브랜드와 자신을 하나로 느끼는 ‘브랜드 공명(brand resonance)’ 현상이 전반적으로 향상되는 것으로 나타났다. 반면 이미지와 어울리지 않는 향기가 제공될 경우, 즐거움과 같은 즉각적인 감정 반응은 관찰되었으나 실제 브랜드에 대한 긍정적인 평가나 장기적인 기억으로 이어지는 효과는 상대적으로 낮았다. 다만 이러한 불일치 조건이 소비자에게 예상치 못한 강한 인상을 남길 수 있다는 점도 확인되어, 향기 전략이 브랜드 인지 방식 자체를 변화시킬 수 있음을 시사했다. 이번 연구는 한국과 미국의 공학, 소비자학, 의료과학 전문가들이 힘을 합친 글로벌 융합 연구의 결실이라는 점에서 더욱 의미가 깊다. 정조운 교수팀과 더불어 미국 텍사스 테크 대학교의 장효정 교수, 김상희 연구원, 그리고 미시간 대학교 의료센터의 벤지 오티즈(Bengie Ortiz) 박사가 참여하여 연구의 전문성을 확보했다. 연구진은 이번 결과를 바탕으로 기업들이 단순히 좋은 향기를 사용하는 것을 넘어, 브랜드의 정체성과 일치하는 향기를 설계하는 ‘후각 정체성 전략(Olfactory Identity Strategy)’의 중요성을 과학적 근거로 제시했다. 이는 향후 명품 브랜드뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서 감각 기반의 브랜드 경험을 설계하는 데 있어 새로운 이정표가 될 것으로 기대된다. ※ 논문명: The role of scent congruence with luxury brand image in consumers’ emotions, memory, and brand resonance: A mixed-methods approach using EEG and quantitative analyses ※ 학술지: Journal of Retailing and Consumer Services ※ 논문링크: https://doi.org/10.1016/j.jretconser.2025.104663 ※ 연구포털(PURE): https://pure.skku.edu/en/persons/jowoon-chong/
- No. 379
- 2026-02-27
- 3170
면역관문 분자 (PD-L1)의 패러다임 전환

성균관대학교 이기영 교수 연구팀은 “암 면역표적 분자인 PD-L1의 새로운 종양 내재적 기능을 규명” 하며 폐암 진행 기전을 확장하는 중요한 연구성과를 발표했다. PD-L1(Programmed death-ligand 1)은 그동안 종양이 면역세포의 공격을 회피하도록 돕는 면역관문 분자로 널리 알려져 왔다. 그러나 최근 연구에서는 PD-L1이 종양세포 내부에서도 다양한 신호전달을 조절할 가능성이 제기되어 왔다. 이기영 교수 연구팀은 비소세포폐암(NSCLC) 환자 유래 전사체 데이터와 기능 실험을 통합 분석하여, PD-L1이 종양세포 내에서 자가포식 및 전이 관련 신호축을 활성화하는 핵심 조절자로 작용함을 규명했다. 연구팀은 CRISPR-Cas9 기반 유전자 편집과 단백질 상호작용 분석을 통해 “TLR–TRAF6–BECN1 축을 통한 자가포식 활성화 기전 최초 규명”에 관한 새로운 분자기전을 확인하였다. 특히 PD-L1을 제거한 폐암 세포에서는 ⓛ 세포 증식 감소 ② 이동성 및 colony 형성 능 감소 ③ xenograft 모델에서 종양 성장 및 전이 억제 가 확인되어, PD-L1의 종양 내재적 기능이 실제 암 진행에 중요한 역할을 함을 입증하였다. 이번 연구는 PD-L1이 단순한 면역관문 분자를 넘어 자가포식 기반 종양 진행을 조절하는 이중 기능 분자임을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 이는 향후, ⓛ 면역관문 억제제 + 자가포식 조절 병합치료, ② PD-L1 종양내 신호 차단 기반 정밀의료 전략, ③ 전이 억제 타겟 발굴과 같은 치료 전략 확장 가능성을 시사한다. 연구팀은 “PD-L1의 종양세포 내 기능을 표적으로 하는 새로운 치료 접근법이 폐암 치료의 중요한 방향이 될 것”이라고 밝혔다. 이기영 교수 연구팀은 향후 멀티오믹스 기반 암 연구 및 정밀의료 플랫폼 구축을 통해 글로벌 수준의 암 연구 경쟁력을 지속적으로 강화해 나갈 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원 (MRC 및 중견연구자 지원사업)을 받아 수행되었으며, 연구 성과는 국제학술지 Experimental Hematology & Oncology (Impact Factor 13,5, JCR 상위 5.6% 이내)에 2026년 2월 18일 온라인 게재되었다. ※논문명: Tumor-intrinsic PD-L1 drives lung cancer progression in response to TLR stimulation by promoting autophagy through the TRAF6-BECN1 signaling axis ※저널명: Experimental Hematology & Oncology ※논문링크: https://doi.org/10.1186/s40164-026-00761-9 ※연구포털(PURE): https://pure.skku.edu/en/persons/ki-young-lee-2/
- No. 378
- 2026-02-26
- 4050
‘내 마음대로’ 조립하는 신축성 전자회로

성균관대학교 손동희 교수·박진홍 교수 공동연구팀은 “손상 후에도 스스로 회복되고, 필요에 따라 분해·재조립이 가능한 ‘신축성 자가치유 전자회로 플랫폼”을 개발했다고 밝혔다. 본 연구는 전자피부(e-skin) 및 착용형·이식형 전자소자의 장기 안정성과 개인 맞춤형 활용을 동시에 해결할 수 있는 새로운 전자소자 패러다임을 제시한다. 전자피부는 피부 접촉 또는 체내 이식을 통해 다양한 생체 신호를 감지·처리하는 핵심 기술로, 장기간 편안한 착용을 위해서는 생체조직과 유사한 얇고 부드러우며 신축성 있는 물성이 요구된다. 그러나 이러한 특성은 동시에 기계적 변형(늘어남, 구부러짐, 찢어짐)에 매우 취약해, 반복 사용이나 장기 착용 시 소자 손상과 기능 상실로 이어지는 한계를 갖는다. 특히 의료·헬스케어 환경에서는 신체 조건과 사용 목적이 지속적으로 변하기 때문에, 단순히 손상에 강한 것을 넘어 “전기적 기능과 회로를 유연하게 바꿀 수 있는 재구성성(reconfigurability)”이 필수적이다. 공동연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 전극·반도체·절연막의 모든 구성요소를 자가치유 고분자 기반으로 설계한 신축성 트랜지스터를 개발했다. 전극과 반도체에는 자가치유 고분자에 탄소나노튜브와 유기반도체를 혼합해 전기적 성능과 회복성을 동시에 확보했으며, 절연막 역시 자가치유 고분자를 박막 형태로 구현했다. 개발된 트랜지스터는 전사 방식으로 별도의 납땜이나 접합 공정 없이 조립 가능하며, 30% 인장 변형을 100회 이상 반복해도 전기적 특성을 안정적으로 유지했다. 또한 물리적 손상 후에도 자가치유를 통해 전기적 성능이 효과적으로 회복됨을 확인했다. 연구팀은 단일 소자 수준을 넘어, 자가치유 트랜지스터를 5×5 배열로 집적해 균일한 드레인 전류 특성을 검증했으며, 수중 환경에서도 안정적으로 동작함을 입증했다. 더 나아가 생체적합성 평가와 동물실험을 통해, 체내에 일주일간 이식된 상태에서도 전기적 성능이 유지됨을 확인함으로써 이식형 전자소자로서의 가능성을 제시했다. 특히 본 연구의 핵심은 ‘조립–분해–재구성’이 가능한 모듈형 전자회로 개념이다. 연구팀은 자가치유 트랜지스터를 탄소나노튜브 저항과 결합해 논리 회로를 구성하고, 기계적 변형 하에서도 안정적으로 동작함을 확인했다. 또한 자가치유 특성을 활용해 조립된 NOR 게이트를 분해한 뒤 NAND 게이트로 재구성하는 등, 하나의 하드웨어 플랫폼에서 기능을 자유롭게 전환할 수 있음을 실험적으로 입증했다. 더불어 탄소나노튜브 전극 기반의 저항형 촉각센서 모듈과 발광 커패시터 디스플레이 모듈을 자가치유 트랜지스터 배열과 결합해, 터치 입력에 따라 시각적 피드백이 구현되는 착용형 전자피부 시스템을 제작했다. 해당 시스템은 피부 부착 상태에서 물리적 변형이 가해지면 촉각센서가 이를 감지하고, 자가치유 트랜지스터를 통해 해당 위치의 발광 모듈이 구동되는 등 직관적인 사용자 상호작용을 구현했다. 공동연구팀은 “자가치유 전자회로는 손상 후 회복된 전기적 성능이 손상 전과 거의 차이가 없음을 확인했다”며, 스스로 회복하고, 사용자의 요구에 따라 형태와 기능을 바꿀 수 있는 이 기술은 차세대 웨어러블 의료기기, 로봇 피부, 지능형 보철 시스템의 핵심 플랫폼으로 확장될 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 성과는 국제학술지 Nature Electronics (Impact Factor 40.9, JCR 상위 0.2% 이내)에 2025년 5월 19일 온라인 게재되었다. ※논문명: Reconfigurable assembly of self-healing stretchable transistors and circuits for integrated systems ※저널명: 네이처 일렉트로닉스 (Nature Electronics) ※논문링크: https://doi.org/10.1038/s41928-025-01389-z ※연구포털(PURE) -손동희: https://pure.skku.edu/en/persons/donghee-son/ -박진홍: https://pure.skku.edu/en/persons/jin-hong-park/ 재구성 가능한 신축성 자가치유 전자회로 신축성 자가치유 트랜지스터와 탄소나노튜브 전극을 자가치유 고분자 기판 위에 목적에 맞게 위치 시키면 자가치유에 의해 조립되어 신축성 전자회로를 구성할 수 있다. 자가치유 트랜지스터 2개와 부하저항을 활용하여 NAND 게이트 (위)와 NOR 게이트 (가운데)를 조립하였으며 20%의 인장에도 논리 값을 유지하는 것을 확인하였다. 또한 이미 조립된 자가치유 전자회로는 절단 후 재조립하여 재구성 할 수 있다. NOR 게이트에서 트랜지스터를 절단한 후 옮겨 재조립하면 NAND게이트로 재구성 가능함을 확인하였다 (아래). 신축성 자가치유 전자회로의 웨어러블 및 임플랜터블 시스템 적용 (위) 신축성 자가치유 반도체와 전극은 촉각센서나 디스플레이, 트랜지스터와 같은 다양한 모듈로 조립될 수 있다. 또한 조립된 모듈은 자가치유 기판에 집적되어 변형을 감지하고 해당위치에 시각적인 피드백을 제공할 수 있는 신축성 전자 피부 시스템으로 기능할 수 있음을 검증하였다. (아래) 자가치유 트랜지스터는 수분 저항성을 가지고 있기 때문에 체내에 이식되어서도 동작 가능하다. 동물실험을 통하여 피하에 삽입된 상태에서 자가치유 트랜지스터가 정상적으로 기능함을 확인하였다.
- No. 377
- 2026-02-12
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스텐트 삽입 후 장기간 항혈소판 치료에 있어서 최적의 약제가 클로피도그렐임을 입증

성균관대학교 의과대학 (삼성서울병원 순환기내과) 한주용·송영빈·최기홍 교수, 삼성창원병원 순환기내과 박용환 교수 연구팀은 심혈관 사건 재발 위험이 높은 환자에서 아스피린보다 클로피도그렐이 장기 항혈소판 치료제로서 더 우수한 효과를 보였다고 발표했다. [연구요약] 경피적 관상동맥 중재술(percutaneous coronary intervention, PCI)을 받은 환자에서 장기 항혈소판 유지 치료의 최적 전략은 여전히 불확실하다. SMART-CHOICE 3 임상시험(ClinicalTrials.gov, NCT04418479)은 약물용출 스텐트 삽입 후 표준 기간의 이중 항혈소판 치료(dual antiplatelet therapy, DAPT)를 완료한 환자에서 클로피도그렐 단독 요법과 아스피린 단독 요법의 효과 및 안전성을 비교하고자 하였다. 이 연구는 다기관, 무작위, 개방형 임상시험으로, 재허혈성 사건 위험이 높은(심근경색의 병력, 약물 치료 중인 당뇨병, 혹은 복잡한 관상동맥 병변) 만 19세 이상의 환자 중 PCI 후 표준 기간의 DAPT를 완료한 이들을 대상으로, 한국 내 26개 기관에서 클로피도그렐(하루 75mg) 혹은 아스피린(하루 100mg) 단독 요법군으로 1:1 무작위 배정하였다. 1차 평가 변수는 전체 사망, 심근경색, 뇌졸중의 합으로 구성된 복합 지표의 누적 발생률이었다. 2차 평가 변수에는 1차 평가 변수의 각 구성요소와 출혈이 포함되었다. 2020년 8월 10일부터 2023년 7월 31일까지 총 55,506명이 무작위 배정(클로피도그렐 2,752명, 아스피린 2,754명)되었다. PCI와 무작위 배정 사이의 중앙값 기간은 17.5개월(IQR 12.6–36.1개월)이었다. 중앙값 2.3년(IQR 1.6–3.0)의 추적관찰 동안, 1차 평가 변수는 클로피도그렐군에서 92명(3년 발생률 4.4%), 아스피린군에서 128명(6.6%)에서 발생하여 통계적으로 유의한 차이를 보였다(HR 0.71, 95% CI 0.54–0.93; p=0.013). 클로피도그렐의 이득은 주로 심근경색의 감소에 기인하였다(23명[1.0%] 대 42명[2.2%], HR 0.54, 95% CI [0.33–0.90]). 전체 사망은 각각 50명(2.4%) 대 70명(4.0%), 뇌졸중은 23명(1.3%) 대 29명(1.3%)으로 유의한 차이가 없었고, 출혈 위험은 두 군에서 모두 3.0%로 유사하였다. [임상적 의의] PCI(경피적 관상동맥 중재술) 후 대부분의 환자는 1년 이내에 DAPT(이중 항혈소판 치료)를 필요로 한다. 하지만 이후의 장기적인 관리에서는 단일 항혈소판 요법이 훨씬 더 긴 기간 동안 유지된다. 그럼에도 불구하고, 표준 기간의 DAPT 이후 어떤 단일 항혈소판제가 더 적절한지에 대한 근거는 무작위 임상시험의 부족으로 인해 제한적이다. 현재까지는 P2Y12 억제제를 중단한 이후 아스피린을 계속 사용하는 것이 이러한 환자에서 2차 예방의 기본 전략으로 간주되고 있다. 지금까지 클로피도그렐과 아스피린 단독 요법을 비교한 관련 무작위 임상시험은 매우 드물다. 이전에 HOST-EXAM 연구가 아스피린 단독 치료에 비해 클로피도그렐 단독 치료의 우월성을 보여 주기는 했지만, 1차 평가 변수가 허혈성 사건과 출혈의 복합 지표이고 급성 관상동맥 증후군에 의한 입원과 같은 soft outcome을 포함했다는 제한점이 있었다. 또한 STOPDAPT-2와 3 연구의 2차 분석에서 아스피린 단독 치료에 대한 클로피도그렐 단독 치료의 우월성이 입증되지 않았는데, 이는 대상 환자 선정의 중요성을 시사한다. 따라서, SMART-CHOICE 3 연구에서는 허혈성 사건의 재발 위험이 높은 환자들만을 대상으로 연구를 진행하였고, 클로피도그렐이 hard outcome으로만 이루어진 엄격한 평가 지표를 감소시켰다는 것에 의의가 있다. 하지만, 한국인만을 대상으로 하였다는 점, 여성 및 출혈 위험이 높은 환자들이 상대적으로 소수만 포함되었다는 제한점이 있다. 결론적으로, PCI 후 표준 DAPT를 완료한 고위험 환자에서, 클로피도그렐 단독 요법은 아스피린 단독 요법에 비해 전체 사망, 심근경색, 뇌졸중의 복합 발생률을 유의미하게 감소시켰고, 출혈 위험 증가가 없어 효과적이면서도 안전한 장기 유지 전략이 될 수 있으며, 아스피린에 우선적으로 고려되어야 할 필요가 있다. 이 연구는 중요성을 인정받아 2025년 미국심장학회(ACC) 연례 학술대회 현장에서 Late-breaking Clinical Trial로 선정돼 발표되었고 동시에 의학계 저널 중 impact factor가 가장 높은 Lancet (IF 98.4)에 게재되었다. ※논문명: Efficacy and safety of clopidogrel versus aspirin monotherapy in patients at high risk of subsequent cardiovascular event after percutaneous coronary intervention (SMART-CHOICE 3): a randomised, open-label, multicentre trial ※학술지: The Lancet ※논문링크: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(25)00449-0 ※연구포털(PURE) -한주용 교수: https://pure.skku.edu/en/persons/joo-yong-hahn/ -송영빈 교수: https://pure.skku.edu/en/persons/young-bin-song/ -최기홍 교수: https://pure.skku.edu/en/persons/ki-hong-choi/
- No. 376
- 2026-02-05
- 5343