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KAIST, ‘2011 디자인 주간’ 행사 가져
우리학교는 3월 27일부터 4월 2일까지 한 주를 ‘2011 디자인 주간 (KAIST Design Week 2011)’으로 지정해 공학 디자인과 관련된 국제 학술회의를 연이어 갖는다. 제21회 CIRP 국제 디자인 학회(CIRP Design Conference), 제6회 공리설계이론 국제 학회(International Conference on Axiomatic Design) 및 제1회 건설 및 환경공학 디자인 워크숍(Design in Civil and Environmental Engineering Workshop)이 27일부터 KAIST 박병준 홍정희 빌딩 퓨전홀에서 열린다. 27~28일 양일간 열리는 ‘제21회 CIRP 국제 디자인 학회’는 제품공학연구의 발전을 위한 학계와 산업계 간의 교류와 협력을 도모하며, 매해 전 세계 지역을 돌며 저명한 연구자들과 산업 개발자들의 유용한 지식을 공유할 수 있는 기회를 제공한다. 이번 학회에서 KAIST 산업디자인학과 이건표 교수(현 LG전자 디자인경영센터장)의 ‘제품 디자인에 있어 공학과 산업 디자인과의 연계(Bridging the Gap between Engineering and Industrial Designers in Product Design)’, 미국 캐니트로픽 디자인(Cannytrophic Design)사의 조즈 브룩스(Zoz Brooks)의 ‘새로운 제조법의 디자인 영향(Design Implications of New Manufacturing Methods)’이라는 주제가 기조연설로 발표될 예정이다. 30일~31일 개최되는 ‘제6회 공리설계이론 국제 학회’에서는 공리설계 이론에 대한 다양한 발표와 토론이 있을 예정이다. 공리설계 이론은 소비자로부터 받은 요구를 분석해 그것을 어떻게 제품의 디자인개선을 통해 문제점을 해결하는지에 대한 일련의 과정을 연구하는 분야로 KAIST 서남표 총장은 이 이론의 창시자다. 이 행사에서 기조연설을 맡은 미국 남가주대학교(University of Southern California, 샌디에고 소재) 스테펜 루(Stephen C. Lu)교수와 이스라엘 테크니온 공대(Technion Israel Institute of Technology) 모쉬 스피탈니(Moshe Shpitalni) 교수는 ‘공리설계 창시 논리(A Logic-Based Foundation of Axiomatic Design)’와 ‘서비스 지향 제품의 공리 모듈 디자인(Axiomatic Modular Design of Service-Oriented Products)’을 주제로 각각 발표한다. 마지막으로 내달 1일과 2일에 처음으로 열리는 ‘제1회 건설 및 환경공학 디자인 워크숍’에서는 지속가능한 도시 디자인과 개발에 대한 강연과 토론이 펼쳐진다. 특히, KAIST에서는 이번 ‘2011 디자인 주간’ 학회 행사 동안 참가자들을 대상으로 KAIST에서 중점적으로 지원하고 있는 연구사업인 달리는 인간형 로봇 ‘휴보(HUBO)’, 무선으로 전기를 충전해 소형 배터리로도 무한정 달릴 수 있는 ‘온라인 전기자동차(Online Electric Vehicle)’, 먼 바로 나가 대형 화물선에 선적된 화물을 부두로 직접 운송해 오는 이동식 항구 "모바일하버(Mobile Harbor)"를 시연, KAIST 연구의 우수성을 알릴 계획이다.
2011.03.28
조회수 14903
‘2011 웨어러블 컴퓨터 경진대회’ 참가 접수
KAIST와 (사)한국차세대컴퓨팅학회에서 공동으로 주관하는 제7회‘2011 웨어러블 컴퓨터 경진대회(Wearable Computer Contest, WCC)’의 참가 접수가 시작됐다. 스마트폰의 대중화에 따라 2011년 WCC 주제는 ‘Smart Wear for the Smart Life’로 정했다. 이에 따라 참가팀들은 스마트폰을 활용한 입는 컴퓨터를 제작해 선보일 예정이다. 이 행사는 국내 유일의 입는 컴퓨터를 제작하는 경진대회다. 2010년에는 국제 웨어러블 컴퓨터 학술대회인 ISWC(International Symposium on Wearable Computer)와 공동으로 진행되기도 했으며 외국 대학의 학생들이 매년 참가하는 등 국제적인 규모의 대회로 성장하고 있다. 참가팀은 IT와 패션이 결합된 입는 컴퓨터에 대한 아이디어를 제안하고, 이를 직접 시작품으로 제작할 수 있는 기회를 갖게 된다. 주최측은 지정공모 참가팀들을 대상으로 시작품 제작비를 지원할 뿐만 아니라, 유비쿼터스 컴퓨팅, 웨어러블 컴퓨터 플랫폼, 인간-컴퓨터 인터페이스(HCI), 패션 및 디자인 등 시작품 제작을 위한 체계적인 교육도 제공한다. 올해부터는 주제에 제한 없이 입는 컴퓨터에 대한 아이디어를 포스터 형식으로 제출하는 ‘아이디어 공모’가 신설됐다. 이전 대회가 대학(원)생을 대상으로 진행 됐던 것과는 달리 아이디어 공모는 참가 자격의 제한이 없어 보다 많은 인원이 참가할 것으로 예상된다. 본 대회 위원장인 KAIST 전기 및 전자공학과 유회준 교수는 “새로운 IT기기들이 쏟아져 나오고 있으며 이제 이런 기기들이 없이는 일상생활에 어려움을 겪을 정도로 우리의 삶에 깊이 들어와 있다. 앞으로 IT기기는 보다 스마트해지고 자연스럽게 스며들 것이다”라며 “이에 따라 스마트폰 다음의 IT기기는 ‘입는 정보 통신 기기’가 주도할 것이다”라고 말했다. 한편, 심사를 통해 선정된 10개 본선 진출 팀은 약 4개월간 시작품을 제작하게 되며, 오는 11월 본선대회를 치르게 된다. 참가 접수 및 대회에 관한 보다 자세한 내용은 홈페이지(http://www.ufcom.org)를 통해 확인 가능하다. 웨어러블 컴퓨터는 사용자가 이동 환경중에도 자유자재로 컴퓨터를 사용하기 위해 소형화, 경량화하여 신체 또는 의복의 일부분으로 착용할 수 있도록 제작된 컴퓨터로 IT기술과 패션을 융합하여 엔터테인먼트, 헬스 케어 및 새로운 의복문화 창조를 추구하는 분야다.
2011.03.16
조회수 12305
얼굴 위의 수면 전문의 개발
- 얼굴에 붙이기만 해도 자동 동작하는 수면다원검사 시스템 세계최초 개발 - 숙면 방해 원인을 본인 스스로 간편하게 조기 진단 가능 작고 똑똑한 ‘가정형 수면다원검사 시스템’이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 우리학교 전기및전자공학과 유회준 교수 연구팀은 현재 병원에서 사용하고 있는 전선이 복잡하게 연결된 수면다원검사 시스템보다 훨씬 작고 얼굴에 붙여도 느낌이 없을 정도로 가볍지만 성능은 뛰어난 ‘가정형 수면다원검사 시스템’을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 7일 밝혔다. 수면다원검사(Polysomnography, PSG)는 병원 내에 위치한 검사실에서 하룻밤을 보내며 잠을 자는 동안의 생체 신호를 모니터링 해 수면 관련 질환을 치료하는 데 사용된다. 그러나 기기의 크기나 이물감, 주변 환경의 변화 등에 의한 제약으로 정확한 결과를 얻기 위해서는 여러 날에 걸쳐 검사를 해야 했다. 연구팀이 이번에 개발한 시스템은 사용자의 수면에 방해를 받지 않도록 면봉 하나의 무게보다도 훨씬 가볍게 제작됐다. 또한, 수면 중 어쩔 수 없는 뒤척임으로 인해 장치가 떨어지더라도 이를 자동으로 감지해 스스로 다른 센서를 연결시켜 사용자의 수면 상태를 계속 모니터링 할 수 있는 지능형 집적회로(IC)가 탑재됐다. 아울러 생체신호 수집, 통신 및 처리 전반에 필요한 초저전력 회로를 적용함으로써, 전체 시스템이 작은 코인 배터리 하나 만으로도 연속 10시간 이상 동작이 가능해 수면에 충분한 동작 시간을 확보함과 동시에 무게를 크게 줄였다. 개발된 시스템은 생활 중 흔히 볼 수 있는 불면증이나 코골이 등과 같은 수면장애를 갖고 있는 사람들이 병원이 아닌 집에서 평소처럼 잠자는 동안 심장박동, 뇌파, 호흡 등의 생체 신호를 자동으로 측정한다. 다음 날 아침 밤새 저장된 생체 신호를 주치의에게 전송하면 주치의는 이를 분석해 원격으로 처방하는 방식으로 사용될 수 있다. 기존의 수면검사 시스템은 대형 병원의 특수 검사실에 설치되어 있어 입원을 하고 몸에 커다란 센서 수 십 개와 여러 개의 전선을 연결한 상태에서 하루 밤을 자야만 했었다. 그러나 이번에 개발된 시스템은 집에서 편하게 자는 동안 많은 양의 생체 신호를 측정할 수 있을 정도로 크기가 작고 무게가 가벼우며 소형 코인 배터리 1개만으로 구동이 가능할 정도로 적은 전력을 소모하기 때문에 유회준 교수 연구팀의 이번 연구가 더욱 주목을 받고 있다. 연구팀은 이러한 측정, 진단 및 처방 간의 의료 서비스 연계를 KAIST 내 병원과 함께 유-헬스케어의 연구로 수행할 예정이다. 유회준 교수는 “개발된 시스템은 우리가 세계 최초로 개발한 직물형 인쇄회로 기판(P-FCB)을 이용한 것으로, 천 위에 모든 시스템을 종합해 제작한 가볍고 사용하기 편리한 미래지향형 의료기기다. 조만간 민간 기업에 기술 이전을 통해 상품화할 예정이다”라고 말했다. 또한, “이 기술을 사용하면 일상생활 속에서 손쉽게 질병 및 장애를 진단, 처방 및 치료할 수 있어 삶의 질을 향상시킬 수 있는 진정한 유-헬스케어의 실현을 기대할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 한편, 이번 연구의 책임자인 유회준 교수와 이슬기 박사과정 연구원은 개발한 시스템을 세계적인 반도체 학술대회인 ‘국제 고체회로 컨퍼런스(International Solid-State Circuits Conference, ISSCC)’에서 발표했으며 국내․외 관련분야 학자들에게 커다란 관심을 끌기도 했다. 특히 이 논문은 미국 ISSCC에서도 우수 논문으로 선정되었으며 일본의 유명 잡지인 닛케이일렉트로닉스(NIKKEI ELECTRONICS) 1월호에서도 차세대의 건강∙의료기기용 반도체 분야의 하이라이트 논문으로 소개되기도 했다.
2011.03.07
조회수 12529
KAIST-Coverity, 소프트웨어 정적분석 MOU체결
우리학교는 미 커버리티(Coverity, 대표 앤서니 베넷코트(Anthony Bettencourt))와 24일 오전 11시 전산학과 교수회의실에서 ‘소프트웨어 정적분석 산학협력 협정’을 체결했다. 체결식에서는 최기선 KAIST 전산학과 학과장과 앤디 초우(Andy Chow) 커버리티 최고기술경영자(CTO) 등 주요 인사들이 참석했다. 이번 협정은 소프트웨어 테스팅(Testing) 시장을 선도해 나가고 있는 커버리티사의 소프트웨어 무결성 제품군을 KAIST의 연구 및 학습과정에 적용을 하게 되며, 이를 통해 KAIST 내의 품질 지향적인 소프트웨어 개발역량 강화 및 소프트웨어 품질관련 교육에 활용될 예정이다. 협정식에 이어 커버리티사의 최고기술경영자인 앤디 초우는 ‘정적분석 기술의 현황과 전망’이라는 주제를 가지고 KAIST 연구원과 학생을 대상으로 특별 세미나를 가졌다. 이 자리에 참석한 커버리티 아시아 지역담당자인 리치 쎄루토(Rich Cerruto)는 “커버리티의 소프트웨어는 현재 삼성전자, LG전자 등 제품품질향상을 위해 선도적인 R&D를 하고 있는 국내 산업현장에서도 활발히 사용되고 있다”라며 “이번 협정을 통해 대한민국 IT 엘리트 양성의 주축인 KAIST와 함께 국내 아카데미 교육 현장에부터 품질 지향적 소프트웨어 개발 방법론이 체계적으로 학습되는 기회가 되길 바란다” 라고 밝혔다. 한편, 커버리티사의 산학협력은 미국의 스탠포드 대학과 카네기멜론 대학, 버클리 대학 등 유수의 소프트웨어 선진 대학교에서 진행되고 있으며, 아시아지역에서는 KAIST가 최초다.
2011.02.24
조회수 11629
40주년 개교기념식 행사 개최
세계 최고의 과학기술대학을 지향하는 KAIST가 불혹의 나이에 접어들었다. 우리학교는 16일 40주년 개교기념일을 맞아 서남표 총장을 비롯한 주요 보직자, 교직원, 학생 등이 참석한 가운데 오전 11시 교내 대강당에서 기념행사를 가졌다. 기념식에서는 학술, 창의강의, 우수강의, 국제협력, 연구 등 5개 부문 대상에 생명과학과 김은준 교수, 생명과학과 월튼 존스(Walton Jones) 교수, 인문사회과학과 아비가일 신(Abigail Shin) 교수, 물리학과 신성철 교수, 생명화학공학과 이상엽 교수를 각각 선정하고 시상했다. 수상자들은 상금 500만 원을 받는다. 특히, ‘신지식인상’을 받은 전산학과 송준화 교수는 스마트폰을 중심으로 모바일관련 서비스가 크게 변화할 것을 예상하고 이를 위해 독창적인 모바일 플랫폼인 오케스트레이터(Orchestrator)를 개발해 관심을 끌었다. 이 플랫폼은 구글의 안드로이드나 애플의 IOS와는 달리 스마트폰과 사람 및 공간간의 유기적인 연계를 동적으로 지원해 많은 분야에서 새로운 응용프로그램을 개발하고 서비스 할 수 있는 기반이 될 것이다. 한편, KAIST는 개교 40주년을 맞이해 엠블럼(Emblem)도 마련했다. 과학기술 분야에 대한민국을 대표하는 대학으로서 40주년을 맞이하여 세계로 나아가고자하는 의지와 세계적인 리더양성 기관으로써 리더, 시작, 희망을 나타내는 별의 모양을 통해 40주년을 나타내도록 했다. 또한, 과학적인 주재와 더불어 인간과 자연의 모티브를 통해 비주얼화 했다. 주된 키워드로는 리더십(Leadership), 프리미엄(Premium), 과학(Scientific), 인류(Humanity) 등을 담고 있다. KAIST는 개교 40주년을 맞아 오는 5월 9일부터 비전(Vision) 선포식을 시작으로 14일까지 다채로운 행사를 가질 예정이다.
2011.02.16
조회수 14919
민범기 교수, 높은 굴절률의 메타물질 구현
- 세계 최고 권위 『네이처』지 발표, “전자기파나 광파의 경로를 마음대로 제어하는 초소형 광학소자 개발 가능”- 국내 연구진이 자연계에 존재하지 않는 높은 굴절률*을 갖는 메타물질을 이론적으로 검증하고 이를 실험적으로 구현하는데 성공하였다. * 굴절률(index of refraction) : 서로 다른 매질의 경계면을 통과하는 파동이 굴절되는 정도 또는 투명한 매질로 빛이 진행할 때, 빛의 속도(광속) 이 줄어드는 비율 우리학교 민범기 교수(교신저자, 37세), 최무한 박사(제1저자, 39세) 및 이승훈 박사과정생(제1저자, 29세)의 주도 하에, 한국전자통신연구원(ETRI) 강광용 박사팀, KAIST 이용희 교수팀, 서울대 박남규 교수팀이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 일반연구자지원사업(신진연구)의 지원을 받아 수행되었다. 이번 연구결과는 세계 최고 권위의 과학 전문지인 ‘네이처(Nature)’지 2월 17일자에 게재되었는데, 특히 순수 국내연구진만으로 구성된 연구팀이 단독으로 발표한 이례적인 값진 연구성과로서 그 의미가 매우 크다. 또한 이 논문은 그 주에 발표된 논문 중에서 우수한 연구결과를 해당분야 전문가가 해설하는 ‘뉴스 앤드 뷰즈(News and Views)’에 선정되는 영예를 얻었다. 메타물질이란 기존에 물질의 정의를 완전히 뛰어넘는 혁신적인 개념으로서, 자연계에는 존재하지 않는 물성을 갖도록 고안된 물질의 통칭이다. 원자나 분자로 이루어진 자연계의 물질과는 달리, 메타물질의 단위 인공원자는 파장보다 훨씬 작은 인위적인 구조체로 이루어진다. 이러한 메타물질은 전자기파나 광파에 대한 물질의 물성을 인위적으로 마음대로 조절할 수 있다는 점에서 최근 전 세계 연구자들의 주목을 받고 있다. 일례로 광학투명망토 기술이나 음굴절률의 구현 등이 메타물질의 주된 연구 분야였으나, 이번 연구를 통하여 극한 고굴절률 메타물질이라는 새로운 영역을 개척하였다. 민범기 교수 연구팀은 분극율(分極率)이 매우 크면서도 반자성(反磁性)이 매우 약한 금속이면서 유전체(誘電體)인 메타물질을 독자적으로 설계․제작하여, 인위적인 값으로는 가장 높은 38.6에 달하는 굴절률을 세계 최초로 실증하였다. 이러한 연구결과는 음굴절률 메타물질의 영역을 넘어서 자연계에 존재하지 않는 매우 높은 굴절률(38.6)을 메타물질의 새로운 영역으로 포함시켰다는 점에서 의미가 크다. 민범기 교수는 “이번 연구는 향후 파장이하의 높은 해상도를 지닌 이미징 시스템이나, 전자기파 혹은 광파의 경로를 임의로 제어할 수 있는 전자기파나 광학소자 및 파장이하 규모의 초소형 광학소자를 개발하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다.
2011.02.16
조회수 18906
숲을 모방한 차세대 태양전지 기술 개발
- 산화아연 나노와이어 이용해 염료감응형 태양전지 효율 3~5배 향상 - 세계적 학술지‘나노 레터스(Nano Letters)’ 1월호 온라인 판 게재 우리나라 태양전지 연구개발 수준이 글로벌 경쟁력을 갖추게 됐다. 우리학교 기계공학과 고승환·성형진 교수팀이 숲을 모방한 산화아연 기능성 나노구조체를 만드는 기술을 개발하고, 이 기술을 염료감응형 태양전지에 적용해 에너지 변환효율을 세계 최고 수준으로 크게 향상시켰다. 염료감응형 태양전지(DSSC: Dye Sensitized Solar Cell)는 주로 산화티타늄(TiO2) 나노입자로 이루어진 무질서한 다공성 구조체를 전극 재료로 이용한다. 이 전극에서 생성된 전자가 다공성 구조체를 지나면서 생기는 정공-전자 재결합으로 인해 에너지 손실이 많았다. 연구팀은 자연계에서 무성한 나뭇가지로 나뭇잎이 햇빛을 효과적으로 흡수할 수 있도록 한 구조에 착안해, 산화아연(ZnO) 나노와이어로 합성된 ‘나노 나무’와 그들의 집합체인 ‘나노 숲’을 구현했다. 이 나노구조체를 이용해 광반응으로 생성된 전자의 손실을 크게 줄여 염료감응형 태양전지의 효율을 3~5배 향상시키는 데 성공했다. 또한, 이 구조는 염료감응형 태양전지에서 산화티타늄 나노다공성 구조체의 효율을 뛰어넘을 수 있다는 가능성도 세계 최초로 제시했다. 고승환 교수는“이번 신물질과 새로운 기능성 나노구조체 개발에 대한 연구로 태양전지 효율을 극대화해 이 분야에서 세계적 수준을 갖추게 됐다”며, “나노구조체가 광센서 디스플레이등의 다양한 전자기기의 성능향상의 연구에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단의 창의적 연구 진흥사업과 신진연구사업 지원을 받아 수행됐으며, 나노과학의 세계적 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’지 1월호 온라인 판에 게재됐다.
2011.01.31
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고감도 나노광학측정기술 개발
- 머리카락 단면적의 70만배 보다 작은 나노유체기술과 나노광학기술을 융합한 바이오분석기술.- 신약개발 및 신경질환 조기진단기술로 활용 기대. 우리학교 바이오및뇌공학과 정기훈 교수 연구팀이 소분자 생화합물 (small molecules) 검출을 위한 획기적인 고감도 나노광학측정기술을 개발했다. 소분자 생화합물은 분자량이 작은 생체내 분자들로 다양한 세포의 세포막을 드나들며 세포간의 신호전달 등에 큰 역할을 담당한다. 최근에는 제약업계에서도 소분자 생화합물을 이용한 신약 개발 관련 연구 및 개발에 큰 관심을 기울이고 있다. 그러나 이러한 소분자 생화합물은 대부분 특정 항원-항체 화학 결합반응을 유도하기 힘들어 기존에 많이 사용되는 형광이나 전기화학적인 방법으로 극소량을 분석하는데 어려움이 많았다. 정 교수 연구팀은 사람의 머리카락 단면적의 70만배 보다 작은 나노유체관내 유동특성을 이용해 나노몰(nM) 수준의 농도를 갖는 극미량의 소분자 생화합물의 농도를 국소적으로 증가시켰다. 이후 나노플라즈모닉 광학기술과 접목해 측정하는 빛의 세기를 1만배 이상 향상시켜, 별도의 생화학처리를 사용하지 않은 도파민(Dopamine)과 가바(GABA)와 같은 신경전달물질을 1초 이내에 구별하는 데 성공했다. 이 결과는 현존 세계 최고수준의 검출한계를 수백배 이상 향상시킨 기술로 평가받고 있다. 이번 연구결과는 앞으로 소분자 생화합물을 이용한 다양한 글로벌 신약개발은 물론, 알츠하이머병과 같은 퇴행성 신경질환의 조기진단 및 뇌기능 진단기술에 크게 기여할 수 있을 것이라 기대된다. 한편, 교육과학기술부가 지원하는 한국연구재단의 도약연구자지원사업과 한국생명공학연구원이 지원하는 오픈이노베이션사업의 일환으로 수행된 이번 연구는 오영재 박사과정 학생 주도하에 진행됐으며, 독일에서 발간되는 나노분야 국제저명학술지인 ‘스몰(Small)’지의 1월 17일자 표지논문으로 게재됐다.
2011.01.26
조회수 16051
유기발광다이오드 고효율 제조기술 개발
- 용액으로 제조해 값싸며, 대기 중에서 제조할 수 있는 OLED 길 열려 차세대 디스플레이로 각광받는 유기발광다이오드(OLED)의 제조공정이 크게 개선된다. 우리학교 기계공학과 양민양 교수팀은 대기 중에서도 쉽게 제조할 수 있는 고분자 유기발광다이오드를 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 음극이나 양극과 같은 금속 전극을 제외한 기능성 층(정공주입층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층)을 모두 액상으로 제조할 수 있도록 했다. 이 액상물질은 인쇄기술과 같은 용액공정을 적용할 수 있어 매우 저렴한 비용으로 제조가 가능할 것으로 기대된다. 기존 유기발광다이오드에는 LiF, CsF, Cs2CO3 등과 같은 알칼리․알칼리토금속을 포함하는 물질들이 전자주입층으로 구성돼 있다. 이 전자주입물질들이 음극과 발광층 사이에서 전자가 극복해야 할 전자주입장벽을 낮추어 발광효율을 높이는 역할을 하기 때문이다. 그러나 이 물질들은 대기 중에서 불안정할 뿐만 아니라 1nm(나노미터)정도의 초박막을 진공에서 증착을 통해 막을 입혀야 하기 때문에 대면적으로 얇은 층을 구현하기 어렵다. 또한, 아래층의 표면품질에 소자의 효율이 큰 영향을 받는다는 문제가 있어 모든 층을 용액공정으로 소자를 제조하는 데 어려움이 있었다. 양 교수팀은 5nm의 크기를 갖는 산화아연 나노입자 용액과 암모늄 이온용액을 통해 용액공정의 적용이 가능한 전자수송․주입 복합구조를 제시했다. 이들 용액은 알칼리․알칼리토금속을 전혀 포함하고 있지 않아 대기 중에서 안정해 모든 층을 용액공정으로 제조가 가능해졌다. 특히, 산화아연 나노입자층과 암모늄이온 복합층에 존재하는 암모늄 이온은 일정 이상의 전계를 가하면 발광층과 음극 사이에서 이온들이 전계에 따라 정렬해 계면쌍극자(interface dipole)를 형성한다. 이를 효과적으로 발광층과 음극사이의 전자주입 장벽을 낮추어 알칼리․알칼리 토금속을 사용하지 않음에 의해 발생하는 효율이 저감되는 문제를 극복해 발광효율 10cd/A와 휘도 50000cd/m2의 고성능을 구현했다. 한편, KAIST 양민양 교수와 윤홍석 박사과정 학생이 주도한 이번 연구결과는 권위 있는 학술지인 "어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)"지 12월 14일자 온라인 판에 게재됐고 현재 국내 및 국제 특허 출원 완료됐다. [그림1] 연구팀이 개발한 고휘도 고발광효율 유기발광다이오드
2011.01.25
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케미컬 커뮤니케이션즈 초청논문 게재
- 국내 과학자 중 KAIST 이효철․김상욱 교수, 유일하게 초청- “국내연구의 위상을 드높일 수 있는 발판 마련” 우리학교 화학과 이효철 교수와 신소재공학과 김상욱 교수가 영국왕립화학회에서 발간하는 화학분야 저명학술지 ‘케미컬 커뮤니케이션즈(Chemical Communications)’ 신진과학자 특집호에 1월 7일자로 초청논문을 게재했다. 케미컬 커뮤니케이션즈는 화학분야 3대 학술지로, 이번 특집호에서는 전세계적으로 이 분야에서 가장 선도적인 연구업적을 내고 있는 140여명의 신진과학자들을 초청했다. 이번호에는 세계적인 화학자들로 구성된 편집진의 엄격한 심사과정을 거쳐 선정한 신진과학자들의 초청논문이 소개됐다. 초청된 과학자 중 국내에서는 KAIST 이효철 교수와 김상욱 교수만이 유일하게 포함됐다. 이효철 교수는 이 초청 논문에서 인간의 근육에서 산소를 저장하는 역할을 하는 미오글로빈 단백질이 시간에 따라 어떻게 구조가 변하는지를 규명한 연구결과를 발표했다. 이 연구결과는 지난 2008년 네이처 자매지인 네이처 메서드(Nature Methods)지에 발표한 바 있는 ‘시간분해 용액상 엑스선 산란방법으로 인간의 혈액 속에서 산소 운반을 담당하는 헤모글로빈 단백질의 구조변화를 실시간으로 추적해 나가는 연구’를 더 작은 단백질에 적용한 경우다. 미오글로빈 단백질은 지난 수십 년 간 수많은 연구자들이 다양한 분광학적인 방법과 구조적인 분석방법을 통해 연구해 왔다. 이번 연구결과는 이전의 연구들에서 밝혀내지 못했던 구조적 변화를 수반하는 모든 반응동력학적 단계들을 규명해 냈다는 데 큰 의미가 있다. 이 결과를 바탕으로 앞으로 단백질의 구조변화를 실시간으로 탐색할 수 있게 되면 질병 관련 단백질 연구에 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대된다. 김상욱 교수는 탄소나노튜브에 생광물화(Biomineralization) 기술을 적용한 신개념 나노기술을 소개했다. 생광물화현상은 생물체가 자연계에서 조개껍질이나 진주와 같은 광물을 만들어내는 과정으로 지금까지는 단백질과 같은 유기물에서만 일어나며 기계적 강도가 약하고 전기가 통하지 않는 부도체만 합성할 수 있는 것으로 알려져 왔다. 김 교수는 유기물이 아닌 질소가 도핑된 탄소나노튜브에서도 생체석화현상이 일어날 수 있음을 처음으로 발견했으며, 이를 통해 손쉽게 나노미터 두께의 광물박막이 입혀진 신개념의 고기능성 나노복합재료를 합성할 수 있음을 보였다. 이러한 나노복합재료를 이용해 태양전지나 2차전지의 성능향상에 크게 기여할 것으로 예상된다. 우리학교 화학과 유룡 특훈교수는 “이번 초청논문을 계기로 우리나라가 충분한 연구경쟁력을 갖췄다는 것을 국내외에 알린 계기”라며 “앞으로 국내연구의 위상을 드높일 수 있는 발판을 마련했다”고 말했다.
2011.01.20
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인공 광합성 핵심기술 구현
- 메탄, 메탄올 등 친환경적인 석유 연료 및 꿈의 자원인 수소 생산 길 열어 - 에너지 환경 분야 저명 학술지 ‘ Energy & Environmental Science’ 1월호 온라인 판 게재 우리학교 강정구 교수 연구팀은 이중금속으로 구성된 다전자 광촉매 물질을 합성해 인공광합성 기술을 구현하는 데 성공했다. 이 연구결과는 에너지 환경분야의 저명한 학술지인 ‘에너지 앤 인바이런먼털 사이언스(Energy and Environmental Science)’지 온라인 판(Advance Article)에 지난 8일 게재됐다. 인공광합성 구현의 핵심기술은 물로 태양에너지의 대부분을 차지하고 있는 가시광 영역에서 효율적으로 양성자를 발생시키는 기술을 확보하는 것이다. 이 양성자는 지구 온난화의 주범인 이산화탄소와 반응해 메탄, 메탄올 등 친환경적인 석유연료를 만들 수 있다. 또한, 이 양성자 자체를 결합해 인류의 꿈의 자원인 수소 등을 효율적으로 생산할 수 있다. 기존의 다양한 광촉매 소재들은 태양에너지의 일부영역인 자외선 영역과 고가의 백금 조촉매를 사용할 경우에만 물로부터 양성자를 생성시키는 것이 가능했다. 그러나 태양광 중에서 가장 풍부한 가시광 영역에서는 거의 양성자를 생성할 수 없는 한계를 갖고 있었다. 강 교수팀은 타이테니늄 원자를 저가 산화물인 니켈 옥사이드 층상 구조에 니켈을 일부 치환시켜 이중금속으로 구성된 다전자 광촉매 물질을 합성하는 데 성공했다. 또한, 이중금속 다전자 층상 구조는 가시광 영역의 빛을 흡수할 수 있는 이종 금속의 한쪽 금속 전자가 기저상태에서 인접한 산소와 결합하고 있는 다른 쪽의 금속에 터널링을 통해서 전자 이동이 비가역적으로 이뤄져 가시광 태양빛을 효율적으로 흡수할 수 있다는 것을 확인했다. 이중금속 물산화 광촉매 물질은 태양광의 대부분을 차지하는 가시광 영역에서 효율적으로 물을 산화해 산소가 발생하는 것을 확인했다. 이를 통해 물로부터 산소 발생 후 물에는 양성자가 생성되게 된다. 이번 연구결과는 광반응에서 생성된 양성자와 지구온난화 등의 문제가 되는 이산화탄소와의 추가적인 광반응을 통해 메탄, 메탄올 등의 청정연료로 변환하는 기술로도 응용이 가능하다. 강 교수는 “이중금속 조합에 따른 전자구조의 디자인을 통해, 태양광 하에서 수소와 같은 청정에너지를 생산하는 기술로도 활용이 기대 된다”며“녹색성장의 기반 기술로 응용이 가능할 것으로 전망되어 궁극적으로는 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 저감 시킬 뿐만 아니라 자원화 해 석유 자원을 대체할 수 있는 길을 열어 놓았다는 데 큰 의의가 있다”고 밝혔다.
2011.01.19
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이인 교수 ‘미국항공우주학회’ 석학회원 선임
우리학교 항공우주공학전공 이인 교수가 2011 년 미국항공우주학회(AIAA ; American Institute for Aeronautics and Astronautics) 석학회원 (Fellow) 에 선임됐다. 이 교수는 항공우주구조, 복합재료 및 스마트구조의 해석 및 설계의 권위자로 그 동안 한국항공우주학회장 및 한국복합재료학회장, 나로호 발사 조사위원회 위원장 등을 역임했다. 한편, AIAA 는 전세계 160 여 개 국가에 회원을 두고 있는 세계 최대 및 최고의 학회로 회원 가운데 업적이 뛰어난 최상위 0.08 % 정도의 회원만을 매년 석학회원 (Fellow) 으로 선임한다.
2011.01.07
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