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2026년 10월 08일 목요일

[경상시론] 알파고 이후 10년, 바둑에서 배우는 AI 활용법

알파고의 충격파가 바둑계를 강타한 지 10년, AI 프로그램은 프로기사들이 바둑을 분석하고 새로운 수를 연구하는 일상적인 학습 도구가 되었다. 그렇다면 지난 10년 동안 바둑기사들은 AI를 어떻게 활용해왔을까? AI에 대한 관심이 폭발적으로 커지고 있는 지금, ‘먼저 온 미래’를 경험한 바둑계의 변화는 우리에게 흥미로운 시사점을 준다. 바둑은 대체로 초반 포석에서 판의 틀을 만들고, 중반에는 돌들이 복잡하게 얽혀 전투를 벌이며, 끝내기로 갈수록 집의 크기와 수순을 정밀하게 따진다. AI의 영향이 가장 눈에 띄는 곳이 초반이다. AI는 오랫동안 이어져온 포석의 상식을 흔들었다. 과거에는 이르다고 여겨졌던 삼삼 침입이 적극적으로 활용되는 등 기존의 수들이 새롭게 평가되고 새로운 정석도 만들어졌다. 기사들은 AI의 추천수를 연구하면서 자신들이 미처 생각하지 못했던 바둑의 가능성을 발견했다. AI가 인간의 기존 지식을 보완하는 데 그치지 않고, 인간이 생각하고 탐색하던 범위 자체를 넓힌 것이다. 중반으로 접어들면 AI에게 배우는 방식이 달라진다. 행마와 전투가 이어지고 수읽기가 복잡해지면 AI가 제시한 특정한 수를 외우는 것만으로는 충분하지 않다. 오히려 자신의 판단과 AI의 판단을 비교하는 과정이 중요해진다. ‘나는 이 돌을 살려야 한다고 생각했는데 AI는 왜 버렸을까?’ ‘나는 공격해야 한다고 생각했는데 AI는 왜 물러섰을까?’라고 묻는다. 중요한 것은 AI와 똑같이 생각하는 것이 아니라 왜 나와 AI의 판단이 달라졌는지를 파고드는 것이다. 그 차이를 이해하면서 자신의 직관과 판단 기준을 다시 돌아보게 된다. 끝내기에서는 AI가 정밀한 검증 도구의 역할을 한다. 어느 곳이 더 큰지, 선수와 후수를 어떻게 판단할지, 어떤 수순으로 두어야 유리한지를 자신의 계산과 AI의 판단을 비교하며 확인한다. 이러한 과정을 반복하면서 개별 수의 오류를 발견하고, 집의 크기와 수순을 평가하는 자신의 계산법 자체를 더욱 정교하게 다듬는다. 물론 실제 바둑에서 AI 활용법이 초반·중반·끝내기에 따라 이렇게 명확하게 나뉘는 것은 아니다. 여기서 눈여겨볼 점은 마주한 문제의 성격에 따라 AI를 활용하는 방식도 달라진다는 사실이다. 때로는 AI를 통해 자신이 미처 생각하지 못했던 가능성을 탐색하고, 때로는 AI와 자신의 판단 차이를 분석하며, 때로는 AI를 기준점으로 삼아 계산의 오차를 줄인다. 이러한 바둑기사들의 경험은 우리의 AI 활용에도 중요한 시사점을 준다. 우리는 흔히 AI를 어떻게 잘 사용할 것인가를 먼저 묻곤한다. 하지만 그보다 앞서 지금 우리가 해결하려는 문제는 무엇인가를 살펴보아야 한다. 통계분석이나 프로그래밍처럼 정확성을 높이고 오류를 검증해야 하는 문제가 있는가 하면, 경영전략이나 사회현상처럼 여러 관점과 상황을 비교하며 판단해야 하는 문제도 있다. 아직 존재하지 않는 새로운 아이디어를 만들어야 하는 경우도 있다. 문제의 성격이 다르면 AI를 활용하는 방식도 달라져야 한다. 정확성이 중요한 문제에서는 AI를 검증 도구로 활용해 자신의 오류를 찾아낼 수 있다. 복잡한 판단이 필요하다면 자신의 생각과 AI의 판단을 비교하면서 왜 차이가 생겼는지를 따져볼 수 있다. 새로운 아이디어가 필요하다면 AI에게 자신이 생각하지 못한 대안을 제시하게 하면서 탐색의 범위를 넓힐 수 있다. AI 모델도 다양하다. 검색 AI, 예측·최적화 모델, 언어모델, 여러 기능을 결합한 에이전트틱 프로세스 등등 다양한 목적을 위한 다양한 방법과 모델들이 있다. 중요한 것은 어떤 문제를 해결하려 하는지에 따라 적합한 AI를 선택하고, AI와 관계 맺는 방식도 유연하게 바꾸는 것이다. AI는 알고 있는 것을 더 정확하게 만드는 수렴의 도구가 될 수도 있고, 익숙한 생각에서 벗어나 새로운 가능성을 찾는 발산의 도구가 될 수도 있다. 알파고 이후 10년 동안 바둑기사들이 배운 것은 AI가 제시하는 좋은 수만이 아니었다. 새로운 가능성을 탐색하고, 자신의 판단을 AI와 비교하고, 계산의 오류를 검증하면서 AI와 함께 배우는 방법 자체를 배워왔다. 무엇이 문제인지 먼저 묻고, 그 문제의 성격에 맞는 모델을 선택하며, 모델과의 상호작용을 통해 자신의 생각과 판단을 발전시켜 나가는 것, 이것이 우리가 마주해야 할 AI 활용법일 것이다. 김영춘 UNIST 기술경영전문대학원 교수 <본 칼럼은 2026년 10월 8일 경상일보 “[경상시론]알파고 이후 10년, 바둑에서 배우는 AI 활용법”이라는 제목으로 실린 것입니다.>

2026년 09월 23일 수요일

UNIST, 추석 맞아 탄소중립 실천하고 명절 온기 나눴다

탄소중립대학원이 22일(화) 104동 공학관에서 추석 명절을 맞아 ‘2026 UNIST REBOOT 2: The Chuseok Green Bridge Project’를 개최했다. 귀향길 대중교통 이용 등 일상 속 저탄소 실천에 명절의 정을 나누는 프로그램을 접목한 이날 행사에 80여 명의 내·외국인 재학생들이 참여했다. 이번 행사는 지난 6월 열린 ‘REBOOT’ 캠페인의 후속 시리즈다. 대학원 브랜드 가치를 높이고 탄소중립 문화를 캠퍼스 전반에 정착시키기 위해 에너지화학공학과에서도 협력했다. 온·오프라인을 병행한 현장 행사와 오프라인 후속 행사인 ‘Green Bridge Reward Day’로 나눠 진행됐다. 재학생들은 귀향길 대중교통 이용 등을 인증하는 ‘저탄소 실천 챌린지’에 참여했다. 행사장에 설치된 ‘소원 스티커 투표 보드’에서는 서로의 바람을 나누며 소통했다. 명절 분위기에 맞춰 선물도 마련했다. 참여자 전원에게는 세대별 취향을 고려한 이색 한가위 다과 키트를, 소원보드 우수 선정자에게는 부모님께 드릴 ‘효도 리워드’를 증정했다. 탄소중립 의미를 되새기고 가족을 향한 감사도 전할 수 있도록 구성했다. 외국인 유학생들도 적극적으로 동참해 국적의 구분 없이 어울리는 자리가 됐다. 행사에 참여한 한 학생은 “추석 전에 짧고 알차게 즐길 수 있는 유익한 행사였다”고 말했다. 김동석 탄소중립대학원장은 “대학원 개원 이래 두 학과가 뜻을 모아 개최한 이번 2탄 프로젝트는 구성원들의 자발적 참여 덕분에 성공적으로 마무리될 수 있었다”며 “학생들의 의견을 적극 반영해 재미와 의미가 있는 캠퍼스 소통 프로그램을 꾸준히 이어가겠다”고 밝혔다.

2026년 09월 09일 수요일

대면적 페로브스카이트 태양전지 모듈 비파괴 품질 분석 기술 개발

X선으로 대면적 페로브스카이트 태양전지의 결정 배열과 미세한 뒤틀림을 한눈에 볼 수 있는 비파괴 검사 기술이 나왔다. 고효율 페로브스카이트 태양전지의 대량생산 공정을 최적화하고 품질을 관리하는 데 활용될 전망이다. UNIST 김동석·신태주·김진영 교수팀은 한국화학연구원 신윤섭 박사와 함께 대면적 페로브스카이트 박막의 구조를 손상 없이 분석하는 2차원 X선 회절 매핑(2DXDM) 기술을 개발했다고 19일 밝혔다. 페로브스카이트 태양전지는 용액 공정이라는 저렴한 저온 공정으로 만들 수 있는 차세대 전지다. 액체 상태 페로브스카이트의 원료 용액을 기판 위에 바른 뒤 용매를 증발시켜 태양빛을 흡수하는 페로브스카이트 결정막을 만드는 것이다. 이때 결정이 얼마나 고르게 형성되고 같은 방향으로 배열되는지, 결정 격자에 미세한 뒤틀림이 얼마나 남는지가 효율을 좌우하는데, 크기가 커지면 중심부와 가장자리에서 용매가 마르는 속도가 달라져 결정이 불균일하게 자라고 결함과 격자 변형이 생기면서 효율이 떨어지게 된다. 실험실에서 만든 소형 전지가 상용 실리콘 태양전지에 맞먹거나 이를 넘어서는 효율을 내면서도 실제 대면적 상용화가 어려운 이유 중 하나다. 연구팀이 개발한 기술은 이 같은 결정의 불균일과 격자 변형을 태양전지를 직접 잘라내지 않고 진단할 수 있는 기술이다. X선을 쐈을 때 박막 결정에서 나오는 회절무늬의 세기와 방향, 위치가 결정의 배열 방향과 격자가 눌리거나 늘어난 정도에 따라 달라지는 원리를 활용했다. 병원 CT가 여러 지점에서 얻은 X선 정보를 모아 몸속 영상을 재구성하듯, 이를 박막 전체에서 반복 측정해 중심부부터 가장자리까지 구조가 불균일한 위치와 정도를 지도처럼 한눈에 확인할 수 있게 된다. 연구팀은 이 기술을 적용해 두 종류의 용액 공정 가운데 더 균일한 박막을 만드는 방식을 찾아내고 고효율 대면적 태양전지도 만들어냈다. 원료 용액을 한 번에 떨어뜨린 뒤 기판을 회전시켜 펴는 정적 스핀코팅(SSC)과, 기판이 회전하는 동안 원료 용액을 방울 형태로 계속 공급하는 동적 스핀캐스팅(DSC)을 비교했을 때 동적 스핀캐스팅으로 제조한 페로브스카이트 박막의 품질이 더 우수했다. 동적 스핀캐스팅으로 제작한 100㎠급 태양광 전지 모듈은 실제 발전 면적 86.4㎠에서 23.0%의 광전변환효율을 기록했으며, 공인 효율은 22.75%를 기록했다. 이는 현재 비슷한 크기의 페로브스카이트 모듈 최고 공인 효율인 23.55%에 근접한 수준이다. 밀봉한 모듈은 1,000시간 동안 빛을 계속 비춘 뒤에도 초기 효율의 80% 이상을 유지했다. 신태주 교수는 “기존 분석법은 일부 영역이나 평균값만 보여줘 박막 전체의 차이를 파악하기 어려웠고, 시료를 잘라내는 과정에서 원래의 격자 변형이 달라질 수도 있었다”며 “2DXDM은 박막을 손상하지 않고 전체 면적을 분석해 공정 최적화와 품질관리에 활용할 수 있다”고 설명했다. 김동석 교수는 “대면적 페로브스카이트 박막에서는 국소 영역이 아닌 전체 면적의 구조 균일성을 파악하는 것이 중요하다”며 “이번 연구로 어떤 공정 조건에서 박막이 더 균일해지고 모듈 효율이 높아지는지를 알 수 있어, 고효율 대면적 태양전지의 제조 공정을 개선하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 UNIST 김동신·이재휘 석·박사통합과정 연구원이 제1저자로 참여했으며, 포항방사광가속기의 UNIST-PAL(6D) 빔라인을 활용해 진행됐다. 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘줄(Joule)’에 7월 23일 온라인 게재됐다. 연구 수행은 과학기술정보통신부, 교육부, 한국연구재단(NRF), 산업통상자원부, 한국에너지기술평가원(KETEP), 한국산업기술진흥원(KIAT), 한국화학연구원(KRICT)의 지원을 받아 이뤄졌다.

2026년 09월 01일 화요일

[경상시론] AI시대의 사용자 혁신

새로운 제품과 서비스를 만드는 혁신의 주체는 주로 생산을 담당하는 쪽이다. 메모리 반도체를 만든 하이닉스와 삼성전자, AI모델을 만들고 서비스를 제공하는 OpenAI, 앤스로픽, 구글 등이 그렇다. 일반적으로 생산자가 사업을 기획하고 연구개발(R&D) 활동을 통해 제품을 개발하면, 사용자는 출시된 결과물을 소비한다. 그런데 AI 시스템의 발전·확산과 함께, 그동안 소비 쪽만 담당한다고 여겨왔었던, 그래서 혁신의 주체로서 과소평가되었던 사용자의 역할이 다시 주목받고 있다. 사용자 혁신(user innovation)의 시대가 활짝 개화하고 있다. 사용자 혁신의 개념을 정립한 에릭 폰 히펠(Eric von Hippel) MIT 교수는 일찍이 사용자가 스스로의 필요를 해결하기 위해 직접 만들어가는 혁신의 중요성을 설파하고, ‘혁신의 민주화’를 예견했다. 과거에는 아이디어를 실체화하기 위한 전문 지식의 장벽과 시제품 제작에 드는 막대한 비용이 일반 사용자의 혁신에 대한 접근을 가로막아 왔다. 그런데 AI 시스템의 발전과 확산이 혁신의 문턱을 무너뜨리며 게임의 규칙을 바꾸고 있다. 숙련된 코딩 기술이 없는 비전문가도 바이브 코딩(vibe coding)을 활용하고, 일반인도 AI 에이전트와 함께 일할 수 있는 시대가 되었다. 이제 혁신은 기업 R&D 센터 소속의 연구실과 실험실 뿐만 아니라, 생활의 불편함을 해결하고자 하는 평범한 사용자의 거실과 사무실, 그리고 보통의 일상에서도 시작될 수 있게 되었다. 이러한 변화는 혁신을 재정의한다. AI 시대의 혁신은 단순히 새로운 물건을 발명하고 생산하는데에서 그치지 않는다. 이제 혁신의 핵심은 제품 그 자체보다 제품을 활용하는 방식인 사용 시스템(system-of-use)의 고도화로 옮겨가고 있다. 기술기업이 제공하는 AI 파운데이션 모델은 범용적이지만, 실제 현장에서의 가치는 사용자가 이를 자신의 특수한 맥락과 결합해 재설계할 때 발생한다. 예를 들어, 특정 분야의 연구자가 자신의 독창적 방법론에 최적화된 AI 에이전트를 직접 구축하거나, 자영업자가 자신의 매장 환경과 고객 성향에 맞춰 자동화 워크플로우를 독자적으로 설계하는 행위 자체가 이제는 중요한 혁신 활동이 된다. 향후 AI가 창출할 거대한 경제적 가치의 상당 부분은 기업의 표준화된 서비스가 아니라, 이러한 사용자가 주도하는 맞춤형(user-led customizing) 작업을 통해 파생할 것이다. 이 과정에서 선도사용자(lead user)의 역할은 그 어느 때보다 더 중요해졌다. 시장의 변화를 가장 먼저 감지하고 스스로 대안을 찾는 이들은 이제 단순히 기술을 소비하는 집단이 아니라, AI를 도구 삼아 자신만이 가진 복잡한 도메인 지식을 실제 솔루션으로 변환하는 지휘자(orchestrator)로 진화하고 있다. 범용 AI 만으로는 해결하기 어려운, 최종 소비와 접하는 마지막 구간(last mile)에서의 세밀한 가치를 완성하는 것은 결국 현장의 고충과 맥락을 가장 잘 아는 사용자들의 몫이다. 이러한 흐름 속에서 기업의 생존 전략 역시 근본적인 수정이 불가피하다. 과거처럼 완제품만을 고집하며 사용자와의 인터페이스를 제한하는 폐쇄적 모델로는 사용자들의 폭발적인 혁신 속도를 따라잡을 수 없다. 이제 기업은 사용자가 직접 제품을 변형하고, 자신의 필요에 맞게 확장할 수 있는 혁신 툴킷(innovation toolkit)을 제공하는 플랫폼으로 거듭나야 한다. 사용자의 창의성을 규격화된 제품 안에 가두는 것이 아니라, 그들이 마음껏 상상하고 실험할 수 있는 마당을 제공할 때 기업의 생태계 경쟁력도 극대화될 수 있다. 사용자 혁신의 활성화는 단순한 일시적 트렌드가 아니라 산업 구조 전반의 변화와 재편을 의미한다. 따라서 이제는 AI 시스템의 단순 활용법을 익히는 것을 넘어, AI를 활용해 직면한 문제를 스스로 정의하고 해결하는 방법을 학습하는데 집중해야 한다. 아울러 제도적으로는 사용자들의 자발적인 혁신과 공유 행위가 낡은 지식재산권 체계나 경직된 규제의 벽에 부딪혀 사장되지 않도록 유연하고 포용적인 환경을 조성해야 한다. AI 기술혁명의 시대에는 기술과 제품의 공급을 넘어서, 어떻게 사용자 생태계를 활성화할 수 있는가에 주목해야 한다. 사용자 혁신의 중요성을 이해하고 그 잠재력을 이끌어 낼 수 있는 국가와 기업이 AI 대전환 시대에 지속가능한 성장의 기회를 잡을 것이다. 김영춘 UNIST 기술경영전문대학원 교수 <본 칼럼은 2026년 9월 1일 경상일보 “[경상시론]AI시대의 사용자 혁신”이라는 제목으로 실린 것입니다.>

2026년 08월 14일 금요일

UNIST 대학원생 2명, '2026 대통령과학장학생' 선정

햇빛만으로 물을 쪼개 수소를 만들고, 말 한마디로 3차원 공간 속 물체를 찾는다. 미래 에너지와 인공지능 연구에 도전해온 UNIST 대학원생 2명이 ‘2026 대통령과학장학생’에 뽑혔다. 탄소중립대학원 전은송 박사과정생과 인공지능대학원 방재훈 석사과정생이다. 전은송 박사과정생은 유기반도체 광전극을 이용해 태양광으로 그린수소를 생산하는 광전기화학 시스템을 연구한다. 유기반도체는 빛을 흡수하는 범위가 넓고 용액으로 가공할 수 있어 값싸고 가벼운 장치를 만드는 데 유리하다. 다만 오래 사용할수록 성능이 떨어지고 전하 전달 효율이 낮아지는 한계가 있다. 전은송 학생은 유기반도체 광양극과 광음극을 하나의 셀에 결합했다. 두 전극이 물 분해 반응을 나눠 맡아 별도의 외부 전압 없이 태양광만으로 수소를 생산한다. 현재는 변환 효율을 끌어올리고 셀의 수명을 늘리는 데 집중하고 있다. 그는 “풀어야 할 과제가 많은 분야에서 연구 과정과 성장 가능성을 인정받아 뜻깊고 책임감도 크다”며 “조한희 교수님의 세심한 지도와 실험이 막힐 때마다 함께 해법을 찾은 연구실 구성원들이 큰 힘이 됐다”고 말했다. 앞으로 해외 우수 연구기관과 협력해 셀 설계와 시스템 통합 경험을 쌓을 계획이다. 이를 국내 환경에 맞게 발전시켜 독자적인 태양광 그린수소 생산 기술을 확보하고, 탄소중립과 국가 에너지 안보에 기여하는 것이 목표다. 방재훈 석사과정생은 학부 시절 4년간 로봇을 직접 만들며 인공지능의 한계를 체감했다. 정해진 규칙 안에서는 잘 움직였지만, 환경이 바뀌거나 돌발 상황이 생기면 데이터를 다시 모으고 동작 조건도 새로 짜야 했다. 이 경험은 ‘사람의 요청을 주변 상황과 연결해 이해하는 AI’라는 연구 목표로 이어졌다. 첫 성과는 비디오 검색 AI의 좁은 시야를 넓힌 연구다. 기존 모델은 주인공이나 중심 물체처럼 눈에 띄는 요소에 집중해 배경의 사물, 사건의 순서, 시간에 따른 변화를 자주 놓쳤다. 방재훈 학생은 영상을 장면 전환 지점에 따라 나누고, 각 구간에 중심 대상과 주변 맥락을 함께 담은 설명을 붙였다. 이를 통해 기존 AI가 배경을 묻거나 복잡한 시간 흐름을 추적하는 질문에 취약하다는 사실을 규명했다. 이 연구를 담은 논문 ‘Beyond the Highlights’는 컴퓨터비전 분야 국제학술대회 WACV 2026에 채택됐다. 이어 연구 무대를 3차원 공간으로 확장했다. CVPR 2026에 채택된 ‘LightSplat’은 ‘흰색 소파’나 ‘라면 위 달걀’ 같은 자연어 표현만으로 3D 공간에서 원하는 물체를 찾는 기술이다. 미리 정해진 물체 범주에 얽매이지 않아 다양한 대상과 표현을 처리할 수 있다. 검색 준비에는 약 5초가 걸린다. 비교 대상에 따라 기존 방식보다 50~400배 빠르고, 메모리는 64분의 1만 사용한다. 로봇이 말로 지시한 물체를 곧바로 찾거나 AR·VR에서 문장으로 객체를 선택·편집할 수 있다. 디지털 트윈에서는 복잡한 시설의 설비와 위험 요소를 탐색하는 데 활용할 수 있다. 지난해 그는 미국 카네기멜런대(Carnegie Mellon University) 방문 연구원으로 활동하며 3D 장면 이해 분야의 전문성을 다졌다. 현재는 LG AI Research 엑사원(EXAONE) 인턴으로 비전·언어 기반 모델을 개발하고 있다. 앞으로 영상의 세밀한 맥락을 읽는 기술과 자연어 기반 3D 인식을 결합해 복잡한 규칙을 일일이 입력하지 않아도 상황과 의도를 파악하는 지능형 시스템을 구현할 계획이다. 방재훈 학생은 “이번 대통령과학장학생 선정은 지금까지 쌓아온 연구를 더 멀리 발전시키는 큰 동력이 됐다”며 “지도해 주신 주경돈 교수님께 감사드리며, 낯선 환경에서도 사람과 자연스럽게 소통하고 협업하는 인공지능을 만들고 싶다”고 전했다. 한편, 올해 대학원 대통령과학장학생 선발 경쟁률은 약 22대 1을 기록했다. 최종 선발된 장학생에게는 대통령 명의의 장학증서를 수여하고, 석사과정생에게는 매월 150만 원(연 1800만 원), 박사과정생에게는 매월 200만 원(연 2400만 원)의 장학금을 지원한다.

2026년 07월 30일 목요일

화학과 남주한 박사, 독일 ‘훔볼트 펠로우십’ 선정… “AI로 신소재 찾는다”

연구자가 방향을 주도하고, AI를 소재 설계부터 합성·물성 평가까지 전 과정에 활용해 새로운 소재를 찾는다. UNIST 화학과 남주한 박사가 독일에서 이 같은 방식으로 신소재 발견 속도를 높이는 연구에 나선다. 화학과 남주한 박사가 독일 알렉산더 폰 훔볼트 재단(Alexander von Humboldt Foundation)의 ‘훔볼트 연구 펠로우십(Humboldt Research Fellowship for Postdocs)’에 선정됐다. 남 박사는 UNIST에서 박사학위를 받은 뒤 현재 최원영 교수 연구실에서 박사후연구원으로 재직하고 있다. 오는 9월부터는 독일 드레스덴공과대학교(Technische Universität Dresden, TU Dresden) 슈테판 카스켈(Stefan Kaskel) 교수팀에 합류해 AI 기반 다공성 소재 탐색을 본격화한다. 훔볼트 연구 펠로우십은 세계 각국의 우수 인재가 독일 내 기관과 협력자를 직접 정해 독자적인 과제를 수행하도록 지원하는 국제 프로그램이다. 학문적 성과와 계획 독창성, 독립 연구자로서의 성장 가능성을 종합해 수혜자를 가린다. 지난 3월 같은 연구실 출신 김지연 박사에 이어 남 박사까지 이름을 올리면서, 최원영 교수팀은 올해에만 두 명의 훔볼트 펠로우를 배출하게 됐다. 남 박사는 박사과정에서 금속 이온과 유기 분자가 규칙적으로 연결된 다공성 물질인 금속–유기 골격체(MOF)를 ‘스마트 나노기계’처럼 작동시키는 설계 원리를 연구했다. 구조와 조성을 정밀하게 제어해 기공의 움직임과 수소 동위원소 분리 성능을 조절하는 방법을 제시했다. 이 성과를 바탕으로 화학 분야 권위지인 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’에 제1저자 논문 3편을 잇달아 게재하는 등 SCI(E)급 논문 총 12편을 발표했다. 에쓰-오일 우수학위논문상 박사부문과 대한화학회 우수박사논문상, 한국방사광이용자협회 신진학술상도 받았다. 남 박사와 카스켈 교수팀의 인연은 2025년 UNIST ‘글로벌 포닥 단기활동 지원사업’에서 시작됐다. 당시 드레스덴공대에 머물며 MOF 설계·합성과 흡착 특성 평가를 접목한 공동연구를 진행했다. 두 연구진의 전문성이 맞물릴 수 있다는 가능성을 확인한 그는 단기 협업을 장기 과제로 발전시키기 위해 이번 펠로십에 지원했다. 독일에서는 소재의 구조와 물성을 데이터화하고, AI가 제안한 후보를 실제로 합성해 성능을 검증한다. 컴퓨터의 예측과 실험 결과를 결합해 후보 선정부터 평가까지의 과정을 더욱 빠르고 체계적으로 만드는 것이 목표다. 남 박사는 ‘훔볼트 연구 펠로우십’과 ‘세종과학펠로우십’, ‘Post-Doc 성장형 공동연구’ 과제 지원을 연계해 소재 설계부터 합성, 물성 측정, 디지털 탐색까지 하나로 연결하는 독립 연구체계를 구축할 계획이다. 최원영 교수는 “남주한 박사는 MOF의 구조적 움직임을 규명하고 이를 흡착·분리 기능으로 연결해 온 연구자”라며 “이번 선정은 그동안 축적한 성과와 AI 기반 소재 탐색으로 영역을 넓히려는 비전을 국제적으로 인정받은 결과”라고 했다. 이어 “드레스덴공대에서 실험과 디지털 기술을 잇는 새로운 방법론을 구축해 다공성 소재 분야를 선도하길 기대한다”고 전했다. 남 박사는 “UNIST에서 발전시킨 결정구조 설계와 동적 다공성 물질 연구가 독자적인 연구 방향으로 인정받아 뜻깊다”며 “AI 예측과 실제 실험을 촘촘히 결합해 새로운 소재를 찾는 과정을 더욱 빠르고 정교하게 만들겠다”고 말했다. 그는 “연구자로 성장하도록 이끌어주신 최원영 교수님과 도전적인 과제를 전폭적으로 지지해주신 슈테판 카스켈 교수님께 감사드린다”며 “독일에서 쌓은 역량과 국제 네트워크를 국내 연구 현장으로 확장해 새로운 소재 발견 방식을 선도하는 독립 연구 프로그램을 구축하겠다”고 덧붙였다.

2026년 07월 28일 화요일

[경상시론] AI시대의 창업, 다시 기본으로 돌아가자

‘경쟁하지 말고 독점하라’. 시장경쟁을 해치고 독점기업의 횡포를 옹호하는 말처럼 들리지만, 페이팔 창업자 피터 틸(Peter Thiel)의 창업방법론을 다소 도발적으로 표현한 문구다. 그의 저서 <제로 투 원(Zero to One)>에 나오듯이, 진정한 창업은 남들이 이미 하고 있는 것을 더 잘하려는 경쟁에 뛰어드는 것이 아니라, 존재하지 않던 새로운 것을 만들어 ‘독점’의 영역을 창조하는 것이다. 우리가 알고 있는 많은 위대한 기업들이 이러한 방식으로 창업했다. AI 시대 창업을 준비하는 이들이 한 번 쯤 고민해봐야 할 창업 방식이다. 일반적으로 창업 즉, 아이디어를 사업으로 만드는 과정에는 높은 진입장벽이 존재해왔다. 아이디어를 실제로 사업화시킬 수 있는 실행역량, 이를 위해 제품개발, 마케팅, 유통, 자금조달 등 보완적 자산이 필요하고 또한 이를 수행하기 위한 인력과 조직이 필요했다. 그리고, 사업화에 성공하기 위해서는 규모 키우기(scale-up) 과정에서 유사한 제품과 서비스와의 경쟁을 거치게 되고, 경쟁 전략(competitive strategy) 즉, 시장경쟁에서 이기기 위한 계획과 실행이 중요했다. AI 시스템의 발전과 확산은 이러한 창업환경을 변화시키고 있다. 고도화되는 AI 시스템의 도움으로 아이디어가 이전과는 비교할 수 없는 속도로 빠르게 시제품 개발로 이어질 수 있는 환경이 조성되고 있다. 텍스트, 이미지, 영상이 결합된 콘텐츠를 빠르게 생성해 내고, 콘텐츠 기획부터 제작, 배포까지 전 과정을 지원하게 되었다. Al 활용을 통하여 시장 조사, 제품 설계, 코드 개발, 마케팅 모든 사업의 과정에서 도움을 받을 수 있게 되었다. AI 에이전트들이 서로 협력하여 시장 데이터를 분석하고 유망한 상품을 제안하고, 고객의 취향을 예측하며, 광고와 고객지원을 자동화할 수 있다. 과거에는 이를 위해 상당한 자원, 인력과 조직이 필요했지만, 이제는 개인과 소규모 조직도 충분히 도전해 볼 수 있는 환경이 조성되고 있다. AI는 단순한 도구를 넘어, 창업자의 디지털 동료로서, 개인 창업자가 기업과 경쟁할 수 있는 토대를 제공한다. 그런데 AI 기술의 활용은 창업의 문턱을 낮추는 만큼, 창업기업 간의 경쟁도 더 치열하게 만든다. 누구나 빠르게 제품을 만들 수 있기 때문에, 유사한 서비스가 동시에 등장할 가능성도 높아졌다. 과거에는 실행 능력이 차별화 요소였다면, 이제 실행 능력 자체가 그리 희소하지도 않고 모방도 어렵지 않게 될 것이다. 경쟁이 더 치열해지는 AI 시대, 그렇다면 창업은 어떠해야 하는가? 피터 틸의 사고방식을 따라 보자면, AI 시대 창업의 방향은 독창적 문제 정의를 통하여 ‘0에서 1’의 영역을 만들어 내는 것이다. 이미 만들어진 시장에서 경쟁하기보다는, 작더라도 이전에 존재하지 않던 영역을 새로이 만들어낸다는 점에서 ‘작은 독점(small monopoly)’ 방식이라 할 수 있다. 특정 고객군의 불편과 요구사항을 깊이 이해하여 지금까지 존재하지 않는 제품·서비스를 만드는 것이다. 특정 산업의 복잡한 업무 흐름, 특정 사용자 집단의 반복적인 불편, 혹은 기존 시스템이 간과해온 미세한 요구를 발견하는 것에서부터 출발할 수 있다. 초기에는 규모는 작지만 명확한 고객 집단을 대상으로, 누구도 쉽게 대체할 수 없는 가치를 만들고, 그 영역을 확장해 나갈 수 있다. 범용화된 AI 기술로 경쟁이 치열해지는 시대일수록, 이렇게 새로운 영역을 정의하고 집중하는 방식이 한층 더 중요해진다. 과거에는 제품을 완성하고 나서 시장에 출시하는 방식이 일반적이었다면, AI 시대에는 완벽한 제품보다 빠른 실험이 중요해졌다. 작은 아이디어를 빠르게 구현하고, 시장 반응을 통해 학습하며, 지속적으로 개선하는 과정이 핵심이다. 이는 완성이 아니라 진화를 중심으로 한 창업 방식이라고 할 수 있다. AI 시스템의 발전과 확산은 창업의 기회를 풍성하게 함과 동시에, 진입장벽의 하락과 경쟁의 심화도 초래할 것이다. 이러한 흐름 속에서 창업에 성공하기 위해서는 기술을 활용하는 능력과 함께, 남들이 보지 못했던, 자신 만의 문제를 정의하는 통찰력이 중요하다. AI 시대의 창업자는 결국 창업의 기본 질문으로 돌아가야 한다. 어디에서 나만의 독창적인 가치를 만들 것인가? 김영춘 UNIST 기술경영전문대학원 교수 <본 칼럼은 2026년 7월 28일 경상일보 “[경상시론]AI시대의 창업, 다시 기본으로 돌아가자”라는 제목으로 실린 것입니다.>

2026년 06월 19일 금요일

[경상시론]AI 기술혁명의 시대, 바뀌는 것은 기술만이 아니다

우리는 자율주행, 자율제조, 자율실험실 등으로 대변되는 자율시스템(autonomous system)으로 향하는 AI 기술혁명의 시대에 살고 있다. 기술혁명은 단순히 새로운 기술과 도구가 등장하는 사건을 넘어서며, 우리가 세상을 이해하는 방식의 변화를 요구한다. 그런데, 우리는 새로운 기술을 현재의 인식틀에 맞추어 그 기준 속에서 해석하려는 경향이 있다. 우리가 익숙한 현재의 사고방식은 앞으로 펼치지는 AI 기술혁명의 변화를 제대로 이해하고 대응하는데 있어 가장 큰 장애물로 작용할 것이다. 자율주행 자동차를 한 번 생각해 보자. 우리는 흔히 자율주행을 ‘운전자가 없어지는 자동차’로 이해한다. 사람이 하던 운전을 인공지능이 대신하는 것으로 본다. 그런데, 한 걸음 더 나아가 보면, 자율주행은 기존의 자동차 시스템을 재구성하는, 자동차의 개념 자체를 바꾸는 기술이다. 운전이 필요 없는 순간, 자동차 구조는 완전히 달라질 수 있다. 지금처럼 앞을 보고 앉는 좌석 배치가 아니라, 서로 마주 보는 구조가 가능해지고, 전진과 후진의 구별이 무의미해진다. 또한, 이동 중 회의를 하거나, 영화를 보거나, 심지어 휴식을 취하는 공간으로 바뀔 수 있다. 출퇴근 시간은 더 이상 버리는 시간이 아니라 활용하는 시간이 된다. 더 나아가 차량 소유 개념도 약해질 수 있다. 필요할 때 호출하는 이동 서비스가 보편화되면, 자동차는 개인 자산이 아니라 공유되는 서비스가 된다. 이러한 변화는 당연히 자동차 산업에만 국한되지 않을 것이다. 보험 산업은 사고 책임 구조가 바뀌면서 근본적으로 재편되고, 물류 산업은 무인 배송을 중심으로 효율성이 극대화된다. 도시 설계 역시 주차 공간이 줄어들고, 도로 활용 방식이 바뀌면서 새로운 형태로 진화할 것이다. 즉, 자율주행은 단순히 운전자를 대체하는 기술이 아니라 우리의 생활 전반을 다시 설계하는 변화라고 할 것이다. 새로운 기술에 대한 우리의 인식의 한계는 혁신적 기술이 등장하는 시기 마다 있어왔다. 디지털 카메라가 처음 등장하였을 때, 많은 이들이 단순히 ‘필름이 디지털로 바뀐다’고 생각했다. 그러나 실제 변화는 이보다 훨씬 더 컸다. 필름 카메라는 사진 한 장을 찍을 때마다 비용이 들었고, 결과를 확인하려면 인화 과정을 거쳐야 했고, 사진은 신중하게 찍는 대상이었다. 반면 디지털 카메라는 수백 장을 찍고 그중 좋은 사진 만 남길 수 있게 만들었다. 사진은 더 이상 ‘기록’이 아니라 ‘선택과 편집의 결과’가 되었다. 여기에 인터넷과 스마트폰이 결합되면서 사진은 즉시 공유되는 콘텐츠로 변했다. 오늘날 우리가 일상적으로 사용하는 소셜미디어 문화는 이 변화 위에서 탄생한 것이다. 지금의 관점에서 보면, 디지털 카메라의 등장은 단순한 장비의 변화가 아니라, 사진을 소비하고 소통하는 방식 전체를 바꾸었다. 더 오랜 전 사례로 거슬러 가보자. 마차에서 기차로의 전환 역시 비슷하다. 마차에 익숙해 있던 많은 사람들이 기차를 ‘말 대신 증기기관이 끄는 마차’로 이해했다. 이러한 인식의 틀 속에서, 철도의 폭은 200여 년 지난 지금까지도 과거 마차의 규격 그대로 전승되고 있다. 우리가 얼마나 오래동안 과거의 기준에 묶여 있는지를 상징적으로 보여준다. 그러나 기차는 단순히 마차의 대체재가 아니었다. 이동 속도가 획기적으로 빨라지면서 사람들은 더 먼 거리를 일상적으로 이동할 수 있게 되었고, 이는 산업 구조와 도시의 형태까지 바꾸었다. 시장은 지역 단위를 넘어 전국 단위로 확장되었고, 일상생활의 시간과 공간의 개념 자체가 재정의되었다. 위의 사례들에서 보듯이, 기술혁명은 대체라기보다는 재구성을 가져온다. 지금 펼쳐지고 있는 인공지능을 필두로 한 기술혁명은, 앞으로 사회 곳곳에서 거대한 변환을 만들어낼 것이다. 이때 필요한 것은 기술을 잘 아는 능력 뿐 아니라, 그 기술이 우리의 일상과 산업, 사회 구조를 어떻게 바꿀지를 상상하고 우리의 인식틀을 전환하는 능력이다. 우리가 기술을 이해하는 방식이 현재에 머물러 있다면, 우리는 늘 변화의 뒤를 쫓아 다닐 수밖에 없다. 지금과 같은 기술혁명의 시대에 물어야 할 질문은 ‘이 기술이 우리의 삶을 어떻게 다시 설계하는가?’이며, 이 질문에서 출발할 때, 우리는 비로소 변화의 흐름에 올라탈 수 있을 것이다. 김영춘 UNIST 기술경영전문대학원 교수 <본 칼럼은 2026년 6월 19일 경상일보 “[경상시론]AI 기술혁명의 시대, 바뀌는 것은 기술만이 아니다”라는 제목으로 실린 것입니다.>

2026년 06월 17일 수요일

"탄소 배출을 Ctrl+Alt+Delete 하라"… 2026 UNIST REBOOT 캠페인 개최

UNIST 탄소중립대학원이 세계 환경의 날(6월 5일)을 맞아 ‘2026 UNIST REBOOT: Carbon-free Ctrl+Alt+Delete’ 캠페인을 개최했다. 이번 행사는 6월 1일부터 5일까지 닷새간 진행됐으며, 재학생 180명이 참여한 가운데 성황리에 마무리됐다. 총 87명의 학생이 모든 미션을 완수해 ‘넷제로 마스터(Net-Zero Master)’ 자격을 획득했다. 이번 캠페인은 탄소중립을 일상 속 실천으로 정착시키고 학내 탄소중립 문화를 확산하기 위해 마련됐다. ‘탄소 없는 내일을 위해 기존의 관습을 삭제하고 새롭게 시작한다’는 비전으로, 개인전과 단체전(Green-Squad)을 함께 운영해 구성원의 자발적인 참여를 이끌어냈다. 캠페인명 'Ctrl+Alt+Delete'에는 컴퓨터 작업관리자(Task Manager)를 호출해 불필요한 탄소 배출 프로세스를 종료하고, 지속가능한 캠퍼스 시스템으로 재부팅(Reboot)한다는 의미가 담겼다. 탄소 배출 관행을 과감히 지우고 새로운 미래를 시작하자는 메시지다. 단체전에는 총 8개 팀이 참가했다. 개인별 미션 수행 결과를 팀 점수로 합산하는 방식으로 운영했다. 개인의 실천이 공동체의 성과로 이어지는 협력의 가치를 경험할 수 있도록 한 것이다. 또 종이 포스터를 제작하지 않고 디지털 홍보만으로 운영하는 ‘제로 웨이스트(Zero-Waste)’ 전략을 도입해 탄소중립의 취지를 실천했다. 5일간의 여정 끝에 87명의 학생이 넷제로 마스터에 이름을 올렸다. 단체전 상위 3개 팀에는 10만 원 상당의 간식이 포상으로 제공됐다. 행사 마지막 프로그램인 ‘넷제로 마스터 라운지(Net-Zero Master Lounge)’에서는 완주자들을 위한 특별 이벤트가 진행됐다. 완주자 전원에게는 ‘MASTERS ONLY’ 문구와 고유 번호가 새겨진 입장권 팔찌가 지급됐으며, 해당 번호는 현장 럭키드로우 추첨에 활용돼 참여자들의 호응을 얻었다. 완주자들에게는 대학원행정실에서 직접 제작한 한정판 ‘마스터 키트’ 4종도 증정됐다. 특히 구성품 가운데 하나인 ‘1N(First Net-Zero) 완주증 키링’에는 완주자들의 이름이 각각 각인됐다. 탄소중립 실천의 가치를 기념하고 완주의 의미를 오래 간직할 수 있도록 했다. 탄소중립대학원은 학생들의 성과를 기념하기 위해 홈페이지 내 ‘명예의 전당’을 신설하고, 87명의 넷제로 마스터 이름과 실천 과정을 기록·보존할 계획이다. 서용원 탄소중립대학원장은 “세계 환경의 날을 맞아 UNIST 구성원들이 탄소중립을 구호에 그치지 않고 실천으로 옮기는 모습을 확인할 수 있어 의미가 컸다”며 “탄소중립이 어렵고 먼 과제가 아니라 일상에서 누구나 즐겁게 실천할 수 있는 가치라는 인식이 확산되길 기대한다”고 말했다. 한편 UNIST 탄소중립대학원은 이번 캠페인을 시작으로 대학 내 탄소중립 문화 확산을 위한 다양한 프로그램을 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

2026년 06월 15일 월요일

UNIST, 인구 줄어드는 지역도시 해법 EU 공식 포럼서 제시

UNIST가 인구감소와 고령화에 직면한 한국 지역도시의 대응 방안을 유럽연합(EU)에 소개했다. 밀양과 안동에서 추진한 시민참여형 도시전환 연구를 바탕으로, 지방소멸 문제를 디자인·정책·주민 참여가 결합된 사회혁신 방식으로 풀어낸 사례다. 디자인학과·도시미래전략연구센터(Center for Anticipatory Urban Strategy) 이승호 교수는 9일부터 13일까지 벨기에 브뤼셀에서 열린 ‘뉴 유러피안 바우하우스 페스티벌 2026(New European Bauhaus Festival 2026)’ 공식 포럼에 패널 토론자로 참여했다. 공식 포럼 프로그램 기준 한국 대학 소속 연사는 이 교수가 유일했다. 뉴 유러피안 바우하우스(New European Bauhaus)는 유럽연합 집행위원회(European Commission)가 추진하는 지속가능 전환 구상이다. 기후위기 시대에 필요한 도시, 건축, 생활환경, 공동체의 미래를 지속가능성·포용성·아름다움이라는 가치로 재구성하자는 취지다. 올해 행사는 ‘삶. 공간. 건축.(Life. Spaces. Buildings.)’을 주제로 브뤼셀 아트 앤 히스토리 뮤지엄과 생캉트네르 공원 일대에서 펼쳐졌으며, 민주적 참여와 적정가격 주거를 주요 의제로 다뤘다. 이 교수는 11일 공식 포럼 세션 ‘참여에서 자립으로: 민주적이고 기후위기에 대응하는 공동체 설계(From participation to self-sufficiency: Designing democratic, climate-ready communities)’에 패널로 나섰다. 이 자리에서 UNIST 도시미래전략연구센터 김정섭, 조기혁 교수와 함께 수행한 밀양·안동 시민참여형 도시전환 정책 프로젝트를 발표했다. 이 프로젝트는 인구 축소, 고령화, 생활 여건 변화에 놓인 지역에서 주민이 직접 도시 문제를 정의하고 정책 방향을 함께 설계하도록 한 실험이다. 전문가가 해법을 일방적으로 제시하는 방식에서 벗어나, 시민 경험과 지역 현실을 정책 설계의 출발점으로 삼았다는 점에서 주목받았다. 이날 세션에는 포르투갈, 벨기에, 스웨덴 등 유럽 각지 도시·지역 전환 전문가들이 참여했다. 참석자들은 민주적 거버넌스, 기후대응형 공동체, 지역 자립성, 지속가능한 생활환경 조성에 대해 논의했다. 이승호 교수는 밀양·안동 사례를 통해 주민 참여가 도시 변화의 실행력과 지속성을 높이는 핵심 조건이 될 수 있다고 설명했다. 이 교수는 12일 열린 마무리 패널 ‘종합 토론: 성찰과 전략적 제언(Panel discussion, providing wrap up reflections and strategic insights to conclude the Forum)’에도 참여했다. 뉴 유러피안 바우하우스 구상을 이끌어온 루트 라이히슈타인(Ruth Reichstein)이 사회를 맡은 이번 세션에서 이 교수는 지속가능성·포용성·아름다움을 바탕으로 한 접근이 한국이 마주한 여러 도전에도 적용될 수 있다고 강조하며, ‘2028 세계디자인수도 부산’과의 연계도 제안했다. 이번 참여는 UNIST 디자인 연구가 국내 지역 문제를 국제 지속가능 전환 의제로 확장하고 있음을 보여준다. 한국 지방도시가 겪는 인구감소, 고령화, 생활환경 변화는 유럽도 마주한 과제다. UNIST가 지역 현장과 시민참여를 잇는 사회문제 해결형 연구로 영역을 넓히고 있다는 점도 의미가 있다. 이 교수는 앞서 유럽연합 집행위원회 요청으로 2025 오사카 엑스포 EU 파빌리온에서 열린 뉴 유러피안 바우하우스 국제 패널에도 참여했다. 당시 지구환경도시건설공학과 조기혁 교수와 함께 참석했다. 그는 ‘오사카로 간 뉴 유러피안 바우하우스: 도시의 미래를 설계하다—디자인, 기술, 민주주의(NEB goes to Osaka: Shaping Urban Futures: Design, Technology & Democracy)’ 패널 토론 좌장을 맡았다. 이 행사는 건축과 도시계획이 민주주의, 회복력, 사회적 결속을 어떻게 뒷받침할 수 있는지를 다뤘고, 유럽연합 집행위원회 수석부위원장 헨나 비르꾸넨(Henna Virkkunen)의 기조연설과 함께 진행됐다. 이승호 교수는 “뉴 유러피안 바우하우스는 기후위기와 급격한 인구구조 변화 등에 대응하기 위해 디자인, 기술, 시민참여가 어떻게 결합될 수 있는지를 실험하고 공유하는 주요 국제 플랫폼”이라며 “한국 지역도시가 겪는 인구감소, 고령화, 생활환경 변화는 유럽과도 맞닿아 있는 보편적 의제”라고 말했다. 이어 “이번 포럼을 통해 밀양과 안동에서 진행한 시민참여 기반 도시전환 프로젝트를 국제 지속가능 전환 논의와 연결할 수 있었다”며 “UNIST 디자인 연구가 기술, 정책, 지역 현장을 잇는 실천적 전환 모델을 제시할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

연구성과

Research

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2026년 10월 07일 수요일

A More Efficient Energy Strategy for Power-Hungry AI Data Centers

AI data centers consume enormous amounts of electricity—not only to run thousands of GPUs, but also to keep them cool. A new study suggests that recovering waste heat while integrating on-site power generation and carbon capture could substantially reduce both their cost and carbon footprint. Led by Professor Hankwon Lim of the Graduate School of Carbon Neutrality at UNIST, a research team evaluated a data-center energy system combining solid oxide fuel cells (SOFCs), carbon capture, and organic Rankine cycle (ORC) cooling. Compared with a conventional grid-powered, air-cooled system, the proposed approach could reduce total system costs by approximately 48% and lifecycle greenhouse gas emissions by up to 72%. The system puts waste heat to work in two ways. High-temperature heat from the fuel cells supplies energy for the carbon-capture process, while heat removed from servers is recovered through an ORC to generate additional electricity. This reduces both the energy required for cooling and the amount of electricity the data center must draw from the grid. The researchers modeled a data center with 20,000 GPUs and compared eight combinations of power supply, cooling, and carbon capture using energy prices and electricity mixes in Korea, the United States, and the European Union. Across a broad range of cost and emissions priorities, the combination of SOFC power, carbon capture, and ORC cooling consistently ranked highest. ORC cooling performed particularly well across all three regions, reducing annual cooling-related electricity costs by as much as $19 million. Lower electricity demand also cuts annual greenhouse gas emissions by an estimated 80,000 to 150,000 metric tons, potentially avoiding $5 million to $10 million in annual carbon costs under carbon-pricing schemes such as the EU Emissions Trading System. The preferred source of electricity varied by region. Relatively inexpensive natural gas made SOFC generation economically attractive in the United States, while in Korea, where natural gas is more expensive, grid electricity remained more economical when cost was prioritized. “As AI data centers expand, electricity supply, cooling, and carbon emissions need to be considered together,” said Donghyoun Lee from the Graduate School of Carbon Neutrality at UNIST. “Our analysis shows how power generation, waste-heat recovery, and carbon capture can be evaluated as a single energy system.” “The best strategy will depend on local energy prices and the carbon intensity of electricity,” said Professor Lim. “This framework can help identify energy systems that balance cost and emissions for data centers of different sizes and in different regions.” The findings of this study have been published online in Chemical Engineering Journal on August 14, 2026. The research was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) and the Ministry of Science and ICT (MSIT). Journal Reference Donghyoun Lee, JeHyeon Seong, and Hankwon Lim, "An integrated solution for data center power supply, thermal management, and carbon capture evaluated through a multi-criteria decision analysis framework," Chem. Eng. J., (2026).

2026년 10월 02일 금요일

Central Pacific El Niño Improves North Atlantic Winter Forecasts

Abstract The wintertime North Atlantic Oscillation is a major mode of variability affecting climate across the Northern Hemisphere, yet its seasonal prediction skill over the North Atlantic remains lower than that over the Pacific. We examine North Atlantic Oscillation predictability through Pacific teleconnections using reanalysis data and multi-model hindcasts from seasonal-to-decadal forecasting systems. Here we show that Central Pacific El Niño events significantly enhance both North Atlantic Oscillation forecast skill and the predictable signal over the North Atlantic. Reanalysis and equatorial Pacific pacemaker experiments reveal that Central Pacific El Niño enhances sea surface temperature variability over the Aleutian region, modulates Atlantic storm-track activity, and strengthens the Pacific–Atlantic teleconnection. Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 simulations suggest that more frequent Central Pacific El Niño occurrence under greenhouse warming may favor this teleconnection. These results identify Central Pacific El Niño-driven Pacific–Atlantic teleconnections as an important source of North Atlantic Oscillation predictability and seasonal forecast skill. Seasonal forecasts for the North Atlantic have long lagged behind those for the Pacific. A new study finds that forecasts of the North Atlantic Oscillation (NAO) become considerably more accurate during winters marked by Central Pacific El Niño. A team, led by Professor Myong-In Lee of the Department of Civil, Urban, Earth, and Environmental Engineering at UNIST traced the improvement to a stronger climate connection between the North Pacific and North Atlantic. The NAO is a major pattern of atmospheric variability that shapes winter weather across Europe and North America. The study involved researchers from the Korea Institute of Science and Technology (KIST) and the Met Office Hadley Center in the United Kingdom. Across several seasonal forecasting systems, the correlation between predicted and observed NAO conditions for January and February was 0.48 over the full study period. During Central Pacific El Niño winters, it rose to 0.78, showing a marked increase in forecast skill. The researchers found that Central Pacific El Niño strengthens a chain of climate interactions linking the two ocean basins. It increases sea surface temperature variability near the Aleutian region of the North Pacific, shifting the position and intensity of the storm track. The resulting changes in atmospheric circulation extend across North America to the North Atlantic, where they influence the NAO. Because ocean temperatures change more slowly than the atmosphere, these North Pacific temperature patterns can persist long enough to provide an early signal of atmospheric conditions that develop later over the North Atlantic. “The North Atlantic has strong internal atmospheric variability, which makes predictable signals difficult for climate models to capture,” said Kiwook Kim, the study's first author. “During Central Pacific El Niño, the stronger connection between the Pacific and Atlantic effectively opens a window of opportunity for more skillful NAO forecasts The findings also shed light on the signal-to-noise paradox, in which the real atmosphere proves more predictable than climate models suggest. The researchers found that models may underestimate the connection between North Pacific sea surface temperatures and North Atlantic circulation, limiting their ability to capture this predictable signa. “Where El Niño develops in the Pacific matters for how its influence reaches the North Atlantic,” said Professor Lee. “If climate models can better capture this connection, we may be able to improve seasonal outlooks for the NAO and related winter extremes, including cold spells and heavy snowfall. The study was published in Communications Earth & Environment , a sister journal to Nature Portfolio journals, on August 27, 2026. The research was supported by the Korea Meteorological Administration and by the Ministry of Science and ICT (MSIT) through the National Research Foundation of Korea (NRF). Journal Reference Kiwook Kim, Myong-In Lee, Daehyun Kang, and Adam A. Scaife, “Central Pacific El Niño-driven Pacific–Atlantic teleconnections are an important source of North Atlantic Oscillation predictability,” Commun. Earth Environment. , (2026).

2026년 09월 30일 수요일

Rethinking Liquid Hydrogen Storage with Metal-Organic Frameworks

Liquid hydrogen (LH₂) is attractive for long-distance energy transport because of its high volumetric energy density. But even well-insulated tanks cannot completely prevent heat from entering. As the liquid warms, hydrogen evaporates and pressure builds, leading to boil-off losses during storage and transport. A research team, led by Professor Hyunchul Oh of the Department of Chemistry at UNIST, together with Professor Hoi Ri Moon of Ewha Womans University, and researchers at the Technical University of Munich in Germany, has investigated whether porous materials could help limit these losses. The team used metal-organic frameworks (MOFs)—highly porous crystalline materials—to capture evaporating hydrogen and delay its release as heat enters the tank. MOFs contain networks of nanoscale pores that can absorb hydrogen onto their internal surfaces. At cryogenic temperatures, interactions between hydrogen molecules and the pore walls help keep the gas confined, slowing pressure buildup. The approach complements conventional insulation—instead of focusing only on limiting heat entering the tank, it also changes how hydrogen responds once heat gets in. The key question is whether that benefit comes at the expense of storage capacity. A porous material takes up space that would otherwise hold liquid hydrogen. The researchers therefore compared two MOFs with very different structures—IRMOF-20, a rigid framework with a large pore volume, and MIL-53(AI), a flexible framework whose pores expand and contract as hydrogen is adsorbed. IRMOF-20 offers a particularly favorable balance. When the researchers accounted for the space occupied by the material, the system retained about 97% of the volumetric capacity of neat liquid hydrogen. This was possible because hydrogen confined within the pores packed densely enough to compensate for much of the space taken by the MOF. The researchers then modeled how the materials would affect boil-off in a transport-scale liquid hydrogen tank. Under the mid-vacuum insulation conditions examine, neat liquid hydrogen was predicted to deplete after about 64 days. With IRMOF-20, that period increased to approximately 221 days—more than three times as long. Experiments offered clues to why IRMOF-20 performed this way. Adsorption measurements indicated that hydrogen confined within its pores reached an effective density higher than that of bulk liquid hydrogen. Inelastic neutron scattering also showed restricted molecular rotation inside the pores, providing indirect evidence of strong interactions between hydrogen and the framework. Together, the results suggest that nanoscale confinement can both pack hydrogen dedensely and stabilizze it against release as temeprature rises. MIL-53(AI) behaved differently. It retained hydrogen more strongly as temperature increased, but its volumetric capacity was only about 53% of that of liquid hydrogen. The contrast highlights a central design choice for porous materials in cryogenic hydrogen storage—larger pore volume favors capacity, while stronger confinement can improve thermal retention. “By considering pore volume, hydrogen density, and desorption behavior together, we found that poros materials could reduce boil-off while preserving much of the storage capacity needed for liquid hydrogen transport,” said Professor Oh. “These calculations represent an idealized upper bound, so further work is needed to determine how closely this performance can be reproduced in practical tank systems.” Jaewoo Park of UNIST served as first author, with contributions from Dr. Monica Jiménez-Ruiz of the Institut Laue-Langevin in France and Dr. Margarita Russina of Helmholtz-Zentrum Berlin fur Materialien und Energie in Germany, among others. The research was supported by the National Research Lab (NRL 2.0) Program, including the Institute for Multiscale Matter and Systems (IMMS), and the BrainLink program of the National Research Foundation of Korea. The findings were published in Nature Communications on September 7, 2026.

2026년 09월 28일 월요일

New Study Finds Crystal Surface Directs How Platinum Catalysts Reshape During Reactions

Platinum (Pt) nanoparticles can change shape while catalyzing a reaction, and the surface beneath them helps determine how that transformation unfolds. A research team, led by Professor Kwangjin An of the School of Energy and Chemical Engineering at UNIST, together with Professor Jeong Woo Han's group at Seoul National University, found that different crystal facets of titanium dioxide (TiO₂) produce distinct Pt structures before and during carbon monoxide oxidation. The resulting differences at the Pt–TiO₂ interface have a pronounced effect on catalytic activity. Pt is widely used in catalysts for applications ranging from emissions control to fuel cells. Because the metal is expensive, it is typically dispersed as nanoparticles on a support, whose surface structure can influence both particle shape and reactivity. The researchers examined Pt nanoparticles about 1.8 nanometers across on two facets of anatase TiO₂, known as (001) and (101). Despite their similar size, the particles took on markedly different shapes. On the (001) surface, Pt spread across the TiO₂ to form a relatively flat, hemispherical structure with a broad interface. On the (101) surface, it remained more compact and faceted. The difference persisted as CO oxidation began. Pt on TiO₂(001) extensive retained contact with the support as its surface restructured during the reaction. On TiO₂(101), the particles developed a more ordered, cuboctahedral shape and maintained a more limited interface with the support. The two structures also showed substantially different catalytic behavior. Under the conditions tested, the apparent activation energy for CO oxidation was 58.1 ± 0.3 kJ mol⁻¹ on the predominantly (001)-faceted catalyst, compared with 109.1 ± 1.5 kJ mol⁻¹ on its (101)-dominated counterpart. The difference became more pronounced after the first reaction cycle. Across subsequent reaction cycles, its apparent activation energy fell by 22.7% to 25.6% relative to the first run, while the (101)-based catalyst changed little. The researchers traced this behavior to the interface that developed between Pt and TiO₂ during the reaction. At that interface, oxygen from the TiO₂ lattice participates directly in converting CO to CO₂, leaving oxygen vacuums that must then be replenished. The broader interface formed on TiO₂(001) allows this oxygen cycle to proceed more readily. Calculations likewise found lower energy barriers for oxygen activation on the (001) surface throughout the reaction pathway. To follow these changes, the researchers combined electron microscopy and X-ray spectroscopy with computational modeling. The experiments captured differences in Pt structure before and after reaction, while simulations reproduced the distinct particle shapes favored by the two TiO₂ facets. Density functional theory calculations then connected those structures to differences in reaction energetics. “A catalyst may not be consumed by a reaction, but that does not mean its structure remains unchanged while it is working,” said Professor An. “Our results show that the surface supporting a metal nanoparticle can determine not only its initial structure, but also how that structure evolves during the reaction. Understanding these changes could help guide the design of catalysts that make more effective use of costly metals, such as platinum.” Jihun Kim of UNIST and Yunkyung Kim of Seoul National University contributed equally as first authors. Sinmyung Yoon, Jeong Woo Han, and Kwangjin An served as corresponding authors. The study was published in August 2026 issue of Nature Communications , with support from the Ministry of Science and ICT (MSIT) and the National Research Foundation of Korea (NRF). Journal Reference Jihun Kim, Yunkyung Kim, Daewon Oh, et al. ,“TiO2-facet-dependent reconstruction of Pt nanoparticles during CO oxidation,” Nat., Commun., (2026).

2026년 09월 23일 수요일

UNIST REBOOT Returns with Low-Carbon Action for Chuseok

Students at UNIST brought low-carbon behaviours into their Chuseok celebrations this September, connecting sustainable travel with one of Korea's most important traditional holidays. and traditions into opportunities for everyday climate action. Held on September 22, 2026 UNIST REBOOT 2: The Chuseok Green Bridge Project brought together more than 80 Korean and international students for activities combining sustainable choices with the spirit of the holiday. The event was organized by the Graduate School of Carbon Neutrality in collaboration with the School of Energy and Chemical Engineering. The program builds on the first UNIST REBOOT campaign held in June, when more than 180 students took part in a five-day sustainability challenge and 87 completed all missions to become Net-Zero Masters. While the first campaign focused broadly on changing carbon-intensive habits, REBOOT 2 brought the concept into the Chuseok holiday period. Students were encouraged to document low-carbon choices, including the use of public transportation for holiday travel, and share their Chuseok wishes through an interactive sticker board. Participants also received holiday snack kits, while selected wish-board entries earned gifts intended for students to share with their parents. International students joined the activities alongside their Korean peers, adding a cross-cultural dimension to a program rooted in one of Korea's major holidays. “This second REBOOT project brought our two academic units together and was made possible by the enthusiastic participation of our students,” said Dong Suk Kim, Dean of the Graduate School of Carbon Neutrality. “We will continue to develop campus programs that reflect student ideas while making sustainability both meaningful and engaging.”

2026년 09월 17일 목요일

Modular Photo-Battery Adapts to Sunlight and Indoor Light

Abstract The adoption of autonomous smart devices necessitates new solutions for energy harvesting and storage to power them. Photo-rechargeable batteries, which integrate these functions into a single device, have gained traction as compact and cost-efficient solution for such applications. However, the implications of different system designs and material choices on photo-battery performance remain poorly understood. Here, we first compare the battery performance of solid Li-ion battery cathode materials (eg LiFePO4 and LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2) with liquid catholytes (eg polyiodide and Cu2+/+(dmby)2) for photo-battery applications. The results indicate that the closely packed nature of solid-phase active materials allow for higher volumetric energy density and rate performance. Building on these findings, we present a device architecture for an integrated photo-rechargeable lithium metal battery incorporating a LiFePO4 cathode and a dye-sensitized PV-electrode. These compact photo-batteries can self-charge to 70% state of charge within 10 min under 1-sun illumination and also operate under indoor light. Through simultaneous photo-charging and discharging, we demonstrate that the battery output can be significantly enhanced solely by light energy, offering a clear strategy for future photo-battery design. Photo-rechargeable batteries combine light harvesting and energy storage in a single device, making them well suited to autonomous devices that cannot easily be connected to a power source or have their batteries replaced. But their performance depends on how the photovoltaic and battery components are designed to work together. A team, led by Professor Tae-Hyuk Kwon of the Department of Chemistry at UNIST and Professor Michael De Volder of the University of Cambridge has developed a modular photo-rechargeable lithium-metal battery that can be configured for different lighting conditions, including sunlight and indoor light. Rather than starting with a single battery design, the researchers first compared solid lithium-ion cathode materials with liquid catholytes to determine how each affects photo-battery performance. Solid cathodes, including lithium iron phosphate (LFP), delivered higher volumetric energy density and better rate performance, an advantage the researchers attribute to the more closely packed nature of solid active materials. Based on these findings, the team built an integrated photo-battery combining an LFP cathode, a lithium-metal anode, and a dye-sensitized photovoltaic electrode. The modular design allows the photovoltaic units to be arranged to provide the voltage required to charge the battery, while the battery component itself remains unchanged. Under 1-sun illumination, the device reached 70% state of charge within 10 minutes and delivered a discharge energy density of 327.8 mWh g⁻¹. A configuration designed for lower-light conditions also charged and discharged using 1,000-lux indoor light, roughly the illumination level of a well-lit office. The team also tested what happens when the battery receives light while supplying power. Under simultaneous photo-charging and discharging, the device delivered greater output than it did in the dark, showing that incoming light can contribute additional energy during use. The modular structure makes it possible to adjust the charging voltage by changing how the photovoltaic units are connected. In the system demonstrated in the study, the researchers combined the battery unit with four additional photovoltaic units, allowing configurations of one, three, or five units. All five were used when the higher voltage required by the lithium-metal battery was needed. “By changing the number and type of photovoltaic units, we can match the charging voltage required by different battery materials,” said Dr. Byungman Kim of the Department of Chemistry at UNIST, first author of the study. “This modular approach could provide a useful design strategy for photo-rechargeable batteries using a wider range of battery chemistries.” Professor Kwon added, “The ability to charge under both outdoor and indoor light could make photo-rechargeable batteries useful for IoT devices where wired power or frequent battery replacement is impractical.” The findings were published in the August 2026 issue of Energy Storage Materials . The research was supported by Korea Electric Power Corporation (KEPCO) and UK Research and Innovation (UKRI). Journal Reference Byung-Man Kim, Arvind Pujari, Sungtae Kim, et al. , “Design strategy for integrated photo-rechargeable batteries with high energy density,” Energy Storage Mater., (2026).

2026년 09월 14일 월요일

Satellite Method Improves Wildfire Burn-Severity Assessment Across Seasons

Abstract Change detection-based approaches that use satellite-derived spectral indices (SIs) and their pre- to post-fire differences (dSIs) to quantify burn severity have emerged as powerful alternatives to traditional field-based methods such as the Composite Burn Index (CBI). However, most studies have focused on improving model performance using ideal datasets—those with clearly defined burn areas and cloud-free pre- and post-fire imagery—while overlooking a key limitation: the requirement for phenological consistency between pre- and post-fire imagery. To address this gap, this study presents an Advanced burn Severity Analysis framework using Phenology-detrended indices (ASAP), which produces a refined burn severity index dataset that is robust to seasonal and phenological variability. The ASAP integrates automated delineation of analysis areas based on active fire detections, preparation of pre- and post-fire SI images suitable for vegetation analysis, and a phenology-detrending strategy to align seasonal vegetation conditions between image pairs. The key innovation of the framework is a novel phenology-detrended dSI (pdSI), which uses surrounding unburned areas to seasonally adjust the pre-fire baseline prior to calculating the pre- to post-fire difference, thereby enhancing wildfire-induced signals. Validation using CBI plots and Monitoring Trends in Burn Severity perimeters demonstrates that pdSI consistently matches or outperforms conventional dSIs. These improvements are especially pronounced when pre- and post-fire images are phenologically inconsistent, when phenology-sensitive indices such as differenced normalized difference vegetation index are applied, and in vegetation or climate types with strong seasonal variability, such as deciduous forests and herbaceous areas in temperate climates. Time-series analyzes further show that pdSI mitigates seasonal variability effects, delivering more stable and robust performance compared to conventional dSIs. The proposed framework was also successfully applied to recent large-scale wildfires in the Los Angeles area in 2025, demonstrating its strong applicability and reliability in operational contexts within the wildland–urban interface. Overall, this study provides a simple yet powerful solution to a long-standing challenge in change detection-based burn severity analysis. Satellite imagery is widely used to assess wildfire burn severity, but seasonal changes in vegetation can distort comparisons between pre- and post-fire images. A research team, led by Professor Jungho Im of the Department of Civil, Urban, Earth, and Environmental Engineering at UNIST has developed a framework that corrects for these seasonal differences, allowing a wider range of satellite imagery to be used for post-fire assessment. The framework, called ASAP (Advanced burn Severity Analysis with Phenology-detrended indices), uses nearby unburned vegetation to estimate how seasonal conditions have changed between the pre- and post-fire images. It then adjusts the pre-fire baseline before measuring the change caused by the wildfire. This matters because the spectral indices used to assess vegetation respond to both fire damage and normal seasonal change. If a summer image is compared directly with one taken in autumn, for example, leaf loss or declining vegetation activity may appear as part of the burn signal. ASAP uses comparable unburned areas to account for that background change rather than requiring the two images to be closely matched by season. The resulting phenology-detrended index (pdSI) consistently matched or outperformed conventional difference indices in comparisons with field-based burn-severity measurements. The gains were most apparent when pre- and post-fire images reflected differed seasonal conditions, particularly in vegetation with strong seasonal cycles, such as deciduous forests and herbaceous areas. Across 12 US wildfires, ASAP maintained a correlation of 0.72 with field observations using seasonally mismatched imagery, nearly identical to the 0.73 achieved with imagery from similar seasonal conditions. The framework also automates key parts of the analysis, using active-fire detections to define the area to be assessed and screening imagery for clouds and areas unsuitable for vegetation analysis. This reduces the manual preparation needed before burn severity can be mapped. When applied to five wildfires in the Los Angeles area in January 2025, ASAP reduced the misclassification of unburned areas caused by seasonal vegetation differences and more clearly identified the extent of fire-affected areas. “Conventional satellite-based assessments often depend on finding pre- and post-fire images taken under similar seasonal conditions,” said Professor Im. “By accounting for seasonal vegetation change, we can broaden the range of usable imagery and move toward more consistent, automated burn-severity assessment.” The approach could support faster assessment after large wildfires and provide more timely information for recovery planning and satellite-based disaster monitoring. Taejun Sung and Seyoung Yang served as co-first authors of the study. The research was supported by the Korea Forest Service and the Ministry of Education. The findings were published in the September issue of Remote Sensing of Environment. Journal Reference Taejun Sung, Seyoung Yang, Woohyeok Kim, et al. , “Enhancing satellite-based wildfire monitoring: An advanced framework for burn severity analysis with phenology-detrended indices,” Remote Sens. Environ., (2026).

2026년 09월 08일 화요일

Perovskite Solar Cells Hold Up Under Extreme Temperature Swings

Summary The advent of self-assembled monolayer (SAM)-based hole-selective layers (HSLs) has revolutionized inverted perovskite solar cells (i-PSCs) by enabling record efficiencies, but they are constrained by incomplete surface coverage and interfacial heterogeneity. We devise topology-governed SAMs featuring isomeric linker patterns (LY-ortho [o], LY-meta [m], and LY-para [p]) and uncover the principle that conformational ordering dictates surface coverage and interfacial interaction coupling with perovskite. The topology-optimized LY-m forms a homogeneously dense, stable HSL with superior energy alignment and interfacial passivation. Devices incorporating LY-m achieve a record-high open-circuit voltage of 1.231 V, accompanied by an efficiency of 26.39% (certified 26.37%), while maintaining robust operational stability and scalability. Beyond laboratory metrics, LY-m-based devices withstand −100°C to 100°C thermal cycling with only ∼9% loss, far exceeding the operational limits of state-of-the-art commercial SAMs, while maintaining over 80% of their initial performance at 85°C (T80 ≅ 2,000 h). This work resolves the long-standing role of linker topology and paves the way for extreme-environment-resilient and scalable perovskite photovoltaics. Temperature swings are a major challenge for perovskite solar cells (PSCs), particularly in environments such as space, where materials may repeatedly move between extreme cold and heat. Led by Professors Changduk Yang and Seungjae Shin of the Department of Energy and Chemical Engineering and Professor Myung Hoon Song of the Department of Materials Science and Engineering at UNIST, the team developed perovskite solar cells that withstand such extremes by stabilizing a critical molecular interface. The cells retained about 91% of their initial efficiency after cycling between −100°C and +100°C, with a certified power-conversion efficiency of 26.37%. The key to this advancement is a self-assembled monolayer (SAM), a molecule-thin layer that helps move electrical charges between the electrode and the perovskite absorber. Under severe thermal stress, SAM molecules can shift or cluster, disrupting the interface and degrading performance. The team addressed this problem by changing where the molecular components of the SAM connect. They synthesized three versions with different linker positions and found that LY-m adopted a tilted orientation, allowing its molecules to pack densely and uniformly on the electrode. This arrangement also suppresses the molecular reorganization that can occur under large temperature swings. In thermal-cycling tests, LY-m cells were held alternately at −100°C and +100°C for 30 minutes at each temperature over 16 cycles. They remained operational with only about a 9% loss in efficiency, while cells using a commercial SAM failed under the same conditions. LY-m cells also reached a peak efficiency of 26.39%, with a certified efficiency of 26.37% and an open-circuit voltage of 1.231 V. At 85°C, they maintained more than 80% of their initial performance for approximately 2,000 hours. The approach also performed well at larger scales: a 1 cm² cell achieved 23.25% efficiency, while a 3 × 1 cm² mini-module reached 21.20%. “By changing only the position of the molecular connection, we were able to control how the molecules pack on the electrode,” said Professor Yang. “The resulting interface combines high efficiency with thermal stability, offering a promising route toward perovskite photovoltaics for environments with extreme temperature variations.” The study has been participated by Seunglok Lee and Jeewon Park of the Department of Energy and Chemical Engineering and Jingyu Yang of the Department of Materials Science and Engineering at UNIST, as co-first authors of the study. Published in Joule on August 3, the study has been supported by the Nano & Material Technology Development Program through the National Research Foundation (NRF) of Korea and the InnoCORE program of the Ministry of Science and ICT (MSIT). Journal Reference Seunglok Lee, Jinkyu Yang, Jeewon Park, et al., "Topology-governed self-assembled monolayers enable perovskite solar cells stable at −100°C to +100°C," Joule , (2026).

2026년 09월 03일 목요일

Reducing Charge Loss in Organic Photoanodes for Solar Water Splitting

Abstract Organic photoelectrochemical (PEC) cells for solar water splitting typically utilize bulk heterojunction (BHJ) structures to circumvent the intrinsically short exciton diffusion lengths of organic semiconductors. However, stochastic donor/acceptor networks in BHJs often result in disordered interfacial contacts, leading to severe charge recombination. Herein, we report a pseudo-bilayer (PS-Bi) organic photoanode featuring a vertically ordered donor–acceptor configuration established via sequential deposition. Our systematic investigation reveals that this PS-Bi structure promotes selective charge transport and suppresses recombination due to its high domain purity, thereby facilitating efficient charge transfer at the interface. Consequently, the optimized PS-Bi photoanodes deliver an enhanced average photocurrent density (Jph) of 1.75 ± 0.03 mA cm−2 at 1.23 V versus the reversible hydrogen electrode for solar water oxidation, while simultaneously exhibiting a significant cathodic onset shift and extended operational stability compared to their BHJ counterparts (Jph = 1.44 ± 0.07 mA cm−2). This study demonstrates that employing the PS-Bi structure is a promising strategy for achieving high-performance and stable organic PEC systems for sustainable solar fuel production. Producing hydrogen from sunlight depends in part on how efficiently a photoelectrode can separate and move electrical charges. In organic photoelectrodes, however, the conventional practice of mixing semiconductor materials can create disordered pathways that allow those charges to recombine, reducing both performance and stability. A research team, led by Professors Han Hee Cho, Moon Kee Choi, and Myung Hoon Song of the Department of Materials Science and Engineering at UNIST, working with researchers at École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), has developed an organic photoanode with a more ordered internal structure. The new design improved photocurrent by about 22% while extending operational stability. The team created what is known as a pseudo-bilayer (PS-Bi) structure by depositing two organic semiconductor materials in sequence. As the second layer is applied, it partially penetrates the first, forming a mixed region at the interface while preserving more distinct layers above and below. Conventional organic photoelectrodes typically use a bulk heterojunction (BHJ), in which donor and acceptor materials are mixed throughout the film. This arrangement helps generate and separate charges, but its irregular internal pathways can also bring electrons and holes back together before they contribute to the chemical reaction. The PS-Bi combines the advantages of both approaches. Charges are generated and separated in the mixed region, while the more ordered layers guide electrons and holes in different directions. This reduces recombination and allows more of the generated charge to drive water oxidation. In tests, the PS-Bi photoanodes achieved an average photocurrent density of 1.75 mA cm⁻², compared with 1.44 mA cm⁻² for conventional BHJ photoanodes, an increase of about 22%. The voltage required to initiate water oxidation also fell from 0.35 V to 0.15 V, allowing the reaction to begin with less external electrical input. The structural change also improved durability. Based on the time required for photocurrent density to fall to 0.5 mA cm⁻², the pseudo-bilayer photoanodes remained operational substantially longer than their BHJ counterparts. The researchers also found that the two structures degrade differently. In BHJ photoanodes, highly reactive holes can damage the organic semiconductor within the intermixed structure. The more ordered pseudo-bilayer reduces damage within the donor–acceptor region, helping the photoanode maintain its performance for longer. “Conventional organic photoelectrodes mix donor and acceptor materials throughout the film, which can lead to charge losses and faster degradation,” said Professor Cho. “By controlling how the two materials are arranged, we were able to improve both charge transport and operational stability.” He further added, “The lower operating voltage could also help in the development of systems that ultimately produce hydrogen using sunlight without an external electrical bias.” The study was published online in Chemical Engineering Journal on July 16, 2026. The research was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF), funded by the Ministry of Science and ICT (MSIT), and the InnoCORE program. Journal Reference Gyu Won Chae, Seong Rae Kang, Jin Su Park, et al. , “A pseudo-bilayer organic photoanode for solar water oxidation,” Chem. Eng. J., (2026).

2026년 09월 01일 화요일

Rethinking What Matters

《Editor's Note: What does it take to make something work better? The answer may be to pare back what is unnecessary, rethink how existing parts are arranged, find another route around a constraint, or widen the frame of the problem itself. This month's UNIST research offers answers in many forms—from leaner AI systems and redesigned material structures to an unexpected route for electron transfer and a broader view of cancer drug resistance. Some of those answers run counter to what we might expect. 》 Less Can Be Enough “How much does AI really need?” AI has spent years scaling up. But recent UNIST research asks a different question—how much can be taken away while keeping what matters? At ACL 2026, researchers introduced GMoE, an architecture that shares experts across layers rather than repeatedly storing similar ones. It cut model parameters by about 63 percent, from 549 million to 204 million, while average accuracy remained virtually unchanged—39.51 percent, compared with 39.55 percent for the baseline. The next target was data. Presented at ICML 2026, CSOR removes redundant training images while preserving meaningful variation within each identity. Using roughly half the original dataset, models retained more than 95 percent of full-data performance in re-identification (ReID) tasks. A third study moved to hardware. An automated design framework for logic-in-memory (LiM) computing optimized the placement and routing of computing elements, cutting computation cycles by 19.6 percent under area constraints. ■ GMoE—Expert Sharing for Smaller AI Models (ACL 2026) ■ CSOR—Less Training Data for ReID AI (ICML 2026 ) ■ LiM—Smarter Chip Design (IEEE TCAD) Arrangement Matters “In materials, where can matter as much as what.” More iron, less corrosion. Iron (Fe) is one of magnesium's most damaging impurities, yet UNIST researchers produced a Mg alloy containing more than six times as much Fe as ultra-high-purity Mg—and it still corroded more slowly. Instead of removing the impurity, the team added scandium (Sc) to form core–shell particles that isolate Fe-rich regions from the surrounding Mg. The corrosion rate fell from 22.2 to 0.38 millimeters per year, nearly a 60-fold reduction. At the molecular scale, thermal annealing changed the packing of an organic semiconductor, more than tripling its absorption dissymmetry and even reversing its preferred handedness of circularly polarized light (CPL). The resulting near-infrared (NIR) photodetector achieved a dissymmetry factor of 0.1 at 850 nanometers. The scale shifts again in perovskite solar cells (PSCs). The same high-efficiency formulation crystallized differently depending on the buried interface beneath it. Tailoring the chloride chemistry to the inverted architecture produced a device with 26.3 percent efficiency and a fill factor (FF) of up to 86.8 percent. ■ Mg Alloy—Shielding Fe to Slow Corrosion (Science Advances) ■ NIR Photodetector—Turning Molecular Packing (Advanced Science) ■ PSCs—Why Architecture Changes Performance (Joule) Another Way Through “How spin opens a new route for electron transfer.” Conventional energetics suggested that electron transfer should be unfavorable. Yet in manganese (Mn)-doped quantum dots (QDs), spin-exchange interactions enabled transfer more than ten times faster than in undoped QDs. The mechanism could help capture energetic hot electrons before their excess energy dissipates—a longstanding challenge in photocatalysis and solar-energy conversion. ■ Hot Electrons—Spin-Enabled Transfer (Nature Communications) Beyond the Tumor “The cells helping cancer resist treatment.” Some of the cells helping breast cancer resist treatment are not part of the tumor at all. UNIST researchers found that nearby fat cells can become cancer-associated adipocytes, which release complement factor D and activate survival signaling in cancer cells. In mouse models, disrupting this TRAP1-driven communication improved the response to chemotherapy, pointing to surrounding adipocytes as potential therapeutic targets alongside the tumor itself. ■ Breast Cancer—How Nearby Fat Cells Drive Drug Resistance (STTT) Explore the latest issue and follow 『The UNIST Brief』 on LinkedIn to stay updated. Subscribe via LinkedIn