▲ 서울공대 재료공학부 이태우 교수팀, 세계 최고 효율과 상업화 수준 동작 수명의 혁신적 페로브스카이트 디스플레이 기술 개발(왼쪽부터 서울대 이태우 교수, 서울대 Qingsen Zeng 연구교수) [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림)에 따르면 공과대학(학장 김영오) 재료공학부 이태우 교수 연구팀이 에스엔디스플레이(대표 이태우)와의 공동연구를 통해 차세대 디스플레이를 위한 고효율·고안정성 페로브스카이트 나노결정 발광 입자 기술을 개발하는 데 성공했다.이태우 교수팀은 금속 할라이드 페로브스카이트 발광체의 고질적인 불안정성 문제를 근본적으로 해결하면서도 세계 최고 수준의 발광 효율, 장기 안정성, 그리고 대면적 공정 확장성을 동시에 달성한 계층적 셸(hierarchical shell, HS) 기반 페로브스카이트 나노입자 기술을 개발했다.이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 국제 학술지인 ‘사이언스(Science)’에 표지 논문으로 1월15일(목)자로 게재됐다.인간이 인식하는 정보의 70퍼센트(%) 이상이 시각을 통해 전달되는 만큼 디스플레이 기술은 오랫동안 현대사회에서 가장 중요한 핵심 산업 중 하나로 인식돼 왔다.1990년대 일본이 글로벌 디스플레이 시장을 주도했으나 이후 한국은 LCD와 OLED 기술에 대한 공격적인 투자로 시장의 주도권을 확보해왔다.최근 중국 디스플레이 기업들이 정부 차원의 강력한 지원을 바탕으로 빠르게 시장 점유율을 확대하면서 OLED 기술 격차도 점차 좁혀지고 있다.이러한 상황에서 기존 OLED를 넘어설 수 있는 근본적으로 새로운 차세대 디스플레이 기술 개발이 국가적·산업적 과제로 부상하고 있다.이러한 배경에서 이태우 교수 연구팀이 2014년 원천 특허부터 시작해서 10여 년간 세계적으로 선도해 온 페로브스카이트 발광체는 차세대 디스플레이용 핵심 소재로 주목받고 있다.페로브스카이트는 유·무기 양이온, 중심 금속 양이온, 할라이드 음이온으로 구성된 이온 결정 구조를 가지며 매우 높은 색순도, 우수한 광전자적 특성, 낮은 소재 비용, 그리고 용이한 파장 조절성이라는 장점을 지닌다.이러한 특성으로 인해 페로브스카이트 발광체는 초고해상도 TV는 물론 증강현실(Artificial Reality, AR)과 가상현실(Virtual Reality, VR) 같은 차세대 디스플레이 응용 분야의 유력한 후보로 부상해왔다.차세대 디스플레이를 구현하기 위해서는 기존 DCI-P3 대비 약 40% 확장된 색영역을 갖는 Rec. 2020 색 표준을 충족해야 한다.그러나 기존 유기 발광체나 양자점은 각각 약 50나노미터(nm) 및 30nm 수준의 비교적 넓은 발광 반치폭(Full Width at Half Maximum, FWHM)을 가져 Rec. 2020 기준을 완전히 만족시키는 데 한계가 있다.반면 페로브스카이트 발광체는 약 20nm 수준의 본질적으로 매우 좁은 발광 반치폭(FWHM~20nm)을 가지며 Rec. 2020 색 표준을 충족할 수 있는 거의 유일한 발광 소재로 평가된다.이러한 장점을 바탕으로 이태우 교수 연구팀은 지난 10여 년간 페로브스카이트 발광다이오드(Perovskite Light Emitting Diode, PeLED) 분야를 세계적으로 선도해왔다.2014년 상온에서 PeLED의 외부발광효율은 0.1% 수준이었지만 단 1년 만에 8.53%로 끌어올려 2025년 ‘사이언스(Science)’에 보고했으며 이 분야에서 최초의 고효율 페로브스카이트 LED 논문으로 평가돼 3100번 이상 인용됐다.이후 고효율 페로브스카이트 나노결정 발광 입자를 도입해 소자 효율을 20% 이상으로 향상시켰다(Nature Photonics, 2021. Nature Nanotechnology, 2022).나아가 2022년에는 이론적 한계에 근접한 28.9%의 외부양자효율과 47만nit의 밝기 그리고 약 3만 시간에 달하는 동작 수명을 동시에 달성한 PeLED를 ‘네이처(Nature)’에 보고함으로써 전기 구동형 페로브스카이트 소자의 상용 가능성을 입증했다.이번 연구는 이러한 소자 수준의 성과를 넘어 광 변환(down-conversion) 방식 디스플레이에 필수적인 고체 상태 페로브스카이트 발광체의 근본적 한계를 해결하는 데 초점을 맞췄다.실제 디스플레이 및 조명 시스템, 특히 청색 광원을 기반으로 한 색 변환 구조에서는 발광체가 강한 흡광도와 높은 광발광 양자효율(Photoluminescence Quantum Yield, PLQY)을 동시에 가져야 하며 이 두 요소의 곱으로 정의되는 외부양자효율(External Quantum Yield, EQY)이 전체 광 변환 효율을 결정한다.그러나 대부분의 고체 발광체는 농도를 높여 흡광도를 증가시키는 과정에서 농도 소광(concentration quenching)과 자기 흡수(self-absorption)로 인한 비방사 손실(non-radiative loss)이 발생해 발광체의 종류에 상관없이 EQY가 약 65% 이하로 제한돼 왔다.페로브스카이트 나노입자는 높은 흡광 계수와 뛰어난 색순도로 인해 고체 발광체로서 이상적인 후보로 평가되며 용액 상태에서는 95% 이상의 PLQY를 나타낼 수 있다.하지만 연성 이온 격자(soft ionic lattice)와 화학적으로 불안정한 표면 특성으로 인해 빛·열·수분·산소와 같은 작동 환경 스트레스에 취약해 고체 박막에서는 PLQY가 급격히 감소하고 수명이 짧아지는 문제가 있다.이를 근본적으로 해결하기 위해 이태우 교수 연구팀은 PbSO₄, SiO₂, 고분자층이 상호 결합된 계층적 셸 구조(hierarchical shell, HS)를 도입한 새로운 안정화 전략을 개발했다.이 구조는 기존의 약한 표면 리간드 결합이나 단순 캡슐화 방식과 달리 페로브스카이트의 격자와 표면을 화학적으로 동시에 고정함으로써 빛과 열, 수분에 의해 촉진되는 격자 연화(lattice softening), 이온 이동(ion migration), 계면 반응을 효과적으로 억제한다.그 결과 계층적 셸이 적용된 페로브스카이트 나노입자(HS-PeNC) 박막은 약 100%의 PLQY를 달성함과 동시에 60°C 및 상대습도 90%의 가속 열·습도 환경에서 최초 PLQY의 T90 수명(초기 PLQY의 90% 수준으로 감소하는 데 걸리는 시간) 3900시간, 연속 청색광 조사 조건에서는 2만7234시간으로 외삽되는 T90 수명을 기록했다.이러한 성능은 기존 페로브스카이트 나노입자뿐만 아니라 모든 고체 발광체 가운데 최고 수준으로 상용 디스플레이의 안정성 기준을 크게 상회한다.또한 거의 100%에 가까운 PLQY로 인해 자기 흡수 손실이 광자 재순환(photon recycling)으로 전환되면서 고체 박막의 EQY는 91.4%에 달해 형광체, 유기 발광체, 양자점, 탄소점, 금속 나노클러스터, 기타 할라이드 페로브스카이트를 모두 능가하는 최고 기록을 달성했다.계층적 셸 구조는 우수한 광특성뿐 아니라 환경 안전성과 공정 적합성도 함께 확보했다. 계층적 셸 구조는 수중에서 Pb²⁺ 용출(leakage)을 효과적으로 차단했으며,생체 세포 독성 평가 결과에서도 일반적인 폴리스티렌 배양 기판과 유사한 수준의 건강한 세포 증식을 보였다.잉크젯 프린팅과 고해상도 포토리소그래피 공정과의 뛰어난 호환성을 바탕으로 3500PPI 이상의 초고해상도 패터닝이 가능해 차세대 마이크로 LED 및 AR·VR 디스플레이에 적용할 수 있음을 입증했다.아울러 본 기술은 대면적 양산 가능성도 확인했다. 서울대학교의 지원으로 이태우 교수가 공동 설립한 에스엔디스플레이와의 협력을 통해 1.5m 폭과 10m 길이 규모의 롤투롤 공정 라인을 이용한 균일한 페로브스카이트 나노입자 색변환 필름 제작에 성공했다.이를 바탕으로 10.1인치 태블릿, 28인치 및 32인치 모니터, 43인치 및 75인치 TV 시제품을 제작했으며 모든 디스플레이에서 균일한 밝기와 선명한 색 재현을 확인했다.이들 시제품은 Rec. 2020 기준 대비 97% 이상(면적 기준)의 색 영역 면적 비율을 달성해 상용 LCD, InP 양자점, OLED 디스플레이를 능가하는 성능을 보였다.본 연구는 서울대학교를 중심으로 SN Display Co., Ltd., Imperial College London, University of Cambridge, 한양대학교, KAIST, University of Tennessee, Universidad de Valencia, PEROLED Co., Ltd.와의 공동 연구로 수행됐다.한편 본 논문의 제1저자인 Qingsen Zeng 박사는 서울대학교 재료공학부 조교수급 연구교수로 이태우 교수 연구팀에서 근무하고 있으며 색 변환 디스플레이, 단일광자 발광체, 페로브스카이트 초격자 LED 등 할라이드 페로브스카이트 나노입자 기반 발광 소재 연구를 수행하고 있다.이태우 교수는 “페로브스카이트 나노결정 발광체의 연성 격자와 불안정한 표면을 동시에 고정하는 계층적 셸 구조를 통해 거의 완벽한 발광 효율과 상용화 수준의 장기 안정성을 동시에 달성할 수 있었다”며 “이번 성과는 페로브스카이트 발광체가 연구실 수준을 넘어 차세대 고색재현 디스플레이 산업을 이끌 핵심 기술로 자리매김할 수 있음을 보여준다”고 밝혔다.※ 참고자료- 논문명/저널: A hierarchical shell locks and stabilizes perovskite nanocrystals with near-unity quantum yield / Science

▲ 서울공대 재료공학부 이태우 교수팀, 완전 신축성 OLED 세계 최고 효율 달성(왼쪽부터 이태우 서울대학교 교수, 유리 고고치(Yury Gogotsi) 드렉셀대학교 교수, 주환우 서울대학교 박사, 김현욱 서울대학교 박사과정, 한신정 서울대학교 박사, 장단전(Danzhen Zhang) 드렉셀대학교 박사) [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림)에 따르면 공과대학(학장 김영오) 재료공학부 이태우 교수와 미국 드렉셀(Drexel)대 유리 고고치(Yury Gogotsi) 교수의 공동 연구팀이 차세대 신축성 발광 소자의 한계를 극복하고 세계 최고 효율의 완전 신축성(fully stretchable) 발광 소자를 개발했다.완전 신축성 발광 소자란 모든 구성층이 신축성을 갖는 발광 소자를 뜻한다. 이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 국제 학술지 ‘네이처(Nature)’에 1월15일 게재됐다.웨어러블 기기 시장이 급성장하면서 피부에 직접 부착해 생체 신호를 실시간으로 시각화할 수 있는 웨어러블 디스플레이의 중요성이 높아지고 있다.하지만 기존 신축성 디스플레이는 주로 딱딱한 비신축성 발광 소자를 신축성 인터커넥트(interconnect)로 연결한 구조를 사용해 인장 시 접합부 신뢰성이 낮고 피부 밀착성이 떨어지며 표시 화질이 저하되는 한계를 지니고 있었다.이에 반해 완전 신축성 디스플레이는 소자 자체가 늘어나는 구조이기 때문에 웨어러블 환경에서 고해상도를 유지하며 안정적인 디스플레이 구현이 가능하다.그럼에도 완전 신축성 올레드(OLED)는 고유 신축성(intrinsically stretchable) 발광층과 전극 기술에서 근본적인 난제를 안고 있었다.발광층의 경우 유기 반도체에 신축성을 부여하기 위해 부드러운 절연성 탄성체(elastomer)를 첨가해야 하는데 이로 인해 엑시톤 전달 경로가 끊어져 전하 수송과 엑시톤 에너지 전달, 발광 효율이 모두 크게 저하된다.전극 역시 기존 올레드에 쓰이는 딱딱한 금속 전극을 사용할 수 없어 금속 나노와이어를 탄성체 안에 임베딩하는 구조가 연구돼 왔다.그러나 이 방식은 노출된 나노와이어 간 전하 전달이 원활하지 않고 노출 면적도 제한적이어서 상부 유기층으로의 전하 주입 효율이 낮았다.실제로 지금까지 보고된 완전 신축성 발광 소자의 외부양자효율은 약 6.8퍼센트(%) 수준으로 30% 이상이 보고되는 상용 올레드와 큰 격차가 있었다.공동 연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 ‘엑시플렉스(exciplex) 기반 인광 발광층’과 ‘맥신(MXene)-접합 신축성 전극’을 새롭게 설계했다.연구팀은 먼저 엑시톤 전달 문제를 해결하기 위해 엑시플렉스 호스트 물질을 도입했다. 기존 신축성 발광층에서는 절연성 첨가제로 인해 근거리 삼중항 엑시톤 전달(덱스터 전달)이 억제돼 효율이 크게 저하됐다.연구팀은 엑시플렉스가 삼중항 엑시톤을 단일항 엑시톤으로 변환시켜 장거리 에너지 전달(포스터 전달)을 가능하게 하는 새로운 메커니즘을 통해 신축성과 고효율을 동시에 갖춘 발광층 구조를 세계 최초로 구현했다.또한 전극 상부에는 금속 탄화물·질화물 계열의 2차원 물질인 맥신을 적용해 우수한 전기전도도와 신축성, 폭넓은 일함수(work function) 조절 능력을 확보함으로써 전하 주입 효율을 크게 향상시켰다. 이는 맥신을 신축성 광전자 소자에 적용한 세계 최초의 사례다.그 결과 개발된 완전 신축성 올레드는 외부양자효율 17%라는 세계 최고 수준의 성능을 달성했다. 기존 완전 신축성 올레드가 낮은 효율로 상용화가 어려웠던 점을 고려할 때 이번 기술은 학계와 산업계 모두에서 중요한 전환점으로 평가된다.또한 높은 인장 변형 조건에서도 밝기와 효율 저하가 거의 없어 실제 웨어러블 환경에서도 안정적인 구동이 가능함을 확인했다.한편 이번 연구는 서울대학교를 중심으로 미국 드렉셀대학교, 일본 규슈(Kyushu)대학교 등 총 10개 기관이 참여한 공동 연구로 수행됐다.연구 수행은 과학기술정보통신부가 재원으로 하는 한국연구재단 연구과제(RS-2025-00560490), 선도연구센터(Pioneer Research Center) 사업(RS-2022-NR067540), 나노·소재기술개발사업(RS-2024-00416938)의 지원으로 이루어졌다.이태우 교수는 “완전 신축성 올레드 소자에서 신축성 부여 과정에 필연적으로 발생하던 성능 저하 문제를 발광층과 전극 양 측면에서 동시에 해결할 수 있는 소재적 해법을 제시했다”며 “완전 신축성 올레드가 실험실 수준을 넘어 실제 응용 단계로 진입할 수 있음을 보여주는 성과로, 향후 웨어러블 디스플레이용 발광 소자의 실용화를 크게 앞당길 것”이라고 밝혔다.◇ 연구진 진로주환우 박사는 서울대 재료공학부에서 박사과정을 마친 후 현재 미국 조지아공과대(Georgia Institute of Technology)에서 박사후연구원으로 재직 중이다. 웨어러블 기기의 전력 공급 문제를 해결하기 위한 신축성 태양전지 연구를 수행하고 있다.서울대 박사과정에 재학 중인 김현욱 연구원은 완전 신축성 올레드와 기존 상용 올레드 간 효율 격차를 더욱 줄이기 위한 고효율 발광체 개발 연구를 이어가고 있다. 향후 박사후연구원으로서 관련 연구를 계속할 계획이다.연구진은 이번 성과를 바탕으로 완전 신축성 올레드의 산업 적용 가능성을 더욱 확장하기 위한 후속 연구를 지속하고 있으며, 차세대 웨어러블 기기 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.◇ 참고 자료- 논문명/저널: Exciplex-enabled high-efficiency, fully stretchable OLEDs / Nature

▲ 대만 NYCU 토목공학과 조교수로 임용된 서울대 건축학과 신형엽 박사 [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림)에 따르면 공과대학(학장 김영오, 이하 서울공대)의 건축학과 신형엽 박사가 대만 국립대인 국립양명교통대(National Yang Ming Chiao Tung University, 이하 NYCU) 토목공학과 조교수로 임용돼 2026년부터 강단에 선다.NYCU는 대만 공대 랭킹 3위의 명문대로 서울공대 박사가 대만 톱3 명문대 교수로 임용된 사례는 이번이 최초다. 신형엽 박사는 서울대 건축학과에서 학사학위를 취득하고 동 대학에서 강현구 교수의 지도 아래 석사 및 박사학위를 받은 순수 국내파다.이후 서울공대 강사로서 ‘머신러닝을 위한 기초수학 및 프로그래밍 실습’ 과목을 한국어 및 영어 강좌로 모두 개발해 지난 2년간 강의했다. 최근까지 서울대 공학연구원에서 박사후연구원으로 재직했다.신형엽 박사의 주 연구 분야는 프리스트레스트 콘크리트 구조 및 합성구조의 설계, 해석 및 시공 기술이다. 그간 원전 격납건물에 적용되는 포스트텐션 공법의 내구성을 높이고 가동중검사의 편의성을 개선하기 위한 HDPE 피복텐던 기술 개발에 주력해 왔다.또한 프리스트레스트 콘크리트의 전단 설계와 앵글 전단연결재를 활용한 신형상 합성보 기술개발 연구에서도 ICC-ES 인증 획득에 기여하고 미국토목학회(ASCE) 저널 에디터 선정 ‘이달의 페이퍼’를 수상하는 등 국제적 성과를 거뒀다.신형엽 박사의 연구 성과는 ACI Structural Journal, ASCE Journal of Structural Engineering, PCI Journal 및 PTI Journal 등 다수의 저명한 국제 학술지에도 게재되며 그 학술적 가치를 인정받은 바 있다.신형엽 박사는 “그간 서울공대의 지원과 교수님들의 지도 덕분에 국제사회에서 활약할 수 있는 연구자로 성장할 수 있었다”며 “안전하고 경제적인 건축물과 원자력 구조물을 구현하기 위한 기술 혁신에 기여하고 경쟁력 있는 연구를 꾸준히 수행하는 데 최선을 다하겠다”고 소감을 전했다.

▲ 서울공대 재료공학부 강기석 교수팀, 단결정 양극재 분야 기술적 난제 해결(왼쪽부터 강기석 서울대학교 재료공학부 교수, 전영준 서울대학교 재료공학부 연구원) [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림)에 따르면 공과대학(학장 김영호, 이하 서울공대) 재료공학부 강기석 교수 연구팀이 SK온과의 공동 연구를 통해 대형 입자로 구성된 고밀도 단결정 양극 전극을 개발했다.이번 연구는 단결정 양극 소재 합성의 기술적 난제를 규명하고 새로운 합성 경로를 제시한 성과로 세계 최고 권위 학술지인 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재됐다.현재 배터리 업계에서 널리 사용되는 다결정(Polycrystalline) 양극재는 여러 입자가 뭉친 구조로 압연 공정이나 충·방전 과정에서 균열이 발생해 수명 저하 및 가스 생성 가능성이 있다.반면 단결정(Single-crystalline) 양극재는 하나의 단위 입자가 단일한 결정 구조로 이루어져 있어 쉽게 균열이 발생하지 않아 수명과 안정성이 뛰어나다.그러나 단결정 양극재는 소재 합성 과정에서 입자를 크고 균일하게 성장시키면서 구조적 안정성까지 확보하는 것은 어려워 업계의 난제로 꼽혀왔다.특히 니켈 함량이 높은 양극 소재일수록 단결정 생성에 고온·장시간 열처리가 필요한데 이 과정에서 양이온 무질서 현상이 발생해 배터리 성능과 수명 저하 문제가 나타났다.양이온 무질서(cation disorder)는 니켈 기반 양극 소재에서 리튬과 니켈 이온의 비슷한 크기 때문에 각자 있어야 할 층을 벗어나 서로 뒤섞여 배열되는 현상이다. 이로 인해 리튬 이온 이동이 원활하지 않아 배터리 출력, 충·방전 속도 저하 등을 야기한다.서울공대 연구진과 SK온은 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 합성 방법을 고안했다. 구조적 안정성이 뛰어나고 결정 성장이 용이한 나트륨 기반 단결정을 먼저 만든 뒤 이를 이온 교환 방식을 통해 리튬 기반으로 대체하는 방식이다.이를 통해 튼튼한 단결정 구조를 유지하면서 양극 소재를 얻을 수 있는 것이다. 결정 성장(crystal growth)은 원자나 이온이 규칙적인 배열을 이루며 하나의 결정으로 점차 커지는 과정이다.또한 연구진은 높은 에너지 밀도 구현에 유리한 대형 입자 단결정에 주목하여 화학적 조성, 온도, 시간 등 최적의 합성 조건과 구조 형성 메커니즘을 체계적으로 분석했다.그 결과 기존 다결정 양극재의 이차입자와 동일한 수준인 10마이크로미터(μm) 크기의 입자를 가지며 양이온 무질서가 없는 울트라 하이니켈(니켈 함량 94퍼센트(%) 이상) 단결정 양극재 개발에 성공했다.울트라 하이니켈(Ultrahigh nickel)은 양극재 내 니켈 함량이 94%가 넘는 것을 뜻한다. 니켈 함량이 많을수록 에너지 밀도가 높아 전기차 배터리의 경우 1회 충전 시 주행거리가 늘어난다.해당 단결정 양극재는 기계·화학적 안정성이 뛰어나고 높은 에너지 밀도를 지닌 것으로 나타났다. 실험 결과 양이온 무질서가 없어 구조 변형이 감소했으며 가스 발생량도 다결정 양극재 대비 25배나 감소한 것으로 확인됐다.또한 전극 밀도는 이론적 결정 밀도의 77%를 달성했다. 이론적 결정 밀도(Theoretical crystal density)는 결함, 불순물이 전혀 없는 완벽한 결정 상태를 가정했을 때의 밀도다.서울공대 연구진과 SK온은 이번 성과를 바탕으로 차세대 양극재 개발을 위한 후속 연구를 이어갈 계획이다. 아울러 한층 더 고도화된 소재 조성과 합성 방법을 모색하고 서로 다른 크기의 단결정 입자를 최적 비율로 조합해 에너지 밀도를 극대화하는 연구도 검토 중이다.◇ 단결정 양극재의 합성 난제를 해결하고 차세대 배터리 기술 개발에 중요한 기반 마련강기석 교수는 “이번 성과는 단결정 양극재의 합성 난제를 해결하고 차세대 배터리 기술 개발에 중요한 기반을 마련한 연구다”며 “앞으로도 산업계와의 긴밀한 협력을 통해 혁신적인 배터리 소재 연구를 지속할 것이다”고 말했다.서울대 재료공학부 전영준 연구원은 “이번 연구를 통해 단결정 양극 소재의 성장 과정과 구조적 안정성에 대해 보다 상세한 이해를 얻을 수 있었다”며 “이번 결과가 배터리 성능 향상과 제조 공정 개선에 활용되어 산업 발전에도 보탬이 되기를 바란다”고 밝혔다.◇ 소재 성능과 제조 공정의 효율성을 함께 향상시키는 연구 지속한편 전영준 연구원은 단결정 양극 소재의 결정 성장 메커니즘을 규명하기 위한 후속 연구를 진행하고 있다.특히 핵심 거동을 정밀하게 이해함으로써 새로운 합성 패러다임으로 확장될 수 있는 기반을 마련하고 소재 성능과 제조 공정의 효율성을 함께 향상시키는 연구를 지속할 계획이다.◇ 참고자료- 논문명/저널: ‘Approaching the theoretical density limit of ultrahigh-nickel cathodes via cation-disorder-free 10-μm single-crystalline particles,’ Nature Energy- DOI: https://doi.org/10.1038/s41560-025-01909-3

▲ 서울공대 강승균·이태우·최우영 교수 ‘2025 국가연구개발 우수성과 100선’ 선정(왼쪽부터 강승균 서울대 재료공학부 교수, 이태우 서울대 재료공학부 교수, 최우영 서울대 전기정보공학부 교수) [출처=서울대학교 공과대학]서울대학교(총장 유홍림) 공과대학(학장 김영오,이하 서울공대)에 따르면 과학기술정보통신부가 주관하는 ‘2025년 국가연구개발 우수성과 100선’에 강승균·이태우·최우영 교수(가나다순)의 연구 성과가 최종 선정됐다.‘국가연구개발 우수성과 100선’은 정부 지원을 받아 수행된 연구 중 학술적 가치와 경제적 파급 효과가 뛰어난 성과를 선정하는 제도다. 국가연구개발사업을 수행하는 각 부처가 추천한 연구개발 성과 가운데 우수성과를 선정한다.2025년 총 970건의 후보 성과를 대상으로 전문가 평가와 대국민 공개 검증을 거쳐 최종 100건이 선정됐다. 기계·소재 분야에서는 재료공학부 강승균 교수가 개발한 ‘형상기억 생분해 고분자 기반 주사형 전자텐트로 구현한 전주기 최소침습 뇌 인터페이스 플랫폼’이 선정됐다.강승균 교수팀은 광범위한 절개, 고정 시술, 제거 수술이 필수적인 기존 뇌 인터페이스 기술의 구조적 한계를 극복하기 위해 형상기억·생분해성 전자소자 플랫폼이라는 새 접근법을 제시했다.이 플랫폼은 직경 5밀리미터(mm) 이하로 접힌 전자텐트가 주사기를 통해 체내에 삽입된 뒤 체온(36~37°C)에 반응해 약 200배 크기로 자동 전개되고 사용 후에는 체내에서 자연 분해되는 기술로 ‘전주기 최소침습’ 뇌 인터페이스를 세계 최초로 구현한 성과라는 평가다.특히 우수성과 100선으로 선정된 핵심 기술은 PLCL-PLGA 기반 형상기억 고분자와 방사형 기계 전개 구조를 결합한 ‘전자텐트(electronic tent)’ 플랫폼을 통해 삽입 과정에서 조직 손상 최소화와 대면적 뇌 신호 측정이 가능해졌다.해당 연구는 2024년 국제 저명 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 실리며 그 기술적 우수성을 세계적으로 인정받은 바 있다.형상기억 고분자·생분해 전자소자·연성 무선 회로를 통합한 새로운 생체 인터페이스 패러다임을 제시한 해당 기술은 향후 뇌전증·파킨슨병·뇌졸중 등 신경계 질환 진단 및 중재, 척수·심장·위장관 등 곡면 장기 인터페이스와 차세대 뇌-기계 인터페이스(BMI) 분야에서 널리 활용될 것으로 기대를 모은다.강승균 교수는 “이번 성과는 뇌-기계 인터페이스(BMI)의 실용화 과정에서 가장 큰 장벽으로 지적돼 온 침습성과 심리적 거부감을 실질적으로 낮추는 데 기여했다는 점에서 의미가 크다”며 “BMI 기술이 연구 단계를 넘어 실제 임상과 사회 전반으로 확산되는 데 중요한 전환점이 되길 기대한다”고 밝혔다.정보·전자 분야에서는 재료공학부 이태우 교수가 개발한 ‘차세대 고효율·고색순도 하이브리드 탠덤 페로브스카이트 발광다이오드’, 전기정보공학부 최우영 교수가 개발한 ‘토션 비아 구조를 적용한 고내구성·초저전력 삼차원 집적 나노전기기계 비휘발성 메모리 소자/회로’가 선정됐다.기존 디스플레이 기술의 한계를 넘기 위해 차세대 소재인 페로브스카이트(Perovskite)에 주목한 이태우 교수팀은 글로벌 디스플레이 시장의 패러다임을 바꿀 혁신적 기술을 선보였다.현재 상용화된 유기발광다이오드(OLED)나 양자점발광다이오드(QLED)는 색 순도 면에서 근본적 한계를 지녀 차세대 색 표준인 Rec.2020을 완벽히 구현할 수 없었다.이에 연구팀은 높은 색 순도의 페로브스카이트 발광다이오드(PeLED)와 실용성이 검증된 OLED를 수직으로 적층한 ‘하이브리드 탠덤 PeLED’를 고안했다. 이는 낮은 효율과 짧은 수명이라는 단일 PeLED의 고질적 문제를 동시에 해결할 수 있는 혁신적 연구 전략으로 평가받는다.외부양자효율(EQE) 37퍼센트(%)의 세계 최고 성능, 기존의 단일 PeLED 대비 수백 배 이상 늘어난 약 5600시간의 수명을 확보한 PeLED를 제시한 해당 연구는 그 독창성과 우수성을 인정받아 세계적 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’에 표지 논문으로 게재됐다.향후 해당 기술은 페로브스카이트 발광 소자의 상용화를 위한 설계 플랫폼을 구축해 후속 융합 연구를 촉진할 예정이다. 또한 연평균 약 40%의 고성장이 예상되는 XR(확장현실) 및 초실감 디스플레이 시장을 선점하고 글로벌 시장에서 한국 디스플레이 산업의 리더십을 공고히 하는 데 기여할 전망이다.이 교수는 “본 연구실에서 태동시킨 기술이 상용화에 근접하게 발전한 모습을 보니 깊은 감동과 희망을 느낀다”며 “이 기술이 실제로 제품화돼 세계 시장을 선도할 수 있도록 정부와 산업계의 지속적인 관심과 투자가 이어지길 기대한다”고 소감을 밝혔다.최우영 교수팀은 기존에 수동적으로만 활용되던 CMOS 배선층에 나노전기기계(NEM) 메모리 소자를 직접 3차원으로 집적하는 새 접근법을 제시했다.이를 통해 초저전력·무누설전류·급격 스위칭이라는 NEM 고유의 장점을 유지하면서도 그동안 실용화의 걸림돌이었던 신뢰성 문제의 해결에 성공했다.특히 이번에 우수성과 100선으로 선정된 핵심 기술은 비틀림(토션)을 허용하는 비아 앵커(Torsional-Via-Assisted, TVA) 구조의 NEM 메모리 소자다.연구팀은 이 소자의 반복 구동 시 발생하는 기계적 스트레스의 집중을 효과적으로 분산시켜 기존에 비해 약 5배 향상된 내구성과 안정적인 동작을 실증했다.해당 연구는 2024년 국제 저명 학술지 ‘IEEE Electron Device Letters’의 12월호 표지논문으로 선정되며 학문적·기술적 가치를 인정받은 바 있다.또한 최 교수팀은 NEM 메모리 소자를 이용해 물리적 복제 불가 함수 및 연상형 메모리를 구현한 연구 결과를 세계적 국제 학술지 ‘Advanced Intelligent Systems’ 2025년 7월호와 9월호에 각각 표지 논문으로 게재했다.CMOS 배선층을 능동 소자 공간으로 확장하는 새로운 3차원 집적 패러다임을 제시한 해당 기술은 향후 초저전력 메모리, AI·엣지 컴퓨팅용 반도체, 고에너지 효율 시스템 반도체 등 다양한 분야에서 응용될 것으로 기대된다.최우영 교수는 “본 연구는 기존의 반도체 기술 자산을 최대한 활용하면서도 완전히 새로운 반도체 소자·공정·설계·모델링 기술을 개발, 통합해야 하는 매우 도전적인 과제였다”며 “도전의 여정에서 많은 시행착오를 겪으며 성실히 연구를 수행한 연구실 학생들과 공동 연구자분들께 깊은 감사를 드린다”고 소감을 밝혔다.

▲ 서울시교육청 본청 전경 [출처=서울시교육청]서울특별시교육청(교육감 정근식)에 따르면 2027학년도 교육감 선발 후기 일반고 입학전형부터 다자녀 가정 우선 배정 제도를 전면 시행한다.그동안 중학교에서만 적용되던 다자녀 배정 혜택을 후기 일반고까지 확대한 것이다. 형제·자매·남매가 서로 다른 학교에 배정되며 발생해 온 통학과 가정 부담을 완화하기 위한 조치다.그동안 후기 일반고에는 다자녀 우선 배정 제도가 없어 한 가정이 여러 학교를 동시에 오가야 하는 불편이 지속돼왔다. 통학 동선이 분산되고 학교 행사·상담 일정이 중복되면서 학부모의 일정 조율이 어려워 제도 도입을 요구하는 현장의 목소리가 꾸준히 이어져왔다.이번 제도 도입은 평준화 지역 고등학생 배정 규모가 큰 수도권에서 서울이 실효성 있는 다자녀 우선 배정 제도를 선도적으로 도입했다는 점에서 의미가 있다.저출산·학령인구 감소에 대응한 다자녀 가정 지원 필요성과 정부의 저출산 대응 정책 기조, 서울 학부모들의 제도 개선 요구가 맞물리며 향후 지역 간 정책 확산을 이끄는 선도 모델이 될 것으로 기대된다.교육청에 따르면 자녀가 셋 이상인 다자녀 가정의 경우 둘째 자녀부터 형제·자매·남매가 재학 중인 후기 일반고를 희망하면 해당 학교로 우선 배정된다. 우선 배정은 원서접수일 기준으로 형제·자매·남매가 후기 일반고 1학년 또는 2학년에 재학 중일 때 적용된다.서울시교육청은 후기 일반고의 학교선택제 특성을 고려해 첫째 자녀는 기존 일반 배정 절차를 유지하고 둘째 이상 자녀부터 동일교 우선 배정을 적용함으로써 학생 선택권과 정책 형평성의 균형을 도모했다고 설명했다.교육청은 이번 제도 시행으로 △형제·자매·남매가 같은 학교로 다니며 통학이 한층 편해지고 △학교행사·상담 등 여러 학교 일정을 챙기던 가정의 부담이 완화되며 △신입생이 형제·자매·남매가 재학 중인 학교 환경에 보다 빠르게 적응하는 등 다자녀 가정이 체감할 수 있는 실질적인 효과가 있을 것으로 보고 있다.이번 제도는 2027학년도 교육감 선발 후기 일반고 입학전형부터 적용된다. 세부 내용은 2026년 3월 말 공고 예정인 「2027학년도 서울특별시 고등학교 입학전형 기본계획」을 통해 안내될 예정이다.정근식 교육감은 “후기 일반고에서도 형제·자매·남매가 같은 학교에 다닐 수 있도록 지원해 가정의 부담을 줄이고 학생들이 보다 안정적으로 학교생활에 적응할 수 있도록 하겠다”며 “저출생 시대에 교육이 할 수 있는 실질적인 가족 지원 정책을 지속적으로 확대해 나가겠다”고 말했다.

▲ 서울대학교 전기정보공학부 주진현 교수 [출처=서울대학교 공과대학]서울대교(총장 유홍림)에 따르면 공과대학(학장 김영오, 이하 서울공대) 건설환경공학부 주진현 교수가 아시아태평양 전산역학회(APACM, Asian Pacific Association for Computational Mechanics)가 수여하는 ‘APACM Young Investigator Award’를 수상했다.이번 수상은 국내 건설환경공학 전공 연구자로서는 처음이다. 서울대 건설환경공학 분야에서도 세계적 수준의 전산역학 연구가 수행되고 있음을 입증하는 의미 있는 사례로 평가된다.시상식은 2025년 12월8일(월) 오스트레일리아 브리즈번에서 열린 아시아태평양 전산역학 학술대회(APCOM 2025)에서 진행됐다.APACM Young Investigator Award는 전산역학(Computational Mechanics) 분야에서 활발한 연구 활동을 펼치고 있는 만 40세 이하 연구자를 대상으로 향후 연구 발전을 장려하기 위해 수여하는 상이다.3년마다 약 5명의 수상자만 선정되며 아시아·태평양 전산역학 커뮤니티에서 차세대 연구자를 대표하는 상으로 자리 잡은 바 있다.한국의 건설환경공학 연구자로서는 처음인 이번 수상은 서울공대에서도 세계적 수준의 전산역학 연구가 수행되고 있음을 입증하는 의미 있는 사례로 평가된다.주 교수는 지반공학과 전산역학의 접점에서 지반재료와 같은 다공·입상 재료의 대변형 거동, 균열 파괴, 멀티피직스 거동을 분석·예측하기 위한 전산 시뮬레이션 기법을 연구 중이다.전통적인 지반공학 문제를 넘어 에너지·환경 인프라 시스템, 지반-기계 상호작용, 모빌리티 지반역학 등 다양한 공학 문제를 아우르는 주 교수의 연구는 학제 간 연구의 가능성을 제시한다는 평가를 받는다. 또한 국제 저명 학술지에 다수 게재된 주 교수의 연구 성과는 학계와 산업계의 많은 주목을 받고 있다.주 교수는 “국내 건설환경공학 전공 연구자로서는 처음으로 APACM Young Investigator Award를 받게 돼 큰 영광으로 생각한다”고 수상 소감을 전했다.아울러 “최근 지반공학 실무에서 수치해석의 중요성이 커지고 있음에도 국내에서는 전산역학에 대한 체계적인 교육과 연구가 충분히 이뤄지지 않아 아쉬움이 있었다”며 “이러한 문제의식을 바탕으로 박사과정에서부터 전산역학의 기초부터 공부하며 지반공학과의 접점을 모색해 온 성과가 국제적으로 인정받게 돼 매우 뜻깊게 생각한다”고 밝혔다.향후 주 교수는 국내 건설환경공학 및 지반공학 분야의 교육·연구·실무 전반에서 전산역학 기반의 체계적 접근이 더욱 확산되는 데 기여할 계획이다.

▲ 서울대 공대 화학생물공학부 정유성 교수팀(왼쪽부터 서울대학교 화학생물공학부 정유성 교수(교신저자), 서울대학교 화학생물공학부 최재환 석박사통합과정생(공동 제1저자), 서울대학교 화학공정신기술연구소 김성민 박사후연구원(공동 제1저자)) [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림)에 따르면 공과대학(학장 김영오) 화학생물공학부 정유성 교수팀이 대규모언어모델(LLM, Large Language Model)을 활용해 기존에 합성이 어려웠던 신소재를 실제로 합성 가능한 형태로 다시 설계하는 혁신적 인공지능(AI) 기반 기술을 개발했다.단순히 물질의 합성 가능성(synthesizability)을 예측하는 단계에서 한 걸음 더 나아가 합성이 어려운 신소재를 재설계할 수 있는 실질적 해법을 제시한 것이다.반도체 신소재나 고효율 배터리 소재 개발 등에 활용될 수 있어 첨단 소재 개발 속도를 크게 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구에는 서울대 최재환 석박사통합과정생과 김성민 박사후연구원이 공동 제1저자로 참여했다.연구 성과는 화학 분야 국제 저명 학술지인 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS)에 2025년 10월6일 게재됐다.계산화학과 AI 기술의 발전으로 이론적으로 유망한 물질 후보를 대량으로 탐색할 수 있게 됐지만 실제 실험실에서 그 물질을 합성하는 과정은 여전히 큰 과제로 남아 있었다.기존 연구들은 물질의 합성 가능성 예측에 집중해온 반면 합성이 어렵다고 판정된 물질을 어떻게 합성 가능한 구조로 전환할 것인지는 답을 내리지 못했다.이를 극복하기 위해 연구팀은 새로운 LLM 기반 프레임워크인 ‘SynCry’를 개발했다. 이 모델은 신소재의 결정 구조 정보를 역변환 가능한 텍스트로 표현하고 반복적 미세조정(iterative fine-tuning)을 통해 합성이 어려운 구조를 합성 가능한 구조로 변환하는 방법을 스스로 학습한다.연구 결과 SynCry는 초기 514개의 성공적 구조 변환에서 출발해 반복적 미세조정을 통해 총 3395개의 구조를 합성 가능한 형태로 재설계하는 데 성공했다.더욱 눈에 띄는 점은 재설계된 상위 100개 구조 중 34개가 학습 데이터에는 존재하지 않음에도 실제 문헌에서 실험적으로 합성이 보고된 물질과 일치했다는 것이다.이는 SynCry가 단순 학습 데이터를 모방하는 수준을 넘어 실제로 합성이 가능한 새로운 구조를 창출할 수 있음을 보여준다.이러한 재설계 기술은 ‘학습 후 재생성(learn-and-regenerate)’ 전략을 통해 LLM이 단순 예측을 넘어 실질적인 신소재 설계 도구로 활용될 수 있음을 입증했다.특히 첨단 소재 개발 기간을 획기적으로 단축하고 기존에 합성이 어려워 제외됐던 수많은 후보 물질을 다시 활용할 수 있는 길을 열었다.◇ 연구진 의견정유성 교수는 “이번 연구는 AI가 합성이 어려운 구조에서 출발해 신소재를 직접 재설계할 수 있음을 처음으로 보여준 사례다"며 “향후 더 다양한 소재 시스템과 대규모 데이터셋으로 확장해 실용적 신소재 발굴 도구로 발전시킬 계획이다”고 설명했다.최재환 석박사통합과정생은 “합성이 어렵다고 판단돼 버려지던 가상물질을 다시 활용할 수 있을지에 대한 고민에서 출발한 연구다”며 “앞으로 언어모델을 포함한 범용 AI 에이전트를 개발해 신소재 개발을 더욱 가속화하는 기술을 구현하겠다”고 말했다.그동안 지속적으로 LLM 기반 합성 가능성 예측 연구를 수행해 온 김성민 박사후연구원은 “이번 성과는 AI가 소재과학에서 창의적 설계 역할을 할 수 있음을 보여주는 중요한 사례다”고 설명했다.◇ 연구진 진로최재환 석박사통합과정생은 앞으로 LLM을 포함한 범용 AI 에이전트를 개발해 무기 소재의 합성 메커니즘 규명 및 최적 합성 경로 도출을 자동화하는 연구를 수행할 계획이다.서울대 화학공정신기술연구소에서 근무 중인 김성민 박사후 연구원은 앞으로 신소재 개발의 패러다임 변화를 모색하는 방향으로 기계학습과 재료과학을 융합한 후속 연구를 수행할 계획이다.◇ 참고자료논문명/저널: “Synthesis-Aware Materials Redesign via Large Language Models”, Journal of American Chemical Society

서울특별시는 이름 자체에서도 특별하다는 느낌을 주지만 우리나라 정치·경제·사회·교육 측면에서 핵심 역할을 수행한다.수도인 서울은 국내 최고 대학이 몰려 있을 뿐 아니라 우수 학생을 배출하는 초중고교의 비중도 높은 편이다. 말은 제주도로 보내고 사람은 서울로 보내라는 말이 있을 정도다.2024년 10월 보궐선거에서 당선된 정근식 교육감은 조희연 전 교육감과 같은 진보 진영의 인사다. 오세훈 서울시장은 보수정당 출신이지만 양자 사이에 큰 갈등은 보이지 않는다. 정 교육감은 취임하며 ‘차별과 격차를 해소해서 모두에게 희망이 되는 교육을 만들겠다’고 밝혔다.또한 서울교육을 △학생의 꿈 △교사의 긍지 △부모의 신뢰로 만들어가겠다는 구상을 내놓았다. ‘미래를 여는 협력교육’을 강조하며 서울교육이 대한민국 교육을 이끌어야 가야 한다고 주장했다.정 교육감이 제시한 선거공약을 국가정보전략연구소가 개발한 ‘오곡(五穀)밸리혁신(5G Valley Innovation)-선거공약(ARMOR)’ 모델을 적용해 평가해봤다. ◇ 보수와 진보 후보의 정치적 관점 및 역사 인식 갈등 고조정 교육감은 5대 영역 17개 공약을 제시했으며 세부 추진 과제는 55개에 달한다. 5대 영역은 △모두를 위한 맞춤형 교육 △창의와 상생의 미래역량교육 △자치와 참여의 교육공동체 △안전하고 행복한 학교 △공감과 소통을 찾아가는 행정 등이다.보수 진영의 후보였던 조전혁은 ‘정상화된 서울시 교육’을 달성하겠다며 11대 공약을 발표했다. 세부 내용은 △사랑하는 서울의 자녀들, 제대로 공부시키겠습니다 △‘수업’ 잘하는 선생님, 확실히 대우하겠습니다 △이념에서 해방된 ‘잘 가르치는’ 학교, 꼭 만들겠습니다 △집처럼 쾌적하고 안전한 학교, 학생의 기본 권리입니다 △몸과 마음을 튼튼하게, 예체능 교육에 투자하겠습니다 △디지털 미래인재 육성, 서울교육이 선도하겠습니다 △자녀의 진로지도와 진학지도, 서울교육청이 책임집니다 △알고 싶은 교육정보, 모두 공개하겠습니다 △학부모님과 진심을 다해 상의하겠습니다 △따뜻한 부모 마음으로 방과 후 학교를 다시 열겠습니다 △창의 교육을 위해 서울시 모든 지원을 활용하겠습니다 등이다.조 후보는 공약을 실천하기 위해 △학년별 학업성취 최소기준 제시 및 학교급별 졸업인증제를 통한 기초학력 보장 △진단 목적의 학업성취도 평가 및 과목별 심층역량 평가 실시 △읽기, 쓰기, 셈의 지면학습 강화를 통한 기초 문해력 향상 지원 △AI 활용 간편 학력진단 시스템 구축을 통해 모든 학생의 학력을 진단·평가, 빅데이타 구축 및 맞춤형 학습지원 △학력 UP 프로그램을 통해 사교육에서 소외될 수 있는 사회적 배려 대상 학생 학력 향상 지원 등 15가지 방안을 제시했다.당선된 정 교육감과 조 후보의 공약을 비교해보면 정치적 관점과 역사 인식에서 큰 차이를 보인다. 조 후보는 전국교직원노동조합(전교조)이 이념 편향적인 교육의 진원지라고 파악하고 있는 반면에 정 교육감은 보수에 치우친 역사를 올바로 가르쳐야 민주주의와 평화를 지킬 수 있다는 입장을 견지했다.또한 보수 진영인 조 후보는 교권 보호, 학교폭력, 안전, 인성교육이 중요하다고 봤지만 정 교육감은 창의성, 소통, 공감, 기후 위기 등에 공약의 초점을 맞췄다.초등학교의 지필 평가를 복원하는 데 대해서도 조 후보는 찬성, 정 당선인은 반대했다. 혁신학교 정책, 학생 인권조례에 대한 인식도 정반대였다. ◇ 5대 영역·17개 공약을 5개 평가 영역으로 구분해 분석▲ ‘오곡(五穀)밸리혁신(5G Valley Innovation)-선거공약(ARMOR)’으로 정근식 교육감의 공약을 평가한 결과 [출처=iNIS]국정연은 정 당선인의 공약을 달성 가능성(Achievable)·적절성(Relevant)·측정 가능성(Measurable)·운영성(Operational)·합리성(Rational) 영역으로 구분해 평가했다. 많은 공약 중 구체적이지 않거나 평가할 가치가 없다고 판단한 공약은 배제했다.우선 달성 가능성은 △교육격차의 해소 △모두가 존중 받는 학교 자치를 지원 △평화로운 학교 등 3개다. 다음으로 적절성은 △기초 학력 증진 △시민과 함께 학교 자치를 지원 △안전하고 쾌적한 학교 등4 개가 연관돼 있다.측정 가능성은 △교육 기회 보장 △인공지능 시대의 미래 역량 강화 △공존의 역사교육으로 미래역량 강화 등 3개를 선정했다. 그리고 운영성은 △질 높은 공교육으로 미래 역량 강화 △학교 자치의 기반을 조성 △몸과 마음이 건강한 학교 △청렴한 조직문화로 현장 지원 등 4개로 판단했다.합리성은 △지속가능한 교육으로 미래 역량 강화 △교육활동에 전념하도록 학교 자치 지원 △공감과 소통으로 현장 지원 등 3개의 공약이 관련돼 있다. ◇ 적절성·합리성만 中 및 나머지 3개 영역 下로 낙제점 수준정 교육감의 공약을 국가정보전략연구소가 개발한 갑옷(ARMOR) 지표를 적용해 평가했다. 간략한 내역과 개선방안을 정리하면 다음과 같다.첫째, 달성 가능성은 공약이 임기 내에 완료될 수 있는지를 판단한 것이며 하(下)를 획득했다. 세부적으로 살펴보면 ’교육격차의 해소‘는 개인 맞춤형 교육 자체가 불가능한 실정이라 우호적 평가를 내리기 어렵다. 학교의 여건이나 교사의 확보 등이 선행되지 않으면 맞춤형 교육은 임기내 완료하지 못한다.’모두가 존중 받는 학교 자치를 지원‘은 일선 학교에서 인권 존중의 문화를 정립하기에는 2년도 되지 않는 시간이 너무 짧다. 기업문화(corporate culture)는 최소 10년 이상이 필요한 장기간 프로젝트다. ’평화로운 학교‘는 학교폭력, 성폭력 등의 사고가 빈발해 단기간에 도달하기 어려운 목표다.둘째, 적절성은 공약이 서울시 교육 여건에 적합한지를 평가하는 지표이며 중(中)으로 평가받았다. ’기초학력 증진‘은 초등, 중등 대상 맞춤형 교육이 제대로 없으며 특수교육 대상 학생 개별화 교육 및 맞춤형 교육도 좋은 의도이지만 모든 학생에 적용하기는 어렵다.’시민과 함께 학교 자치를 지원‘은 서울교육플러스 사업, 시민 평생교육 활성화, 학교복합시설 활성화 등으로 구현하기 희망한다. 서울교육플러스는 공동체가 함께 참여하는 방식이지만 구체적인 성과는 보이지 않는다. 시민 대상의 평생교육도 피부에 와닿지 않는 공약이다.’안전하고 쾌적한 학교‘는 안전사고 예방, 학교폭력 예방, 학교폭력 및 성희롱·성폭력 대응 방안, 급식종사자 업무 경감과 건강권 보호, 노후 학교 시설 개선 등을 포함하고 있다. 학교폭력은 공개적이지 않고 은밀하게 만연한 상황이다.’협력교육 기반 구축으로 현장 지원’은 시민과 함께하는 교육 대전환 포럼을 개최하는 것으로 공약이 완료됐다고 평가하는 것은 바람직하지 않다.포럼의 참가자, 발표 자료, 도출한 결과, 참석자의 만족도 등을 복합적으로 판단해야 한다. 단순히 포럼의 개최가 공약에 포함돼야 하는지도 의문이다.셋째, 측정 가능성은 공약의 성과를 측정할 수 있는지 여부를 평가하며 하(下)를 부여했다. ‘질 높은 공교육으로 미래 역량 강화’는 예술·체육교육 활성화, 질 높은 돌봄체계 구축, 혁신학교 질적 성장으로 미래교육 선도, 학생 맞춤형 진로교육 강화, 특성화고·마이스터고 교육 지원 등이 세부 내용이다.학교에서 예술·체육교육이 단기간에 사교육을 대치할 수준까지 질을 높일 수 있을 것이라고 믿는 학생이나 학부모는 없다.‘인공지능 시대의 미래 역량 강화’는 AI·디지털 교육을 진행할 교재나 교사가 부족해 실천 자체가 어렵다. 대학에서조차도 AI에 특화된 교재나 교수가 부족해 AI 교육이 부실한 상황이다.‘공존의 역사교육으로 미래 역량 강화’는 단순 역사교육만으로 공존의 미래역량이 강화될 것인지도 의문이며 정치적 편향성 논란이 초래되고 있다. 관련 공약 대부분이 모호한 용어로 달성 여부를 판단하기 어렵다.넷째, 운영성은 행정조직과 공무원이 공약을 실천할 역량과 조직체계를 구축·운영했는지 평가하는 지표이며 하(下)로 인식했다.‘질 높은 공교육으로 미래 역량 강화’는 공교육이 사교육에 비해 경쟁력이 떨어지는 현실을 고려한다면 달성하기 어려운 목표다. 현재 서울시교욱청 공무원이나 학교 교사가 이런 목표에 동조하는지도 명확하지 않다.‘몸과 마음이 건강한 학교’는 심리 정서 위기 학생 지원, 미디어 이용 습관 진단, 학교 마약류 및 약물 오남용 예방, 학생 도박 예방교육, 아동·청소년 행복지수 앱 개발 등을 통해 달성하려고 한다. 경찰청, 국가정보원 등과 협력하지 않고 서울시교육청만의 노력으로 추진 자체가 어려운 내용들이다.’청렴한 조직문화로 현장 지원‘은 끊이지 않는 교사의 비리, 학교 관련 부정행위 등을 고려한다면 단기간에 달성이 어려운 목표다.다섯째, 합리성은 공약이 학교 자치를 실현하고 학생, 교사 등의 이익을 극대화하는 데 도움이 되는지를 파악하기 위한 목적이며 중(中)에 머물렀다. ’지속가능한 교육으로 미래 역량 강화‘는 학교 차원의 기후이기 대응이 교육감의 공약으로 적합하지도 의문이다.’교육활동에 전념하도록 학교 자치 지원‘은 교원의 교육활동 보호, 교원 자기 주도 역량개발 지원 등으로 구성된다. 합리적인 공약이지만 성과를 내기는 쉽지 않다.‘공감과 소통으로 현장 지원’은 교육공동체 구성, 교육감과 교육직 공무원 간의 대화 정례화로 좋은 시도이며 단순한 공약이라고 볼 수 있다.종합적으로 정 교육감의 선거공약은 1년간 완료한 공약이 많지 않으며 남은 8개월 동안 열심히 노력해도 낙제점을 벗어나기 어려울 것으로 판단된다. 전임자인 조희연 전 교육감의 정책을 이어받아 연속성을 확보한다고 주장했지만 큰 성과는 내지 못했다.

▲ 서울공대 기계공학부 조규진 교수팀, 접고 말아 보관하고 펼치면 강한 ‘인터레이싱 종이접기’ 구조 개발(왼쪽부터 조규진 서울대학교 기계공학부 교수, 정순필 서울대학교 기계공학부 박사후연구원, 송재영 HD한국조선해양 연구원, 김찬 서울대학교 기계공학부 박사과정) [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림) 공과대학(학장 김영오)에 따르면 기계공학부 조규진 교수(인간중심 소프트 로봇 기술 연구센터장 및 서울대 로보틱스 연구소 SNU RI 창립 멤버) 연구팀이 종이접기 구조에 인터레이싱(interlacing) 원리를 적용해 부드럽게 접고 말아 콤팩트하게 보관하면서도 전개 시 매우 튼튼한 강도를 유지하는 ‘접고 말 수 있는 주름 구조(Foldable and Rollable corrugated structure, FoRoGated-Structure)’를 개발했다.이번 연구 결과는 2025년 11월26일(수) 국제 저명 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 게재됐다.◇ 연구 배경줄자처럼 구조를 중심 허브에 말아 보관하는 롤링 방식은 구조를 콤팩트(compact)하게 보관할 수 있는 장점이 있다. 이러한 구조들은 보관 단계에서는 허브에 부드럽게 감기기 위해서 평평한 단면으로 전개 단계에서는 구조의 처짐을 억제하기 위해 주름 단면으로 형상이 전환된다.이는 평평한 종이는 유연하지만 지그재그 주름을 만들면 인접 면들이 서로의 변형을 구속해 훨씬 튼튼해지는 것과 같은 원리다.다만 일반적인 주름 구조를 겹겹이 접은 채로 허브에 감을 경우 재료 두께로 인해 안쪽과 바깥쪽 층의 둘레 차이가 발생해 찌그러짐 및 구김이 생기기 때문에 주름을 펼쳐 1개 층의 평판 상태로 감는 것이 일반적이다.따라서 주름 단면이 크고 길어질수록 구조적 강도는 증가하지만 보관할 때 필요한 폭이 넓어지는 제약이 뒤따랐다.◇ 연구 성과...  아무리 많은 주름을 가진 구조라도 겹겹이 접어 부드럽게 말아 보관연구팀은 이 한계를 넘기 위해 주름 구조에 인터레이싱(interlacing) 원리를 도입했다. 인터레이싱 구조란 여러 구성 요소를 접착해 고정시키기보다 서로 교차시키고 맞물리도록 구성해 요소들 사이 틈에서는 미끄러짐과 재배열이 가능하지만 맞물림 방향으로는 하중을 주고받아 단단하게 형태를 유지하는 엮임 기반 구조다.연구팀은 길이 방향으로 평행하게 배열한 금속 패널들을 서로 붙이지 않고 리본으로 촘촘히 엮어 고리(루프) 형태의 인터레이싱 조인트를 만들었다.부드럽지만 튼튼한 리본으로 구성된 인터레이싱 조인트는 패널 간 조밀한 구속을 제공한다. 따라서 튼튼한 접이식 주름 구조를 만들면서도 동시에 루프 틈을 따라 패널들의 국소 미끄러짐을 허용해 겹겹이 접힌 상태에서도 허브에 부드럽게 감기도록 한다.그 결과 층간 둘레 차로 인한 응력 집중을 미끄러짐으로 풀어주면서 엮임의 조밀한 밀도가 단면 안정성을 높여 전개 시 높은 강도를 확보할 수 있었다.연구팀은 단단한 소재 패널을 리본으로 엮는 방식을 통해 아무리 많은 주름을 가진 구조라도 겹겹이 접어 부드럽게 말아 보관할 수 있다고 설명했다.◇ 기대 효과... 단일 모터로 구동되는 ‘길어지는 로봇 팔’을 실제로 제작 연구팀은 단순한 이론 제시에 그치지 않고 단일 모터로 구동되는 ‘길어지는 로봇 팔’을 실제로 제작해 ‘인터레이싱 종이접기’ 구조가 다양한 전개형 로봇 시스템에 적용 가능함을 보였다.첫째, 로봇 청소기 크기의 소형 모바일 로봇에 적용해 수납 시에는 낮은 높이를 유지하다가 팔을 전개하면 선반 정리·엘리베이터 버튼 누름과 같은 높은 위치의 작업을 수행하는 데모를 선보였다.이 기술이 상용화되면 로봇 청소기는 바닥 먼지만 치우는 기기를 넘어 아이들의 장난감 정리나 세탁물 옮기기 등 집 안 곳곳에서 손이 많이 가는 일을 대신해 주는 ‘팔 달린 가사 로봇’으로 확장될 수 있다.둘째, 지름 약 1미터(m), 높이 약 1m의 모바일 로봇이 목표 위치에 도달한 뒤, 밑변 약 3.2m, 높이 약 3.4m의 정삼각뿔 프레임으로 전개돼 높이 약 2.5m 구조물을 출력하는 모바일 3D 프린팅 로봇 데모를 제시했다.연구진은 이번 연구를 통해 달·화성처럼 사람이 직접 가기 어려운 환경에서 로봇이 스스로 건축물을 세우고 이동하는 미래 건설 시스템의 가능성도 연 것이다.이러한 사례들은 콤팩트하게 작은 부피로 보관되면서도 전개 시에는 높은 강도 덕분에 실제 작업 하중을 견딜 수 있는 구조가 필요한 경우 이번 연구 성과가 직접적 도움을 줄 수 있음을 보여준다.◇ 연구진 의견... 공간과 과업에 맞게 전개되는 로봇이 피지컬 AI의 실용 플랫폼연구의 공동 주저자인 정순필 박사(현 서울대 재학)와 송재영 석사(현 한국조선해양 근무)는 “직물처럼 교차·맞물리는 인터레이싱 원리를 접힘 구조에 적용해 다층 구조의 층간 둘레 차 문제를 구조적으로 흡수하도록 설계했다”며 “그 결과 접고 말아 보관하는 이중 압축 방식으로 콤팩트한 보관이 가능하면서도 전개 시 촘촘한 엮임으로 높은 강도를 확보하는 종이접기 구조를 구현했다”고 말했다.연구책임자인 조규진 교수는 “우리는 종종 휴머노이드라는 한 가지 형태에 해법을 기대하지만 현장의 많은 문제는 환경과 과업에 따라 달라진다”며 “이번 결과는 형태를 바꾸어 공간과 과업에 맞게 전개되는 로봇이 피지컬 AI의 실용 플랫폼이 될 수 있음을 보여준다”고 밝혔다.◇ 연구진 진로정순필 박사는 현재 서울대학교 바이오로보틱스 실험실에서 박사후연구원으로 이 구조를 더 개량해 실제 로봇청소기에 로봇 암으로서 장착되기 위한 연구를 진행 중이다.송재영 석사는 현재 HD한국조선해양 자율제조로봇 연구실에서 로봇을 이용한 조선 공정의 자동화를 수행하고 있다.한편 본 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받는 한국연구재단(NRF)의 연구과제(RS-2023-00208052)의 지원을 받아 수행됐다.[참고 자료]- 논문명/저널 : “Foldable and Rollable Interlaced Structure for Deployable Robotic System”, Science Robotics- Press Package:https://www.dropbox.com/scl/fo/f8ladc6528jg6awzn35sw/AETl2CYX_mxf2m8AuuzwSRo?rlkey=bwaow9hauozvqbk0orp4sui9e&st=1rw6fbgh&dl=0- 참고 영상 : https://youtu.be/FysgitFVVBs