지스트 물리·광과학과 이종석 교수 연구팀이 전이금속 산화물 박막에서 압축응력 완화로 인해 금속 물질이 전기분극을 가질 수 있음을 발견하였다. 이를 전자회로 소자에 적용함으로써 집적도가 높은 고용량 데이터 저장 장치 혹은 높은 축전용량을 가진 배터리의 구현을 기대할 수 있다. 물질이 갖는 전기적 특성은 물질 내부에서 전기가 잘 통하는 정도에 따라 금속/비금속으로 구분할 수 있다. 그중에서도 비금속는 양극(+) 또는 음극(-)의 전기분극을 가질 수 있는 여부에 따라 극성과 무극성으로 구분된다. 한편, 일반적으로 전기가 흐르는 금속 물질은 전기분극을 가질 수 없다. 이는 금속 내부의 자유전자가 전기분극을 원천적으로 차단하기 때문이다. 연구팀은 박막상태의 물질에서 존재하는 응력과 그 응력의 이완 과정에 초점을 맞추고, 스트론튬 루테늄 산화물(SrRuO3) 박막에서의 응력 이완 과정에서 극성 금속 상태가 원자층 두께 수준으로 나타날 수 있음을 확인하였다. 연구팀은 비선형 광학현상인 제 2 조화파와 주사투과전자현미경을 이용하여 압축응력을 받은 스트론튬 루테늄 산화물 박막에서 응력으로 인해 변형된 구조와 응력이 완화되어 덩어리화된 구조가 공간적으로 분리된 채 공존하며, 응력이 완화되는 과정에서 중심대칭 특성이 깨진 극성 삼사정계 구조가 안정화됨을 성공적으로 관측하였다.

지스트 화학과 서지원 교수와 조선대학교 신송엽 교수 공동연구팀은 펩토이드 기반의 항생제를 개발하고 항균활성 작용 원리를 규명하였다. 이번 연구성과는 생명체의 내재면역 분자인 항균 펩타이드를 구조적으로 모방한 항균 펩토이드를 이용하여 새로운 항생제 개발의 가능성을 제시할 것으로 기대된다. 기존의 항생제 오남용과 함께 지난 30년간 새로운 항생제 신약 개발이 제약회사에서 외면 받으면서, 박테리아들은 기존의 항생제에 대한 내성 메커니즘을 확보하게 되었다. 여러 항생제에 대한 다약제 내성균은 현재 전 세계적으로 인류의 건강을 위협하는 요인이 되었다. 이에 따라 자연에서 오랜 시간 진화에 의해 최적화된 항균 펩타이드 및 그 유도체 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되어 왔다. 특히, 펩타이드의 인공적 구조 모사체인 펩토이드는 천연 펩타이드와 달리 펩타이드 분해 효소에 대한 저항성이 높고 생체 내 안정성이 높아 새로운 항생제로서 많은 관심을 받고 있다. 연구팀이 개발한 항균 펩토이드는 나선구조의 조절을 통하여 박테리아에 대한 선택성을 향상시키고, 다약제 내성균을 포함한 광범위 그람 양성균, 그람 음성균에 활성을 보였다. 또한, 천연 펩타이드와 달리 체내의 대사 효소에 대해 높은 안정성을 보여 향후 다약제 내성균 치료제 개발 연구 활성화에 기여할 것으로 기대된다.

찜통차처럼 밀폐된 공간에서의 온실효과로 인한 극단적인 과열을 해소할 실마리가 나 왔 다 . 지스트 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수 연구팀이 외부전원 없이 밀폐된 공간의 온도를 낮춰줄 친환경 소재로 된 구조체를 개발하였다. 쾌적한 실내온도 유지를 위한 차량지붕용 소재 뿐 아니라 전자기기의 발열을 막을 방열소자나 냉방에너지 절약을 위한 건축물 시공 등으로의 응용을 위한 단초가 될 것으로 기대된다. 위에서부터 차례로 폴리머(PDMS), 은(Ag), 석영(SiO2)으로 된 두께 500μm정도의 다층패널 형태로, 온도를 낮추고자하는 공간의 위를 덮는 형태로 냉각 효과를 낼 수 있다. 물론 자연적 열 방출인 복사현상을 이용하는 냉각방식은 기존에도 있었다. 하지만 한 쪽 단면에서만 열을 방출하기에 부착된 표면(surface)의 냉각에만 그쳐 공간(space)의 열을 배출시키기는 어려웠다. 개발된 냉각소재는 맨 아래 놓인 석영 구조체가 접하고 있는 밀폐된 공간 내부의 열을 흡수(광대역 복사)하면, 그 위의 폴리머 구조체가 이 열이 주변 공기를 데우는데 쓰이지 않도록 하면서 전자기파 형태로 방출(선택적 복사)하여 밀폐공간의 온도를 낮춘다. 실제 차량모사 환경에서 측정한 결과 기존 수동복사냉각 소재가 ‘표면’만 냉각시키는 데 반해 이 소재는 차량 ‘내부’ 의 온도를 43℃에서 39℃로 4℃가량 낮출 수 있는 것으로 나타났다.

지스트 의생명공학과 정의헌 교수팀이 근적외선 레이저를 사용하여 손상된 삼차신경절세포의 성장 촉진 및 말초신경계 재생을 위한 비침습적 광바이오조절효과 기반 광치료법의 가능성을 제시하였다. 라식, 라섹 수술을 받는 환자 수가 증가하는 만큼 각막절제 수술의 부작용으로 인해 발생하는 안구건조증 발병률도 급증하는 추세다. 라식 수술은 각막을 절개하여 시력을 교정하는 수술로써 회복 과정에서 각막의 신경세포가 충분히 재생되지 않을 수 있고, 외부환경에 반응하는 역할을 하는 말초신경 손상으로 인해 안구건조증 발병 확률이 높아지게 된다. 연구팀은 안구건조증의 직접적인 원인 중의 하나인 삼차신경절세포의 손상을 근적외선 레이저를 통해 재생을 유도하고, 세포의 활성도 측정 분석법을 통해 치료 효과를 연구하였다. 이를 위해 유전자변형 실험쥐로부터 삼차신경절세포를 채취하여 플레이트에서 일차세포배양 하였고, 배양된 신경세포에 다양한 연속파와 펄스파 레이저 광선을 조사하였다. 그 결과 손상된 말초신경세포가 재생되는 최적의 광조사조건을 찾아냈다. 이 과정에서 신경세포 재생의 정량적 분석을 위해 형태학적 정보 분석법을 선별하고 적용하였다.