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송현준 교수, 이산화탄소를 99% 순수연료로 바꾸는 광촉매 개발
〈 송현준 교수, 김진모 박사과정, 임찬규 박사과정 〉
우리 대학 화학과 송현준 교수 연구팀이 탄산수에 포함된 이산화탄소를 99% 순수한 메탄 연료로 바꿔주는 금속산화물 혼성 광나노촉매를 개발했다.
태양광을 이용해 메탄으로 직접 변환하는 기술은 태양전지를 이용해 전기를 생산 후 이를 전지에 저장하는 방식보다 저장 가능한 에너지의 양 측면에서 매우 효율적이다. 이번 연구는 값싼 촉매 물질을 이용해 반응 효율과 선택성을 크게 높인 화학에너지 저장방법을 구현했다는 의의를 갖는다.
목포대 남기민 교수와 공동으로 연구하고 배경렬 박사, 김진모 박사과정이 공동 1저자로, 임찬규 박사과정이 3저자로 함께 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 7일자 온라인 판에 게재됐다.
태양광은 차세대 에너지원으로 주목받고 있지만 해가 떠있는 동안에만 이용하고 발전량이 날씨에 따라 일정하지 않다는 단점이 있다. 태양광 에너지를 연료 등의 화학에너지로 직접 변환할 수 있다면 에너지 저장 및 이용에서의 문제점을 해결할 수 있다.
특히 온난화의 주범으로 지목되는 이산화탄소를 태양광을 이용해 변환하는 기술이 에너지와 환경 문제를 함께 해결할 수 있어 주목받고 있다. 하지만 이산화탄소는 매우 안정적인 물질이기 때문에 다른 분자로의 변환이 어려워, 이를 극복하기 위해 효율과 선택성이 좋은 촉매를 개발해야 한다.
송 교수 연구팀은 선크림에 주로 사용되는 아연산화물 나노입자를 합성한 뒤 표면에 구리산화물을 단결정으로 성장시켜 콜로이드 형태의 아연-구리산화물 혼성 나노구조체를 제작했다.
구리산화물은 빛을 받으면 높은 에너지를 가진 전자를 생성하며 이는 탄산수에 녹아있는 이산화탄소를 메탄으로 바꿔주는 역할을 한다. 또한 아연산화물도 빛을 받아 전자를 생성한 뒤 구리산화물로 전달해 주기 때문에 마치 나뭇잎에서 일어나는 광합성 현상과 유사한 원리를 통해 오랜시간 반응 시간을 유지했다.
그 결과 수용액에서 반응 실험을 실시했음에도 불구하고 이산화탄소에서 99%의 순수한 메탄을 얻을 수 있었다.
기존의 불균일 광촉매는 고체의 분말 형태이기 때문에 구조가 균일하지 않고 물에 분산되기 어려웠다. 송 교수 연구팀은 나노화학 합성 방법을 이용해 촉매 입자의 구조를 일정하게 조절하고 높은 표면적을 유지시켰다. 이를 통해 기존 촉매보다 수용액에서의 이산화탄소 변환 활성을 수백 배 증가시켰다.
송현준 교수는 “태양광을 이용한 이산화탄소의 직접 변환 반응의 상용화에는 많은 시간이 필요하다. 그러나 이번 연구처럼 나노 수준에서의 촉매 구조의 정밀한 조절은 광촉매 반응의 효율 향상 및 원리 연구에 큰 도움을 줄 것이다”며 “이를 다양한 광촉매에 접목시키면 촉매 특성의 최대화가 가능할 것이다”고 말했다.
□ 그림 설명
그림1. 광나노촉매를 이용한 수용액에서의 이산화탄소 변환 반응 개념도
그림2. 아연-구리산화물 나노촉매의 구조와 이를 이용한 광촉매 CO2 변환 반응 및 안정성 테스트 결과
2017.11.09
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고규영 교수, 녹내장 발생에 관여하는 신호전달체계 규명
우리 대학 의과학대학원 고규영 교수가 녹내장(Glaucoma)이 발생하고 진행되는 근본적 원인을 규명하고 새로운 치료방법을 제시했다.
김재령 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 미국 임상연구학회에서 발간하는 임상연구학회지(The Journal of Clinical Investigation) 9월 19일자 온라인 판에 게재됐다. 또한 10월 발간되는 인쇄본의 표지 및 커버스토리로 실린다.
녹내장은 안압이 상승해 시신경이 눌리거나 혈액 공급에 문제가 생겨 시신경이 망가지고 실명에 이르는 병이다. 증상이 나타날 땐 이미 시신경이 크게 손상된 상태라 완치가 어렵다. 전 세계 40세 이상 성인 인구의 3.5%가 녹내장을 앓고 있으며 국내에서도 환자가 빠르게 증가하는 추세다. 특히 전체 환자의 약 75% 이상을 차지하는 원발개방각녹내장의 경우 원인을 분자적 수준에서 밝히기 어려워 근본적인 치료법 마련에 한계가 있었다.
원발개방각녹내장 발병 기전의 이해를 넓힌 이번 연구로 그간 더뎠던 치료법 개발에 속도가 날 것으로 기대된다.
연구진은 안압이 안정적으로 유지되는 작동원리와 신호전달체계를 규명했다. 안압 조절에 중요한 기관인 쉴렘관의 항상성 유지를 Angiopoietin-TIE2 수용체 신호전달체계(이하 ANG-TIE2 신호전달체계)가 수행함을 밝혔다.
녹내장은 방수배출장치가 고장 나면서 발생한다. 눈 내부에서 생성된 방수는 섬유주를 지나 쉴렘관을 거쳐 혈관으로 배출된다. 안압은 방수가 생성되는 만큼 배출되어야 일정하게 유지되는데 방수배출장치에 문제가 생기면 안압이 상승한다. 원발개방각녹내장의 경우, 방수유출경로의 저항이 커지면서 방수가 제대로 빠져나가지 않아 발생하는 것으로 알려져 있으나 어떤 이유 때문에 저항이 커지는지는 알 수 없었다.
김재령 연구원과 박대영 연구원(박사후연구원/안과 전문의)은 혈관 성숙과 안정화에 필수적인 ANG 단백질과 TIE2 수용체가 각각 쉴렘관 주변부와 내피세포에 두드러지게 발현되는 것을 발견했다. 연구진은 ANG-TIE2 신호전달체계가 생후 초기 쉴렘관의 발달뿐만 아니라 성체가 된 이후에도 항상성 유지에 필수적일 것으로 예상했다.
실험 결과, 연구진은 쉴렘관 형성과 유지, 안압 조절에 있어 ANG-TIE2 신호전달체계가 핵심적인 역할을 수행함을 확인했다. ANG-TIE2 신호전달체계는 쉴렘관을 형성하고 내강을 유지해 방수 유출을 가능케 한다.
쉴렘관이 형성되는 동안에는 Prox1 전사인자 발현을 촉진하고 성체가 된 이후에는 적절한 양의 방수, 거대액포, Prox1 전사인자 발현을 유지하여 쉴렘관의 항상성을 지킨다.
연구진은 녹내장이 유발된 상황에서 ANG-TIE2 신호전달체계의 활성화가 어떤 효과가 있는지 추가 실험을 진행했다. TIE2 수용체를 활성화하는 실험적 항체(ABTAA)가 쉴렘관의 내피세포에 작용하여 방수 유출을 증가시키고 안압을 낮출 수 있는지가 관건이었다. 쉴렘관이 망가져 안압 상승으로 녹내장이 유발된 실험군의 눈 속에 항체를 투여한 결과, 쉴렘관이 회복되면서 안압이 내려가는 것을 확인했다. 결국 ANG-TIE2 신호전달체계가 쉴렘관의 항상성을 유지함으로써 안압을 조절해 녹내장이 발병하지 않도록 하는 것이다.
이번 연구는 녹내장을 근본적으로 해결할 수 있는 치료법 개발에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 특히 녹내장을 재현한 질병 모델에 TIE2 활성 항체를 주사해 안압 하강 효과를 얻은 만큼 추후 임상 연구로의 확장이 기대된다. 연구진은 방수배출장치의 또 다른 요소인 섬유주와 ANG-TIE2 신호전달체계의 관계를 밝히는 실험과 실제 환자에게 TIE2 활성 항체를 사용할 수 있을지 전임상 실험을 계획 중이다.
연구를 이끈 고규영 교수는 “이번 논문에는 이십여 개에 달하는 연구 이미지 세트가 실렸다. 일반적인 경우의 두 배에 달한다”며 “쉴렘관 항상성 유지의 기전을 자세히 밝히는 방대한 양의 연구를 수행했음을 보여준다”라고 말했다.
□ 그림 설명
그림1. 녹내장의 증상과 원인
그림2. ANG-TIE2 신호전달체계의 역할
그림3. ANG-TIE2 신호전달체계 억제 시 쉴렘관 항상성 저해 현상
2017.09.20
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조남진 교수, 美원자력학회 위그너원자로물리학자상 수상
〈 조 남 진 교수 〉
우리 대학 원자력및양자공학과 조남진 명예교수(69)가 美 원자력학회가 발표한 2017년도 ‘위그너 원자로물리학자상(Eugene P.Wigner Reactor Physicist Award)’ 수상자로 선정됐다.
시상식은 오는 11월 워싱턴 DC에서 열리는 美원자력학회 연차대회에서 열리고 조 교수는 기념 강연을 진행한다.
美프린스턴 대학의 위그너 교수는 노벨물리학상 수상자이며 세계 최초의 원자로 설계프로젝트의 핵심적 리더이다. 물리학자인 엔리코 페르미와 함께 원자로물리 분야의 선구자로 알려져 있다.
美 원자력학회는 위그너 교수의 공적을 기리기 위해 1990년 제1회 수상자를 위그너 교수로 선정하고 이 상을 제정했다.
상이 제정된 이래 미국, 영국, 프랑스, 이탈리아, 스웨덴 이외의 국가에서 수상자가 나온 것은 KAIST의 조 교수가 처음이다.
조 교수는 해석함수전개 노달방법, 2차원-1차원 융합 중성자수송계산법, 부분중성자류 소격격자가속기법의 우수성과 등 원자로물리 분야에서의 지대한 공로를 인정받았다.
조 교수는“이번 수상소식에 지난 30여 년간 KAIST에 재직하는 동안 같이 고뇌하고 땀 흘려 연구한 제자들에게 공을 돌리고 싶다”며 “또한 이를 가능하게 한 KAIST의 학구적인 분위기와 NRL프로그램(국가지정연구실사업) 등 정부의 지속적인 연구비 지원에 감사드린다”고 말했다.
조 교수는 원자력공학 핵심 분야인 원자로물리분야에서 노심설계방법론 및 전산해석기술의 권위자로 2001년도 美 원자력학회 석학회원(Fellow)에 선임되기도 했다.
2017.07.12
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박준성 산업 및 시스템공학과 교수 SEMAT(Software Engineering Method and Theory) 학회장 선임
KAIST 산업 및 시스템공학과 박준성 교수가 지난 4월9일 소프트웨어공학(Software Engineering, SW) 분야의 세계적인 학회인 ‘소프트웨어공학 방법 및 이론(Software Engineering Method and Theory, SEMAT)’ 학회장으로 선임되었다.
SEMAT는 전 세계 산학연 소프트웨어공학 전문가들이 모여 SW 공학 이론을 재정립하고 객체관리그룹(Object Management Group, OMG)을 통해 국제표준을 제시하고 새로운 이론이나 관행 및 체계를 기반으로 한 SW 공학 교육교재나 프로그램을 연구하고 개발하는 국제학회다. SW 거장 이바 야콥슨(Ivar Jacobson), 컴퓨터 언어 분야의 대가 버트란드 메이어(Bertrand Meyer), 세계 OMG 회장 리처드 마크 솔리(Richard Soley)가 2009년에 창립한 SEMAT는 조만간 한국 지부도 설립할 계획이다.
2013.04.22
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KAIST IP 영재기업인교육원 2013년 상반기 온라인 공개교육생 모집
KAIST IP영재기업인교육원에서는 창조경제시대를 대비하여 지식재산에 대한 사회적 인식제고와 국가적 역량강화를 위해 선발된 학생 이외에 희망하는 모든 학생들이 온라인 교육에 참여할 수 있도록
온라인 공개교육을 운영합니다.
창조경제 시대에 ‘지식재산 기반의 창의인재’로 성장할 학생들의 많은 참여 바랍니다.
교육대상
전국 중/고등학생(비정규 학생 및 미재학생도 가능)
접수기간
2013년 3월 19일 (화) ~ 2013년 4월 14일 (일)
교육기간
2013년 3월 19일 (화) ~ 2013년 7월 31일 (수)
추후 4~5일 정도 유예가 있을 수 있음
1. 교육과정
과정
내용
등록비
신청방법
일반과정
희망하는 사람은 누구나 강의를 들을 수 있는 과정
무료
교육원 홈페이지에 회원가입 후 수강
과제해결과정
온라인 교과를 듣고 학습하는데 그치지 않고
과제를 해결하는 과정
유료
아래참조
2. 교육내용
교과
내용
미래기술
10년-20년 뒤에 한국의 부를 창출할 다양한 미래 기술들을 소개하여
이를 이해하고 실제로 창조할 수 있는(만들 수 있는) 창의력 향상
2030 Trends, NT·ET·BT·CT·ST·IT의 이해, 지식융합, 과학기술과 상상력 향상
창조인문학
과거의 사회 변화에 비추어 미래 사회의 변화에 대한 통찰력과 창의적 아이디어 생성 역량 향상 한국의 개혁, 개방 ?
조선이 서양에 문호를 개방한 1882년을 전후로 10여년 동안
개혁, 개방 문제를 둘러싼 조선 사회의 갈등과 극복과정 조망
기술융합
다양한 기술들의 융합을 소개하여 미래기술을 이해하고
실제로 창조할 수 있는(만들 수 있는) 창의력 향상 유전공학, 로봇공학, 정보기술, 나노기술, 인지과학, 뇌과학, 지식융합
기업가정신
IP를 기반으로 기업을 설립하고 운영하는 도전정신과 리더십 함양 시장 조사와 소비자 인터뷰 등을 통해
자본주의 시장 경제 체제에 대한 이해하고, 기업가 인터뷰와 사업 아이디어 탐색 및 사업계획서 작성
3. 수강방법
과정
수강방법
과제제출
비용
일반과정
(무료)
KAIST IP-CEO YouTube 채널에서 수강
없음
없음
과제해결과정
(유료)
KAIST IP-CEO YouTube 채널에서 수강
KAIST IP-CEO OpenCourse 홈페이지에
과제제출 및 피드백 확인
유료
과제해결과정 안내
미래 영재기업인으로 성장하기 위해 과제를 해결하면서 전문 조교의 평가와 피드백이 제공되고,
이수증 및 추가 혜택이 주어지는 온라인 공개유료과정을 별도로 운영합니다.
무료로 운영되는 온라인 교과를 듣고 학습하는데 그치지 않고,
어렵지만 도전할만한 과제를 해결하면서 더욱 역량을 키우고자 하는 학생들의 많은 관심 바랍니다.
1. 일정안내
구분
일정
상반기 수강신청
2013년 3월 19일 (화) ~ 2013년 4월 14일 (일)
상반기 교육
2013년 3월 19일 (화) ~ 2013년 7월 31일 (수)
상반기 교육이수자 발표
2013년 8월 16일 (금)
2. 과제해결과정 참여 혜택
전문 조교의 1:1 평가와 피드백 제공
온라인 공개교육 이수증 발급
4과목을 모두 수강 후 공개교육 이수기준 충족 시 (온라인 공개교육 이수기준표 참조)
온라인 공개교육을 이수한 학생 중 과제 해결 역량이 우수하고, 교육을 통해 3건 이상의 특허를 출원한 학생은 별도의 평가과정을 거쳐 다음 해 정규(기본, 심화) 교육과정에 선발
학기별 우수 학생 정규교육과정 방학 중 캠프 참여 가능
오프라인 교육 참여 시 할인 혜택 부여
학기 당 1회(연 2회) 오프라인 교육 실시예정
특허명세서 작성 및 특허출원 캠프(상반기), TRIZ : 창의적 문제해결능력 캠프(하반기)
3. 과제해결과정 지원대상과 지원방법
지원대상
지원대상 : 전국 중/고등학생(비정규 학교 학생 및 미재학생도 가능)
지원기간
상반기 교육 지원기간 : 2013년 3월 19일 (화) ~ 2013년 4월 14일 (일)
지원방법
1. 교육원 원서접수 사이트(http://apply-ipceo.kaist.ac.kr)에 접속
2. 과제해결과정 지원서 작성 클릭
3. 지원서 작성
4. 수강료 결제
5. 교육생 번호 및 담당조교 확인 및 과제와 공지사항 다운로드
6. 교육원 온라인 공개교육 홈페이지 가입
- 작성하도록 만들어진 모든 내용을 작성
- 비정규 학생 및 미 재학생의 경우 소속(대안학교 및 기관)을 적고 미 재학생의 경우 “자기주도학습“ 이라고 기재
- 수강료 면제자(아래참조)는 지원서 작성 전 교육원으로 직접 전화 (042-350-6214 오전 9시부터 오후 6시 사이)
- 내용이 허위 이거나 사실이 아닐 경우 수강 취소처리
6. 과제해결과정 이수기준
과제해결과정을 신청한 학생들은
4과목에 대한 과제의 80%를 제출해야 하고 이중 C등급이하가 10개 이하일 경우에만 과제해결과정 수료증이 발급됩니다.
7. 정규 심화과정 선발 기준
과제해결과정을 이수한 학생들 중 성적이 우수하고 특허를 3건 이상 출원한 학생들을 선발과정을 통해
정규(기본, 심화)과정 에 편입할 수 있는 기회를 부여합니다.
전체 정규 교육생(심화과정 진학생) 대비 10% 내외 선발.
온라인 공개교육생들의 성취에 따라 선발인원 변경이 있을 수 있음.
2013년 정규(심화)과정에 9명의 학생들이 진학함.
8. 문의 및 연락처
자세한 사항이나 정보는 KAIST IP-CEO 공개과정 홈페이지를 참조하시거나 아래의 연락처로 문의하시기 바랍니다.
전화 : 042-350-6214
팩스 : 624-350-6220
메일 : cce@kaist.ac.kr
http://openipceo.kaist.ac.kr
2013.03.28
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문화기술대학원,‘과학전시 전문가과정’수강생 모집
- 과학전시를 담당할 현장 전문 인력 양성과정 -
- 신청서는 22일까지 접수 -
우리 학교 문화기술대학원이 ‘과학전시 전문가 과정’ 수강생을 22일까지 모집한다.
우리 대학 문화기술대학원과 국립중앙과학관이 공동으로 운영하는 이번 과정은 최근 지방자치단체의 잇따른 과학관 확충과 과학관 운영 활성화를 대비한 현장 전문인력 양성을 위해 마련됐다.
프로그램은 ▲과학전시의 정책과 문화를 이해하기 위한 ‘과학전시 특강’ ▲전시기획과 컨텐츠 개발을 위한 실습위주의 ‘전문교육’ ▲과학관 현장학습 등 총 3개 모듈로 진행된다.
임창영 KAIST 문화기술대학원 교수, 박승재 서울대 명예교수, 김두희 동아사이언스 대표, 유인두 시공테크전시문화기술연구소장, 김선빈 (前) 과천과학관 전시연구단장이 강사진으로 참여한다.
수업은 7월 26일부터 3개월간 격주 단위로 금요일과 토요일에 서울 양재동 한국산업기술진흥협회 세미나실에서 진행된다.
과학기술 • 인문학 • 디자인•예술 등 다양한 융합학문을 추구하는 KAIST 문화기술대학원의 현 교육시스템을 도입한 이번 과정은 과학 전시디자인 방법, 전시 디자인 기획, 전시 콘텐츠개발을 단기간에 집중적으로 교육한다.
또한 취업 및 진학을 원하는 수강생은 개별 맞춤형 교육이 이뤄지며 성적우수자에게는 KAIST 문화기술대학원 진학추천은 물론 과학관 및 박물관 취업도 알선해준다.
이번 과정에서는 ▲인문 • 이공계 관련 전공 (과학 전시기획 및 콘텐츠개발) 대학졸업자 ▲디자인 관련 전공자 • 전시업체 종사 경력자 및 전문가 ▲ 과학관과 박물관 큐레이터 및 홍보 • 전시 업무 담당자 등 3개 지원에서 각각 10명씩 총 30여명을 선발할 방침이다.
7월 21일부터 23일까지 진행되는 ‘공개세미나’에는 일반인도 신청서를 접수하면 청강이 가능하다.
교육신청 및 세부사항은 KAIST 문화기술대학원 홈페이지(http://ct.kaist.ac.kr)를 참고하면 된다. (문의 042-350-2904)
2012.07.20
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황성재학생 '올해의 IP상', 강동석학생 최우수상 수상
황성재 학생
우리대학 전산학과 석사과정에 재학중인 황성재 학생(지도교수 임창영)이 빠른 터치폰 문자 입력 방식을 개발해서 화제를 모으고 있다. 최근 황성재 학생은 터치 폰의 문자 입력을 빠르게 할 수 있는 발명으로 특허청이 주최한 ‘2009 대학 IP(Intellectual Property )오션 공모전’에서 최고상인 ‘올해의 IP상’ 수상자로 선정됐다. 또한 테마 공모 중 녹색성장 분야에서는 우리학교 신소재공학과 석사과정에 재학중인 강동석 학생(지도교수 전덕영)의 ‘새로운 조성의 적색 형광체와 백색 발광다이오드’ 발명이 가장 우수한 것으로 선정되었다.
특허청은 이공계 대학생(석박사 과정 포함)의 졸업작품이나 논문이 사장되는 것을 방지하고, 창의적 아이디어와 발명을 지식재산권으로 권리화 하기위해 개최한 이번 공모전에서 총 39개 팀과 한국기술교육대 등 3개의 우수 대학을 23일 선정하고 24일 11시 서울 강남 노보텔 앰배서더 샴페인홀에서 시상식을 가졌다.
이번 공모전은 녹색성장을 주제로 하여 ▲녹색발전 ▲녹색수송 ▲녹색 디스플레이 및 조명 ▲녹색도시의 4가지 테마부문과 자유부문으로 나눠 진행되었고 팀과 개인이 334개 기술에 대한 발명 아이디어를 출품했다. 특허청은 공모전의 우수 발명 아이디어에 대해서는 특허 출원경비뿐 아니라 사업화를 위한 컨설팅을 지원해 대학생의 발명 아이디어의 권리화와 사업화를 도울 예정이다.
올해의 IP상 수상자로 선정된 황성재씨가 한 발명은 ‘멀티터치 기반의 한글입력 장치와 그 방법’에 관한 것으로 터치폰을 이용하여 문자를 입력할 때 터치 수 및 드래그의 방향, 길이에 따라 한글을 빠르게 입력할 수 있다. 황씨는 “많이 사용되는 기존의 천지인이나 나랏글 입력 방식에 비해 글자당 입력키의 수(Key Stroke Per Character, KSPC)를 17~50%로 줄일 수 있어 효율적이며, 사용법이 쉬운 장점이 있다”고 밝혔다.
이 발명은 심사위원으로 부터 휴대폰, PDA, eBook, 내비게이션 등의 모바일 기기뿐 아니라 화이트 보드, TV, 화면에 손을 움직여 시스템을 작동시킬 수 있는 테이블 탑 인터페이스 등 非모바일 기기에도 적용 가능하여 그 활용성 측면에서도 높은 평가를 받았다.
또한 테마 공모 중 녹색성장 분야에서는 KAIST 강동석 씨(신소재공학부 석사, 27세)의 ‘새로운 조성의 적색 형광체와 백색 발광다이오드’ 발명이 가장 우수한 것으로 선정되었다. 이 발명은 산화물 형광체를 사용하여 높은 화학적 안정성을 지닐 뿐 아니라 4배 이상 향상된 발광 효과를 보여 에너지 절약에 크게 기여 할 것으로 보인다는 평가를 받았다.
특허청 김영민 산업재산정책국장은 “대학생과 대학원생의 아이디어, 졸업작품이나 논문이 졸업을 위한 수단으로만 사용되고 특허로 권리화되어 활용되지 못하는 경향이 있었다”며 “이번 공모전을 통해 이공계 대학생의 우수한 지재권 창출을 지원하겠다”고 밝혔다.
2009.12.24
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전기화학식 이산화탄소 센서 개발
신소재공학과 박종욱(朴鍾郁, 49) 교수팀은 일본이나 독일제품보다 월등히 우수한 특성을 지닌 전기화학식 이산화탄소 센서 개발에 성공했다.
2001년부터 농림부 기술개발과제의 일환으로 시작된 센서 연구는 자체 개발한 전극 보조물질을 채용한 새로운 구조로, 수 ppm에서 수십% 범위의 이산화탄소 농도를 정확히 측정할 수 있다. 초기 동작시간도 10분 이내로 빠르고 보정 없이 2년 이상 사용할 수 있어, 일본(Figaro사)과 독일(Zirox사) 제품의 초기 동작시간이 각각 7일과 30분인데 비하면 월등히 우수하다.
공기 중 이산화탄소 양을 측정하는 방법은 광학적 방법과 전기화학적 방법이 있다.
현재 가장 많이 사용 중인 광학적 방법은 이산화탄소가 특정 파장(4.26 um)의 적외선(NDIR) 만을 흡수하는 성질을 이용, 적외선의 흡수정도를 측정함으로서 이산화탄소의 양을 계산한다.
정교한 광학계를 사용해야 하기 때문에 가격이 비싸고 열악한 환경에서는 광학계가 쉽게 더러워져 사용이 어렵다는 단점이 있다.
산화물 전해질을 사용하는 전기화학식 센서는 값이 싸고 더러운 환경에서도 안정적으로 작동하지만, 광학식에 비해 초기 동작시간이 길고 자주 보정해 주어야 하는 단점 때문에 사용이 제한적이었다.
이번에 개발된 朴 교수팀의 전기화학식 센서는 이러한 단점들을 극복하여 이산화탄소 센서 기술의 새로운 표준을 제시, 제품의 흐름을 바꿀 수 있는 혁신적 연구 성과로 평가할 수 있다.
한편, 이산화탄소는 물 햇빛과 함께 식물 발육을 좌우하는 3대 요소 중 하나. 선진국에서는 이산화탄소 양을 조절하여 농식물의 생산성을 높이고 보관기간을 늘리는 기술이 다양하게 개발되고 있다. 특히 심야의 악조건에서도 신뢰성 있게 작동되는 저렴한 이산화탄소 측정기의 필요성이 점점 증대되고 있다. 우리나라에서는 최근 "빌딩 증후군(sick building syndrome)" 방지를 위해 건물 내 이산화탄소 양을 1000ppm 이하로 낮추도록 관련 법령을 개정했다. 도심의 빌딩에서도 이산화탄소 양을 정확히 측정하여 과도한 환기를 줄이고 에너지 효율을 높이는 기술이 절실해지게 된 것이다.
박종욱 교수는 화학 센서 분야의 세계적인 권위자로, 2000년에는 산화물 반도체식 센서를 이용한 음주 측정기를 개발, 실험실 벤처회사 (주)CAOS를 설립했고, 음주측정기는 현재 세계 최대의 시장점유율을 갖는 명품이 됐다. 또한 작년에는 2편의 해외 저명 학술지(J. Materials Science)에 화학센서 특별기획을 편집하기도 했다.
2004.09.22
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