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▲ 사진=삼성, 삼성미래기술육성사업 2022년 상반기 지원 과제에 선정된 주요 교수들

삼성미래기술육성재단과 삼성전자는 ‘삼성미래기술육성사업’을 통해 2022년 상반기부터 지원할 연구 과제 27건을 선정했다고 5일 밝혔다.

이번에 선정된 과제는 기초과학 분야 12개, 소재 분야 8개, ICT 분야 7개 등 총 27개로 연구비 486.5억원이 지원된다.

차세대 반도체, 가상화 시스템 운영 체제, 세계 최고속 트랜지스터 등 미래 신기술뿐만 아니라 노화 메커니즘 규명, RNA 백신/치료제 정제 기술 등 전 인류적 문제 해결에 기여하는 과제도 다수 포함됐다.

43세 이하 ‘신진 연구책임자’가 12명으로 전체의 44%를 차지했고, 서울대 황준호 교수, 성균관대 김희권 교수, GIST 최영재 교수 등 30대 연구책임자도 6명이나 포함됐다.

삼성전자는 이번에 발표한 연구 과제를 포함해 2013년부터 기초과학 분야 251개, 소재 분야 240개, ICT 분야 244개 등 총 735개 연구 과제에 9,738억원의 연구비를 지원했다.

< 기초과학 >

기초과학 분야에서는 학술적으로 중요한 문제를 해결하기 위해 새로운 방법론 또는 참신한 아이디어를 제시한 과제 총 12개가 선정됐다.

△ 노화의 전이를 조절하는 대사물질(SASM) 연구

서울대학교 생명과학부 강찬희 교수는 초고령사회에서 인류가 극복해야 할 가장 중요한 문제인 ‘노화’의 신비로운 영역을 연구하여, 노화 관련 신개념 치료법 개발의 근간을 마련하기 위해 도전한다.

‘노화세포’가 SASP를 통해 주변 정상 세포의 노화를 촉진할 수 있다는 것은 익히 알려져 있다. 강 교수팀은 1차, 2차 노화세포 모두 SASP 반응을 보이지만 2차 노화세포는 노화 전이 능력이 없는 것에 주목했고, 이 차이는 1차 노화세포에서 특이하게 분비되는 노화 연관 대사물질(SASM) 때문이라는 것을 발견했다.

강 교수팀은 SASM에 의해 주변 세포의 노화가 촉진되는 원인을 규명할 예정이다. 과제 성공 시 노화가 진행되는 과정에 대한 상세한 지식을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 관절염, 대사증후군 등 각종 노화 관련 질환의 치료법 개발에도 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

△ 계면에서 3차원 원자 배열 규명

KAIST 물리학과 양용수 교수는 원자분해능 전자토모그래피(AET)를 이용하여 고체 계면에 존재하는 원자들의 배열을 3차원 단위로 규명할 계획이다.

서로 다른 특성을 가진 접촉면들이 만나 이뤄진 계면 구조는 반도체, 열전 소자 등에 필연적으로 나타난다. 계면에서의 전기적, 열적 자극에 의한 원자들의 움직임은 소자의 안정성 등에 직결되지만 아직 실험적으로 밝혀진 바가 거의 없다.

양 교수팀의 연구는 전기, 열 등 외부 자극에 의해 발생하는 원자 배열의 변화를 정확하게 측정할 수 있어, 반도체, 열전 소자 등 각종 응용 소자의 성능 향상을 위한 핵심적인 기초 연구가 될 것으로 전망된다.

< 소재 >

소재 분야에서는 차세대 반도체 소자, 유전자 치료제 관련 기반 기술 및 정제 기술, 저온에서 구동하는 배터리 등 폭넓은 분야에서 산업적 활용이 기대되는 8개 과제를 지원한다.

△ 초고감도 자성 반도체 소자 개발

포스텍 물리학과 김준성 교수는 외부 자기장에 의한 저항 변화가 기존 대비 10억배 이상인 신규 자성 소재를 개발하고, 이를 활용한 차세대 반도체 소자 개발에 도전한다.

고성능 컴퓨터와 초거대 데이터센터 등에서 발생하는 막대한 전력 소모 문제를 해결하기 위한 저온 컴퓨팅에는 저온 메모리가 필수적인데, 이번 연구는 이 같은 차세대 반도체 소자의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

△ RNA 백신/치료제 대량 생산을 위한 분자 정제 기술

GIST 신소재공학부 최영재 교수는 새로운 분자 정제 기술을 개발해, 현재 70% 이하 수준에 머물러 있는 RNA 정제 수율을 99% 이상으로 향상시킬 수 있는 기술 개발에 나선다.

생산된 RNA의 양, 복잡도 등에 상관없이 원하는 디자인(서열과 길이)을 가진 분자만을 정교하게 정제할 경우, RNA 백신/치료제 생산 공정을 효율화 할 수 있어 ‘K-바이오’의 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다. 대학 연구팀뿐만 아니라 관련 벤처 기업도 함께 연구 과제를 수행할 예정이다.

< ICT >

ICT 분야에서는 THz급 초고주파 트랜지스터, 메모리 버그 없는 가상화 시스템 운영 체제 등 미래 산업 경쟁력 강화를 위한 연구 분야에서 7개 과제가 선정됐다.

△ 6G 및 양자컴퓨팅용 THz급 반도체 전자소자 개발

경북대학교 전자전기공학부 김대현 교수는 세계 최초로 1테라헤르츠(THz)급 동작 속도의 극초고주파/초저전력 차세대 반도체 소자(트랜지스터) 개발에 도전한다.

현재 구현된 세계 최고속 반도체 전자소자는 738GHz이며, 기존 방식으로는 800GHz가 기술적 한계로 알려져 있는데 김 교수팀이 ‘한계돌파’에 도전하는 것이다.

THz급 반도체 전자소자 기술은 6G 통신, 양자 컴퓨팅 등의 상용화를 앞당길 수 있고, 의료, 환경, 보안, 군사 등 광범위하게 응용될 수 있다.

△ 메모리 버그(Bug)없는 가상화 시스템 개발

KAIST 전산학부 권영진 교수는 시스템 안전성의 가장 취약점인 ‘메모리 버그’를 피할 수 있는 RUST를 이용해 가상화 시스템을 설계하고, RUST의 안전성을 엄밀하게 검증해 메모리 버그가 없는 가상화 환경을 개발할 계획이다.

과제가 성공적으로 수행될 경우 보안성과 안정성이 한층 강화된 자율주행, 클라우드 서비스, 하드웨어 지원 없이도 가상화 환경 가능한 IoT 운영체제 등 다양한 분야에서 활용이 기대된다.

한편, 삼성미래기술육성사업은 대한민국의 기초과학 발전과 산업기술 혁신, 사회 문제 해결, 세계적인 과학기술인 육성을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1.5조원을 출연해 시행하고 있는 연구 지원 공익사업이다.

과제로 선정되면 최장 5년간 많게는 수십억의 연구비 외에도 △연구 책임자가 연구 성과와 주요 이슈를 설명하고, 참석 연구자들과의 토론을 통해 새로운 아이디어를 얻는 ‘애뉴얼 포럼’ △연구 성과의 산업 활용도를 높이기 위한 ‘R&D 교류회’ △활용도가 높은 특허 출원을 지원하는 ‘IP 멘토링’ 등 다양한 프로그램을 지원받는다.