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탄소나노튜브로 물이 스스로 빨려 들어가는 현상 원인 규명
- PNAS 발표, “효율성을 극대화한 차세대 해수 담수화막 활용 가능 기대”-
지금까지 현상만 알려졌을 뿐 그 원인이 정확히 설명되지 못했던, 물을 싫어하는 탄소나노튜브* 안으로 물이 스스로 빨려 들어가는 ‘반직관적 실험 현상’이 국내 연구진에 의해 규명되었다.
*) 탄소나노튜브 : 각 탄소가 3개의 다른 탄소와 결합되어 있는 흑연의 탄소 원자 배열과 같은 모양(6각형의 벌집모양)을 가지면서, 원통형으로 말아서 튜브 형태로 만든 나노(10억분의 1미터) 구조체
우리 학교 EEWS 대학원 정유성 교수가 주도하고, 캘리포니아공대 윌리엄 고다드 교수가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업의 지원(지속가능한 에너지 공학기술사업단)을 받아 수행되었다.
이번 연구결과는 자연과학분야의 권위 있는 학술지인 ‘미국립과학원회보(PNAS)’ 7월 19일자에 게재되었고, 한 주간에 흥미로운 연구결과들을 별도로 소개하는 "This Week in PNAS", ’C&EN News" 및 "Nature Materials"의 "Research Highlights"에 선정되는 영예를 얻었다. (논문명 : Entropy and the driving force for the filling of carbon nanotubes with water)
정유성 교수팀은 물을 싫어하는 탄소나노튜브 안으로 물이 스스로 빨려 들어가는 반직관적인 실험현상의 원인이 물 분자 간의 수소결합 때문으로, 나노채널과 같은 제한된 나노공간에서는 물의 무질서도가 증가하기 때문에 발생한다는 사실을 분자동력학 계산을 통해 밝혀냈다.
일반적으로 분자가 자유로운 액체 상태에서 제한된 나노 크기에 갇힐 경우, 무질서도와 화학결합이 감소되면서 불안정한 상태가 될 것으로 예상했지만, 연구팀은 탄소나노튜브에 갇힌 물의 경우 제한된 공간에서 물 분자 간의 수소결합이 약해지면서 밀도가 낮아지고, 오히려 무질서도가 증가하여 더욱 안정되는 특이한 현상을 나타낸다는 사실을 확인하였다.
특히 연구팀은 1.1과 1.2 나노미터의 지름을 갖는 나노튜브에서는 실온(섭씨 25도)임에도 불구하고 물이 얼음과 같은 구조를 띄는 현상도 관찰하였다.
정유성 교수는 “이번 연구는 계산과학이 실험측정만으로 설명하기 어려운 나노크기의 제한된 공간에서 나타나는 다양한 현상을 규명한 좋은 예”라고 정의하고, ‘’기존의 역삼투압 막에 비해 탄소나노튜브 내에서는 물의 수송속도가 현저히 빨라 에너지 효율적인 차세대 해수 담수화막을 효율적으로 설계하는데 기여할 것”이라고 연구의의를 밝혔다.
2011.07.27
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정경원 교수, 호주 최대 디자인행사 초청인터뷰 가져
- 세계적인 명사들과 초청돼 -
우리 학교 산업디자인학과 정경원 교수가 이달 20~31일 호주 멜버른에서 열리는 호주 최대 디자인 행사 ‘스테이트 오브 디자인 페스티벌(State of Design Festival)’의 하이라이트 세션인 ‘9 to 5’ 온라인 인터뷰에 27일 오후 6시 15분(현지시각) 출연한다.
행사의 주제는 ‘움직이는 디자인(Design That Moves)’이다. 물리적으로는 물론 심리적으로도 변형되고 움직이며 네트워크화되는 여러가지 디자인 프로젝트에 대해 전시회, 세미나, 토론 등을 통해 다각적으로 다룬다.
KAIST 정경원 교수가 참가하는 올해의 인터뷰에는 ‘아이 러브 뉴욕(I ♥ New York)’을 디자인한 밀톤 그레이져(Milton Grazer), 도나 켈리 홈의 부사장을 역임한 일세 크로우포드(Ilse crawford), 실험적인 디자인으로 충격을 주는 토털디자인그룹 트로이카(Troika), 레이디 가가⋅비욘세 등의 의상을 디자인한 패션디자이너 가레스 퓨(Gareth Pugh) 등 디자인분야 세계적 명사들이 참가한다.
‘9 to 5(9 Questions to 5 Design Thinkers)’는 5명의 디자인 전문가들이 25~29일 매일 한명씩 출연해 1시간동안 패널리스트들이 묻는 9가지 질문에 대답하는 세션으로 스카이프(Skype)를 통해 인터뷰가 이뤄지며 전 세계로 생중계된다.
서울특별시 디자인서울총괄본부장을 역임한 정 교수는 ▲대한민국의 디자인 발전 전략 및 서울시가 역점적으로 추진해온 디자이노믹스의 본질과 주요 사업 ▲작년에 성황리에 마친 세계디자인수도 2010의 의미와 성과 ▲과학기술, 예술, 비즈니스 등 여러 분야의 융합을 도모하는 KAIST의 혁신적인 디자인교육 등을 예로 들어 설명할예정이다.
2004년 시작된 스테이트 오브 디자인 페스티벌은 호주 빅토리아 주정부의 주관으로 매년 멜버른에서 열린다.
2011.07.27
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중국 유학생, KAIST에서 꿈을 이루다!
- KAIST 외국인 1호 학부입학생 얀 롱 박사, 벨기에 IMEC 연구원으로 입사 -
- 웨어러블 헬스케어를 위한 무선센서 시스템 연구해 학계의 주목 받아 -
우리 학교 외국인 1호 학부 입학생이 꿈을 이뤘다!
주인공은 전기 및 전자공학과 얀 롱(Yan Long) 박사.
얀 박사는 8월 1일자로 유럽 최대의 전자연구소인 벨기에 IMEC(Interuniversity Microelectronics Center) 연구원으로 일하게 된다.
얀 박사는 한국계 중국인으로 중국 연변에서 태어나 연변 제1고등학교를 졸업했다. 2003년 3월 외국인 학부 학생으로는 최초로 선발돼 KAIST 전기 및 전자공학과에서 공부를 시작했다. 2007년 학사를 마치고 2009년 석사를 졸업했다.
이후 2009년 3월에 박사과정을 시작해 올 8월 졸업예정으로 2년 6개월 만에 박사학위를 받게 된 수재다.
박사과정 동안 유회준 교수 연구실에서 ‘웨어러블 헬스케어를 위한 무선센서 시스템’을 연구했다. 2010년에는 언제 어디서나 쉽게 심장의 건강상태를 모니터링 할 수 있는 ‘스마트파스’를 개발했다.
이 장치로 이 분야 최고 권위지인 국제고체 회로학회(ISSCC)와 고체회로학술지(IEEE JSSC)에 다수의 논문을 발표했다. 연구결과들은 헬스케어 시스템 분야의 차세대 핵심기술로 주목받으며 국내외 언론의 관심을 받았다.
세계적인 석학인 MIT 아난따 찬드라카산(Anantha P. Chandrakasan)교수는 얀 박사의 고감도 저전력 바이오센서 설계분야에서의 뛰어난 성과와 능력에 주목해 2010년 가을 학기에 그를 초청해 공동연구를 진행하기도 했다.
IMEC에서는 얀 박사의 뛰어난 성과를 인정해 전화 인터뷰만으로 얀 박사를 채용하기로 결정했다. 이 같은 채용은 EU의 중심 연구 기관인 IMEC에서는 전례가 없어 더욱 화제가 되고 있다.
얀 박사는 “KAIST에서 지난 8년 반 동안 수학하며 얻은 지식과 값진 경험을 통해 과학자로서 꿈을 키우고 성장할 수 있었다”며 “앞으로 IMEC에서 더 심도 있는 연구를 진행해 웨어러블 헬스케어 분야에 기여하는 한편, 공학도의 꿈을 꾸고 있는 연변 조선족 학생들에게 역할 모델이 될 수 있도록 최선을 다 하겠다”고 포부를 밝혔다.
IMEC은 최첨단 나노전자기술 분야의 세계적 선두 연구기관으로 전자회로 분야에 종사하는 사람이라면 누구나 한번 쯤 일해보고 싶어 하는 명실공히 세계 최고의 연구소다. 특히, 저전력 생체신호 검출 및 처리 분야에서는 세계적인 전문가들이 모여 우수한 연구 성과를 꾸준히 선보이고 있다.
※ IMEC
1984년 세워진 유럽 최대의 전자연구소로 제1연구소는 벨기에에 위치하고 있으며 네덜란드, 미국, 중국, 일본 등 많은 곳에 산하 연구소를 두고 있다. 전 세계적으로 약 2,000명의 연구원들이 무선통신, 헬스케어, 센서 시스템 등을 연구하고 있으며 2010년에는 IMEC의 2억8천5백만 유로(한화 약 3,000억 이상)의 수익을 냈다. IMEC은 유럽의 중추 연구기관 역할을 수행하는 것 외에도 IBM, Intel, 삼성, LG 등과 같은 세계적 기업과도 공동 연구를 수행하거나 기술 이전을 하는 등 나노 및 융합 IT 분야에서 세계적으로 중요한 기여를 하고 있다.
2011.07.25
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2011 KAIST 사이버보안 워크숍 개최
KAIST 사이버보안연구센터(센터장 주대준 대외부총장)는 지식경제부가 주최하는 ‘2011 KAIST 사이버보안 워크숍을 22~23일 양일 간 KAIST 대전 본원 KI빌딩 1층 퓨전홀에서 300여명의 일반인 및 대학(원), 중,고등학생들이 참석한 가운데 개최한다.
이 행사는 인터넷 윤리를 기반으로 한 건전한 사이버문화를 조성하고, 예비 사이버보안 전문가들의 중요성을 일반에게 일깨워 줌과 동시에 이들에게 필요한 전문지식을 제공해 주기위해 마련됐다.
첫날인 22일에는 황철증 방송통신위원회 통신정책국장이 ‘미래 네트워크 사회를 향한 새로운 ICT 혁명’이라는 주제로 특별강연을 실시한다. 이어서 전상훈 KAIST사이버보안연구센터 R&D 팀장이 국내 인터넷의 현실적 위협과 공격자들의 전략을 분석하고 그 해결방안을 제시하는 등 다양한 강연이 진행된다.
이날 마지막 행사인 자유토론 시간에는 황용온(프리랜서)씨와 심준보 대학해킹동아리연합회(PADOCON) 전운영자, 그리고 전직 해커였던 홍민표 쉬프트웍스 대표와 박찬암 소프트포럼 보안기술팀장 등이 참석해 토론을 벌인다.
둘째 날인 23일에는 중·고교생을 대상으로 임채호 KAIST사이버보안연구센터 부소장의 "진정한 해커에 대하여"란 주제로 특별강연이 진행된다. 아울러 충남대 정보보호동아리 아르고스(ARGOS)는 실제 해킹시연을 선보일 예정이다.
주대준 KAIST사이버보안연구센터장은 사이버보안과 관련된 유능하고 능력있는 인재의 조기발굴을 통해 세계적인 전문가를 양성하고, 사이버보안에 관심이 많은 중·고교생 및 대학생을 계도하자는 차원에서 이 행사를 개최하게 됐다”고 말했다.
2011.07.22
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이상엽 특훈교수, 국제 산업미생물학회 개회 기조강연
- 2011년 암젠 기조강연자로 바이오기반 친환경 화학 산업에 관한 강연 -
우리 학교 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 오는 24일부터 28일까지 미국 뉴올리언즈에서 개최되는 ‘2011년 국제 산업미생물학회’의 암젠 개회 기조강연자로 초청받았다.
이 교수는 ‘미생물 시스템대사공학을 통한 바이오기반 화학물질 생산’을 주제로 강연한다.
이 학회에는 전세계 산업생명공학 분야 2천여명의 산학연 전문가들이 모인다. 이들은 재생 가능한 바이오매스로부터 화학물질, 연료, 고분자 등을 친환경적으로 만드는 방법에 대한 최신 연구동향을 발표한다.
암젠 기조강연은 산업생명공학분야에서 전세계 최고의 연구를 수행하고 있는 연구자를 초청해 연구 동향과 앞으로의 방향에 대한 개회 강연이다.
이에 앞서 이 교수는 지난 7월 20~21일 개최된 미국 에너지성 산하 공동바이오에너지연구소(Joint BioEnergy Institute)의 과학자문회의에 참석해 "바이오연료의 생산을 위한 대사공학"을 주제로 강연을 하기도 했다.
KAIST 이상엽 교수는 시스템대사공학 분야를 창시한 세계적 석학이다. 미생물의 대사회로를 시스템 수준에서 조작해 숙신산, 폴리에스터, 바이오연료, 아미노산 등 다양한 화학물질을 바이오기반 친환경적으로 만드는 연구에서 세계적인 업적을 내고 있다.
현재 교육과학기술부 시스템생물학 연구개발사업과 글로벌프론티어 바이오매스 사업단 사업 과제를 통해 바이오화학 산업에 필수적인 대사공학 원천기술들을 개발 중이다.
2011.07.22
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건설 및 환경공학과 출신 박사 잇따라 해외 대학교수로 임용
우리 학교 건설 및 환경공학과에서 박사 학위를 취득한 박사 3명이 최근 해외 대학교수로 잇따라 임용돼 화제가 되고 있다.
주인공은 권태혁, 송기일, 그리고 외국인 졸업생인 리오 라모레나(Rheo B. Lamorena) 박사. 권 박사와 송 박사는 각각 미국 워싱턴주립대 토목환경공학과에 오는 9월, 노팅햄대 말레이시아 캠퍼스에 오는 8월 부임한다. 특히, 라모레나 박사는 필리핀인으로 KAIST에서 수학한 후 모국의 최고 명문대학인 필리핀대학에서 지난 6월부터 후학을 양성하게 되는 영예를 얻었다.
2009년 박사학위를 받은 권태혁 박사는 현재 미국 캘리포니아주의 로렌스버클리연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)에서 박사후연구원으로 재직 중이다. 신에너지자원으로 각광받고 있는 천연가스하이드레이트, 온실가스인 이산화탄소의 격리저장, 미생물을 이용한 석유회수증진기법 분야를 연구해 왔다. 특히, 에너지 분야에 대한 연구를 통해 토목 및 지반공학의 범위를 확장했다는 업적을 인정받아 최종임용이 확정됐다.
송기일 박사는 2009년 박사학위를 받은 후 말레이시아 왕립대학교 토목공학과 교수로 임용된 후 노팅햄대 말레이시아 캠퍼스로 내달 자리를 옮긴다. 송 박사는 지하공간 비파괴 물리탐사 연구와 수리역학적 거동에 대한 이론 및 수치해석 연구를 통해 세계적 저널에 연구논문을 발표해 주목을 받았다.
올해 2월 박사학위를 받은 리오 라모레나(Rheo B. Lamorena) 박사는 유해물질 제어 및 환경복원 연구실에서 클러스레이트 하이드레이트를 이용한 온실가스의 천부해저퇴적층 저장기술개발 분야를 연구해 왔다. 최근에는 우리나라 동해 울릉분지 상에 존재하는 유기물과 토양광물이 온실가스 하이드레이트 형성 촉진에 미치는 영향을 발표해 관련 학계의 큰 주목을 받았다.
건설 및 환경공학과 이행기 학과장은 “지난 2006년 이후, KAIST는 국제적으로 인지도가 향상됐다. QS 세계대학평가의 경우 2006년 198위에서 2011년 79위로 119계단 수직상승했다”며 “외국 대학에서 보여주는 KAIST출신 박사에 대한 선호도도 높아지고 있는 추세다”라고 말했다.
2011.07.21
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KAIST 무선충전전기자동차 본격 운행!
- 서울대공원 코끼리전기열차 3대 상용운행 시작 -
- ‘주행 중 무선충전방식’ 기술 세계 최초로 상용화, 관련 기술 선도 기대 -
우리 학교가 개발한 무선충전 전기자동차(Open Leading Electric Vehicle, OLEV)가 서울대공원에서 본격적인 상용운행에 들어갔다.
우리 대학은 지난 19일 오전 11시 서울대공원 동물원 입구에서 KAIST 서남표 총장, 주대준 대외부총장 등 주요 보직자들과 서울시의회 환경수자원위원회 서영갑 부위원장 등 서울시 관계자들이 참석한 가운데 ‘서울대공원 코끼리전기열차 개통식’을 가졌다.
이 열차에는 KAIST가 개발한 무선충전 기술이 적용됐다. 도로 하부 5cm 밑에 특수 전기선을 매설해 자기장을 발생시킨 후 발생된 자기력을 차량이 무선으로 공급받아 이를 전기로 변환, 동력원으로 사양하는 친환경 전기차다.
지난해 3월 KAIST는 서울시와의 시범사업으로 과천 서울대공원에서 디젤기관으로 운행되고 있는 무궤도 코끼리 열차를 무선충전 전기열차로 교체했다. 경유를 연료로 운행해 매연과 소음이 심각했던 코끼리 열차가 친환경 전기자동차로 탈바꿈한 것이다.
이후 시험운행을 실시해 시스템 안정성 및 효율성 등에 대한 검증을 완료하고, 서울시는 3대의 무선충전 전기열차를 추가 제작했다. 이로써 서울대공원을 방문하는 시민들 뿐만 아니라 동물원에 있는 동물들에게도 쾌적한 환경을 제공할 수 있게 됐다.
서울시와 추진한 시범사업 이후 KAIST는 ▲무선으로 대용량의 에너지를 안전하게 전달할 수 있는 자기장을 형상화하는 기술(SMFIR)의 원천기술을 상용수준으로 끌어올리고, ▲자기장이 인체에 미치는 전자기장(EMF) 안전성을 충분히 확보했으며, ▲주파수 배분, 전기안전 검증 등 신기술 상용운행에 대한 법제도 기반을 마련해 서울대공원 코끼리전기열차의 상용운행의 길을 열었다.
앞으로 서울대공원을 달릴 코끼리전기열차는 주행 및 정차 중 무선으로 대용량의 에너지를 실시간 전달받기 때문에 별도의 충전이 필요 없으며, 비접촉 무선충전으로 감전의 위험에서 자유롭다.
또한, 서울대공원 무궤도열차 순환구간 2.2km 중 약 16% 구간에 급전인프라를 구축해 무제한 운행하므로 경제성이 뛰어나며, 대기오염 물질을 전혀 배출하지 않는 친환경 전기열차다.
전자파 안전성 부분에서는 국내에서 규정하고 있는 기준(62.5mG)을 만족하고, 공인시험기관으로부터 성적서도 확보한 상태이다.
KAIST 조동호 온라인전기자동차사업단장은 “KAIST가 세계최초로 개발한 무선으로 대용량 에너지를 안전하게 전달하는 원천기술(SMFIR)은 다양한 분야에 적용가능하다”며 “서울대공원 코끼리전기열차 상용운행을 시작으로 버스에 이어, 철도 항만 등의 수송시스템에 우리 기술을 접목하는 연구를 진행할 계획이고, 앞으로는 가전이나 휴대기기에 대한 연구도 진행할 생각”이라고 말했다.
서울대공원 코끼리전기열차 상용운행은 냄새와 먼지 없는 아름답고 쾌적한 공원 환경을 조성한다. 더불어 국내 최대의 종합테마공원인 서울대공원을 방문하는 수많은 어린이 및 청소년에게 세계 최초로 KAIST가 개발한 전기자동차 기술을 직접 체험할 수 있는 기회를 제공함으로써 또 하나의 과학 체험 교육의 장을 마련했다는 의의도 갖게 된다.
한편, KAIST 무선충전전기자동차는 2010년 미국 시사주간지인 타임(Time)지가 꼽은 세계 50대 발명품 가운데 하나로 선정된 바 있다.
2011.07.21
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미래 이공계 인재들이 모두 모였다!
- 이공계 인재들을 위한 휴먼 네트워크 ‘영스타 클럽’ 창단 -
- 18~19일, 창단식과 함께 KAIST 대전 본원에서 포럼 개최 -
- 리더십 함양을 위해 생각해 보는 뜻 깊은 자리 가져 -
대한민국 과학기술분야의 미래 젊은 별들이 한자리에 모였다.
KAIST 영재교육센터(센터장 유회준)는 미래에 최우수 이공계 인재가 될 학생들을 초청해 ‘영스타 클럽(Korean Science and Technology Young Stars Club)’을 창단하고 지난 18~19일 KAIST 대전 본원에서 포럼을 개최했다고 20일 밝혔다.
이 클럽은 전국 과학고, 한국영재학교, 민사고 등 우수 고등학교 상위 5%이내의 학생들을 선발해 이들이 휴먼 네트워크를 형성하고 전인적이며 창조적인 리더로 성장하는 것을 지속적으로 돕기 위해 만들어졌다.
‘세상과 만나자, 새로운 세상을 열자’라는 주제로 진행된 이번 포럼은 ‘만남과 창조’라는 키워드 아래 이공계 분야에서 활발하게 활동하고 있는 전문가들이 멘토가 되어 각 분야의 정보와 비전을 학생들과 공유했다.
이 과정을 통해 과학 영재들은 전문과학기술인으로서의 성장 뿐만 아니라 미래 우리 사회를 이끌어 갈 리더로서 갖추어야 할 자질계발에 필요한 덕목들에 대해서도 생각해보는 뜻 깊은 기회를 가졌다.
또 KAIST에 재학중인 선배들과 만나 이들의 학창시절 경험을 듣고 함께 훈훈한 시간을 나눴다. 선배들의 안내에 따라 산업디자인 연구소와 인공위성센터를 방문해 생생한 연구현장을 경험했으며, 저녁에는 음악동아리의 공연을 보고 감성의 세계에 빠져들기도 했다.
둘째 날인 19일에는 ‘10년 후를 준비하기’라는 주제로 학부모 워크숍도 개최돼 참석자들은 자녀의 미래 학업과 직업에 대한 정보를 공유했다.
워크숍을 통해 학부모들은 과학기술 분야의 비전을 확인하고 과학영재들이 세계적인 인재로 성장하는 데 있어 기성세대의 올바른 역할이 무엇인지 생각해 볼 수 있는 계기가 됐다.
KAIST 영재교육센터장 유회준 교수는 “영스타 클럽은 과학 영재들의 지속적인 성장을 돕기 위해 창단됐다”며 “그동안 영재교육센터에서 제공해 온 노하우를 바탕으로 과학 영재들이 창조적인 인재가 될 수 있도록 적극적으로 지원을 할 계획”이라고 밝혔다.
영스타 클럽에 참가한 광주과학고 고병찬 학생은 “전국의 과학고 학생들이 모이기란 쉽지 않은데 이런 기회를 마련해 주셔서 감사하게 생각한다”며 “포럼을 통해 배우고 경험한 것을 바탕으로 창조적인 과학기술자로 성장해 우리나라 이공계의 큰 축이 되고 싶다”고 포부를 밝혔다.
영스타 클럽 1기 학생들이 카이누리의 인솔에 따라 산업디자인학과 견학을 가고 있다.
2011.07.20
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장영재 교수, 정진기 언론문화상 장려상 수상
우리 학교 산업 및 시스템공학과 장영재 교수가 지난 15일 서울 매경미디어센터 대강당에서 열린 제29회 정진기언론문화상 시상식에서 경제ㆍ경영도서 부문 장려상을 수상했다.
장 교수는 저서 `경영학 콘서트`에서 경영학의 새로운 모습을 제시했다는 평가를 받았다.
이 책은 가격책정과 마케팅 등 경영학이 다루는 다양한 주제를 설명하는 책인 듯하지만, 경영에서의 시행착오를 줄여나갈 묘수로 `과학`을 내세운다는 점이 특징이다.
장 교수는 "데이터를 논리적으로 분석하는 능력은 기업의 경쟁력과도 직결될 수 있다"며 "새로운 비즈니스 패러다임을 제시하고자했다"고 말했다.
자칫 딱딱할 수 있는 경영부문 도서지만 읽는 맛이 있다는 점도 심사위원들의 높은 평가를 받았다. 저자는 일상생활에서 누구나 한번쯤 겪었을 법한 상황을 풍부하게 담아 `현실과 밀접한 경영`을 소개했다.
이 상은 정진기언론문화재단이 고(故) 정진기 매일경제신문사 창업주의 유지를 계승 발전시키기 위해 제정한 상으로, 창의적인 과학기술 연구와 경제경영도서 저술로 국민경제 발전에 기여한 인물이나 단체에 수여한다.
2011.07.18
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박철 교수, 미국 항공우주학회 ‘플라즈마 및 레이저상’수상
- 미국 항공우주학회로부터 두 개의 상을 받은 것은 전세계적으로 매우 이례적 -
우리 학교 항공우주공학전공 박철 초빙교수가 지난달 28일 미국 항공우주학회(American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA)로부터 ‘플라즈마 및 레이저상(Plasmadynamics and lasers Award)’을 수상했다.
박 교수는 이에 앞서 1994년 이 학회로부터 열물리상(Thermophysics Award)을 받았다. 항공우주분야 최대 학회인 미국 항공우주학회로 부터 두 개의 상을 수상한 것은 전세계적으로 매우 이례적인 일이다.
2003년 3월 KAIST에 초빙된 박 교수는 플라즈마 현상과 이와 관련된 레이저에 대한 주도적 연구를 해 왔고, 우수한 후배들을 다수 양성한 공로를 인정받았다.
박철 교수는 “이번 수상을 통해 국내 연구가 세계적 수준을 인정받은 계기”라며 “지도한 학생들이 세계에서 인정받게 되어 매우 기쁘다”는 수상소감을 밝혔다.
박 교수는 1964년부터 미국 항공우주국(NASA) Ames 연구센터 연구원으로 시작해 아폴로 프로젝트에 참가했다. 실험공기열역학과 과장을 지내면서 거의 40년 동안 이 연구센터에서 근무했다. 또 일본 도호쿠대에서 교수, 독일 슈투트가르트대 및 미국 메사추세츠공대에서 객원교수를 역임했다
연구 분야로는 비행체가 극음속(마하5 이상)으로 비행 시 비행체의 주위에서 일어나는 고온의 흐름이 플라즈마 상태가 되는 데 박 교수는 이때 발생하는 물리적 현상을 연구해 온 세계적 석학이다.
1990년도에 이 분야에서 세계적인 저서인 ‘넌에퀼리브리엄 하이퍼소닉 아에로써모다이내믹스(Nonequilibrium Hypersonic Aerothermodynamics)’를 저술하기도 했다. 현재도 세계 항공우주분야의 거의 모든 대학원 과정에서 이 책을 교과서로 사용하고 있다.
2011.07.18
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이병휘 원자력정책센터 개소식 가져
우리 학교 이병휘 원자력정책센터가 15일 오전 11시 개소식을 갖고 본격적인 활동에 들어갔다.
이 센터는 원자력의 기술적 측면 뿐만 아니라 원자력 외교·안보 및 수출 등 정치·산업적 측면까지 고려한 종합적 원자력정책센터다. 또 중장기적인 관점에서 현안을 연구해 원자력 비전과 정책방향을 제시할 계획이다.
이를 통해 우리나라 원자력 분야에 견인차 역할을 함은 물론, 원자력 외교·안보 협력 확대와 원자력 수출산업 경쟁력을 확보하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.
KAIST는 우리나라 초창기 원자력정책 수립에 크게 이바지한 KAIST 원자력 및 양자공학과 故 이병휘 교수의 뜻을 기려 ‘이병휘 원자력정책센터’로 명명했다. 미래형 원자로 연구의 대가인 미국 알곤국립연구소의 장윤일 박사(KAIST 초빙교수)가 센터장을 맡는다.
개소식에 이어 ‘후쿠시마 원전사고 이후의 세계 원자력발전 방향’을 주제로 심포지엄이 개최됐다. 이 심포지엄에서는 한국, 중국, 일본, 미국의 원자력 발전 방향에 대해 심도있는 논의를 했다. 또 한중일 원자력 외교협력 증진 방안에 대해서도 의견을 교환했다.
이날 행사에는 요이치 후지이에 前 일본원자력위원회 위원장, 쳉 쉬 상해교통대학교 원자력공학과 학과장, 이재환 한국원자력문화재단 이사장, 정연호 한국원자력연구원장, 장상구 한국원자력통제기술원 원장, 양명승 한국방사성폐기물학회 회장, 김기학 한전원자력연료 사장, 조병옥 원자력발전기술원장 등 국내외 원자력관련 저명한 인사들이 참석했다.
이병휘 원자력정책센터 추진위원장을 맡은 KAIST 원자력 및 양자공학과 장순흥 교수는 “국내외 원전사고가 발생할 때마다 원자력 에너지의 안전성과 역할에 대한 논의가 뜨겁다”며 “이병휘 원자력정책센터는 체계적인 분석을 통해 우리나라 원자력 정책 방향의 청사진을 제시하는 핵심적인 역할을 할 것”이라고 말했다.
2011.07.15
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유룡 교수, 벌집 모양 규칙적 구조의 제올라이트 개발
- 사이언스誌 발표,“제올라이트 학계의 20여년 숙원 과제 해결!”-
우리 학교 화학과 유룡 교수 연구팀은 벌집모양의 메조나노기공과 보다 미세한 크기의 마이크로나노기공이 규칙적으로 배열되어 있는 ‘육방정계 구조규칙적 위계나노다공성 제올라이트’ 신물질을 개발하는데 성공하였다.
유 교수팀은 2009년 나노판상형태의 초박막 제올라이트 물질을 합성하여 세계 최고 권위의 과학 학술지인 네이처誌에 게재한데 이어, 벌집모양의 메조나노기공을 갖는 제올라이트 물질의 개발 성과로 사이언스誌 2011년 7월호(7월 15일자)에 논문을 게재하여 제올라이트 연구의 우수성과 학술적 중요성을 모두 인정받았다.
제올라이트는 가솔린 생산을 비롯하여 석유화학산업 전반에 걸쳐 세계적으로 가장 널리 이용되는 촉매물질이다. 촉매는 다양한 화학 반응에서 사용되어 반응을 촉진시킴은 물론, 반응 시간을 단축시켜 경제성을 높이는 데 활용되는 물질이다. 화학 산업 분야에서 사용되는 촉매 물질들은 사용 후 분리를 용이하게 하기 위해 주로 고체 형태로 이루어진 촉매를 사용하는데, 제올라이트는 현재 사용되고 있는 다양한 고체 촉매들 중에서 40% 이상을 차지할 정도로 매우 높은 비율로 다양한 화학 산업 전반에 걸쳐 이용되고 있는 물질이다. 때문에, 제올라이트의 촉매 효율을 높일 경우, 이에 따른 경제적 효과는 막대하다고 할 수 있다.
기존에 산업 전반 분야에 사용되고 있는 일반 제올라이트 촉매 물질들은 내부에 무수한 미세구멍(나노세공)들이 규칙적으로 뚫려 있지만 그 직경이 매우 작아 반응 대상 분자의 확산 속도가 느리기 때문에 촉매활성이 낮은 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 미세한 마이크로나노기공과 그 보다 큰 직경의 메조나노기공이 동시에 규칙적으로 배열*되어 있는 제올라이트 물질을 합성하였다. 이러한 구조의 물질은 제올라이트 학계에서 수많은 연구자들이 합성하고자 지난 20여 년 이상을 시도해온 물질로서, 이번에 유 교수팀이 드디어 제올라이트 학계의 20여 년 동안의 숙원 과제를 해결하는 방법을 제시한 것이다. * 작은 도로만 있어 교통체증이 심한 대도시에 큰 도로와 작은 도로를 유기적으로 구성하는 도시계획을 수립, 시행함으로써 원활한 교통 흐름을 만들어 내는 원리와 같다. 크고 작은 나노세공이 유기적으로 연결된 제올라이트 내부에서 분자의 흐름이 훨씬 수월해진다.
이번에 개발한 제올라이트 물질은 연구팀이 특수 설계한 계면활성제를 사용하여 합성할 수 있었다. 이 계면활성제는 머리 부분에 제올라이트 마이크로 기공 유도체를 포함하여 제올라이트 골격의 형성을 유도하고, 소수성 꼬리 부분은 제올라이트의 마이크로 기공보다 더 큰 메조 기공을 벌집 구조 모양으로 배열할 수 있도록 하였다. 지금까지 알려져 있는 제올라이트 합성 원리는 하나의 기공 유도 분자가 하나의 매우 작은 마이크로 기공을 유도했던 반면에, 본 연구팀이 개발한 방법은 하나의 분자가 서로 다른 크기의 기공을 규칙적으로 유도한다는 점에서 기존의 방법과 차별화된다.
유교수팀이 세계 최초로 2009년에 개발한 2 nm 극미세 두께의 나노판상형 제올라이트가 2차원적인 형태로 이루어진 물질이었다면, 이번에 합성에 성공한 ‘육방정계 구조규칙적 위계나노다공성 제올라이트’는 3차원적 구조 규칙성을 띤 나노구조물로 지금까지 볼 수 없었던 이상적이고 안정적인 벌집 구조를 갖고 있다.
때문에, 새로 개발한 제올라이트는 산업적으로는 중요하지만 커다란 분자 크기 때문에 기존의 제올라이트를 사용하기 쉽지 않았던 물질의 촉매로 사용할 수 있게 되었다.
유룡 교수는 “이번에 개발한 제올라이트는 지금까지 볼 수 없었던 이상적이고 안정적인 기공구조를 갖고 강한 산성을 띠고 있어 기존의 제올라이트의 단점을 충분히 보안한 물질이다. 따라서 앞으로 산업적으로 중요한 많은 고부가 가치 반응에서 고성능 촉매로 사용될 수 있을 것으로 기대한다. 뿐만 아니라, 이번 연구를 통해 본 연구단이 개발한 합성 방법이 여러 종류의 제올라이트에도 적용이 가능함을 보이면서 앞으로 200여 가지가 넘는 기존의 제올라이트들의 단점도 해결할 수 있을 것이다.”고 연구의의를 밝혔다.
이번 논문의 제1저자인 나경수 박사는 성균관대학교 화학과를 조기졸업하고 KAIST에서 석사와 박사를 4년 반만에 마친 수재다. 지난 2월에는 KAIST 우수 박사학위 논문상을 수상하기도 했으며, 현재 유룡 교수가 맡고있는 KAIST 화학과 기능성 나노물질 연구단에서 박사후 과정 중이다.
[그림1] ‘육방정계 구조규칙적 위계나노다공성 제올라이트’의 주사 전자현미경 사진. 균일한 두께와 길이의 뾰족한 바늘 모양의 결정들이 전 영역에 걸쳐 고루 존재하는 것을 볼 수 있다.
[그림2] ‘육방정계 구조규칙적 위계나노다공성 제올라이트’의 투과 전자현미경 사진
2011.07.15
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