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소프트웨어학과 조현석 교수팀, '미주 계산언어학회 2025' 논문 발표

우리 학교 소프트웨어학과·인공지능학과 조현석 교수팀이 자연어 처리 분야 국제학술대회 '미주 계산언어학회(NAACL) 2025'에서 논문을 발표했다. 지난 4월29일부터 5월4일까지 개최된 미국 뉴멕시코주 앨버커키에서 열린 '미주 계산언어학회(NAACL, Annual Conference of the Nations of the Americas Chapter of the Association for Computational Linguistics)'는 자연어처리와 컴퓨터 언어학 분야의 최신 연구를 다루는 세계적인 학회다. 이번 학술대회는 전 세계의 관련 연구자들과 Adobe, Apple, Baidu 등 세계적인 AI 기업들이 참여했으며, 총 3000여편의 논문 중 700여편만이 메인 컨퍼런스에 채택됐다. 우리 학교 조현석 교수(소프트웨어학과·인공지능융합학과) 연구팀은 이번 학회에서 ‘FLEX: 실행 오류를 최소화한 Text-to-SQL 신뢰도 평가 지표(FLEX: Expert-level False-Less EXecution Metric for Reliable Text-to-SQL Benchmark)'라는 논문을 발표했다. 해당 연구에는 우리 학교 소프트웨어학과·인공지능융합학과 조현석 교수와 인공지능학과 김희규, 전태양, 최승환 학생이 참여했다. 이 논문은 연구팀은 자연어를 SQL 쿼리로 변환하는 Text-to-SQL 시스템의 성능을 평가하는 새로운 방법론을 제안했다. 연구팀은 기존의 실행 정확도(Execution Accuracy) 평가 방식이 많은 오탐지(false positives)와 미탐지(false negatives)를 보인다는 문제점을 지적하고, 대규모 언어 모델(LLM)을 활용해 전문가 수준의 평가를 수행하는 'FLEX'라는 새로운 평가 지표를 개발했다. 연구팀은 FLEX 평가지표를 기존 평가 방식보다 전문가 판단과 더 유사한 평가 결과를 얻을 수 있음을 확인했다. 이를 수치로 보면, 전문가 판단과의 일치도(Cohen's kappa)가 기존 평가에서는 62점, FLEX를 사용하면 87.04점까지 증가시킬 수 있다. FLEX 평가지표는 포괄적인 맥락 분석과 정교한 평가 기준을 통해 더 정확한 성능 측정이 가능하다. 연구팀은 이 방법론을 사용하여 Spider와 BIRD 벤치마크에서 50개의 Text-to-SQL 모델을 재평가했고, 모델 성능이 평균 2.6% 이상 증가하는 것을 발견했다. 연구팀의 FLEX 평가 방법론은 GitHub를 통해 오픈소스로 공개되어 있어 누구나 활용할 수 있으며, Text-to-SQL 분야의 발전에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. 조현석 교수는 "이번 연구는 Text-to-SQL 시스템의 평가 방식을 근본적으로 개선해 더 정확하고 신뢰할 수 있는 성능 측정을 가능하게 했다는 점에 의의가 있다"라며 “이를 통해 자연어를 통한 데이터베이스 접근 기술의 발전에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 이번 연구는 ▲아주대 인공지능융합혁신대학원 사업 ▲사람중심 인공지능 핵심원천기술개발 사업 ▲나노 및 소재기술개발사업 소재 글로벌 영커넥트 사업의 지원을 받았다. *사진 왼쪽부터 아주대 소프트웨어학과·인공지능융합학과 조현석 교수, 인공지능학과 김희규,전태양, 최승환 학생
권오필 교수 공동 연구팀, 차세대 태양전지 효율·안정성 높일 新 접착층 기술 개발

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권오필 교수 공동 연구팀, 차세대 태양전지 효율·안정성 높일 新 접착층 기술 개발

아주대 권오필 교수 공동 연구팀이 태양전지(PSCs)의 장기 안정성과 광전 변환 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 접착층 기술을 개발했다. 이번 연구 성과는 ‘전자 결핍 분자간 접착제: 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 태양전지를 위한 새로운 종류의 다기능 중간층(Electron-deficient intermolecular adhesives: a new class of multifunctional interlayers for efficient and stable perovskite solar cells)’이라는 제목의 논문으로 국제 학술지 <저널 오브 에너지 케미스트리(Journal of Energy Chemistry)> 온라인판에 4월 게재됐다. 이번 성과는 부산대 나노에너지공학과 서지연 교수, 경상국립대 김윤희 교수와의 공동 연구 결과다. 페로브스카이트 태양전지(Perovskite solar cells, PSCs)는 반투명 박막형 태양전지로, 높은 광전 변환 효율과 유연한 박막 특성으로 최근 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 기존의 역구조 태양전지(PSCs)에서 전자 수송층으로 널리 활용되는 풀러렌(Fullerene, C60)은 반데르발스(Van der waals) 상호작용으로 페로브스카이트 박막과의 결합력이 감소했다. 이로 인해 태양전지(PSCs)의 효율이 저하되고 장기 안정성이 낮아지며, 외부 스트레스로 이러한 문제가 더욱 심화된다는 점이 상용화의 걸림돌로 작용해 왔다. 공동 연구팀은 전자결핍성 분자접착제(Electron-deficient intermolecular adhesives, EDIAs)를 광활성층 페로브스카이트 박막과 전자수송층 풀러렌(Fullerene, C60) 박막의 계면(界面)에 적용해 이러한 문제를 효과적으로 개선했다. 연구팀은 전자결핍성 분자접착제 물질을 태양전지(PSCs)에 도입하고 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)과 자외선 광전자 분광법(Ultraviolet photoelectron spectroscopy, UPS)을 포함한 심층 분석을 진행해 전자결핍성 분자접착제 물질이 태양전지의 장기 안정성과 광전 변환 효율을 향상시키는 메커니즘을 규명했다. 더불어 외부의 기계적 스트레스가 작용하는 조건에서도, 균열 발생을 현저히 감소시켜 소자의 안정적인 작동에 기여할 수 있음을 밝혔다. 이번 연구는 산업통상자원부와 한국기술진흥원의 국제협력연구개발 프로그램 한-스위스 국제공동기술개발사업과 과학기술정보통신부와 교육부가 지원하는 한국연구재단의 기초과학연구 프로그램 및 램프사업의 지원을 받아 수행됐다. * 위 사진 - 전자결핍성 분자접착제(Electron-deficient intermolecular adhesives, EDIAs) 물질 적용 및 결과를 보여주는 이미지. a,b) 박막 계면의 EDIAs 물질 작용 원리와 분자 간 결합에 대한 DFT 계산 결과 c,d) 향상된 원자 및 분자 간 결합력을 실험적으로 분석한 XPS 측정 결과 e) EDIAs 물질 적용에 따른 C60박막의 band gap과 Fermi-level의 변화 f) EDIAs 물질 적용에 따라 향상된 태양전지 소자의 장기 안정성 측정 결과 g) EDIAs 물질 적용에 따라 향상된 태양전지 소자의 성능 측정 결과
윤태광 교수팀, 차세대 아연 이온 배터리용 바나듐산화물 소재 개발

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윤태광 교수팀, 차세대 아연 이온 배터리용 바나듐산화물 소재 개발

아주대 윤태광 교수 연구팀이 차세대 이차전지 아연 이온 배터리에 사용되는 바나듐 산화물의 성능과 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과적 접근법을 제시했다. 윤태광 교수(응용화학과·대학원 분자과학기술학과)는 산소 결함이 도입된 바나듐 산화물을 전기변색 아연 이온 전지의 양극 소재에 적용해 전지의 에너지 저장 및 변색 성능뿐 아니라 수명까지 획기적으로 향상시키는데 성공했다고 밝혔다. 해당 연구 내용은 ‘우수한 전기변색-전기화학적 성능을 가진 전기변색 아연 이온 배터리용 비화학량론적 바나듐 산화물의 산소 관련 결함 공학 연구(Investigation of oxygen-related defect engineering in nonstoichiometric vanadium oxides for electrochromic zinc-ion batteries with superior electrochromic-electrochemical performance)’라는 제목으로 에너지 및 화학 소재 분야 저명 국제 학술지 <케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)> 5월호에 게재됐다. 아주대 윤태광 교수가 교신저자로, 석사과정 김용한 학생이 제1저자로, 석사과정 이혜강 학생이 제2저자로 참여했다. 건국대 정지원 교수는 공동 교신저자로, 김일규(박사과정) 학생은 제1저자로 함께 했다. 아연 이온 전지는 높은 에너지 밀도와 안정성, 경제성까지 갖추고 있어 기존 리튬 이온 전지의 한계를 극복하기 위한 다양한 대체 이온 전지 중에서도 특별히 주목받고 있다. 특히 ‘리튬(Li)’과 다르게 ‘물’과도 안정적인 상태를 유지하는 아연의 특성으로 인해, 물을 용매로 사용하는 전해질 시스템(수계 전해질)의 적용이 가능하다. 이처럼 친환경적이고, 폭발의 위험성을 현저히 줄일 수 있다는 게 바로 아연 이온 전지의 가장 큰 장점이다. 학계와 산업계에서는 아연 이온 전지를 유연 전지나 전기변색 전지 등의 최첨단 분야에 적용하기 위해 활발히 연구를 이어가고 있다. 유연하면서도 전기변색이 가능한 배터리는 스마트 윈도우나 투명 디스플레이 같은 분야에 활용될 수 있다. 이 과정에 양극재로 이용되는 재료인 무기화합물 바나듐 산화물은 전기변색의 재료로 많은 주목을 받고 있다. 바나듐 산화물에서 전기변색 메커니즘과 에너지 저장 메커니즘이 모두 이온의 삽입과 탈리 반응을 통해 일어난다는 통일성이 있기 때문이다. 하지만 낮은 저장 용량과 전도도가 실제 활용에의 한계로 존재해왔고, 바나듐 산화물 양극재의 성능 향상을 위해 다양한 연구가 진행되어 왔다. 윤태광 교수팀이 개발한 전기변색 아연 이온 전지 그림 개략도 (a) 전기변색 아연 이온 전지의 모식도 (b) 산소 결함이 포함된 바나듐 산화물 양극재의 반응식과 모형 그러나 그동안 시도되어 온 연구들은 모두 바나듐 산화물의 전기화학적 성능만을 향상시키는 방식이었으며, 전기변색과 전기화학 모든 측면을 고려한 바나듐 산화물 양극재에 대한 연구는 미비했다. 이에 아주대 연구팀은 전기변색-전기화학의 모든 성능을 고려하며, 안정성까지 높일 수 있는 바나듐 산화물 기반 양극재 개발을 주요 연구 방향으로 잡았다. 아주대 연구팀은 바나듐 산화물에 산소 결함을 도입하는 기술을 통해 비화학양론적 바나듐 산화물을 개발했다. 연구진이 개발한 Ec-VO 양극재는 기존 V2O5에 비해 비표면적을 넓히는 동시에 Zn2+ 확산 동역학을 증가시킬 수 있는 최적의 열처리 조건에서 제작됐다. 이 활물질은 전기변색 아연 이온 전지 양극재로서 에너지 저장 용량이 증가되고 수명이 늘어났을 뿐 아니라 착색 효율까지 개선했다. 윤태광 아주대 교수는 “이번에 개발한 기술을 도입하면 간단한 공정과 낮은 비용으로 양극을 개발할 수 있어, 앞으로 전기변색 에너지 저장 시스템 개발에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대한다”라며 “앞으로 다양한 분야에서 후속 연구를 진행할 계획”이라고 전했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단, 한국기술진흥원의 지원을 받아 수행됐다. * 위 사진 - 왼쪽부터 아주대 윤태광 교수, 석사과정 김용한 학생, 건국대 박사과정 김일규 학생, 건국대 정지원 교수