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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
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산학협력

industry
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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
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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

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스포츠 중계 하이라이트 찾은 AI, 더 진짜 같은 시험으로 평가한다!

스포츠 경기 영상에서 하이라이트를 뽑아내는 AI 모델의 성능을 제대로 평가할 수 있는 기술이 나왔다. UNIST 인공지능대학원 김태환 교수팀은 스포츠 영상에서 하이라이트를 추출하는 AI 모델을 평가하는 대규모 벤치마크인 ‘SVHighlights(Sport Video Highlights)’를 만들었다고 13일 밝혔다. 벤치마크는 어느 AI가 정답을 더 잘 맞히는지 비교하는 일종의 공통 시험지다. AI가 풀어야 할 문제뿐만 아니라 성능을 판단할 정답을 함께 있어야 한다. 기존 벤치마크에 담긴 영상은 대부분 2~4분 내외였다. ‘정답’을 만들려면 사람이 영상을 처음부터 끝까지 보면서 어느 구간이 하이라이트인지 일일이 표시해야 해 영상이 길수록 천문학적 시간과 비용이 들기 때문이다. 반면 연구팀이 만든 벤치마크는 축구, 야구, 농구, 배구, 미식축구, 아이스하키, 럭비, 레이싱 등 8개 종목 320편의 영상으로 구성돼 있으며, 누적 640.18시간이라는 방대한 규모다. 영상 한 편의 평균 길이가 2시간으로 기존 데이터셋보다 무려 30~60배나 길어, 실제 스포츠 중계 길이와 비슷한 수준이다. 이 같은 방대한 벤치마크를 구축하는 데 사람의 역할은 경기 시작과 끝 지점을 영상당 한 번 표시하고, 자동으로 짝지어진 화면을 격자 이미지로 훑어보는 정도에 그쳤다. 이 확인 과정에서 자동으로 짝지어진 화면이 오류로 드러난 비율은 0.18%에 불과했다. 인터넷 등에 이미 공개된 스포츠 공식 하이라이트 영상을 활용한 덕분에 이같이 길고 방대한 규모의 데이터셋을 비용 효율적으로 만들어낼 수 있었다. 전문 편집자가 고른 하이라이트 장면 자체가 믿을 만한 정답 역할을 하기 때문이다. 남는 문제는 하이라이트 영상이 원본의 ‘몇 분 몇 초’에서 나왔는지에 대한 타임스탬프 정보가 없다는 점이었는데, 연구팀은 이를 자동으로 찾아내는 매칭 알고리즘을 만들어냈다. 원본 영상과 하이라이트 영상의 프레임을 픽셀 단위(PSNR)로 비교해 가장 유사한 장면을 짝짓는 알고리즘이다. 또 알고리즘을 설계할 때 화면의 유사성뿐만 아니라 앞에서 찾은 장면과의 시간 순서까지 함께 따지도록 했다. 중계 영상에는 보통 득점 장면 등을 여러 번 리플레이하는 경우가 많아, 실제 경기 발생 시점 대신 시각적으로 동일한 리플레이 장면을 하이라이트로 잘못 매칭하는 오류를 방지하기 위해서다. 연구팀은 기존의 장면 분할 모델과 음성인식모델, 비전언어모델, 대규모 언어모델을 조합해 긴 영상에서도 하이라이트를 효과적으로 추출할 수 있는 ‘TF-SELECTOR’라는 AI 모델도 함께 개발했다. SVHighlights 벤치마크로 테스트했을 때, TF-SELECTOR는 대부분의 지표에서 기존 모델들보다 우수한 성능을 보였다. 차순위 모델과 비교해 가장 중요하다고 고른 장면이 실제 하이라이트인지를 평가하는 HIT@1은 2.50%포인트, 실제 하이라이트 수만큼 후보를 골랐을 때 얼마나 많이 찾아냈는지를 평가하는 HIT@K는 4.04%포인트 높았으며, 예측 구간과 정답 구간의 겹침을 나타내는 IoU도 2.95점 높았다. 이번 연구는 이동규 UNIST 석·박사통합과정생, 기영빈 석사가 제1저자로 함께 했다. 김태환 교수는 “방송사가 이미 만들어 둔 하이라이트를 활용해 사람이 수 시간을 들여야 했던 정답 작업을 대체했으며, 같은 방식으로 데이터를 계속 늘려갈 수 있어 장시간 영상 분석 모델을 객관적으로 평가하고 성능이 더 나은 모델을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 연구 결과는 지난달 9일 제주에서 열린 데이터마이닝분야 권위 국제학회인 ACM KDD(ACM SIGKDD Conference on Knowledge Discovery and Data Mining) 채택됐다. 데이터셋과 코드는 연구팀의 프로젝트 페이지(https://leedongkyu2019.github.io/SVHighlights/) 에서 확인 할 수 있다. 연구 수행은 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 인간과 교감하는 멀티모달 인터랙션 인공지능 기술 (RS-2022-II220608/2022-0-00608), 산업융합형 멀티모달 생성 인공지능 인재양성 사업 (RS-2024-00360227), AI스타펠로우십지원 (RS-2025-25442824), 인공지능대학원 사업 (No.RS-2020-II201336)의 지원을 받아 이뤄졌다.

2026.10.05

  • 데이터마이닝
  • 벤치마크
  • 요약AI
  • 인공지능대학원
  • 하이라이트찾는AI

내 알레르기까지 챙기는 AI 비서, 기억해야 할 정보 줄여 스마트폰에 쏙!

알레르기와 같은 사용자의 특성에 맞춰 AI가 더 정확한 맞춤형 답변을 내놓도록 하는 개인화 AI 기술이 새롭게 개발됐다. UNIST 컴퓨터공학과 공태식 교수팀은 사용자와 밀접한 정보만 선별·저장해 맞춤형 답변을 더 빠르게 내놓게 하는 온디바이스 검색증강생성(RAG) 기술인 ‘에픽(EPIC)’을 개발했다고 10일 밝혔다. 온디바이스 검색증강생성은 챗GPT와 같은 언어모델이 사용자의 기기 안에 저장된 웹페이지나 이전 대화 내용을 먼저 검색하고, 여기서 찾은 정보를 보태 답변을 만들도록 하는 기술이다. 언어모델이 미리 학습하지 못한 최신 정보나 사용자의 개인적인 기록까지 답변에 반영할 수 있어 더 정확하고 유용한 답변을 만들 수 있다. 연구팀이 새롭게 개발한 온디바이스 검색증강생성 기술인 에픽은 각 자료가 사용자 취향과 의미상 얼마나 가까운지를 빠르게 계산해 관련성이 낮은 자료를 먼저 걸러낸 뒤, 남은 자료는 언어모델이 다시 확인하는 방식을 통해 꼭 필요한 정보만을 남겨 검색 정보를 저장하는 공간을 줄일 수 있다. 기존 온디바이스 검색증강은 개인정보를 기기 밖으로 보내지 않아 사생활 침해 우려를 줄일 수 있지만, 휴대전화와 같은 온디바이스 기기에서 메모리를 지나치게 많이 차지하는 문제가 있다. 또 에픽은 정보를 저장할 때 원정보뿐만 아니라 이 정보를 어떤 상황에서 활용할지를 담은 사용지침을 함께 붙여 저장하는 방식이라 더 정확하고 빠른 검색이 가능하다. 만약 해산물 알레르기가 있는 사용자가 “제주도에서 먹을 음식을 추천해 줘”라고 물으면, 에픽은 질문과 ‘해산물 알레르기’를 연결하고, 관련 사용 지침이 붙은 제주 음식 자료를 찾아 답변 모델에 전달함으로써 갈치조림 대신 흑돼지 요리 등을 추천할 수 있게 된다. 실제 추천·토론·설명·대화 상황을 다룬 네 개의 벤치마크와 세 종류의 언어모델 조합으로 검증한 결과, 검색용 저장공간과 검색 시간은 줄고 사용자 취향을 반영한 답변의 정확도는 높아졌다. 위키피디아에서 맞춤형 추천 정보를 찾는 PrefWiki 벤치마크에서 저장공간은 기존 648.96MB에서 0.27MB로 약 2,404분의 1이 됐고, 네 벤치마크의 평균 검색 시간은 96.5밀리초(ms)에서 3밀리초로 줄었다. 모든 벤치마크와 언어모델 조합에서 답변 정확도가 높아졌으며, 특히 Llama-3.1-8B-Instruct를 답변 모델로 사용한 실험에서는 에픽의 사용자 취향 반영 정확도가 기존 최고 성능 기술보다 평균 18.79%포인트 높았다. 서버가 아닌 실제 개인 기기에서도 에픽이 작동하는지를 검증했을 때도, 젯슨 오린 나노와 맥북 프로 M4, 갤럭시 Z 플립6에서 검색용 메모리를 1MB 미만으로 유지하면서 질문 한 건당 5.21∼29.35밀리초 만에 필요한 자료를 찾았다. 제1저자인 이창민 연구원은 “에픽은 새로운 자료가 들어오거나 사용자 취향이 바뀌어도 검색 목록 전체를 다시 만들지 않고 관련 자료만 추가하거나 제거할 수 있어 장기간 사용하는 맞춤형 AI에 적합하다”며 “다만 자료를 지나치게 엄격하게 선별하면 취향과 약하게 관련된 유용한 정보를 놓칠 수 있는 만큼, 검색 범위를 유연하게 넓히고 오래된 기억을 삭제하거나 압축하는 기술을 후속 연구에서 개발할 계획”이라고 설명했다. 공태식 교수는 “개인화된 AI가 사용자 맞춤 답변을 내놓기 위해 정보를 기억하는 방식을 ‘많이 저장하는 것’에서 ‘사용자에게 가치 있는 것을 저장하는 것’으로 바꾼 연구”라며 “개인정보를 외부로 보내지 않으면서도 작은 검색 메모리만으로 개인의 취향과 요구를 놓치지 않고, 스마트폰과 노트북 같은 일상 기기에서 빠르게 작동하는 맞춤형 AI의 개발에 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부·정보통신기획평가원(IITP)의 AI 스타 펠로우십, 인공지능대학원지원사업, 초거대 제조 AI 연구지원사업과 한국연구재단 지원 등을 받아 수행했으며 연구결과는 지난 7월 서울에서 열린 인공지능 3대 국제학회인 국제머신러닝학회(International Conference on Machine Learning, ICML)에서 공개됐다. 연구 코드는 https://github.com/UbiquitousAILab/EPIC 에서 확인할 수 있다.

2026.10.01

  • AI비서
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겨울 한파·폭설 예측 성패, ‘중앙태평양 엘니뇨’에 있었다!

중앙태평양 엘니뇨가 발생한 해의 겨울에는 북반구 겨울 기후의 예측 정확도가 높아질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 지구환경도시건설공학과 이명인 교수 연구팀은 한국과학기술연구원(KIST), 영국 기상청 해들리센터와의 공동 연구를 통해 중태평양에서 발달하는 엘니뇨가 겨울철 북대서양진동(NAO)의 예측 정확도를 크게 높이는 현상과 원인을 규명했다. 북대서양진동(North Atlantic Oscillation, NAO)은 북극의 찬 공기를 가두는 제트기류의 강도를 좌우하는 대기 순환 패턴이다. 북반구 한파와 폭설에 큰 영향을 미치지만 해마다 변동 폭이 커 한 달 뒤 상황조차 예측하기 어렵다. 연구에 따르면, 중앙태평양 엘니뇨가 발생한 겨울에는 북대서양진동을 훨씬 더 잘 예측할 수 있었다. 여러 계절 예측 시스템이 11~12월에 내놓은 이듬해 1~2월의 NAO 예측값을 실제 관측과 비교한 결과, 전체 분석 기간의 예측 상관계수는 0.48이었지만 중앙태평양 엘니뇨가 발생한 겨울에는 0.78까지 높아졌다. 이 수치가 1에 가까울수록 해마다 달라지는 NAO의 변화를 잘 예측했다는 뜻이다. 연구진은 이러한 차이가 중앙태평양 엘니뇨가 북태평양 수온과 북대서양 대기 사이의 연결을 강화하기 때문인 것으로 분석했다. 중앙태평양 엘니뇨가 발생하면 알래스카와 하와이 사이 알류샨 열도 남쪽 바다, 즉 북태평양의 수온 변동이 커지면서 저기압이 주로 발달하고 이동하는 경로인 ‘스톰트랙’의 위치와 세기도 바뀐다. 이 스톰트랙 변화가 제트기류의 변화와 맞물려 북미를 거쳐 북대서양까지 이어진다는 것이다. 북태평양 수온은 대기보다 천천히 변해 비교적 오래 유지되기 때문에, 북태평양 수온과 북대서양 대기의 연결이 강해질수록 이후 NAO 변동을 미리 가늠할 수 있는 단서도 강하게 나타나게 된다. 제1저자인 김기욱 연구원은 “북대서양은 대기의 자연 변동성이 매우 강해 기후 모델이 예측 가능한 신호를 충분히 포착하기 어려운 지역인데 중태평양 엘니뇨가 발생할 때 강화되는 원격상관으로 NAO를 예측할 수 있는 ‘기회의 창’이 열리는 셈”이라고 설명했다. 원격상관은 멀리 떨어진 두 지역의 기후 현상이 대기나 해양의 흐름을 통해 서로 연결돼 함께 변하는 현상이다. 기후 모델이 이러한 예측 단서를 충분히 반영하지 못하고 있다는 점도 확인됐다. 중앙태평양 엘니뇨가 발생한 겨울에는 실제 관측과 비교한 NAO 예측 성능이 크게 높아졌지만, 여러 차례 기후 모델을 돌린 결과에서 계산한 예측 가능한 신호의 크기는 그만큼 증가하지 않은 것이다. 실제 대기가 기후 모델 내부에서 나타나는 것보다 더 잘 예측되는 이러한 현상을 ‘신호 대 잡음 역설’이라고 한다. 연구진은 북태평양 수온과 북대서양 대기 사이의 연결을 기후 모델이 실제보다 약하게 표현하는 것이 신호 대 잡음 역설의 한 원인일 수 있다고 분석했다. 이명인 교수는 “엘니뇨의 발생 위치와 위상에 따라 달라지는 원격상관을 기후 모델에 정확하게 반영하는 것이 겨울철 예측 성능을 높이는 데 중요하다”며 “이번에 규명한 북태평양과 북대서양 사이의 원격상관 과정을 기후 모델이 보다 잘 재현한다면 북대서양진동뿐 아니라 한파와 폭설 등 겨울철 이상기후의 장기 전망을 개선하는 데도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 이번 연구 결과는 세계적 권위지 네이처(Nature)의 지구·환경과학 분야 자매지인 ‘커뮤니케이션스 어스 앤드 인바이런먼트(Communications Earth & Environment)’에 8월 27일 공개됐다. 연구 수행은 기상청의 ‘기후위기 대응 국가기후예측시스템 개발’ 사업과 과학기술정보통신부의 한국연구재단(NRF) 사업(RS-2026-25492386)의 지원을 받아 이뤄졌다.

2026.09.30

  • 북극진동
  • 북대서양진동
  • 북반도한파
  • 스톰트랙
  • 엘리뇨
  • 원격상관
  • 제트기류
  • 중앙태평양엘리뇨
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  • 폭설

빗방울보다 적은 물로 45시간 전기 만든다!...초소형 ‘수력발전기’ 개발

빗방울보다 적은 3마이크로리터(μL)의 물로 최대 45시간 전기를 만들 수 있는 손톱보다 작은 ‘수력발전기’가 나왔다. UNIST 에너지화학공학과 고현협 교수팀은 물속 양이온의 농도 차를 유도해 장시간 직류 전기를 생산하는 초소형 박막 수분 발전기를 개발했다고 9일 밝혔다. 일반적인 수력발전은 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어질 때의 낙차로 터빈을 돌리는 반면, 연구팀이 개발한 초소형 발전기는 물속 양이온의 농도 차로 전압을 만들어 발전한다. 양이온의 농도 차를 만들기 위해 발전기 박막 속에 한쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 물 통로가 만들어지도록 설계됐다. 통로 벽은 물속에서 음전하를 띠는 맥신과 셀룰로스 나노섬유로 이뤄져 있는데, 통로가 좁아질수록 양이온이 통로 벽의 인력에 영향을 더 받아 좁은 구역의 양이온 농도가 넓은 구역보다 높아지는 원리다. 발전기의 박막은 켜켜이 쌓인 맥신 나노시트 사이사이에 셀룰로스 나노섬유가 들어가 있다. 한쪽 끝은 물을 잘 빨아들이는 셀룰로스 나노섬유가 부풀어 오르고, 반대쪽 끝은 테이프로 눌러 부풀지 못하게 한 구조다. 이 덕분에 물을 넣으면 반대쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 물 통로가 만들어진다. 또 박막 내부의 나노통로를 따라 물이 빠르게 퍼지는 모세관 현상이 일어나고, 켜켜이 쌓인 통로들에 순차적으로 물로 채워지면서 이온 이동 현상이 지속될 수 있다. 이 박막 발전기 하나의 크기는 가로 5밀리미터(㎜), 세로 7밀리미터로 손톱보다 작고, 실제 전기를 만드는 박막 두께도 15마이크로미터(μm)에 불과하지만, 단 한 번 3마이크로리터의 물만으로 20시간 이상 전압을 유지하고 최대 약 45시간 동안 전압을 출력해 낼 수 있다. 유연한 구조와 얇은 두께 덕분에 발전기를 여러 층으로 쌓을 수 있으며, 실제 2개 층으로 쌓은 단위 소자 48개를 직렬로 연결해 디지털시계를 직접 구동할 수 있었다. 또 수돗물·바닷물·땀 등을 가리지 않고 다양한 액체로 전력 생산이 가능했다. 이번 연구는 UNIST 에너지화학공학과 나상윤 박사와 정건영 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 연구팀은 “이번에 개발된 발전기는 수분 발전기의 일종”이라며 “기존 수분 발전기는 물의 증발이나 흡습 현상에 의존해 이온의 농도 차를 유도했기 때문에 발전기를 밀폐 분리하기 어렵고, 주변 습도와 공기 흐름에 따라 출력이 달라지는 문제가 있었다”고 설명했다. 이어 “이번 발전기는 물의 증발이나 흡습 현상에 의존하는 대신, 박막 내부의 나노채널 구조를 통해 이온의 선택적 이동을 유도함으로써 외부 환경의 영향을 최소화하고 장시간 전기를 생산할 수 있도록 했다.”라고 덧붙였다. 고현협 교수는 “밀폐한 상태에서도 장시간 전압을 유지할 수 있는데다 얇고 유연하며 여러 층으로 쌓아 충분한 전력을 생산할 수 있다는 장점이 있는 만큼 웨어러블 전자기기뿐만 아니라 소형 센서, 분산형 전자기기 등 다양한 자가발전 전원 기술로 확장할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 과학기술분야 기초연구 사업, 국가과학기술연구회의 창의형 융합연구사업, 과학기술정보통신부·광주과학기술원(GIST)의 InnoCORE 프로그램의 지원으로 수행됐다. 이번 연구 성과는 Wiley에서 발행하는 세계적인 재료 분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 8월 12일자 온라인 게재됐다.

2026.09.28

  • 맥신
  • 모세관현상
  • 박막발전기
  • 셀룰로오스
  • 수력발전기
  • 수분발전기
  • 양이온농도차
  • 에너지화학공학과

구부리고 늘려도 선명한 QLED 개발… 초고해상도 디스플레이 구현 성공

*본 보도자료는 한국연구재단 주관으로 작성되었습니다.(바로가기) □ 국내 연구진이 피부처럼 자유롭게 늘어나면서도 세계 최고 수준의 밝기와 화질을 구현하는 차세대 스트레쳐블 QLED 기술을 개발해 주목받고 있다. □ 한국연구재단(이사장 홍원화)은 UNIST 최문기 교수 연구팀이 DGIST 양지웅 교수팀, 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 김대형 부연구단장 연구팀과의 공동연구를 통해 초고해상도 스트레쳐블 QLED(양자점발광다이오드) 개발에 성공했다고 밝혔다. * 스트레쳐블 QLED : 화면을 고무줄이나 피부처럼 접거나 굴곡을 주는 것을 넘어, 상하좌우 모든 방향으로 자유롭게 늘리고 변형해도 화질 손상 없이 빛을 내는 차세대 양자점 발광 디스플레이. □ 이번 연구성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 중견연구, 나노·소재기술개발사업 등의 지원으로 수행됐으며, 나노 분야 세계적 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)'에 9월 14일 온라인 게재됐다. □ 기존 신축 디스플레이는 화면을 늘릴 때 발광 픽셀은 그대로 두고 배선만 늘어나는 구조적 한계가 있었다. 이로 인해 화면을 확장할수록 실제 빛이 나오는 유효 면적이 줄어들어 화질이 크게 떨어졌다. ○ 이를 해결하기 위해 픽셀 자체가 늘어나는 소재가 연구되었으나, 부드러운 특성 탓에 미세한 고해상도 패턴으로 정밀하게 가공하기 어려웠다. 또한, 전류 흐름이 원활하지 않아 야외에서 쓰기 힘들 만큼 밝기가 어둡다는 문제도 한계로 지목됐다. □ 결국 신축성을 확보하면서도 정밀한 화질과 높은 밝기를 동시에 만족시킬 혁신적인 제조 기술이 절실한 상황에서 연구팀은 초고해상도 신축 QLED 제작 공정인 ‘LIFT(Ligand engineering at the Interface and intaglio Film Transfer printing)’ 기술을 새롭게 개발했다. ○ 이 공정의 핵심은 발광층의 표면 성질을 화학적으로 정밀하게 개질하여, 계면에서의 전하 주입 효율을 대폭 향상시킴과 동시에 소재 간의 접착 특성까지 동시에 끌어올린다는 것이다. 표면 개질 기술 덕분에 전기가 매끄럽게 흐르면서도 아주 미세한 패턴까지 정밀하게 인쇄할 수 있는 공정 안정성을 확보할 수 있었다. ○ 이를 통해 약 16,000 PPI(pixel per inch)의 초고해상도 패턴 구현에 성공했다. 또한 빨강(R)·초록(G)·파랑(B) 3색 신축 발광층을 활용해 고품질 다색 화소도 구현했다. ○ 이렇게 제작된 스트레쳐블 QLED 소자는 최대 1.65배까지 늘어나도 기계적 손상이나 물리적 변형 없이 안정적으로 작동하는 뛰어난 신축성을 보여주었다. 나아가 기존 신축 발광소자들이 대부분 15,000니트 이하의 밝기에 머물렀던 것과 달리, 무려 53,300니트(nit)라는 최대 밝기를 기록하며 기존 대비 3배 이상 향상된 압도적인 성능을 증명해냈다. □ 최문기 UNIST 교수는 "이번 연구는 스트레쳐블 디스플레이의 성능을 크게 향상시키는 동시에 상용화를 위한 핵심 기술 기반을 마련한 성과로, 웨어러블 기기나 전자피부 등 차세대 소프트 전자소자 분야에 다양하게 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

2026.09.28

  • LIFT공정
  • 신소재공학과
  • 양자점
  • 양자점발광디스플레이
  • 유연디스플레이
  • 퀀텀닷디스플레이

변하지 않는다던 촉매, 반응 중 모양 바뀐다.. "촉매 입자 올려진 결정면이 모양 좌우"

브리태니커 백과사전은 촉매를 ‘반응 속도를 높이지만 그 과정에서 소모되지 않는 물질’로 정의한다. 하지만 소모되지 않는 촉매 입자라도 반응 중에 그 모양은 바뀔 수 있는데, 이 모양 변화와 촉매 성능이 귀금속 촉매 입자가 올려진 지지체의 단면에 따라 바뀐다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 귀금속 촉매 입자를 적게 쓰면서도 고성능을 내는 촉매 설계에 도움이 될 것으로 기대된다. UNIST 에너지화학공학과 안광진 교수팀과 서울대학교 재료공학부 한정우 교수팀은 백금을 올려놓는 지지체의 결정면(facet)이 반응 전후 백금 입자의 형태를 좌우해 촉매 성능을 높인다는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다. 백금(Pt) 촉매는 배기가스 정화부터 수소 연료전지까지 다양한 화학반응에 쓰이는 물질이다. 나노미터 크기로 잘게 만든 백금 입자를 이산화티타늄 같은 지지체 위에 올린 형태로 쓴다. 이번 연구에 따르면, 일산화탄소를 이산화탄소로 바꾸는 데 필요한 활성화에너지는 백금을 이산화티타늄의 (101) 결정면에 올렸을 때보다 (001) 결정면에 올렸을 때 더 낮았다.결정면은 결정성 물질에서 특정 방향으로 드러난 표면을 말한다. 사과를 자르는 방향에 따라 단면에 보이는 씨와 과육의 모양이 다르듯, 결정성 물질도 표면이 드러난 방향에 따라 원자 배열이 달라진다. 연구팀은 이처럼 결정면마다 다른 원자 배열이 백금 입자의 초기 모양뿐만 아니라, 반응 중 구조가 바뀌는 방향까지 좌우해 활성화에너지 차이를 만드는 것으로 분석했다. 활성화에너지가 낮을수록 반응이 더 쉽게 일어난다. 실제 분석 결과, 이산화티타늄의 (001) 결정면에서는 백금이 물방울처럼 넓게 퍼진 반구 형태로 붙었다. 일산화탄소와 반응이 시작되면서 백금 입자의 표면이 거칠어지고 모양이 일부 변한 뒤에도 이산화티타늄과 넓게 맞닿은 구조는 유지됐다. 이 덕분에 첫 반응을 거친 뒤에는 일산화탄소를 이산화탄소로 바꾸는 데 필요한 활성화에너지가 처음보다 22.7~25.6% 더 낮아졌다. 반면 (101) 결정면에서는 백금이 공처럼 뭉친 입체 형태로 붙어 지지체와 맞닿는 부분이 좁았고, 반응 시작된 뒤에는 원자 배열이 더 정돈된 각진 입체 형태로 재배열됐다. 반복해서 반응시켜도 활성화에너지는 거의 달라지지 않았다. 연구팀은 전자현미경과 X선 흡수분광법으로 반응 전후 백금 입자의 모양과 주변 원자와의 결합 상태를 비교하고, 반응물이 생성물로 바뀌는 과정과 지지체 표면의 산소가 반응에 쓰였다가 다시 채워지는 과정을 상압 X선 광전자분광법과 같은 실시간 분광 분석으로 추적해 이를 밝혀냈다. 시뮬레이션 계산에서도 (001) 결정면 위의 백금이 지지체와 넓게 맞닿는 구조로 안정되면서 반응에 필요한 에너지 장벽이 낮아지는 것으로 나타났다. 안광진 교수는 “촉매는 반응 중 자신은 변하지 않으면서, 반응은 활성화 시켜주는 물질로 알려져 있지만, 정확히는 소모되지 않을 뿐 작동 중에는 형태와 구조가 달라질 수 있다”며 “ 정교하게 설계한 모델 나노 촉매와 첨단 분석법을 통해 이러한 변화를 추적함으로써, 반응 중 촉매가 어떻게 달라질지까지 고려해야 한다는 새로운 설계 방향을 제시했다”고 설명했다. 안 교수는 “백금은 에너지·화학산업에 필수적이지만 값비싼 귀금속 촉매”라며 “이번 연구에서 얻은 설계 원리는 적은 양의 백금으로도 반응성과 내구성을 높여 경제성을 확보하는 촉매 제조 기술에 활용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 한국화학연구원 윤신명 박사가 공동 교신저자로, UNIST 김지훈 박사, 서울대학교 김윤경 박사과정생이 제1저자로 참여했다. 과학기술정보통신부‧한국연구재단 (무탄소에너지를 활용한 e-SAF 생산 핵심기술 및 AI 기반 공정 시스템 개발)의 연구비 지원을 받아 이뤄졌으며, 세계적인 국제학술지 네이처커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 8월 8일 자로 온라인 게재되었다.

2026.09.23

  • 결정면
  • 단면
  • 백금촉매
  • 비균질성촉매
  • 에너지화학공학과
  • 활성화에너지

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Research Impact

star

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).

2026.10.06

  • Communications Earth & Environment
  • Department of Civil Urban Earth and Environmental Engineering
  • El Niño
  • Myong-In Lee
  • Nature
  • S2D
  • Storm Track
  • UEE

Beyond Ideal Conditions

《Editor's Note: Research works by controlling variables. But the problems it ultimately confronts rarely offer the same courtesy. Heat gets into storage tanks. Expertise shifts from one question to the next. Satellite images arrive out of season. Materials face conditions far beyond the laboratory norm. The obvious response is to restore control —keep the heat out, remove the variation, recreate the ideal test. But what happens when ideal conditions are no longer an option? This month, UNIST researchers took that question in different directions. Some intervene before a problem takes hold —or after a familiar line of defense has failed. Others design for rather variation than uniformity, or put promising results to more demanding tests. The approaches differ, but the underlying shift is the same —rather than trying to restore control, they rethink the solution around what actually changes. 》 CHANGE WHERE YOU INTERVENE “Sometimes the best place to solve a problem is not where it appears.” For atomically thin semiconductors, contamination during fabrication can be especially difficult to undo. Plasma exposure changes the chemistry of photoresist, causing residue to bind more strongly to MoS₂. Aggressive cleaning, meanwhile, risks damaging the material itself. Rather than trying to remove the residue afterward, UNIST researchers placed a removable, 5-nanometer metal layer over the semiconductor before patterning, preventing the contamination from reaching its surface. The resulting transistors showed roughly a tenfold reduction in contact resistance and a similar increase in on-current. Liquid hydrogen presents the problem from the opposite direction. Even well-insulated tanks cannot keep heat out indefinitely. Instead of treating insulation as the only line of defense, researchers investigated whether metal-organic frameworks could capture evaporating hydrogen after heat enters the tank and slow the buildup of pressure. In modeling, IRMOF-20 preserved about 97 percent of the volumetric capacity of liquid hydrogen while extending the projected storage period from roughly 64 to 221 days. One solution acts before the problem reaches the material: the other takes effect after a familiar line of defense has been breached. In both cases, changing where researchers intervene changes what can be done about the problem. ■ New Process Shields 2D Semiconductors from Fabrication Residue (Small) ■ Rethinking Liquid Hydrogen Storage with MOFs (Nature Communications) WORK WITH WHAT CHANGES “When the world refuses to stay consistent, the method has to change with it.” Personalization gets harder when expertise refuses to stay fixed. A person who is an expert in one subject may be a novice in another—and even within the same field, expertise can change from question to question. ExPerT responds to that variation rather than smoothing it away. By combining the semantics of each query with patterns in a user's typing behavior, the framework estimates expertise for individual questions and adjusts the detail, terminology, and complexity of its answers accordingly. In a study involving 40 participants and 1,270 queries, it reduced expertise-estimation error by 65.7 percent compared with the strongest baseline. For wildfire assessment, the changing conditions are not the user but the landscape. Satellite images taken before and after a fire may come from different seasons, allowing natural changes in vegetation to be mistaken for fire damage. Instead of requiring seasonally matched images, UNIST researchers use nearby unburned vegetation to estimate seasonal change and correct the comparison. Across 12 US wildfires, it achieved a correlation of 0.72 with field observations using seasonally mismatched imagery—nearly matching the 0.73 obtained with images from similar seasons. One method adapts to knowledge that changes from question to question—the other accounts for landscapes that change with the season. Neither requires the variation to disappear before the analysis can begin. ■ AI Personalization Adapts Answers to What Users Know (ACL '26) ■ Assessing Wildfire Burn Severity Across Seasons (Remote Sens. Environ.) TEST WHAT HOLDS UP “A promising result means more when it holds up under a more demanding test.” Perovskite solar cells (PSCs) have reached impressive efficiencies, but performance under controlled conditions tells only part of the story. UNIST researchers developed a molecular interface that delivered a certified power-conversion efficiency of 26.37 percent, then subjected the cells to repeated swings between −100°C and +100°C. After 16 cycles, they retained about 91 percent of their initial efficiency—putting their stability to a far more demanding test. AI highlight detection faces a different gap between promising results and meaningful tests. Existing benchmarks have largely relied on videos lasting only a few minutes, even though real sports broadcasts can run for hours. SVHighlights closes the gap with 320 videos across eight sports and 640.18 hours of footage. Its videos average about two hours—roughly 30 to 60 times longer than those in existing datasets—allowing AI models to be evaluated under conditions much closer to the task they are meant to perform. One study subjects a material to extreme temperature swings, while the other tests AI against the scale of the task it is meant to perform. Both ask the same question: Does a promising result still hold when the test starts to resemble the challenge it is meant to meet? ■ PSCs Hold Up Under Extreme Temperature Swings (Joule) ■ AI Sports Highlight Detection to a More Realistic Test (ACM KDD '26) Explore the latest issue and follow 『The UNIST Brief』 on LinkedIn to stay updated. Subscribe via LinkedIn

2026.10.01

  • AI Benchmark
  • AI Personalization
  • AIGS
  • ASAP
  • Automatic Speech Recognition
  • AX
  • Benchmark Dataset
  • Beyond Ideal Conditions
  • College of AI and Integrated Systems
  • College of Engineering
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  • Department of Computer Science and Engineering
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  • Department of Semiconductor Engineering
  • ECE
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  • Engineering
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  • Graduate School of Artificial Intelligence
  • In-Context Learning
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  • Satellite
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  • Semantic Cues
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  • Semiconductors
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  • Wildfire Monitoring

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.

2026.09.30

  • Chemistry
  • Crystal Density
  • Department of Chemistry
  • Ewha Womans University
  • Hyunchul Oh
  • Liquid Hydrogen
  • MOF
  • Nature Communicationss
  • Technical University of Munich
  • Vacuum Insulation

New Study Puts AI Sports Highlight Detection to a More Realistic Test

Finding the defining moments in a two-hour sports broadcast is very different from analyzing a video that lasts only a few minutes. Yet most benchmarks for AI highlight detection have been built around short-form video, leaving a gap between how these systems are tested and the content they are meant to analyze. Led by Professor Taehwan Kim of the Graduate School of Artificial Intelligence at UNIST has developed SVHighlights (Sport Video Highlights) , a benchmark for highlight detection in long sports videos. It contains 320 videos across eight sports, totaling 640.18 hours, with each video averaging two hours—roughly 30 to 60 times longer than those in existing benchmarks. Building a benchmark at this scale would normally require people to watch hundreds of hours of footage and mark highlights by hand. The researchers instead used official highlight videos produced from the same broadcasts as reference points, developing an algorithm that automatically matches those scenes to their original locations in the full-length video. The algorithm compares frames at the pixel level while accounting for their order in time—an important distinction in sports broadcasts, where replays can look identical to the original play. Human involvement is largely limited to identifying game boundaries and checking the automatically generated matches. Genuine alignment errors accounted for just 0.18% of frames during manual verification. The team also developed TF-SELECTOR, a training-free framework for detecting highlights in long videos. Rather than evaluating isolated clips, it groups related shots into coherent segments and uses visual descriptions, transcripts, and audio volume to provide context for a large language model, which assigns each segment a highlight score. On SVHighlights, TF-SELECTOR surpassed the second-best baselines by 2.50 points in HIT@1, 4.04 points in HIT@K, and 2.95 points in IoU, measures of how accurately a system identifies and locates highlights. “By using official highlight videos that broadcasters have already produced, we can replace much of the labor-intensive annotation normally required to build this kind of dataset,” said Professor Kim. “Because the same approach can be used to expand the benchmark, SVHighlights could provide a more realistic basis for evaluating long-form video analysis and developing better highlight-detection methods.” Donggyu Lee and Youngbin Ki of UNIST contributed equally as first authors. Their work was presented at the 2026 ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (KDD), held August 9-13 on Jeju Island. The dataset and code are available on the team's project page (https://leedongkyu2019.github.io/SVHighlights/). The research was supported by the Ministry of Science and ICT (MSIT) through the grants of the Institute of Information & Communications Technology Planning & Evaluation (IITP), including the AI Star Fellowship and Artificial Intelligence Graduate School programs at UNIST. Journal Reference Donggyu Lee, Youngbin Ki, Jeonghun Kang, and Taehwan Kim, “SVHighlights: Towards Extremely Long Sport Video Highlight Detection,” ACM KDD , (2026).

2026.09.29

  • ACM KDD
  • AIGS
  • Automatic Speech Recognition
  • AX
  • Benchmark Dataset
  • College of AI and Integrated Systems
  • Graduate School of Artificial Intelligence
  • Large Language Models
  • Sport Video Highlights
  • Sports Video Analysis
  • SVHighlights
  • Taehwan Kim
  • TF-SELECTOR

Less Than a Drop of Water Generates Electricity for Up to 45 Hours

Abstract Hydrovoltaic power generation offers a promising route for sustainable energy generation, yet existing systems typically rely on evaporation-driven flow or environmental moisture gradients, limiting device encapsulation and compact integration. Here, we introduce a confinement-induced ion-selective mechanism that enables sealed hydrovoltaic power generation from minimal water input. By engineering asymmetric nanochannel confinement in MXene/cellulose nanofiber (CNF) composites, localized hydration generates spatially distinct cation selectivity, establishing a persistent ion gradient and a confinement-dependent Donnan potential that drives capacitive charge accumulation. The harvested energy derives from substantial interfacial free energy released upon hydration of nanochannels with a high surface-to-volume ratio. Slow capillary migration then delays relaxation of the ion gradient, sustaining this charging and prolonging the resulting direct current (DC) output, without reliance on evaporation-driven flow or ambient humidity. Consequently, a single 3 µL water droplet enables stable DC output for up to 45 h. The device operates robustly under airflow (5–20 L min−1), relative humidity (17%–90%), and various electrolytes (tap water, seawater, and sweat), demonstrating humidity-insensitive, sealed operation. This confinement-governed hydrovoltaic framework expands the mechanistic understanding of water-enabled energy generation and provides a scalable platform for wearable and distributed electronics. A hydrovoltaic generator developed at UNIST can produce electricity for up to 45 hours from just 3 microliters (µL) of water, without relying on evaporation or ambient humidity. Led by Professor Hyunhyub Ko of the School of Energy and Chemical Engineering at UNIST, the research team developed a thin-film device that creates an ion imbalance within its own nanoscale channels. This allows the generator to operate while sealed, addressing a key limitation of hydrovoltaic systems that depend on evaporation or moisture in the surrounding air. Many hydrovoltaic devices rely on evaporation or environmental moisture to sustain electrical output, making their performance sensitive to humidity and airflow. The UNIST device instead generates electricity through the way water and dissolved ions move through channels built into the film itself. The film consists of stacked MXene nanosheets and cellulose nanofibers (CNFs). When water enters the film, one end swells while the other remains constrained, creating channels that gradually narrow from one side to the other. These narrowing channels interact differently with positively charged ions in the water, creating an uneven distribution of ions across the film. The resulting ion imbalance creates an electrical potential across the film. Water then moves slowly through the channels by capillary action, helping maintain the ion imbalance and sustain the electrical output for an extended period. A single device measures just 5 by 7 millimeters, with an active film only 15 micrometers thick. With a single 3 µL dose of water, it maintained voltage for more than 20 hours and continued producing an output for up to approximately 45 hours. The thin, flexible films can also be stacked to increase output. In one demonstration, the researchers connected 48 two-layer units in series to directly power a digital clock. The generator worked with tap water, seawater, and sweat, and remained stable across relative humidity levels from 17% to 90% and airflow rates from 5 to 20 L min⁻¹. “Most hydrovoltaic systems rely on evaporation or moisture in the surrounding air, but our device creates the necessary ion difference within the film itself,” said Professor Ko. “This allows it to maintain electrical output even when sealed. Its thin, flexible structure also makes it possible to stack multiple devices, which could support future applications in wearable electronics, compact sensors, and distributed devices.” The study was published online in Advanced Materials on August 12, 2026. Sangyun Na and Geonyoung Jung of UNIST contributed equally as first authors. The research was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF), the National Research Council of Science & Technology (NST), and the InnoCORE Program of the Ministry of Science and ICT (MSIT) and Gwangju Institute of Science and Technology (GIST). Journal Reference Sangyun Na, Geonyoung Jung, Yoojin Chang, et al. , “Confinement-Induced Donnan Potential Enables Sealed Hydrovoltaic Power From Microliter Water,” Adv. Mater., (2026).

2026.09.29

  • Advanced Materials
  • Cellulose Nanofiber
  • ECE
  • ECHE
  • Hyunhyub Ko
  • Ion selectivity
  • MXenes
  • School of Energy and Chemical Engineering

Stretchable QLEDs Bring High-Resolution Displays Closer to Soft Electronics

A research team, affiliated with UNIST has developed intrinsically stretchable quantum-dot light-emitting diodes (QLEDs) that combine high brightness, fine pixel patterning, and mechanical stretchability in a single device platform. Led by Professor Moon Kee Choi of the Department of Materials Science and Engineering at UNIST, the team worked with Professor Jiwoong Yang's team at DGIST and Associate Director Dae-Hyeong Kim of the IBS Center for Nanoparticle Research to develop a fabrication strategy known as LIFT—ligand engineering at the interface and intaglio film transfer printing. The method enabled stretchable light-emitting layers to be patterned at high resolution while preserving the electrical and mechanical properties needed for high-performance devices. Stretchable displays are being explored for wearable electronics, electronic skin, and soft robotics, where conventional rigid displays cannot readily conform to moving or irregular surfaces. Many existing designs accommodate stretching by allowing the connections between pixels to deform while the light-emitting pixels themselves remain relatively rigid. As the display expands, this can reduce the proportion of the surface that actively emits light. Making the emissive material itself stretchable could overcome this limitation, but it introduces a different set of problems. Soft, elastomeric materials are difficult to pattern into sharply defined microscopic pixels, while the polymers that provide stretchability can interfere with charge transport and reduce light-emitting efficiency. The researchers addressed both problems by engineering the surface of a quantum-dot nanocomposite. They selectively replaced polymer-rich regions at the surface with short, polar ligands, creating a nanoscale interface that lowers the barrier to hole injection while preserving the mechanical compliance of the underlying material. They paired this interface engineering with a thermally assisted transfer-printing process. Applying heat during printing concentrates mechanical strain along the boundaries of each pattern, allowing the soft emissive film to separate cleanly and form sharply defined pixels rather than stretching or tearing during transfer. Using the process, the team patterned quantum-dot emissive layers at resolutions of up to 16,000 pixels per inch (PPI) and produced red, green, and blue stretchable patterns. The researchers also demonstrated a 12 × 12 multicolor passive-matrix display, showing that the technique could be extended beyond individual pixels to an addressable display architecture. The fully stretchable QLEDs remained functional at strains exceeding 65% and reached a maximum luminance of 53,300 cd m⁻², with an external quantum efficiency of 8.0%. In conventional device architectures, the engineered emissive layers achieved an external quantum efficiency of up to 23.9%. “This work provides a way to improve both the performance and resolution of intrinsically stretchable displays,” said Professor Choi. “The approach could help advance soft optoelectronic systems that require light-emitting devices to conform closely to the human body or other deformable surfaces.” Supported by programs of the Ministry of Science and ICT (MSIT) and the National Research Foundation of Korea (NRF), including the Mid-Career Researcher Program and the Nano & Materials Technology Development Program, the study was published online in Nature Nanotechnology on September 14, 2026. Journal Reference Jisu Yoo, Kyunghoon Lee, Ji Su Kim, et al ., “High-resolution intrinsically stretchable quantum-dot displays through thermally assisted intaglio transfer printing,” Nat. Nanotechnol., , (2026).

2026.09.28

  • Department of Materials Science and Engineering
  • LIFT
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