2025년, GIST의 대표 3C1P 프로그램인 무한도전 프로젝트가 10주년을 맞았다. 이를 기념해 AI를 이용한 딴짓이라는 새로운 주제와 상금 지급 등 몇 가지 변화를 도입했다.

GIST 학생들의 공식적인 ‘딴짓’ 활동

2016년에 시작된 무한도전 프로젝트(이하 무한도전)가 올해로 10주년을 맞았다. 이 프로젝트는 4차 산업혁명 시대가 요구하는 창의성, 의사소통 능력, 협동 능력 및 문제해결 능력(3C1P)을 기를 수 있도록 학생들을 지원한다. GIST 학사과정 재학생이라면 누구나 참여해 주도적으로 활동할 수 있다. 또한 무한도전은 지난 9년간 282개 팀이 지원해 182개 팀이 선정될 만큼 많은 학생의 관심이 모이는 활동이다.

무한도전은 4월 선정평가 이후 참가자 명단을 발표하고, 5월에 발대식을 진행한다. 이후 8월에는 중간 모임과 멘토링을 통해 프로젝트 중 생기는 문제를 팀 내에서 함께 해결한다. 마지막으로 12월에는 성과발표회와 수료식을 개최한다.

이번에는 기존의 무한도전과 달리 공개 발표회를 진행한다. 이는 무한도전에 참여하는 팀을 선발하기 전 1.5배수의 팀을 선정해 평가 교수진과 학생들 앞에서 제안서를 발표하는 시간이다. 이때 학생들의 평가도 팀 선정에 반영된다. 또한 이전에는 지도교수 없이 멘토링이 진행된 경우가 있었으나 이번에는 지도교수가 배정되지 않은 팀은 평가 교수님들이 직접 멘토가 되어 멘토링 프로그램을 강화할 예정이다.

발전과 성공, 자기 계발의 기회

‘실패해도 좋아, 한 번 도전해 보는 거야!’라는 취지에 맞게 무한도전은 학생들에게 다양한 지원을 아끼지 않는다. 250만 원~300만 원의 지원금과 학점 부여가 그 예다. GIST 학생들의 공식 ‘딴짓’ 활동이라는 슬로건에 맞게 무한도전은 학업을 넘어서는 다양한 시도를 적극 응원하고 학생들이 다른 분야에서 열정을 불태울 기회를 제공한다.

이번 무한도전 프로젝트는 이전보다 더 많은 학생 참여를 독려하기 위해 수상이라는 특별한 제도를 마련했다. 성과발표회 이후 교수진이 평가해 3개 팀을 선정하고, 1개 팀에는 최우수상과 함께 50만 원을, 2개 팀에는 우수상과 함께 각 25만 원을 준다. 또한 무한도전을 통해 외부 경시대회에서 입상하면 성과발표회 결과와 상관없이 25만 원을 추가로 지급할 예정이다.

학생의, 학생에 의한, 학생을 위한 무한도전 프로젝트

무한도전 프로젝트는 총 세 가지 분야를 주제로 참가자를 모집한다. 지난 9년간 ‘창의적 작품 제작’과 ‘3C1P 활동’을 이어 왔으며, 올해 세 번째 주제는 ‘AI를 이용한 딴짓’으로 확정했다. 학생들은 독특한 아이디어를 찾아 제안서에 담아낸다.

역대 무한도전 참가자들은 학업에 지친 학생들에게 색다른 경험도 제공해왔다. 예컨대 지난 8기에는 분식집을 운영해 먹거리와 즐길 거리를 마련한 ‘첨단로 클라쓰’ 팀이 있었다. 또한 9기 무한도전에 참가한 SCV-G팀은 SLAM 기반 무인 우주 탐사 로버 설계 및 대회 참가를 목표로 했다. 해당 소속인 GIST 박신이(기계, 24) 학생은 “학교 수업과 별개로 하고 싶은 활동을 자유롭게 계획하고 즐길 수 있어 기대됐다. 이번 프로젝트 결과를 바탕으로 로켓을 제어하고 발전시킬 수 있을 것 같다”라며 기쁨을 표했다.

학생들에게 도전을 알려주다

무한도전은 그 이름처럼 학생들의 끝없는 도전을 응원한다. 실패와 성공을 반복하며 도전의 의미를 체득하도록 돕는 것이 무한도전의 가치다. 학생팀 담당자는 “무한도전은 본인의 전공이나 교과과목의 연장일 수 있지만, 학생들이 원하는 일을 제약 없이 시도하게 지원한다는 점이 장점이다. 젊고, 학생이기 때문에 가능한 것들을 과감하게 시도하며 협력하고 소통하는 것을 배울 수 있다”라는 말을 전하며 많은 학생들의 참여를 독려했다.

광주과학기술원(GIST, 총장 임기철) 물리·광과학과 김경택 교수가 이끄는 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 상대론적 레이저과학 연구단 개소식이 2월 28일(금)에 GIST 국제교류동에서 성황리에 개최됐다. 이로써 GIST는 지난 9월 출범한 양자변환연구단(단장 김유수)에 이어 두 번째 IBS 연구단을 유치하게 됐다.

‘초강력’에서 ‘상대론적’으로

‘상대론적 레이저과학 연구단’은 2012년 12월부터 2023년 12월까지 GIST에서 운영된 ‘초강력 레이저과학 연구단’(단장 남창희)의 연구 분야를 확장하여 새롭게 출범한다.

초강력 레이저과학 연구단은 지난 2016년 세계최초로 4페타와트(PW) 초고출력 레이저를 개발했고, 이를 통해 극한 조건에서의 플라스마 및 상대론적 물리 연구의 문을 열었다. 이후 연구단은 레이저 강도를 더욱 높이는 연구를 지속해 2021년에는 레이저 세기 1.1×10²³ W/cm²를 달성하며 세계 최고 기록을 경신했다. 기존 레이저 에너지를 더욱 작은 면적에 집중시켜 극한 환경을 조성하며, 레이저와 물질의 상호작용 연구의 중요한 전환점을 마련한 것이다.

연구단은 2023년 말 공식적으로 종료되었지만, IBS는 국내 기초과학 발전에서 초강력 레이저 분야가 차지하는 중요성을 고려해 새로운 연구단의 설립을 추진했다. 그 결과, ‘상대론적 레이저과학 연구단’이 GIST 물리·광과학과 및 고등광기술연구소를 기반으로 새롭게 출범하게 됐다. 단장으로는 김경택 교수가 선임되었다.

초강력 레이저를 이용하여 극한의 물리 현상을 연구하는 김경택 단장은 새로운 극자외선 아토초(Attosecond, 100경분의 1초) 펄스 압축 기술로 기존 기술의 한계를 극복할 수 있는 방법을 제안해 세계적으로 주목받았다. 또한, 강력한 레이저를 이용해 나노 구조 이미징 및 반도체 기술 응용에 사용될 수 있는 새로운 극자외선 아토초 펄스 생성 방법을 실험으로 구현하는 등의 뛰어난 성과를 내 초강력 레이저 물리 분야에서 세계적인 연구자로 인정받고 있다. 대표 성과로는 평평한 액체 시트를 사용한 플라즈마 거울에서 생성되는 고차조화파1) 연구(2023, Nature Communications), 극자외선 발생 과정에서 광원의 세기를 고려한 새로운 경로 개발(2018, Nature Photonics), 레이저 필드의 시간적 특성을 높은 해상도로 측정할 수 있는 터널링 이온화 방법 개발(2018, Optica) 등이 있다. 이러한 우수 업적을 바탕으로 한국광학회 학술대상(2022), 한국물리학회 원자분자물리학상(2020) 등을 수상했다.

김경택 단장은 KAIST 물리학과에서 석·박사학위를 받은 후 GIST 고등광기술연구소와 캐나다 국립연구회(NRC)·오타와대를 거쳐 2014년부터 GIST 물리·광과학과 교수를 역임하고 있다. 2014년부터 2023년까지 IBS ‘초강력 레이저과학 연구단’의 그룹리더, 부연구단장직을 수행하기도 했다.

GIST, ‘IBS 상대론적 레이저과학 연구단‘ 개소식 열어

개소식에는 IBS 노도영 원장, 포항가속기연구소 강흥식 소장, 한국광기술원 신용진 원장, 포항공과대학교 남궁원 명예교수, 한국원자력연구원 이기태 책임연구원 등 국내 물리학계 주요 인사들이 대거 참석했다. 행사는 임기철 총장의 축사를 시작으로 노도영 원장, 강흥식 소장, 신용진 한국광기술원장의 축사가 이어졌으며, 이후 김경택 단장이 연구단의 향후 비전과 연구 목표를 설명했다. 행사 마지막 순서로 현판 제막식과 연구단 실험실 투어가 진행됐다.

임기철 총장은 축사를 통해 “오늘 출범하는 ‘상대론적 레이저과학 연구단’이 마치 화성을 향해 이륙하는 탐사선과 같다는 생각이 든다”라며 “화성 탐사선이 미지의 세계를 직접 경험하며 인류의 지식을 확장하듯, 연구단도 초강력 레이저를 이용해 극한의 환경을 구현하고, 미지의 자연 현상을 본질적으로 이해하는 연구를 수행할 것을 기대한다”라고 말했다. 아울러 “이 연구단이 언젠가 노벨상 수상의 주역이 될 것이라고 믿으며, 연구단이 목표한 바를 이룰 수 있도록 아낌없는 지원을 다할 것”을 약속했다. 미지의 영역을 향해 거침없이 나아가는 ‘상대론적 레이저과학 연구단’이 놀랍도록 눈부신 성과를 거두기를 축원한다고 덧붙였다.

노도영 IBS 원장은 “상대론적 레이저과학 연구단은 3월 출범하는 IBS 광과학 연구클러스터의 핵심축”이라며, “IBS가 본질적으로 추구하는 ‘새로운 발견’을 이루고, 초고출력 레이저 응용 등 미래에 국가에서 요구될 수 있는 광과학 역량을 보유할 것”이라고 전했다. 또한, “고등광기술연구소와 더불어 GIST가 기초과학이 강한 과학기술원으로 발전하는 새로운 동력이 되길 바란다”라고 당부했다.

김경택 단장은 개소식에서 “GIST가 보유한 세계 최고 세기의 고출력 레이저를 이용하여 중성자별 또는 블랙홀과 같은 극한의 자연환경에서만 발견되는 물리현상을 구현하고 연구함으로써 기초과학발전에 기여할 것”이라며 “또한, 새로운 광원과 입자 가속 기술을 개발해 지역 경제와 산업혁신을 이루는 데 힘쓰겠다”라는 포부를 밝혔다.

연구단의 비전

초강력 레이저 연구는 초고출력·고에너지 레이저를 기반으로 기초과학뿐만 아니라 의료기술·우주·국방 등 응용연구 및 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 적용되는 분야다. 특히, 초강력 레이저를 활용한 새로운 광원 기술은 반도체 제조 공정과 정밀 이미징 기술의 혁신을 이끌고 있으며, 나노 기술 및 양자 과학 연구에도 중요한 도구가 되고 있다.

상대론적 레이저과학 연구단은 상대론적 고차조화파 아토초 펄스 생성 및 측정에 대한 연구를 수행하며, 안정적인 입자 가속 기술을 개발하고자 한다. 이를 이용해 상대론적 영역으로 가속된 입자와 빛 입자의 충돌과 같은 극한의 상황에서 일어나는 강력장 양자전기역학현상(Strong Field Quantum Electrodynamics)을 집중적으로 연구할 계획이다. 특히, 중성자별 또는 블랙홀 주변에서 관측되는 양자전기역학적 플라즈마를 실험으로 구현하는 것을 최종 목표로 한다.

김 단장은 “아토초 과학은 물질의 초고속 성질 변화를 관측하는데 유용할 뿐만 아니라, 빛의 세기를 극단적으로 강하게 만들 수 있는 방법을 제공한다”며, “강력한 아토초 펄스를 이용해 양자전기역학 현상 연구를 필두로 빛과 물질의 극한 상호작용을 규명해 천체물리학·화학·생명·양자과학을 아우르는 과학기술 발전에 기여하고자 한다”고 밝혔다.

세계적 수준의 기초과학 연구를 위해 설립된 종합 연구기관 IBS는 본원 및 국내 과학기술특성화 대학인 광주과학기술원(GIST)·한국과학기술원(KAIST)·울산과학기술원(UNIST)·포항공과대학교(POSTECH) 등에 연구단을 설치하고 있다.

광주과학기술원(GIST)에서 3월 미래우주항공센터(G-STAR)를 공식 출범했다. 지난 2월 13일 기계로봇공학동에서 G-STAR의 개소식이 열렸다.

GIST, 발사체 및 우주 탐사 연구 본격화G-STAR는 ▲빅데이터 기반 우주 기술 ▲우주 로보틱스 ▲우주 바이오 ▲지속가능 디지털 엔지니어링의 4대 연구분야를 중심으로 운영된다. 발사체 연구는 물론 위성 탐사 및 위성 데이터 분석 등 다양한 우주 탐사 연구 분야를 활발히 확장할 계획이다. 또한 인공지능(AI) 및 빅데이터 기술을 융합해 GIST만의 특화된 연구 분야를 육성할 방침이다. 이를 위해 G-STAR는 한국항공우주연구원, 한국천문연구원과 같은 정부 출연 연구소를 포함해 위성영상촬영센터(SAI), 한화에어로스페이스 등 민간 기업과도 협력할 계획이다. 해외 연구기관
과의 협력도 강화해 ▲미국항공우주국(NASA Ames Research Center) ▲제트추진연구소(JPL) ▲유럽우주국(ESA) ▲일본우주항공연구개발기구(JAXA) 등과 공동 연구를 추진한다. 특히 지난해 개청한 우주항공청과긴밀히 협력할 계획이다. 지난 2월 25일 우주항공청이 재사용 발사체 개발 계획을 발표했고, G-STAR는 재진입 비행체의 열 저감 기술, 궤도 안착 형상 설계, 신뢰성 평가 등 GIST만의 차별화된 연구 분야의 시작을 알렸다.

학생 참여 프로그램 신설…우주 전문 인력 양성
G-STAR는 학생 참여 프로그램 신설로 미래 우주항공 전문 인력을 양성할 계획이다. 기존에 학부에서 개별적으로 진행했던 인턴 프로그램 외에 고흥 발사체 연구단지와 비행센터 견학 프로그램으로 학생들에게 실무 경험을 제공할 예정이다. 또한 교내 우주 관련 경진대회를 개최하고, 기존 지도교수 개인 차원에서 지원되던 우주공학 관련 동아리 활동 지원을 센터 차원으로 확대할 방침이다. 아울러 초등학교, 중학교, 고등학교를 대상으로 한 우주 교육 현장 지원 프로그램도 신설해 차세대 과학 인재 발굴에도 적극적으로 나설 계획이다.

호남권 우주산업의 연구 거점으로 도약
최성임 GIST 미래우주항공센터장은“현재 정부는 국가전략기술과 민간산업 부흥을 목표로 우주산업 클러스터의 3축을 지정했다. 대전의 우주 인력 교육단지, 경남 사천의 위성 연구 단지, 고흥의 발사체 연구단지로 나뉘어 있다”라며 “G-STAR가 신설됨에 따라 GIST 학생이 민간 기업 인턴십을 경험할 기회가 확대될 것이며, 차세대 우주항공 분야를위한 고급 인재 양성에도 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.

G-STAR의 출범은 항공우주 분야에서 GIST의 위상을 높이는 동시에 GIST 내 항공우주공학을 꿈꾸는 학생들에게 다양한 기회를 제공할 것으로 기대된다.