UNISTUNIST

ADMISSIONS

발전기금
모바일메뉴 열기
 

UNIST site map

전체 메뉴 닫기
STUDENT
 
Scroll Down

UNIST Today

we are all

pioneers!

UNIque & beST

Nexus

UNIST Today

we are all

pioneers!

UNIque & beST

Nexus

Information for UNISTar

WHY UNIST

star

Global
Campus for
Future
Innovators

Research AREA

중점연구분야

Research
AREA

에너지·AI·미래산업에 집중하다

UNIST는 에너지 전환, AI, 미래산업이라는
대한민국의 핵심 과제에 연구 역량을 집중합니다.

  • 에너지 전환
  • 이차전지 · 수소 · 탄소중립
  • Ai 기반 산업 혁신
  • 반도체 · 소재 · 양자
EDUCATION INNOVATION

교육혁신프로그램

EDUCATION
INNOVATION

이론을 배우는 것을 넘어 직접
연구하며 성장하다

UNIST의 학부생부터 대학원생까지 연구의
보조가 아닌 주체로 성장하는 경험을 제공합니다.

  • 학부생 연구참여
  • 국제학회·논문참여
  • 소수정예 밀착 연구지도
industry collaboration

산학협력

industry
collaboration

연구에서 산업까지, 현장과 가장
가까운 UNIST

대한민국 최대 산업도시 울산에 위치한
UNIST는 연구 성과가 기업과 산업 현장으로
가장 빠르게 연결되는 구조를 갖추고 있습니다.

  • 기술사업화·창업지원
  • 울산 산업단지
  • 대기업 · 공기업과의 공동연구
Research support

연구지원

Research
support

젊은 UNIST, 연구에 최적화된
유연한 캠퍼스

UNIST는 가장 늦게 출범한 과기원으로,
관행에 얽매이지 않는 유연한 연구·교육 시스템을
갖추고 있습니다.

  • 빠른 신흥 분야 대흥
  • 단일 캠퍼스 기반
  • 생활.연구 일체형 구조
  • 개방형 연구 공간

Research Impact

star

“배터리 교체 수술 걱정 뚝”.. 고효율 체내 삽입 의료기기 무선충전 기술 개발

체내 삽입형 의료기기의 무선 충전 효율을 높이는 기술이 나왔다. 기기 내부 회로마다 다른 부하 특성에 맞춰 전력 전달 경로를 바꿔 줌으로써 충전 과정에서 전력이 열로 손실되는 것을 줄인 기술이다. 향후 심박동기나 신경자극기 같은 기기의 배터리 수명을 늘려, 환자들이 겪는 주기적인 교체 수술 부담을 낮출 수 있을 것으로 기대된다. UNIST 전기전자공학과 변영재 교수팀은 체내 삽입 기기 내부의 전력 사용량에 맞춰 전기 에너지 전달 경로를 변경하는 무선 전력 전송 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 심박동기 같은 체내 삽입형 기기에는 신경을 자극하는 회로처럼 큰 전류가 필요한 고부하 회로와 데이터 처리 회로처럼 적은 전류로 동작하는 저부하 회로가 함께 들어간다. 부하가 달라지면 전력이 기기 안으로 가장 효율적으로 들어가는 조건도 달라지지만, 기존 충전 기술은 이 조건을 하나로 고정해 기기 작동 상황에 따라 전력 손실이 발생할 수 있다. 전력 손실은 발열 문제로도 이어져 주변 조직을 손상하거나 이물 반응을 유발할 수 있다. 연구팀이 개발한 무선충전 기술은 고부하와 저부하 상황을 구분하고, 각각의 상황에 맞는 ‘전용 정합 회로(Matching Network)’를 적용해 전력 전달 효율을 높였다. 정합 회로는 송신코일에서 넘어온 전력이 수신코일을 거쳐 기기 안으로 잘 들어오도록 조건을 맞춰주는 일종의 관문 회로다. 부하가 달라질 때마다 내부 전자 스위치가 고부하와 저부하에 맞는 정합 회로를 각각 연결해, 수신코일에서 들어온 전력이 기기 안으로 더 잘 넘어가도록 한 것이다. 또 교류 전력을 직류 전력으로 바꾸는 정류 회로의 효율도 함께 높였다. 몸 밖에서 넘어온 전력은 수신코일에 교류 형태로 전달되는데, 실제 의료기기 회로가 이를 쓰려면 직류 전력으로 바꿔야 한다. 연구팀은 이 과정에서 스위치가 켜지고 꺼지는 시점을 조절하는 기술을 적용해 변환 과정의 손실을 줄였다. 실험에서 송신코일에서 수신코일까지 전력이 넘어오는 비율인 링크 효율은 저부하 조건인 3mA에서 94.4%, 고부하 조건인 30mA에서 92.7%를 기록했다. 교류 전력을 직류 전력으로 바꾸는 능동 정류기의 전력 변환 효율도 최고 94.5%였으며, 입력 전압이 2.5~5.0V로 달라져도 92.3% 이상의 효율을 유지했다. 연구팀은 이번 기술이 향후 장시간 사용이 필요한 체내 삽입형 의료기기의 안정성과 사용 시간을 높이는 데 기여할 것으로 보고 있다. 또한 웨어러블 기기와 초소형 IoT 기기 등 다양한 저전력 전자기기 분야에서도 활용도가 높을 것으로 내다봤다. 연구 수행은 과학기술정보통신부 정보통신기획평가원의 지원을 받아 이뤄졌으며, 연구 결과는 반도체 회로·시스템 분야 국제학술지 IEEE 트랜잭션스 온 베리 라지 스케일 인터그레이션 시스템(Transactions on Very Large Scale Integration Systems)에 4월 29일 온라인 공개됐다.

2026.06.08

  • 무선충전
  • 반도체회로
  • 수신코일
  • 신경자극기
  • 심박동기
  • 정류회로
  • 정합회로
  • 체내삽입형의료기기

2차원 반도체 LED, 옮겨 붙이지 않고 한 번에 만든다!

국내 연구진이 원자 몇 층 두께의 2차원 반도체를 기판 위에서 바로 자라게 해 빛을 내는 LED 소자를 제조하는 데 성공했다. 얇은 2차원 재료를 떼어내 기판에 옮겨 붙이는 과정이 필요 없어지면서, 차세대 광소자 및 양자광원으로 주목받는 2차원 LED 소자를 대량으로 제작할 수 있는 길이 열렸다. UNIST 반도체소재·부품대학원 정건욱 교수팀은 2차원 반도체인 이황화몰리브덴을 발광층으로 하는 LED 소자를 전사(transfer) 과정 없이 제조하는 데 성공했다고 26일 밝혔다. 이황화몰리브덴은 원자 몇 층 두께에서도 가시광 영역의 빛을 낼 수 있는 2차원 반도체로, 차세대 광소자와 양자광원 소재로 주목받는 소재다. 기존 2차원 반도체 LED 소자는 얇은 2차원 반도체 소재를 별도로 합성한 뒤 이를 떼어내 기판에 옮기는 전사 과정을 거쳐 만들어져왔다. 이 과정에서 2차원 반도체 조각의 크기와 모양이 일정하지 않고 오염이나 기판과 2차원 반도체 사이의 빈틈이 발생하기 쉬워 여러 소자를 균일하게 대량으로 제작하기 힘들었다. 연구팀은 이황화몰리브덴을 기판에서 직접 성장시켜 소자를 만들 수 있도록 소자 구성 물질과 공정 순서를 설계해 고품질의 LED 소자를 제조할 수 있었다. LED 소자는 보통 p형 반도체와 n형 반도체 사이에 발광층 반도체가 들어가는 구조다. 연구팀은 p형 질화갈륨(GaN) 위에 이황화몰리브덴 발광층을 직접 성장시키고, 그 위에 n형 산화아연(ZnO) 나노막대를 수직으로 자라게 한 소자 구조를 설계했다. 세 물질은 모두 육각형 결정 구조를 갖고 있어 질화갈륨 위에서 이황화몰리브덴 박막을 직접 성장시킬 수 있고, 이황화몰리브덴 위에 산화아연이 층을 이루며 형성될 수 있다.또 열에 민감한 이황화몰리브덴이 손상되지 않도록 고온 공정이 필요한 질화갈륨을 가장 먼저 증착시켰다. 이 소자는 2차원 반도체 LED에 필요한 구조적·광학적 조건을 모두 갖춘 것으로 나타났다. 세 물질은 결정 방향이 맞는 단결정 적층 구조를 이뤄 균일한 소자 제작에 유리하다. 또 전류를 흘렸을 때는 이황화몰리브덴 발광층에서 붉은빛이 나타났는데, 630 nm와 705 nm의 두 발광 신호가 명확히 확인됐다. 이는 이 소자가 일반적인 LED를 넘어 스핀-궤도 결합이라는 양자 현상을 활용하는 양자광원 소자로도 활용될 수 있는 잠재력을 보여주는 결과다. 정건욱 교수는 “2차원 반도체 LED가 연구실 단위 시연에 머물렀던 이유 중 하나는 얇은 박막을 옮겨 붙이는 공정의 불균일성”이라며 “이번 연구는 발광층을 기판 위에서 직접 자라게 해 2차원 반도체 LED도 기존 반도체 공정처럼 균일한 적층 구조로 만들 수 있음을 보인 사례”라고 설명했다. 이어 “소자 효율을 더 높여 질화갈륨 기반 LED 공정과 결합한다면 붉은색 화소나 양자광원 소자로 발전시킬 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단, 산업통상부 한국산업기술진흥원의 지원을 받아 이뤄졌으며, 국제학술지 나노레터스(Nano Letters)의 부표지(Supplementary Cover)논문으로 선정돼 4월 21일 온라인 공개됐다.

2026.06.04

  • 2차원LED소자
  • 2차원반도체
  • 반도체소재부품대학원
  • 에픽택시
  • 엑시톤발광신호
  • 이황화몰리브덴
  • 직접밴드갭발광

자가혈액으로 만드는 ‘맞춤형 근육-혈관’… 난치성 근육 손상 치료 새 지평

* 본 보도자료는 한국연구재단주관으로 작성되었습니다. (보도자료 바로 가기) □ 국내 연구진이 환자 본인의 혈액을 활용해 근육과 혈관을 동시에 재생할 수 있는 인공 조직 제작 기술을 개발했다. 하나의 구조체 안에서 근육 재생과 혈관 형성을 동시에 유도하는 이 기술은 대용적 근육 손상 치료의 새로운 대안이 될 것으로 기대된다. □ 한국연구재단(이사장 홍원화)은 울산과학기술원(UNIST) 강주헌 교수 연구팀과 연세대학교 의과대학 진윤희 교수 연구팀이 미세유체 기반 전단응력을 활용한 혈관화 근육 조직 제작 플랫폼 ‘SPARC(스파크)’를 개발했다고 밝혔다. □ 이번 연구 성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구, 신진연구 및 기초연구실 지원사업으로 수행됐으며, 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 4월 22일 온라인 게재됐다. □ 대용적 근육 손상은 외상이나 암 절제 등으로 인해 근육이 넓게 소실되는 질환이다. 이 경우 근육과 혈관이 동시에 파괴되어 자연 회복이 거의 불가능하며, 기존의 이식체는 근육의 정렬이나 혈관 형성 중 한쪽 기능에만 치중해 두 조직을 동시에 재생하는데 한계가 있었다. □ 연구팀은 혈액 응고 과정에서 생기는 단백질인 ‘피브린’*에 주목했다. 피브린은 환자의 혈액에서 직접 얻을 수 있어 면역 거부 반응이 적은 맞춤형 소재다. 연구팀은 미세유체 채널 내부의 마이크로 기둥 구조를 통해 흐름의 세기, 즉 ‘전단응력’**을 조절하는 ‘SPARC’ 플랫폼을 구축했다. * 피브린(Fibrin): 인체 내에서 만들어지는 단백질 기반 생체 재료로, 자가혈액에서 유래할 수 있어 환자 맞춤형 조직 제작 소재로 활용가능하다. ** 전단응력(Shear stress): 유체가 흐를 때 물체의 표면에 평행하게 작용하는 힘. 본 연구에서는 이 힘을 이용해 피브린의 구조를 변형시킴. ○ 플랫폼 내부에서 전단응력이 높은 곳은 피브린 다발이 조밀하게 정렬되어 근육세포 분화에 적합한 단단한 환경이 만들어졌고, 전단응력이 낮은 곳은 유연한 구조가 형성되어 혈관세포가 네트워크를 만들기 유리한 환경이 조성됐다. 결과적으로 하나의 구조체 안에서 근육과 혈관이 공간적으로 구분되어 동시에 성장하는 결과를 얻었다. ○ 실제 생쥐의 근육 손상 모델에 적용한 결과, 제작된 구조체는 숙주의 혈관과 성공적으로 연결되어 혈관 재형성을 돕고 근섬유 재생과 운동 기능 회복을 촉진했다. ○ 이번 성과는 자가혈액 유래 피브린을 이용해 근육 재생과 혈관 형성을 함께 지원하는 구조체를 구현했다는 점에서 기존 근육 조직공학 기술과 차별화된다. 여러 소재를 결합하지 않고, 피브린이 전단응력에 의해 정렬되는 특성을 활용해 단일 구조체 안에 서로 다른 미세환경을 형성했다. □ 강주헌 교수는 “이번 기술은 피브린이 물리적 자극에 의해 정렬되는 특성을 활용해 단일 소재로 복합 미세환경을 구현했다는 점에서 차별화된다”며, “향후 외상성 근육 손상 및 암 절제 후 조직 결손 등 다양한 난치성 질환 치료에 확장 적용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

2026.06.01

  • 바이오메디컬공학과
  • 인공근육
  • 인공근육제작기술
  • 조직재생
  • 피브린
  • 혈관이있는인공근육

이산화탄소보다 84배 강한 메탄, AI로 더 빠르고 정밀하게 탐지한다!

메탄은 배출 뒤 20년 동안은 이산화탄소보다 약 84배 강한 온실효과를 유발한다. 이러한 메탄의 누출을 사람이 일일이 위성영상을 점검하지 않아도 인공지능으로 더 빠르고 정확하게 감시할 수 있는 탐지 기술이 나왔다. UNIST 지구환경도시건설공학과 임정호 교수팀은 초분광 위성 데이터에서 메탄 구름 기둥(플룸)을 자동으로 탐지하는 인공지능 기술을 개발하고, 이를 비교 분석해 감시 목적에 맞는 활용 기준을 제시했다고 25일 밝혔다. 초분광 위성 자료는 지표면에서 반사돼 올라오는 빛을 수십~수백 개의 좁은 파장대로 나눠 관측한 자료다. 연구팀은 NASA 국제우주정거장 관측 초분광 위성 자료인 EMIT 자료를 영상분할 딥러닝 모델에 학습시켜, 위성영상 속에서 메탄 누출 기둥에 해당하는 부분을 자동으로 구분하는 탐지 모델을 만들었다. 메탄은 특정 적외선 파장의 빛을 흡수하기 때문에, 이 파장대의 변화를 보면 메탄이 새어 나와 형성된 기둥을 찾을 수 있다. 개발된 탐지 모델은 세계 여러 지역의 대규모 메탄 배출 사례와 투르크메니스탄, 알제리, 미국 등지의 석유·가스 시설, 폐기물 처리장, 석탄 채굴지 등 다양한 배출원에서 발생한 메탄 기둥을 잘 포착할 수 있었다. 또 설명 가능 인공지능 분석 결과, 탐지 모델은 단순히 영상의 색이나 배경 무늬를 학습한 것이 아니라, 메탄이 빛을 흡수하는 파장대와 누출 기둥의 공간적 형태처럼 실제 메탄의 물리적 특성과 맞는 정보를 활용해 판단하는 것으로 나타났다. 연구팀은 2종류의 데이터를 3종류의 대표적인 영상 분할 딥러닝 모델에 각각 학습시켜 이 같은 자동 탐지 모델을 개발했으며, 각 조합별 탐지 성능도 분석했다. 빛의 세기 데이터인 복사휘도와, 이 데이터를 1차 처리해 메탄 농도 증가 영역을 강화한 자료를 CNN-ASPP, Inception U-Net, SegFormer 모델에 각각 학습시킨 것이다. 각 모델을 비교했을 때 메탄 강화 자료를 학습한 모델들이 전반적으로 더 높은 탐지 정확도를 보였다. 반면 위성이 관측한 복사휘도를 직접 학습한 모델은 정확도는 상대적으로 낮지만, 전처리 과정을 줄일 수 있어 누출 의심 지역을 빠르게 찾아내는 데 유리했다. 또 EMIT 자료에서 확인한 자료·모델 조합을 Tanager-1 자료에도 같은 방식으로 적용해 별도로 학습시켰을 때도 비슷한 탐지 성능을 보였다. 개발된 모델의 확장성을 보여 주는 대목이다. Tanager-1은 민간 위성 기업의 위성을 이용한 초분광 위성자료다. 이번 연구는 양세영·김예진 연구원이 공동 제1저자로 참여했다. 연구팀은 “해상도와 관측 조건이 다른 자료에도 적용할 수 있으며, AI가 어떤 물리적 근거를 바탕으로 메탄을 판별하는지까지 확인할 수 있어 향후 대규모 메탄 누출을 더 빨리 찾아내고 대응하는 차세대 온실가스 감시 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 임정호 교수는 “메탄은 어디서 얼마나 새는지를 빠르게 확인하는 것만으로도 감축 효과를 높일 수 있는 온실가스지만, 기존에는 자료 처리와 전문가 검토에 시간이 걸리는 한계가 있었다”며 “이번 연구는 초분광 위성자료와 인공지능을 활용해 누출 의심 지역을 빠르게 선별하고, 필요한 경우 정밀하게 확인할 수 있는 분석 기준을 제시했다는 점에서 국제 사회의 메탄 감축 노력과 배출 검증 체계 강화에 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 본 연구는 환경부, 교육부의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 국제 학술지인 npj 기후와 대기과학(npj Climate and Atmospheric Science)에 게재됐다.

2026.05.30

  • 도시건설공학과
  • 메탄
  • 메탄누출기둥
  • 위성
  • 적외선
  • 지구온난화
  • 지구환경도시건설공학과
  • 초분광위성데이터
  • 클룸

6G 통신과 배터리 잡을 ‘카멜레온 맥신’ 개발

* 본 보도자료는 한국연구재단 주관으로 작성되었습니다. (바로 가기) □ 국내 연구진이 탄소 조성 제어로 꿈의 신소재 ‘맥신(MXene)*’을 정밀 제어해 초고주파 EMI(Electromagnetic Interference Shielding) 차폐**와 고속 에너지 저장 성능을 세계적 수준으로 끌어올려 주목을 받고 있다. * 맥신(MXene) : 금속과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노소재로, 전기전도성이 뛰어나고 다양한 화합물 설계가 가능해 배터리·반도체·센서 분야의 꿈의 신소재로 불림. ** 초고주파 EMI(Electromagnetic Interference Shielding) 차폐 : 차세대 6G 통신, 고해상도 차량용 레이다, 위성 통신 등에서 발생하는 고주파 영역의 전자파 간섭을 막아내는 핵심 기술. □ 한국연구재단(이사장 홍원화)은 울산과학기술원 권순용·최은미 교수 연구팀이 MAX 전구체*의 탄소 조성을 정밀 제어해 맥신의 구조와 기능을 합성 단계에서 선택적으로 설계하는 데 성공했다고 밝혔다. * MAX 전구체 : 맥신을 만들기 위한 전 단계의 초기 원료 물질(화합물) □ 이번 연구성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 나노․소재기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 재료과학 분야 세계적 권위지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 5월 18일 게재됐다. □ 6G 통신, 자율주행 레이더, 고집적 패키징 등 차세대 전자기기가 고주파 환경으로 빠르게 전환됨에 따라, 전자파 간섭으로 인한 오동작을 막아줄 초박막 차폐 기술의 필요성이 커지고 있다. ○ 그러나 기존 금속계 차폐재는 높은 차폐성에도 불구하고 무겁고 부식에 취약해, 유연·경량·초박막화를 동시에 요구하는 차세대 전자기기에는 제약이 있었다. 이러한 이유로 높은 전도도와 용액공정 적합성을 갖는 맥신 계열 소재가 대안으로 주목받고 있다. □ 최근 맥신의 전기적·구조적 특성을 근본적으로 제어하기 위한 전구체 수준의 조성·구조 설계가 핵심 기술로 주목받고 있다. 연구팀은 맥스 전구체의 탄소 조성을 정밀 제어하는 방법으로 맥신의 구조와 기능을 선택적으로 구현하는 데 성공했다. ○ 탄소가 풍부한 조건에서는 전기전도도가 우수한 평면 나노시트 구조가 형성되어, 100GHz 초고주파 대역에서 탁월한 전자파 차폐 성능과 뛰어난 굽힘 내구성을 나타냈다. ○ 반대로 탄소가 부족한 조건에서는 나노 스크롤 구조가 자발적으로 형성되어 이온 이동 통로가 확장되었으며, 이를 통해 고용량과 압도적인 수명 특성을 가진 고속 에너지 저장 성능을 확보했다. ○ 연구팀은 이번 연구 성과를 통해 전구체 조성 조절만으로 차폐용 평면 시트와 에너지 저장용 스크롤 구조를 하나의 플랫폼에서 맞춤형으로 설계할 수 있음을 입증했다. □ 박재은(제1저자) 연구원은 “평면 시트는 전자파 차폐에, 나노스크롤은 에너지 저장에 유리하다는 점을 실험적으로 입증해 하나의 소재 플랫폼에서 응용 방향을 나눠 설계할 수 있게 됐다”고 밝혔다. ○ 그리고 권순용 교수는 "지난해에는 질소 치환으로 맥신의 전도도와 광대역 차폐 성능을 끌어올렸다면, 이번에는 전구체 조성만으로 맥신 구조 자체를 설계하는 단계로 나아갔다”며, “초박막이면서도 100GHz 대역에서 높은 차폐 성능과 굽힘 내구성을 함께 보여, 차세대 6G·레이다 환경에 필요한 유연 차폐 소재 가능성을 확인했다”고 밝혔다.

2026.05.30

  • 맥신
  • 반도체소재품대학원
  • 신소재공학과
  • 전기전자공학과
  • 전자파차폐
  • 초고주파차폐
  • 탄소

AI 예측 깬 고효율 유기태양전지 개발

분자 구조에 기반해 성능을 예측하는 인공지능 모델만으로는 설명하기 어려운 고효율 유기태양전지가 개발됐다. AI가 놓친 분자 간의 뭉침이 고성능의 비결이었다. UNIST 에너지화학공학과 양창덕 교수팀은 성균관대학교 고두현 교수팀과 함께 친환경 공정에서도 19.67%의 광전변환효율을 기록한 유기태양전지를 개발했다고 21일 밝혔다. 유기태양전지는 원료를 용매에 녹인 뒤 이를 기판에 코팅하는 방식으로 저렴하고 쉽게 제조할 수 있는 차세대 태양전지다. 가볍고 휘어질 수 있으며, 넓은 면적으로도 만들 수 있어 건물 외벽이나 창문, 웨어러블 기기 등에 적용할 수 있는 전지다. 연구팀은 유기태양전지 원료 분자의 곁가지 구조를 새롭게 설계한 YBOV 분자로 이 같은 고효율 전지를 개발했다. YBOV는 용매에 녹은 상태에서 분자끼리 뭉치게 되는데, 이 뭉침이 박막이 만들어지는 과정에서 결정 성장의 씨앗처럼 작용해 광활성층 박막의 분자 배열을 더 질서 있게 만들어주고 전지 성능이 개선된다. 광활성층은 태양빛을 받아 전하입자를 만드는 물질 층으로 광활성층 결정 배열이 반듯할수록 전지 성능이 좋아진다. 실제 YBOV 분자로 제조한 유기태양전지는 독성 염소 용매가 아닌, 친환경 오쏘자일렌 용매에 분자를 녹여 제조했을 때도 최대 19.67%의 높은 광전변환 효율을 기록했다. 또 YBOV는 다양한 광활성층 원료 조합에서도 뭉침 효과를 발휘해 전지 효율을 높일 수 있다. 유기태양전지의 광활성층은 전자주개 분자와 전자받개 분자로 이뤄지는데, YBOV는 전자받개 분자다. 전자주개 조합을 바꾸거나 별도의 전자받개를 쓰고 YBOV 분자를 첨가제처럼 소량 사용한 경우에도 모두 대조군보다 효율이 올라갔다. 이 같은 분자 간의 뭉침 효과는 유기태양전지의 성능을 예측하는 AI 모델에서는 잡아낼 수 없는 것으로 나타났다. 연구진이 750개의 유기태양전지 데이터를 학습시켜 만든 AI 모델이 유독 YBOV 분자가 들어간 유기태양전지의 개방전압을 낮게 예측한 것이다. AI 모델은 분자 하나의 구조만 보고 예측하기 때문에, 용액 속에서 분자들이 뭉치며 나타나는 복잡한 집단적 물리 현상까지는 계산해내지 못했다는 분석이다. 공동 연구팀은 “이번 연구는 분자 구조 자체뿐 아니라, 용액 상태에서의 집합 거동까지 고려한 새로운 설계 전략을 제시한 것”이라며 “친환경 공정과 결합해 고효율 전지를 만든 만큼 차세대 유기태양전지의 상용화 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다. 이번 연구에는 UNIST 정석환, 원동후, 쑨 저(Sun Zhe) 연구원이 공동 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 에너지 소재 분야 국제학술지인 어드밴스드 에너지 머터리얼즈(Advanced Energy Materials)에 4월 20일 게재됐으며, 과학기술정보통신부 한국연구재단, 이노코어사업의 지원을 받아 이뤄졌다. (끝)

2026.05.30

  • YBOV
  • 비풀러렌수용체
  • 에너지화학공학과
  • 오비탈혼성화
  • 유기태양전지
  • 전자받개

더보기

Research Impact

star

New Study Unveils Precise Calibration Method for Event Cameras in Autonomous Systems

Abstract The conventional checkerboard-based calibration for standard cameras faces fundamental limitations when applied to bio-inspired event cameras. Specifically, this stems from two challenges: (i) Events are triggered asynchronously at different timestamps along motion trajectories. If we accumulate them directly on the image plane, it causes temporal misalignment and produces blurred edges. (ii) Checkerboard corners on event cameras show near-zero event occurrence at the corner itself. This hinders reliable corner localization and makes calibration difficult. To address these issues, we present a novel calibration framework that directly detects checkerboard corners from event data without learning-based grayscale image reconstruction. We first mathematically analyze the absence of events at corner points. Based on this fact, we then leverage edge-driven event cues to initialize corner positions. Using the nearzero event occurrence at checkerboard corners, we gradually refine the estimated corner toward low event-density regions, achieving sub-pixel accuracy. Furthermore, we extend the corner detection to fiducial markers such as AprilTag, resulting in reliable detection even under partial visibility or occlusion. Evaluations on self-collected and public data demonstrate reliable checkerboard corner detection and stable camera calibration. A research team affiliated with UNIST has introduced a new calibration technique for event cameras—an essential sensor for high-speed robotics and autonomous vehicles. Unlike conventional methods, this approach uses standard checkerboard patterns to calibrate the sensors directly from event data, eliminating the need for image reconstruction. Event cameras detect only changes in brightness at individual pixels, enabling rapid perception in challenging conditions, such as low light or fast motion. However, calibrating these sensors—particularly with common checkerboard targets—has been problematic because the key points at the intersections of black and white squares rarely produce detectable events. Led by Professor Kyungdon Joo from UNIST's Graduate School of Artificial Intelligence, the team developed a computer vision approach that bypasses this challenge. Instead of locating checkerboard corners directly within event data, the method first detects the pattern's boundary lines. It then identifies the corners as intersections where these lines meet and where minimal activity occurs—since brightness changes cancel out at intersections. This insight, grounded in the mathematical behavior of event signals, enables precise corner detection without converting event data into traditional images. The team also improved the clarity of the detected grid. Because event signals are recorded asynchronously across pixels, slight movements can cause the pattern to blur. Their technique aligns and refines these signals, reconstructing sharp grid lines and significantly enhancing calibration accuracy. Furthermore, the method extends to AprilTags—square fiducial markers similar to QR codes used for localization. It can identify and decode these tags solely from event data, even when some are partially obscured or outside the camera's field of view. First author Taehun Ryu explains, “Previous methods had to convert event data into grayscale images to find corners, which could introduce blurring and errors. Our approach directly extracts reference points from raw signals, greatly improving calibration precision.” Professor Joo highlights the broader significance, “Accurate camera calibration is fundamental to many vision systems. Our work paves the way for deploying event cameras in real-world robots and vehicles.” The study has been selected as a Highlight at the 2026 Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), scheduled for June 3–7 in Denver, USA. Only about 3.5% of submissions earn this recognition, which honors outstanding contributions to the field. The research was supported by the Institute of Information & Communications Technology Planning & Evaluation (IITP), the Ministry of Science and ICT (MSIT), the National Research Foundation of Korea (NRF), and UNIST's Graduate School of Artificial Intelligence. Additional support came from projects including the Development of AI Bots Collaboration Platform and Self-organizing and the Geometric and Physical Commonsense Reasoning based Behavior Intelligence for Embodied AI . Journal Reference Taehun Ryu, Changwoo Kang, and Kyungdon Joo, "From Corners to Fiducial Tags: Revisiting Checkerboard Calibration for Event Cameras," '26 CVPR, (2026).

2026.06.05

  • AIGS
  • AprilTag
  • AR
  • Artificial Intelligence Graduate School
  • Asynchronous Data
  • Autonomous Vehicles
  • Camera Calibration
  • Checkerboard
  • Computer Vision
  • CVPR
  • Event Alignment
  • Event Camera
  • Event Density
  • Fiducial Tags
  • Frame-based Camera
  • Image Reconstruction
  • Kyungdon Joo
  • Robotics
  • VR

Novel Network Analysis Algorithm for Targeted Community Detection Without Full Data Access

Abstract With the proliferation of social networks, identifying meaningful community structures efficiently is essential for analyzing complex interactions. This paper introduces Local Sketch Modularity (LSM), a novel modularity that measures community quality without relying on the entire structural information of the network, enabling a more targeted and practical approach to find the query-centric community. We validate the efficacy of the proposed modularity LSM through theoretical analyses, showing robustness against the free-rider effect. We further formulate the Local Modularity Optimization for Size-Constrained Community Search (LMSC) problem, which leverages LSM to identify the query-centric community without requiring knowledge of the entire graph. We prove that LMSC is NP-hard and propose two efficient and effective algorithms. Extensive experiments on real-world networks demonstrate both the effectiveness and efficiency of the proposed method, confirming its applicability for large-scale network analysis. A research team led by Professor JungHoon Kim from the Department of Computer Science and Engineering at UNIST has introduced an innovative network analysis algorithm capable of identifying relevant communities around a target node without requiring access to the entire network. This advancement has the potential to enhance targeted marketing, improve fraud detection, and generate new insights in biological network research. Traditional community detection tools often struggle with large-scale data or are limited by privacy restrictions that prevent access to full network information. They tend to include unrelated nodes or overlook tightly connected groups around a specific target. The new method addresses these challenges by focusing solely on the neighborhood of a designated node, expanding the community incrementally while adhering to a predefined size. Starting from the target node—such as a potential customer, a suspicious account, or a biological molecule—the algorithm examines neighboring candidates and assesses whether adding each one improves the overall coherence of the group. It balances internal connectivity with external separation, preventing the community from becoming excessively large. To capture subtle relationships, it also considers small, tightly linked subgroups that might otherwise be missed. Testing on real-world networks shows this approach significantly outperforms existing methods, with F1 scores up to 1.39 times higher and ARI scores up to 5.95 times higher. These results demonstrate more accurate detection of relevant communities while reducing false positives. “In many real-world situations, obtaining full network data isn't feasible, and the target community size is often fixed,” said Professor Kim. “Our method quickly identifies meaningful groups around a specific node, making it applicable to areas like customer segmentation, fraud prevention, and biological research.” Supported by the National Research Foundation of Korea (NRF), the study was led by first author Dahee Kim. Their work has been accepted for presentation at the ACM Special Interest Group on Management of Data (SIGMOD) 2026, scheduled to take place in Bengaluru, India, from May 31 to June 5, 2026. As one of the most respected conferences in data management, SIGMOD offers a platform for pioneering research in the field. Journal Reference Dahee Kim, Taejoon Han, Kaiyu Feng, et al., "LMSC: Local Sketch Modularity Optimization for Size-Constrained Community Search in Networks,"'26 SIGMOD, (2026).

2026.06.05

  • ACM SIGMOD
  • CSE
  • Customer Segmentation
  • Department of Computer Science and Engineering
  • Fraud Detection
  • Junghoon Kim
  • LMSC
  • Local Sketch Modularity

New High-Efficiency Wireless Charging for Implantable Medical Devices

Abstract This article presents a single-input–dual-output (SIDO) wireless power transfer (WPT) system that maintains high link efficiency across both heavy and light load conditions. Conventional SIDO architectures employ a fixed matching network, which leads to significant efficiency degradation when the load changes. To address this limitation, the proposed system classifies the two outputs into heavy-load and light-load domains and employs dedicated matching networks optimized for each operating condition, thereby maximizing link efficiency during charging of either load. To minimize the power overhead of mode switching while enabling single-stage AC–DC regulation, a charging-phase controller, a full/half-window mode controller, and an adaptive window generator are employed. Furthermore, an active rectifier with a slowdown unit cell (SUC)-based on/off controller (SOOC) is proposed to improve power conversion efficiency (PCE). In addition, an early turn-on switching (ETS) is implemented to achieve higher PCE compared to conventional zero-voltage switching (ZVS). Fabricated in a 0.18- μ m BCD process, the system is implemented as two chips, a standalone rectifier for accurate PCE measurement and a SIDO integrating the same rectifier. The SIDO demonstrates stable full/half-window operation without multiple pulsing. Measured link efficiency reaches 94.4% at 3mA and 92.7% at 30mA at a coupling coefficient k = 0.2, confirming the effectiveness of the load-optimized matching. The rectifier achieves 94.5% peak PCE and maintains above 92.3% PCE across a 2.5–5.0V input range. A new wireless charging technology promises to enhance the safety and longevity of implantable medical devices, such as pacemakers and neural stimulators. Led by Professor Franklin Bien of the Department of Electrical Engineering, the research team developed a system that employs load-specific matching networks and adaptive control to optimize power delivery. Implantable devices often incorporate circuits with varying power demands—high-current circuits for stimulation and low-current circuits for data processing. Traditional wireless chargers rely on fixed configurations, which can lead to inefficiencies and heat buildup, potentially damaging surrounding tissue. The new system detects changes in load and switches between dedicated matching networks tailored for high and low power conditions, thereby optimizing energy transfer. Furthermore, the team improved the efficiency of the rectifier circuit that converts received alternating current (AC) into direct current (DC). By precisely controlling switching points during power conversion, they minimized energy loss and enhanced overall performance. Experimental results demonstrated a link efficiency of 94.4% at a low load of 3mA and 92.7% at a high load of 30mA. The active rectifier achieved a peak power conversion efficiency of up to 94.5%, maintaining above 92% even as input voltage varied from 2.5V to 5V. The research team anticipates that this technology will extend the operational lifespan of implantable devices, reducing the need for frequent surgical replacements and associated risks. It also holds promise for application in wearable electronics and compact Internet of Things (IoT) devices that require reliable, low-loss wireless power. The findings of this research were published online in the IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems on April 29, 2026. The study has been s upported by the Ministry of Science and ICT (MSIT) and the Institute for Information & Communications Technology Planning & Evaluation (IITP). Journal Reference Sungmin Shin, Seongbin Kwon, Geonwoo Baek, et al ., “A Single-Input Dual-Output Wireless Power Transfer System With Load-Optimized Matching Network,” IEEE TVLSI. , (2026).

2026.06.04

  • Department of Electrical Engineering
  • EE
  • Franklin Bien
  • IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems
  • IEEE TVLSI
  • Implantable Medica Devices
  • IoT
  • Matching Network
  • Rectifier
  • SIDO
  • Single-Input Dual-Output
  • Wireless Power Transfer
  • WPT

UNIST Unveils Transfer-Free Method for 2D Semiconductor LED Production

Abstract We investigated an epitaxial strategy for fabricating MoS2 light-emitting diodes (LEDs). A full-coverage MoS2 active layer was grown on p-type GaN, and n-type ZnO nanorods were then vertically aligned on the MoS2 to form ap–n junction with negligible damage to the MoS2. All materials have nearly matched hexagonal structures, enabling single-crystal alignment. Although the continuous MoS2 film formed multiple layers (MLs), the ZnO/MoS2/GaN heterostructure yielded favorable optical characteristics of the ML-MoS2, including internal quantum efficiency comparable to that of the single-layer MoS2. The ZnO/MoS2/GaN LED exhibited stable A and B exciton emissions, which implies direct bandgap transition with spin–orbit coupling. Without mechanically exfoliated or transferred 2D films, this epitaxial approach satisfies the key requirements for fabricating 2D-based optoelectronic and quantum light sources. The strength of epitaxy, such as large-scale scalability and multiple quantum-well formation, will further advance 2D optoelectronics, making them more practical and efficient. A research team, affiliated with UNIST has demonstrated a new way to produce light-emitting diodes (LEDs) using atomically thin layers of molybdenum disulfide (MoS2). By growing the material directly on a substrate, they eliminate the need for transferring fragile 2D films—a step that has limited previous efforts to scale and uniformity. Led by Professor Kunook Chung from the Graduate School of Semiconductor Materials and Devices Engineering, the team developed a process to grow high-quality MoS₂ directly on gallium nitride (GaN), then add zinc oxide (ZnO) nanorods on top to form a complete p–n junction. This approach simplifies manufacturing and results in consistent, scalable devices. MoS2, a 2D semiconductor capable of emitting visible light at just a few atomic layers, has long promised applications in quantum light sources and integrated photonics. However, traditional fabrication methods involve synthesizing the material separately and then transferring it onto a substrate, which often introduces defects, contamination, and variability. By growing MoS2 directly on GaN, the team avoided these issues. The process begins with depositing GaN, then carefully epitaxially growing MoS2 at high temperature. The ZnO nanorods are subsequently grown vertically on the MoS₂ layer, creating a well-aligned, high-quality heterostructure. These devices emit red light at wavelengths of 630 nm and 705 nm, confirmed through optical testing. The emission features quantum effects like spin–orbit coupling, suggesting potential for quantum photonic applications. Professor Chung explained, “Transfer processes have limited the scalability of 2D LEDs. Our method shows that direct growth can produce uniform, high-quality devices—similar to traditional semiconductor fabrication. This opens the door to large-scale, practical 2D optoelectronics.” He further added, “Further improvements in efficiency could lead to applications such as micro-LED displays or quantum light sources, especially in the red spectrum.” The findings of this research have been featured as the Supplementary Cover of Nano Letters on April 21, 2026. The study has been supported by the National Research Foundation of Korea (NRF), the Ministry of Science and ICT (MSIT), the Korea Institute for Advancement of Technology (KIAT), and the Ministry of Trade, Industry, and Resources (MOTIE). Journal Reference Imasda Rahmatulloh, Daryll JC Dalayoan, Asad Ali, et al ., “Epitaxial n-ZnO/MoS2/p-GaN Heterostructure Light-Emitting Diodes,” Nano Letters, (2026).

2026.06.04

  • 2D LEDs
  • 2D Semiconductors
  • Department of Physics
  • Epitaxial Strategy
  • Kunook Chung
  • LED
  • MoS2
  • Nano Letters
  • Physics
  • Supplementary Cover

Breakthrough Chameleon MXene Promises Advanced 6G Communication and Next-Gen Batteries

Abstract Device-level performance in MXenes is dictated by architecture—planar nanosheets are optimal for electromagnetic interference (EMI) shielding, while scrolled structures enhance ion transport for energy storage—particularly when morphology is programmed at synthesis. Whether such architectures can be deterministically encoded through precursor stoichiometry remains unresolved. Here, we demonstrate that precise carbon stoichiometry control in Ti3AlCxO2-x MAX phases tunes internal lattice strain and thereby directs the emergent MXene architecture. Carbon-rich precursors (x = 1.94) yield strain-relieved, high-crystalline nanosheets with metallic conductivity (∼23 300 S cm−1), enabling ultrathin films with record-high EMI shielding performances across 8 µm) and robust W-band retention after 5,000 bending cycles (r = 2.5 mm). In contrast, carbon-deficient precursors (x = 1.71) introduce lattice compression and oxygen substitution, triggering spontaneous scrolling upon delamination. The resulting nanoscrolls offer exceptional ion accessibility, achieving 657 F g−1 at 2 mV s−1 with 99.4% retention over 12 000 cycles. This stoichiometry-programmed approach establishes a synthesis-stage lever linking MAX chemistry to MXene architecture and function, enabling application-specific architecture design within established MAX/MXene synthesis and solution-processing workflows for next-generation electronics and energy storage. Researchers at UNIST have discovered a simple way to control MXene’s structure by adjusting the carbon content in its precursor. This breakthrough enables the creation of tailored MXene materials optimized for high-frequency electromagnetic interference (EMI) shielding and rapid energy storage. MXene, a two-dimensional material composed of metal and carbon layers, is celebrated for its excellent electrical conductivity and adaptability. Its potential spans batteries, sensors, and flexible electronics. With the rise of 6G technology and advanced radar systems, shielding devices against high-frequency interference has become critical. At the same time, the demand for quick, reliable energy storage continues to grow. Led by Professor Soon-Yong Kwon from the Graduate School of Semiconductor Materials and Devices Engineering and Professor EunMi Choi from the Department of Electrical Engineering, the team showed that changing the carbon content in MAX precursors influences how MXene forms during synthesis. This control method results in two distinctly different structures. When using carbon-rich precursors, the process yields flat, highly crystalline nanosheets that exhibit excellent electrical conductivity, effective electromagnetic shielding at 100 GHz, and maintain flexibility and durability under repeated bending. Conversely, employing carbon-deficient precursors induces the spontaneous formation of nanoscrolls, which significantly enhance ion transport. These nanoscroll structures enable high-capacity energy storage, achieving a capacitance of 657 F/g and a cycle life exceeding 12,000 cycles. This work confirms that simple adjustments to precursor composition can produce MXene structures tailored for specific applications—flat sheets for shielding and scrolls for energy storage—within a streamlined process. First author Jaeeun Park explains, “We showed that flat MXene sheets are ideal for electromagnetic shielding, while scroll structures are better suited for energy storage. By controlling the precursor, we can design the material for different functions without changing the synthesis method.” Professor Kwon adds, “Last year, we enhanced MXene’s conductivity and broadband shielding through nitrogen doping. Now, we’ve demonstrated how to design the material’s shape from the start. The ultra-thin, flexible MXene performs well at 100 GHz and withstands bending, making it a promising lightweight, flexible shield for future 6G and radar systems.” Supported by the Ministry of Science and ICT (MSIT) and the National Research Foundation of Korea (NRF), the study was published in Advanced Materials on May 18, 2026. Journal Reference Jaeeun Park, Ju-Hyoung Han, Yujin Chae, et al ., “Stoichiometry-Programmed MXenes via Precursor Engineering for High-Performance EMI Shielding and Energy Storage,” Adv. Mater ., (2026).

2026.06.02

  • 6G
  • Advanced Materials
  • Department of Electrical Engineering
  • EE
  • EMI
  • EunMi Choi
  • Graduate School of Semiconductor Materials and Devices Engineering
  • Mxene
  • SE
  • Soon-Yong Kwon

AI-Driven Satellite Detects Methane—84 Times More Potent Than CO2—Faster and More Precise

Abstract Methane (CH4) is a dominant driver of near-term warming, yet global emission monitoring remains constrained by slow processing and large uncertainties. Hyperspectral spectrometers enable sensitive detection of CH4 plumes, but the relative advantages of enhancement-based (ENH) and radiance-based (RAD) approaches have not been systematically evaluated. Here we introduce a dual-path deep-learning framework that systematically compares both approaches using globally distributed, expert-validated CH4 plume datasets from EMIT and Tanager-1. The ENH models exhibit higher segmentation accuracy across plume scales, whereas the RAD models, operating directly on 49 shortwave-infrared channels, avoid computationally expensive preprocessing (eg, matched filtering) and enable rapid screening. Both pathways markedly reduce labor-intensive workflows and latency relative to traditional processing while maintaining competitive performance by utilizing deep learning. Explainable AI analyzes demonstrate that the models learn spatial-spectral features consistent with CH4 absorption structure and plume morphology, providing evidence of scientific validity. Cross-sensor evaluation demonstrates architectural robustness across EMIT and Tanager-1, establishing a physics-grounded framework adaptable across hyperspectral sensors. Methane (CH4) is a powerful greenhouse gas—84 times more potent than carbon dioxide over 20 years. Quickly identifying leaks is crucial, but current methods rely on slow, manual analysis of satellite images. Researchers at UNIST have created an AI-based system that automates methane plume detection, making monitoring faster and more precise. Led by Professor Jungho Im from the Department of Civil, Urban, Earth, and Environmental Engineering, the team built a deep learning model to identify methane leaks in satellite imagery. They tested different data types and modeling techniques to determine the most effective approach for global deployment. Hyperspectral satellites capture reflected sunlight across hundreds of narrow wavelengths, revealing detailed surface information. The team trained their models on data from NASA's EMIT satellite, which orbits the International Space Station. The models detect methane by recognizing specific infrared wavelengths absorbed by the gas—clear indicators of leaks. The system successfully identified methane emissions from diverse sources, including oil and gas facilities, waste sites, and coal mines across regions such as Turkmenistan, Algeria, and the US The analysis revealed that the AI system does not merely recognize visual patterns; It interprets physical signals such as absorption features and plume shapes consistent with real-world physics. They tested three deep learning architectures—CNN-ASPP, Inception U-Net, and SegFormer—using two data types: raw radiance and processed data that highlights methane concentration. Models trained on the enhanced data performed better overall. But models trained on raw data responded faster, making them useful for quick scans. Applying these models to Tanager-1 satellite data—commercial hyperspectral imagery—yield similar results, demonstrating the approach's versatility across different sensors. First authors Seyoung Yang and Yejin Kim played key roles in this work. The models work across various resolutions and conditions, relying on physical principles to quickly flag large leaks for further investigation. Professor Im emphasized the importance, “Fast leak detection is essential for reducing methane emissions. Traditional methods are slow and require experts. By combining hyperspectral data with AI, we can identify potential trouble spots in real time and strengthen global monitoring efforts.” Supported by the Ministry of Environment and the Ministry of Education, this research was published in npj Climate and Atmospheric Science on March 25, 2026. Journal Reference Seyoung Yang, Yejin Kim, Minki Choo, et al ., “Beyond localized methane plume detection: a dual-path deep learning framework for sensor-agnostic global hyperspectral methane plume monitoring,” npj Clim. Atmos. Sci., (2026).

2026.06.01

  • CH4
  • Department of Civil Urban Earth and Environmental Engineering
  • Explainable AI
  • Hyperspectral Satellite
  • Jungho Im
  • Methane Plume
  • npj Climate and Atmospheric Science
  • Radiance
  • Tanager-1
  • XAI

더보기

UNIST Insight

star

UNISTAR Voices 
Shaping Futures, 
Inspiring the 
World

더보기

Life at UNIST

star

더보기