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- 81th CMPUGM
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- 작성일 2025-05-27
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- 나노입자공학연구실 20주년 반도체 공정 장비 산학교류회
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- 작성일 2025-05-12
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- 제 3회 한국공학한림원 원익 차세대 공학도상 수상
- 제 3회 한국공학한림원 원익 차세대 공학도상 수상 연구주제: 초대면적 이차원소재 기반 뉴로모픽 컴퓨팅 하드웨어 개발
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- 작성일 2025-03-31
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- 한국반도체조합 K-chips awards 우수연구원 수상 (석현호)
- 한국반도체조합 K-chips awards 우수연구원 수상 (석현호) 한국반도체조합 K-chips awards 우수연구원 수상
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- 작성일 2025-02-26
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- 성균관대, 차세대 양자 암호화 기술 단서 찾았다
- 성균관대, 차세대 양자 암호화 기술 단서 찾았다 위상 절연체의 확률론적 역전 대칭 붕괴 메커니즘 규명 성균관대학교(총장 유지범)는 성균관대학교 기계공학과 김태성 교수 연구팀은 권석준 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 반데르발스 위상 절연체 내 무작위적으로 발현된 격자 대칭 붕괴 특성을 규명하고, 이를 기반으로 차세대 양자 암호화 기술 (Physically unclonable function, 이하 PUF)을 개발했다고 밝혔다. 4차 산업 혁명의 도래로 인한 인공 지능 (Artifical intelligence) 기술의 발달과 함께 사물 인터넷 (Internet of Things) 해킹으로 인한 피해 및 사례가 증가하고 있다. 이는 일상 속 스마트폰과 같은 디바이스 해킹으로 인한 개인 정보 유출 위험이 존재하기에 보안 시스템 개발이 시급한 상황이다. 하드웨어 기반의 보안 소자 PUF는 반도체 제조 공정에서 발생하는 무작위 물리적 변동성을 활용해 물리적으로 복제 불가능한 고유 인식 키를 생성 가능하며, 소형화된 기기에서도 쉽게 구현 가능하여 IoT 기기의 해킹 방지에 적합하다. 하지만 기존의 PUF 소자는 보안 성능을 높이기 위해, 보안 키가 생성되는 조합의 수를 늘려야 하고, 이러한 보안 키 조합을 증가시키기 위해서는 PUF 하드웨어의 구조를 바꿔야 하는 치명적인 한계가 있었다. 이에 연구팀은 반데르발스 위상절연체의 특성에 주목하여 기존 PUF 소자의 한계를 극복하였다. 위상절연체 (位相絶緣體, Topological Insulator)란 격자 구조의 역전 대칭성 (inversion symmetry)에 의한 위상학적 보호를 기반으로 내부는 절연 특성을, 표면에서는 전기가 흐르는 전도 특징을 갖는 물질로 최근 양자 컴퓨팅 연구에 활발히 활용되고 있다. 이러한 위상학적인 보호를 저온 플라즈마 공정을 통해 최상단층을 황화 (Sulfurization)시키며 원자 단위에서 무작위하게 역전 대칭성의 붕괴를 유도하였고, 이때 무작위하게 발생한 역전 비대칭성의 붕괴는 평면 외 방향의 강유전 분극을 나타냄에 따라, 외부 전력 없이 자가전력으로 작동 가능한 나노 미터 (nm) 수준의 고보안성 PUF 소자를 구현하였다. 또한, 해당 PUF의 보안 성능을 분석한 결과, 0과 1로 구성된 배열 분포 중 “1”이 발생할 확률값이 약 0.5012로 계산되어 암호화에 있어 최적의 무작위성을 확보할 수 있다는 점을 밝혔다. 더 나아가 연구팀은 플라즈마 공정 변수 제어를 통해 평면외 강유전 도메인 및 PUF의 크기를 제어할 수 있음을 압전 응답력 현미경, X-선 광전자 분광법, 투과 전자 현미경 분석 등을 통해 검증하였다. 또한, 연구에서 사용된 저온 플라즈마 공정은 대면적 합성이 가능하다는 장점이 존재함에 따라 해당 암호화 소자가 상용화 및 양산 목적으로도 적합함을 검증하였다. 김태성 교수는 “반데르발스 위상 절연체의 격자 대칭 붕괴 특성을 활용한 차세대 양자 암호화 기술은 단일 플라즈마 공정으로 자가전력 / 고보안성 암호화 성능을 확보할 수 있다”며 “이 기술이 차세대 인공지능 및 양자 보안 플랫폼에 중요한 기반이 될 것”이라고 강조했다. 본 연구에는 기초과학연구원 (IBS) 양자나노과학 연구단, 서울대학교 박정원 교수 연구팀, 파크시스템스 R&D 센터가 공동 연구진으로 참여하였다. 해당 성과는 한국연구재단(NRF)의 지원으로 수행되었으며 재료 과학 분야의 세계적인 학술지인 어드밴스드 머터리얼즈 (Advanced Materials, IF: 29.6, JCR 상위 1% 이내)지에 2월 19일 온라인 개재됐다. ▲ (왼쪽부터) 성균관대 김태성 교수(교신저자), 성균관대 권석준 교수(공동 교신저자) 성균관대 김건형 석사과정, 성균관대 이진형 석박통합과정, 성균관대 석현호 박사, 성균관대 강태우 박사과정 (제1저자) ▲ 차세대 양자 암호화 소자의 도식 및 격자의 역전 대칭성 붕괴 메커니즘 규명 ※ 논문명: Stochastically broken inversion symmetry of van der Waals topological insulator for nanoscale physically unclonable functions ※ 저자명: Taesung Kim (교신저자), Seok Joon Kwon (공동 교신저자), Gunhyoung Kim, Jinhyoung Lee, Hyunho Seok, Taewoo Kang (제1저자), Minyoung Lee, Hyunbin Choi, Sihoon Son, Jinill Cho, Dongho Lee, Seowoo Son, Hosin Hwang, Hyelim Shin, Sujeong Han, Gunhoo Woo, Alexina Ollier, Yeon-Ji Kim, Lei Fang, Seunghwan Lee, Gyuho Han, Goo-Eun Jung, Youngi Lee, Hyeong-U. Kim, Jungwon Park, Andreas Heinrich, Won-Jun Jang (공동저자) ※ 논문링크: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202419927 ※ 언론 보도 현황 [이뉴스투데이] 성균관대 김태성 교수팀 , 차세대 양자 암호화 기술 개발 https://www.enewstoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=2243390 [베리타스알파] 성균관대 김태성 교수팀 , 차세대 양자 암호화 기술 개발 https://www.veritas-a.com/news/articleView.html?idxno=544075 [뉴스티앤티] 성균관대 김태성 교수팀 , 차세대 양자 암호화 기술 개발 https://www.newstnt.com/news/articleView.html?idxno=463220 [U’s Line] 성균관대 김태성 교수 공동연구팀, 차세대 양자 암호화 기술 개발 https://www.usline.kr/news/articleView.html?idxno=28767 [핀포인트뉴스] 성균관대 김성태 교수 공동연구팀, 차세대 양자 암호화 기술 개발 https://www.pinpointnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=324514 [중앙이코노미뉴스] 성균관대 김태성 교수 공동연구팀, 차세대 양자 암호화 기술 개발 https://www.foodneconomy.com/news/articleView.html?idxno=411110
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- 작성일 2025-02-21
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- 성균관대 김태성 교수 설비공학회 우수논문상, 국토교통부 장관상 수상
- 성균관대 김태성 교수 설비공학회 우수논문상, 국토교통부 장관상 수상 대한민국 기계설비분야 대표 학회인 대한설비공학회(회장 최준영, KTL 수석연구원) ‘2024 하계학술발표대회(조직위원장 송두삼, 성균관대 교수)’가 지난 6월 19일(수)부터 21일(금)까지 3일간 강원도 소재 용평리조트 블리스힐스테이에서 성황리에 개최됐다. 이번 행사에는 기계설비 분야의 대학, 연구소, 설계사무소, 종합건설사 및 기기 제조회사 등에서 연구자, 개발자, 설계자, 종사자 등 1000여명의 학회 회원들이 참여해 신기술 및 학술 정보를 교류했다. '국민과 함께 하는 설비기술' 주제로 개최된 대한설비공학회 2024년 하계학술발표대회는 행사 첫날인 6월 19일 웰컴 파티 및 친교 교류회를 시작으로 11개 회장에서 총 336편의 학술논문을 비롯해 한국에너지기술평가원의 대형 국책과제 성과 발표, 한국전력의 제2회 수요관리형 히트펌프 컨퍼런스를 포함해 25개 분야의 특별세션, 초청강연회, 전시회도 함께 열렸다. 특히 6월 20일에는 특별행사로 전 세계 각 지역 학생 대표들이 참여하는 ‘HVAC World Student Competition 2024’가 학회 주관으로 개최돼 전 세계 젊은 설비인들의 재능과 능력을 직접 참관하는 기회가 됐다. 이 행사는 2016년 유럽 REHVA 주관으로 시작돼 지난해 미국 ASHRAE에서 주관했으며 아시아 지역에서는 처음으로 개최됐다. 우리나라의 대표로는 작년 HVAC 경진대회 우승팀이 참가해 세계 젊은 설비인들과 재능을 겨뤘다. 성균관대 김태성 교수 등 3명 우수논문 국토부장관상 수상 대한설비공학회 2024년 하계학술발표대회 우수논문 시상식에서는 조직위원회 위원들의 엄정한 심사를 거쳐 선정된 우수논문 연구자에게 국토교통부장관상, 협‧단체장상 및 기관장상 등 이 수여됐다. 학술대회 우수논문상 중 국토교통부 장관상은 성균관대 김태성 교수, 고려대 이광호 교수, 한국기계연구원 히트펌프연구센터 송찬호 센터장이 수상의 영광을 안았다. 출처 : 냉동공조저널(http://www.hvacrj.co.kr)
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- 작성일 2025-01-15
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- [NPTL] 2024 SKKU 대학원생 논문대상 최우수상 수상 (이진형 석박통합과정)
- [NPTL] 2024 SKKU 대학원생 논문대상 최우수상 수상 (이진형 석박통합과정) 2024년 개최된 SKKU 대학원생 논문대상에서 나노입자공학 연구실 석박통합과정 이진형 학생이 나노/신소재 분야 최우수상을 수상하였습니다 (논문 제목: Moiré excitonic physically unclonable functions). 이번 논문대상은 자연과학분야에서 27개의 과제에 대해 수상하였고, 나노/신소재 분야에서는 최우수상 1편, 우수상 2편, 장려상 1편이 선정되었습니다. 이진형 학생은 나노미터 수준에서 무작위로 발생하는 Moiré exciton을 응용한 암호화 광학 소자에 대해 발표하였습니다.
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- 작성일 2024-12-17
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- 분극장내재 이차원소재 기반 고성능 이황화텅스텐-그래핀 전극소재 개발
- 분극장내재 이차원소재 기반 고성능 이황화텅스텐-그래핀 전극소재 개발 저온플라즈마-분극장내재 이차원소재 이종접합구조를 활용하여 고효율 및 고안정성 수소생산전극 소재 개발에 성공 기계공학부/나노과학기술학과/반도체융합공학과 소속 김태성 교수와 화학공학부/나노과학기술학과/성균에너지과학기술원 소속 유필진교수, 한국기계연구원 김형우박사가 이끄는 공동연구팀이 저온플라즈마-분극장내재 이차원소재 이종접합구조를 활용하여 고효율 및 고안정성 수소생산전극 소재 개발에 성공했다고 밝혔다. 전이금속 디칼코게나이드 기반의 박막은 형상에 따라 수소이온에 대한 서로 다른 흡착에너지를 보이고 있어 형상제어 기반 수소발생전극 디자인이 연구되고 있다. 2H(반도체적 특성)형상은 금속성을 지니는 1T 형상에 비해 전하전달 능력이 떨어져, 1T 형상의 전이금속 디칼코게나이드를 만드는 연구가 요구되어 오고 있지만, 1T형상의 경우 과도한 흡착으로 인해 탈착과정에서 문제를 겪고 있어, 이를 해결하기 위한 소재특성제어 연구가 필요한 상황이었다. 이에 김태성, 유필진 교수 연구팀은 이러한 기존 이차원소재 기반의 수소생산 전극의 한계를 극복하고자, 분극장이 내재된 이종접합계면을 통한 계면 공극형성으로 황에 구속되어 있던 전자에 자유도를 주어, 표면으로의 전하전달 능력을 향상시켰고, 결과적으로 흡착된 수소이온이 빠르게 환원되어 수소기체로 변환 가능한 시스템을 개발하였다. 연구팀은 텅스텐-그래핀 이종계면을 형성하여, 최하층의 텅스텐과 그래핀 사이에 일함수 차이로 인한 분극장이 형성됨을 확인하였고, 이는 저온 플라즈마에서 아르곤에 의해 이온화된 황화수소이온이 침투하지 못하게 되는 내부 장벽과 같은 역할을 하게 된다. 따라서, 최하층에 황 공극이 유도되며 이를통해 구속되어있던 전자를 자유롭게 만들 수 있으므로 기존 이차원 박막 기반의 수소생산 전극에 비해 표면으로의 전하전달에 유리하다. 연구 결과에 따르면, 저온 플라즈마 이온 충돌반응에 따른 황화수소 이온 침투 메커니즘을 구면수차투과현미경을 통해 나노결정립 원자층 형성을 확인하였으며, X-ray photoelectron spectroscopy와 X-ray diffraction을 통해 황화수소 이온이 격자를 파고들며 비정질 WS2이 결정성을 가지는 메커니즘과 격자계면으로의 과도한 이온주입을 유도하여 in-situ 1T 격자 합성이 가능함을 밝혔다. 본 연구 성과는 소재 다학제 융합연구 분야 상위 2% 국제 학술지 ‘어드밴스드 메터리얼즈’에 2024년 9월9일 게재되었다. ※ 저널명: Advanced Materials※ 논문명: Electron Release via Internal Polarization Fields for Optimal S-H Bonding States ※ DOI: 10.1002/adma.202411211 ※ 저자 - 교신저자: 김태성 교수(성균관대학교 기계공학부 / 나노과학기술학과 / 반도체융합공학과), 유필진 교수 (성균관대학교 화학공학/고분자공학과 / 나노과학기술학과 / 성균에너지과학기술원), 김형우 박사 (한국기계연구원) - 제1저자: 석현호 (성균관대학교 나노과학기술학과 석박통합과정), 김민준 (성균관대학교 나노과학기술학과 석박통합과정), 조진일 (성균관대학교 기계공학부) - 공동저자: 손시훈(성균관대학교 나노과학기술학과), Yonas Tsegaye Megra(성균관대학교 기계공학과), 이진형(성균관대학교 기계공학과), 남명균(성균관대학교 화학공학/고분자공학과), 김건우(포항공과대학교 화학공하과), Kubra Aydin(성균관대학교 나노과학기술학과), 유성수(성균관대학교 화학공학과), 이현정(성균관대학교 기계공학과), Vinit K. Kanade(성균관대학교 나노과학기술학과), 김무영(한국기계연구원), 문지훈(한국표준과학연구원), 김진곤(포항공과대학교 화학공학과), 석지원(성균관대학교 기계공학과) 출처: https://www.skku.edu/skku/research/industry/researchStory_view.do?mode=view&articleNo=122815
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- 작성일 2024-12-10
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