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25일 오후 2시 KI빌딩 퓨전홀에서 '대선캠프와의 과학정책 대화' 개최
과학기술정책대학원(원장 김소영)이 25일(화) 오후 2시부터 KI빌딩(E4) 퓨전홀에서 한국과학기자협회·바른과학기술사회실현을위한국민연합(과실연)·출연연발전협의회총연합회(연총)·과학기술특성화대학 총학생회 등 20여 개 과학기술계 단체와 공동으로 ‘2017년 대선캠프와의 과학정책 대화’를 개최한다.
이 행사는 주요 정당 대선캠프 과학정책특보를 초청해 대선후보들의 과학기술정책 공약을 비교․검증하고 집중 토론하는 자리로, 차기정부의 과학기술정책 수립에 과학기술계 현장의 목소리를 전달하고자 마련됐다. '대선캠프와의 과학정책 대화’는 과학기술정책대학원에서 준비한 '주요 정당별 과학기술 관련 공약에 대한 심층 분석’에 대한 발표를 시작으로 더불어민주당 문미옥 의원, 자유한국당 송희경 의원, 국민의당 오세정 의원, 바른정당 황영헌 국회 미방위 전문수석위원, 정의당 이성우 대전시당 위원장이 각 당을 대표해 과학기술정책 공약을 발표한다.
이어 ‘대화’세션에서는 참석자 누구나 정부·국회, 연구자·학생, 언론과 일반 시민 등 다양한 관점에서 차기정부 과학기술정책의 방향에 대해 자유롭게 질문하고 토론할 수 있다 .과학기술정책대학원은 당일 행사 참석자들에게 ‘정당별 과학기술정책 공약 메타분석 및 쟁점’ 자료를 배포하는 한편 각 정당과 과학기술계 유권자들 사이에 과학기술정책 관련 대화가 지속적으로 이뤄질 수 있도록 19대 대선기간 동안 다양한 행사를 추진할 방침이다.
2017.04.20
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2017 JETS 컨퍼런스 개최
우리 대학은 오는 19일(목), 20일(금) 양일간 대전 본교 류근철 스포츠 컴플렉스에서 과학기술특성화대학과 함께‘2017 JETS 컨퍼런스’를 개최한다.
채용(Job), 전시(Exhibition), 테크포럼(Tech Forum), 스타트업(Startup)의 앞글자를 딴 JETS 컨퍼런스는 △창업기업 채용 박람회 △과학기술 창업·연구성과 전시회 △창업가·기술가 강연 △투자상담회 등의 프로그램이 준비됐다.
테크포럼에서는 미국 실리콘밸리 투자 전문가 조 제이신(Joe Jasin) 이사, 싸이월드 창업자인 이동형 대표, 복잡계 네트워크 전문가인 KAIST 물리학과 정하웅 교수를 비롯한 연사들이 국내외 벤처생태계 및 새로운 산업트렌드를 소개한다.
대학 및 정부출연기관 소속의 공공기술 기반 사업화를 진행 중인 학생 및 연구원, 그리고 과학기술특성화대학과의 산학협력을 통해 사업화를 추진 중인 스타트업 기업들이 참여하며, 창업기업의 인력난 문제를 해소하고 성장 잠재력이 높은 기업으로의 취업을 희망하는 인력들을 위해 스타트업 채용박람회도 개최한다.
배중면 KAIST 산학협력단장은 “일상에서 어렵게만 느껴지는 과학기술과 창업이 국민에게 친숙하게 다가가고 소통할 수 있도록 과학기술특성화대학의 다양한 연구개발 상용화와 창업 사례를 공유하는 장을 마련하고자 본 행사를 개최하게 되었다”며 “많은 분들의 관심과 참여를 바란다”고 말했다.
참가 신청은 홈페이지(www.jets2017.kr)를 통해 사전 접수하며 관심 있는 사람은 누구나 참여 가능하다.
참가비는 무료이다.
2017.01.18
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배병수, 이도창 교수, 고온 및 고습 견딜 수 있는 퀀텀닷 기술 개발
우리 대학 신소재공학과 배병수 교수와 생명화학공학과 이도창 교수 연구팀이 차세대 디스플레이 발광 소재인 퀀텀닷을 고온, 고습 환경에서도 안정적으로 보호할 수 있는 퀀텀닷 실록산 수지(실리콘 기반의 고분자)를 개발했다.
이 기술을 통해 퀀텀닷을 차세대 고화질 디스플레이 제품에 다양하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구 결과는 화학 분야 학술지인 ‘美 화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS)’ 의 2016년 12월 21일자 최신호에 게재됐다.
퀀텀닷은 수 나노미터 크기의 반도체 나노 결정이다. 크기 변화에 따라 발광 파장을 쉽게 조절할 수 있고 넓은 색 표현 범위를 갖고 있어 초고화질의 디스플레이를 구현할 수 있다.
이러한 특성 덕분에 퀀텀닷은 고분자 수지에 분산된 형태로 필름에 코팅되거나 LED 광원에 도포돼 차세대 디스플레이 핵심 소재로 떠오르고 있다.
그러나 퀀텀닷은 우수한 발광특성에도 불구하고 고온이나 고습 환경에서 쉽게 산화돼 고유의 발광특성(양자효율)이 급격히 저하되는 문제가 있다.
현재 상용화된 퀀텀닷 디스플레이 제품은 고온의 원인인 LED 광원과 거리를 둘 수 있는 퀀텀닷 필름을 사용한다. 그리고 퀀텀닷의 산화를 방지하기 위해 산소, 수분을 차단시키는 별도의 차단 필름으로 퀀텀닷 필름을 감싸서 사용한다.
하지만 차단 필름의 높은 단가는 퀀텀닷 디스플레이 제품의 금액을 상승시켜 시장에서의 가격 경쟁력을 떨어트린다.
연구팀은 문제 해결을 위해 자체적으로 개발한 솔-젤 합성공정을 이용했다. 이 기술을 통해 퀀텀닷이 열에 강한 실록산 분자구조에 의해 보호돼 별도의 산소, 수분 차단 필름 없이도 퀀텀닷의 성능을 유지할 수 있다.
화학적으로 균일하게 분산된 퀀텀닷 실록산 수지를 사용해 제작된 퀀텀닷 실록산 재료는 85℃의 고온, 85℃/85%의 고온고습 뿐 아니라 강산성과 강염기성의 환경에서도 발광특성이 저하되지 않았다. 또한 오히려 고습 환경에서는 발광특성이 상승하는 현상을 발견했다.
연구팀의 퀀텀닷 실록산 수지를 이용하면 별도의 차단필름 없이도 안정적인 퀀텀닷 필름을 제작해 가격을 낮출 수 있다. 향후 LED 광원에 직접 도포해 퀀텀닷의 사용량을 줄이는 동시에 성능을 높일 수 있는 퀀텀닷 디스플레이의 개발이 가능할 것으로 기대된다.
배 교수는 “퀀텀닷이 차세대 디스플레이 소재로 나아가는 시점에서 퀀텀닷의 한계를 극복하고 널리 활용될 수 있는 방안을 제시했다”며 “원천소재를 기반으로 하는 국내 디스플레이 산업의 발전에 크게 기여할 수 있을 것이다”고 말했다.
또한 “현재는 기술의 가능성을 제시한 수준으로서 향후 국내외 업체들과 협력해 퀀텀닷의 신뢰성을 향상시켜 상용화에 주력할 계획이다”고 말했다.
연구팀은 관련 특허를 국내외에 출원 중이고, KAIST 교원창업기업인 ㈜솔잎기술에 이전해 사업화를 추진할 계획이다.
□ 그림 설명
그림1. 끓는 물속에도 안정성을 보이는 퀀텀닷 실록산 재료
그림2. 균일한 분산을 갖는 퀀텀닷 실록산 수지와 기존 퀀텀닷 상용고분자 수지 비교
그림3. 본 연구에서 개발된 퀀텀닷 실록산 수지 및 퀀텀닷 실록산 재료 개념도
2017.01.10
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5개 과기특성화大, 대학간 벽 허문다
KAIST 등 5개 과학기술특성화대학이 대학 간 벽을 허물고 협력 프로그램을 공동으로 운영한다.
KAIST(총장 강성모) ‧ DGIST(총장 신성철) ‧ GIST(총장 문승현) ‧ POSTECH(총장 김도연)‧ UNIST(총장 정무영) 등 5개 대학은 1일(수) 오후 서울 롯데호텔에서 ‘과기특성화대학 총장 협의회’간담회를 열고 특성화 대학 간 협력 프로그램을 운영하기로 합의했다.
이번 합의에 따라 5개 대학은 △ 스타급 벤처기업 공동 발굴 ‧ 육성 △ 산학연계 교육 프로그램 운영 확대 △ 교수진 공동 활용 △ 교과목 교차 수강 확대 △ 온라인 공개강좌(MOOC) 콘텐츠 공유 등의 분야에서 협력하기로 했다.
5개 대학은 이번 회의를 계기로 창업 등 각 대학이 가진 특화 프로그램을 공유하고 특정분야에서 전문성을 가진 교수진을 활용해 대학 간 시너지를 극대화 할 계획이다.
협력사업 중 첫 과제로는 스타급 벤처기업 발굴과 육성이 제시됐다. 대학의 연구성과를 창업으로 연결해 새로운 일자리를 만들자는 취지다. 이를 위해 5개 대학은 연간 두 차례에 걸쳐‘공동창업경진대회’를 개최하고 선정된 아이디어가 사업화 되도록 각 대학의 창업지원 예산을 집중 투자할 계획이다.
학생창업을 돕기 위한 대규모 창업 전담 멘토단도 구성된다. 벤처케피탈 ‧ 창업컨설팅 ‧ 전문기업인 ‧ 법률지원 ‧ 연구개발 자문 ‧ 지역의 창조경제혁신센터 전문가 등 100여 명의 창업 전문가가 참여해 학생들의 창업을 원스톱으로 지원하는 시스템을 구축할 계획이다.
기업의 애로기술을 해결하는 산학협력 교육 프로그램인‘융합캡스톤디자인’과목의 운영도 확대된다.‘융합캡스톤디자인’과목은 학생들이 방학 중 동문기업 ‧ 가족회사에 근무하며 기업이 해결하기 어려운 기술을 파악해 학교수업에서 해결책을 제시하는 과목이다. 현재 각 대학이 참여 중인 100여개의 대상기업 수를 2018년까지 150개 기업으로 확대할 계획이다.
교수진을 공동으로 활용하는 방안도 제시됐다. 5개 대학의 교양전담 교수들은 소속이 다른 대학에 강의과목을 개설하거나 타 대학 교수진과 공동 강의를 개설 할 수 있도록 했다.
학생들의 교차 수강도 확대된다. 현재 교양과목에만 적용해 온 대학 간 교차수강 범위를 전공과목까지 확대하고 학점 인정범위를 최대 30% 까지 늘려 열린 교육환경을 구축할 계획이다.
이밖에 각 대학의 온라인 공개강좌(MOOC) 콘텐츠를 대학이 서로 공유하고 이를 일반인에게도 공개해 고급 과학기술 지식을 누구나 쉽게 접할 수 있도록 할 계획이다.
강성모 총장은 “과학기술특성화대학 간 개방성은 대학교육의 새로운 변화와 혁신을 가져올 것”이라며 “각 대학이 가진 장점을 서로 공유해 새로운 공학교육의 미래를 만들어 가겠다.”라고 밝혔다. 끝.
2016.06.01
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5개 과기특성화대학 학생, 원하는 대학에서 수업 받는다
KAIST를 포함한 5개 과학기술 특성화대학 학생들은 본인이 원하는 협약대학에서 수업을 들을 수 있게 됐다.
5개 과학기술특성화대학(KAIST, GIST, DIST, UNIST, POSTECH)은 28일 오전 KAIST 본관 회의실에서 각 대학 교무처장들이 참석한 가운데‘학생교류 및 학점 인정 협약’을 체결했다.
이번 협약에 따라 5개 대학의 학생들은 협약대학 내에서 정규학기 및 계절학기 수업을 듣고 이를 학점으로 인정받을 수 있게 됐다. 학점인정 범위는 소속대학의 규정에 따라 다르지만 KAIST의 경우 최대 12학점까지 허용한다. 또 수업을 듣는 동안 학생들은 협약대학의 학생들과 동일하게 시설을 자유롭게 이용할 수 있다.
이번 협약은 5개 과학기술특성화대학이 서로의 장벽을 허물고 각 대학이 보유한 장점을 상호 활용하는 것인 만큼 대학 공동체의 새로운 협력모델이 될 것으로 기대된다.
이번 협약을 주도한 박현욱 KAIST 교무처장은 “5개 대학이 서로 문을 활짝 열고 한 마음으로 협력해 나간다면, 우리나라 공학교육 발전을 위한 커다란 시너지를 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 끝.
2014.11.26
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정진완 교수, 국내 첫 ACM SIGMOD 최우수논문상 수상
우리 학교 전산학과 정진완 교수가 지난달 22일부터 27일까지 미국 뉴욕시에서 열린 전산학분야 세계 최고 권위의 학술대회 중 하나인 미국컴퓨터학회(ACM, Association for Computing Machinery) 데이터베이스 분과(SIGMOD, Special Interest Group on Management Of Data) 국제학술대회에서 최우수논문상을 받았다.
이번 논문은 정 교수가 홍콩중문대학교 연구팀과 공동으로 수행했는데, 국내 연구자가 이 학술대회에서 최우수논문상을 받은 것은 이번이 처음이다.
매년 개최되는 이 국제학술대회에서는 제출한 논문 중 20% 정도만을 엄선해 발표하며, 초대형 데이터베이스 학술대회(VLDB)와 함께 데이터베이스 분야 최고 권위를 자랑한다. 올해 39번째로 열린 이번 학술대회에서는 총 372편의 논문이 제출돼 76편의 논문이 발표 논문으로 선정됐고, 그중 단 한 편만 최우수논문상을 수상했다.
이번 논문(논문명 : 거대 그래프의 삼각형 탐색, Massive Graph Triangulation)에서 연구팀은 컴퓨터의 주기억장치에 저장할 수 없을 만큼 큰 그래프에서 모든 삼각형을 신속히 찾아내는 방법에 대한 연구결과를 발표했다. 이번 성과는 향후 소셜네트워크 등 방대한 그래프로 표현되는 구조체의 특성을 파악하는데 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
정 교수는 “국제 전산학계에서는 전산분야의 빠른 기술발전 특성 상 새로운 연구가 우월한 것으로 인식돼 대학, 교수, 연구과제의 심사와 실적평가에서 주요 국제학술대회의 논문 실적을 SCI 저널 논문 실적보다 더욱 중요하게 사용한다”며 “국내 학계에서도 이 분야 국제학술대회의 중요성을 인식해야 한다”고 이번 에 우수한 성과를 거둔 것에 대한 의미를 부여했다.
한편, 정 교수는 1999년에 순수 국내연구진이 작성한 논문으로는 처음으로 이 학술대회에 논문을 발표했고, 이번이 그의 7번째 ACM SIGMOD 학술대회 논문이다.
2013.07.11
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KAIST-POSTECH 대한민국 최고의 미래 이공계 리더는?
- 제11회 KAIST-POSTECH 학생대제전 14~15일 POSTECH서 -
대한민국 최고의 미래 이공계 리더는 KAIST일까? POSTECH일까?
우리나라를 대표하는 이공계 특성화대학인 KAIST와 POSTECH이 최고의 자리를 놓고 치열한 두뇌싸움을 벌인다.
KAIST와 POSTECH은 14~15일 이틀간 경북 포항 POSTECH에서 양교 학생 2천여명이 참석한 가운데 ‘제11회 KAIST-POSTECH 학생대제전(이하 카포전)’을 개최한다.
‘사이언스 워(Science War)’란 별칭으로도 유명한 ‘카포전’은, KAIST와 POSTECH이 양교 학생들의 활발한 교류를 목적으로 1년마다 치르는 정기교류전으로 KAIST와 POSTECH이 번갈아가며 2002년부터 개최해오고 있다.
카포전은 국내 최고의 이공계 두뇌들이 참가하는 행사에 걸맞게 △해킹대회, 과학퀴즈, 인공지능 프로그래밍대회와 같은 과학 경기와 △스타크래프트 등 e-스포츠 △야구, 농구 축구 등 운동경기 총 8개 종목에서 두뇌 대결을 펼친다.
총 900점 중 많은 점수를 차지하는 쪽이 우승을 차지하며, 현재까지 양 대학은 5승 4패로 POSTECH이 근소하게 앞서가고 있다.
KAIST와 POSTECH은 학교별로 팀을 구성 다양하고 재미있는 과학경기를 펼침으로써 대학 구성원들의 단결력을 고취시키고 이공계 선두 대학인 두 대학의 교류를 증진시키는 한편, 어렵고 까다롭다는 편견을 가진 이공계 학문을 일반 대중들이 재미있게 접할 수 있는 기회를 제공할 것으로 기대하고 있다.
카포전은 매년 9월 중순 개최되며 대회 명칭은 어느 학교에서 열리느냐에 따라 결정된다. 주관대학을 뒤에 표기하는 원칙에 따라 올해는 POSTECH에서 개최되어 카포전이라고 불린다.
2012.09.13
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교과부-5개 과학기술특성화대학 MOU 체결
- 교육과 연구개발의 시너지 창출을 위해 적극 협력해 나가기로 -
교육과학기술부(장관 이주호)와 한국과학기술원(총장 서남표), 광주과학기술원(총장 선우중호), 대구경북과학기술원(총장 신성철), 울산과학기술대학교(총장 조무제), 포항공과대학교(총장 김용민)는 2월 15일(수) 교육과학기술부에서 이주호 장관과 5개 과학기술특성화대학 총장 등이 참석한 가운데 “상호 교류 확대 및 협력 활성화”를 위한 업무협약(MOU)을 체결하였다.
○ 이번 업무협약은 교과부가 작년 7월 「과학기술대학 특성화 및 육성방안」을 수립한 이후 지난 6개월 동안 5개 과학기술특성화대학과 함께 논의한 상호 협력방안에 따라,
○ 대학 간 긴밀한 협력 체제를 구축하고 공동 프로그램 개발 및 인력 교류 등 실질적 협력을 위한 제도적 기반을 마련하기 위한 것이다.
5개 과학기술특성화대학은 MOU 체결을 계기로 학부생의 학점 교류와 영재학교 대상 공동 대학과목 선수과정(AP제도) 개발 등 교육 분야에서 우선 협력할 계획이다.
○ 이를 위해 올여름 학점교류가 가능한 계절 학기를 시범운영하고, 입시설명회도 공동으로 개최할 계획이다.
○ 또한 연구개발 분야를 포함하여 시너지를 창출할 수 있는 모든 분야에서 협력이 필요한 사항을 발굴하고 지속적으로 협의해 나갈 예정이다.
○ 이를 위해 5개 대학 총장들이 참여하는 총장협의회와 기획관련 처장들이 참석하는 실무협의회를 구성하여 지속적으로 필요한 정보를 공유하고 다양한 협력방안을 마련하기로 하였다.
교과부는 5개 과학기술특성화대학을 세계적인 연구중심 대학으로 육성하고 상호 교류․협력을 활성화하는데 필요한 행․재정적 지원을 위해 노력해 나갈 계획이다.
○ 이주호 교육과학기술부장관은 “우리나라 과학기술계를 대표하는 5개 과학기술특성화대학은 이제 국내의 한계를 넘어 세계 속의 과학기술대학으로 도약하기 위한 도전에 직면해 있다.”면서, “강점분야에 대한 대학별 특성화와 함께 긴밀한 협력은 필수적이며, 이를 통해 상호 건전한 경쟁 및 보완관계를 유지할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.
한편, 이번 MOU에는 5개 과학기술특성화대학의 모든 교직원은 윤리 및 도덕의식을 가지고 교육, 연구, 행정 등 사회적 역할을 성실히 수행하겠다는 윤리선언을 포함하고 있어 눈길을 끈다.
2012.02.16
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꿈의 신소재인 그래핀의 결정면 관찰 신기술 개발
(왼쪽부터) 정현수 박사과정생, 김윤호 박사, 김대우 박사과정생
- 네이처 나노테크놀로지誌 발표,“그래핀 상업화를 위한 핵심 난점 해결”-
꿈의 신소재로 잘 알려진 그래핀의 결정면*을 간편하면서도 더 넓게(대면적으로) 관찰할 수 있는 새로운 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
※ 결정면(crystal face) : 결정의 외형을 나타내는 평면으로 격자면과 평행인 면
정희태 석좌교수(한국과학기술원, 교신저자)가 주도하고 김대우 박사과정생, 김윤호 박사(공동1저자), 정현수 박사과정생(제3저자)이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 나노과학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Nature Nanotechnology’ 온라인 속보(11월 20일)에 게재되었다. (논문명: Direct visualization of large-area graphene domains and boundaries by optical birefringency)
정희태 교수 연구팀은 LCD에 사용되는 액정의 광학적 특성*을 이용해, 그래핀 단결정의 크기와 모양을 대면적에 걸쳐 쉽고 빠르게 시각화할 수 있는 기법을 개발하였다. 특히 그래핀의 단결정을 시각화함으로써, 단결정에서 얻을 수 있는 이론값에 가장 가까운 전기전도도를 직접 측정하는 쾌거를 이루었다.
※ 광학적 특성 : 어느 물질에 빛을 통과시키거나 반사시킬 때 생기는 특성
그래핀은 가장 우수한 전기적 특성이 있으면서 투명하고, 기계적으로도 안정하면서 자유자재로 휘어지는 차세대 전자소재이다. 그러나 현재 제조되고 있는 그래핀은 다결정성을 지니고 있어, 단결정일 때보다 상당히 낮은 전기적․기계적 특성을 보인다. 이것은 그래핀의 특성이 결정면의 크기와 경계구조에 큰 영향을 받기 때문인 것으로 알려져 왔다.
따라서 우수한 특성을 갖는 그래핀을 제조하기 위해서는 그래핀 결정면의 영역(도메인)과 경계를 쉽고 빠르게 관찰하는 것이 향후 그래핀의 물성을 크게 향상하고 상업화하기 위해 꼭 필요한 핵심기술이다.
연구팀은 그래핀을 쉽게 대면적에서 관찰할 수 있는 기법을 개발하여 그래핀 상용화분야에서 원천기술을 획득하게 되었고, 그래핀을 이용한 투명전극, 플렉시블 디스플레이, 태양전지와 같은 전자소자 응용연구에도 한 걸음 다가설 수 있게 되었다.
정희태 석좌교수는 “이번 연구는 우리나라가 보유한 세계 최고의 액정배향제어기술*을 토대로, 대면적에 걸쳐 그래핀의 결정면을 누구나 쉽게 관찰할 수 있는 방법을 제시하였다는 점에서 큰 의미가 있다.
이것은 학계와 산업계의 가장 난제 중 하나인 대면적에서의 그래핀 특성평가에 큰 전환점이 되어 양질의 그래핀 제조에 큰 도움을 줄 것이고, 그래핀을 이용한 미래형 전자소자 개발에 한걸음 다가갈 수 있을 것”이라고 연구의의를 밝혔다. ※ 액정배향제어기술 : 액정의 방향을 일정하게 만드는 기술
(좌) 그래핀 결정면을 따라 배향된 액정분자 배향 모식도 (우) 편광현미경으로 관찰된 실제 그래핀 결정면의 모습
2011.11.28
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홍합모방 리튬이차전지용 분리막의 출력 특성 향상
- 재료분야 저명 국제학술지 ‘어드밴스드 머티어리얼스 (Advanced Materials)’ 인터넷판 (5월25일)에 게재
- 출력 특성 증가해 차세대 자동차용 리튬이온전지용 분리막 개발의 핵심 기술이 될 것
우리학교 EEWS 대학원의 최장욱, 박정기 교수 공동 연구팀은 유명현 박사 과정 연구원과 더불어 홍합의 족사를 모방한 고분자를 소재로 한 출력 특성 향상을 위한 분리막 코팅 기술을 개발했다.
이 연구 결과는 재료 분야 저명 국제 학술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)지에 25일 인터넷판으로 게재되었다.
리튬이차전지는 현재 대부분의 휴대용 전자기기의 에너지원으로 사용되고 있으며, 전기자동차(EV)를 필두로 한 차세대 운송수단으로의 에너지원, 더 나아가 신재생 에너지를 저장하는 전력저장 수단으로 주목 받고 있다. 이에 따라 리튬이차전지는 지금보다 더 높은 에너지 밀도와 출력 특성이 절실히 요구되고 있다.
전지의 구성요소인 분리막은 음극 및 양극 사이에 위치하여 두 전극간의 기계적 접촉을 방지할 뿐만 아니라, 리튬이온이 이동할 수 있는 통로의 역할을 수행한다. 지금까지의 리튬이차전지에서는 폴리에틸렌 중심의 폴리올레핀 계열의 다공성 분리막이 사용되어 왔지만, 이들 분리막은 현재 사용중인 전해질과 표면 친화성이 떨어져, 전해질과의 젖음 특성 및 함침 특성의 저하를 초래하였다. 이러한 분리막의 특성은 막 내의 이온이동능력 저하시켜 전지의 출력 특성을 감소시키는 큰 원인이 되어왔다. 출력 특성은 전기자동차의 경우, 가속력과 직결되는 것이다.
이에 연구팀은 홍합의 족사를 모방하여 제조한 고분자를 분리막에 코팅함으로써, 리튬 이차전지의 출력특성을 획기적으로 개선하였다. 홍합은 파도에 쓸려가지 않고 바위나 선박 등에 달라붙어 있기 위해 매우 강한 접착력을 가진 접착물(족사)를 분비하는데, 주로 엠이에프피-5(Mefp-5)라는 특정 단백질로 구성되어 있다. 이번 연구에서는 홍합 족사의 해당 단백질을 모방하여 제조한 폴리도파민이라는 고분자가 핵심적인 역할을 했다. 폴리도파민 고분자 코팅은 분리막의 표면에 매우 효과적으로 친수성을 부여하기 때문에 전해질 함침양을 기존 분리막 대비 30% 정도 증가시킬 수 있었다.
그 결과 폴리도파민으로 표면을 처리한 분리막이 도입된 전지의 출력 특성은 기존의 분리막과 대비하여 방전 조건에 따라 최대 2배 정도까지의 향상을 보였다. 또한 홍합의 단백질과 마찬가지로 매우 강한 접착력을 보유하기 때문에 분리막의 표면으로부터 쉽게 떨어지지 않아, 코팅 이후에도 매우 우수한 기계적 물성을 유지할 수 있다는 것이 기존의 연구와 구별된다. 특히, 처리 과정이 쉽고 환경친화적이어서 바로 산업계의 공정에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구는 EEWS Flagship 프로그램의 지원을 받아 수행되었다.
2011.05.31
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유연한 나노신소재 발전기술 개발
휴대폰이나 심장에 이식한 미세 로봇이 배터리 충전 없이 영구적으로 작동할 수는 없을까?
공상과학 영화에서나 나올 법한 이런 일들이 머지않아 가능할 것으로 보인다.
우리학교 신소재공학과 이건재 교수팀은 압전특성이 우수한 세라믹 박막물질을 이용하여 심장 박동, 혈액 흐름과 같은 미세한 움직임으로도 전기를 만들 수 있는 새로운 형태의 유연한 나노발전기술을 개발했다.
압전특성이란, 가스레인지의 점화스위치 작동원리와 같이, 압력이나 구부러짐의 힘이 가해질 때 전기가 발생되는 특성을 말하는 데, ‘페로브스카이트(perovskite)’ 구조를 가지는 세라믹 물질들이 높은 효율을 나타내지만 깨지기 쉬운 성질을 가지고 있어 유연한 전자 장치로의 활용이 불가능했다.
이 교수팀은 높은 압전특성을 가지면서 깨지지 않고 자유롭게 구부릴 수 있는 세라믹 나노박막물질을 만들어 바이오-환경 친화적인 고효율 나노발전기술 개발에 세계 최초로 성공한 것이다.
나노기술과 압전체가 만나 만들어지는 나노발전기술은 전선과 배터리 없이도 발전이 가능해, 휴대용 전자제품 뿐만 아니라 몸속에 집어넣는 센서나 로봇의 에너지원으로도 사용이 가능하기 때문에, 그 활용영역은 응용기술 여하에 따라 얼마든지 넓어질 수 있을 것으로 보고 있다.
미세한 바람, 진동, 소리와 같이 자연에서 발생되는 에너지원과 심장 박동, 혈액 흐름, 근육 수축·이완과 같이 사람 몸에서 발생되는 생체역학적인 힘을 통해 전기를 생산할 수 있게 됨으로써 꿈의 무공해·무한 에너지원이 될 수 있는 것이다.
이번에 개발한 나노발전기술은 이 교수가 2004년 세계 최초로 공동발명한 ‘고성능 단결정 휘어지는 전자소자’를 토대로, 세라믹 나노박막물질을 유연한 플라스틱 기판 위에 옮겨, 외적인 힘이 주어질 때마다 신소재 압전물질로부터 전기를 얻는 데 성공한 것이 핵심이다. 또한 이 나노발전기술의 회로구조를 변형하면 LED발광도 이루어 질 수 있다고 이 교수는 말했다.
이 연구 결과는 나노과학기술(NT) 분야의 세계적 권위지인 "나노 레터스(Nano Letters)" 11월호 온라인 판에 게재됐고, 국내·외에 특허 출원되었으며, 논문의 공동저자로 참여한 미국 조지아 공대 왕종린(Wang, Zhong Lin) 교수팀과 동물 이식형 나노발전기 생체실험을 후속 연구로 진행하고 있다.
<관련동영상>
외부적인 힘에 의해 나노발전기에서 전기가 발생되는 동영상
http://www.youtube.com/watch?v=sWdopmi0B7U
<그림설명>
구부러지는 유연한 나노박막물질에서 전기가 발생되고 있다.
2010.11.08
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이상엽 교수, 가상세포 방법론 개발
- 미국 국립과학원회보 게재, "가상세포 시스템 활용 대사특성 예측 기술 개발" -
우리학교 이상엽 교수 연구팀이 생명체의 세포를 체계적으로 분석하여 세포 전체의 대사적 특성을 정확하게 예측할 수 있는 "가상세포 방법론"을 개발했다.
이 연구는 교육과학기술부 "미래기반기술사업(시스템생물학 연구개발)의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 세계적 저명 학술지인 「미국 국립과학원 회보 (PNAS)」誌" 8월 2일자 온라인판에 게재되었다.
환경문제와 질병에 대한 관심도가 나날이 높아짐에 따라 의학적인 용도 및 일상생활에 널리 쓰이는 화학물질이나 바이오연료 등을 바이오기반으로 생산하는 것이 더욱 중요해 지고 있다. 이러한 유용한 물질들은 상당수 미생물을 사용하여 개발하는데, 이를 위해 미생물의 체계적인 분석과 개량 연구가 필요하다. 이에, 전체적인 관점에서 복잡한 생명체의 대사를 체계적으로 파악할 수 있는 방법의 개발이 요구되어 왔다.
가상세포는 컴퓨터시스템으로 실제세포를 모사하여 연구하고자하는 생명체의 세포를 체계적으로 분석하는 중요한 도구이다.
이상엽교수 연구팀은 생명체의 정확한 모사를 위한 가상세포 시스템을 개발하였다. 이를 이용하여 얻어진 가상세포 예측 결과들은 실제 세포 실험으로 측정된 결과와 비교하여 정확도가 획기적으로 개선되었다. 이로써 보다 정확한 가상세포 예측이 가능하여 실제 생명체의 분석연구에서 시간과 비용을 큰 폭으로 줄일 수 있게 되었다.
이번 가상세포 방법론의 개발은 국내뿐 아니라 세계생명공학 분야에서 새로운 패러다임을 제공하여, 생명체의 분석과 개량연구에 소모되는 시간과 비용을 절감할 수 있게 되었으며, 또한 이번에 개발한 방법론은 게놈 염기서열이 분석된 모든 생명체에 적용이 가능하기 때문에 다양한 산업적, 의학적 응용을 위한 미생물 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
2010.08.04
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