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뼈 형성 모방, 고성능 리튬전지 소재 개발
- 재료분야 세계적 학술지 Advanced Materials지 온라인판 게재- 리튬이차전지, 차세대 유․무기 나노복합소재 개발에 응용 가능해
우리학교 신소재공학과 강기석(35세) 교수팀과 박찬범(41세) 교수팀이 뼈의 형성 과정을 모방해 우수한 나노구조를 갖는 ‘리튬이차전지용 전극소재 합성을 위한 원천기술개발’에 성공했다고 22일 밝혔다.
뼈는 자연계에 존재하는 대표적인 나노복합소재로써 콜라겐이라는 단백질 섬유를 따라 칼슘인산염 나노결정이 생성․성장함으로써 생성된다.연구팀은 이러한 자연현상을 모방해 차세대 고안전성 리튬전지용 양극소재인 철인산염을 나노튜브 형태로 합성하는 데 성공했다.
리튬이차전지의 성능을 향상시키기 위해서는 에너지를 저장하거나 방출하기 위한 리튬의 빠른 이동이 필수적이다. 이를 위해 전극소재의 구조를 나노화하게 되면 표면적이 넓어지고 리튬의 확산에 필요한 거리가 짧아지기 때문에 보다 효과적으로 에너지를 저장하거나 방출할 수 있다.
이 기술의 핵심은 3차원 나노 구조를 갖는 생체재료 위에 철인산염을 균일하게 성장시킨 후 생체재료를 효과적 제거해 나노튜브구조를 얻는 것이다.
연구팀은 간단한 단백질의 일종인 펩타이드의 자기조립공정을 이용해 콜라겐 섬유와 유사한 구조 및 물성을 지니는 단백질 나노섬유를 합성한 뒤, 철 이온과 인산이온의 수용액상 침착반응을 이용해 단백질 나노섬유를 철인산염으로 균일하게 코팅했다.
이후 열처리를 통해 펩타이드 나노섬유를 탄화시키면, 내벽이 전도성 탄소층으로 코팅된 철인산염 나노튜브를 얻을 수 있었다 (그림).
연구팀은 철인산염 나노튜브가 차세대 리튬이차전지 전극소재로써 매우 우수한 특성을 가짐을 확인했다.
이번 연구는 생체재료분야와 리튬전지분야의 융합연구를 통해 이뤄졌으며, 기술적인 돌파구가 필요한 리튬전지개발에 이러한 접근방식이 새로운 해결방안이 될 수 있다는 가능성을 제시한 우수한 연구사례로 평가받고 있다.
이 기술을 이용하면 철인산염 외에 각종 다른 기능성 소재 개발에 응용이 가능해 리튬이차전지 뿐만 아니라 차세대 유․무기 나노복합소재 개발이 기여할 것으로 예상된다.
한편, 이번 연구결과는 재료분야 세계적 학술지 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials) 12월 21일자 온라인판에 실렸다. 또한, 그 중요성을 인정받아 ‘네이처 퍼블리싱 그룹(Nature Publishing Group)’ 아시아 판에도 소개됐다.
2010.12.22
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2010 EEWS 녹색기술 연구과제 확정
우리학교는 2010년도 EEWS 7대 주력과제를 포함해 총27개의 EEWS 연구과제를 선정, 지원하기로 했다. EEWS(Energy, Environment, Water, and Sustainability)란 에너지 고갈, 환경 오염과 기후변화, 물부족 및 지속가능한 성장 등 21세기 인류가 직면하고 있는 문제들을 해결하는 노력으로, 카이스트가 2008년부터 EEWS기획단을 구성하여 집중 연구하고 있는 분야를 뜻하며, 국가 녹색성장 및 녹색기술에 대응된다.
EEWS기획단은 2009년 10개 연구분야에서 24개 연구과제를 지원해 특허출원 28건, 특허 등록 6건, SCI급 논문 57편 발표 등의 성과를 거둔 바 있다.올해에는 지난해 과제의 성과와 중요성을 평가하여 7개 과제를 주력과제 (Flagship Project : ▲유연한 리튬전지 ▲안전한 핵연료 재사용 ▲고효율 바이오부탄올 ▲액체연료형 고체산화물 연료전지 ▲한국형 LED 조명 ▲인공광합성 ▲나노유기태양전지)로 선정하였으며, 신규 과제 9개(▲에너지절약형 담수화시스템 ▲ 초박막실리콘 태양전지 외 7개 과제)등 총 27의 연구과제를 지원하기로 했다.
EEWS기획단(단장 이재규)은 산발적이고 소규모인 개별 연구프로젝트를 전략적으로 기획 연계함으로써 대형 융합과제를 발굴, 새로운 과학영역 창조 및 대한민국 녹색산업의 핵심 원동력을 발굴하고 있다. 선정된 모든 과제는 EEWS국제워크숍(9월)과 중간평가(7~8월) 및 최종평가(익년 1월) 등 면밀한 평가를 통해 매년 성과물을 발표하고 있다.
EEWS기획단은 EEWS최고전략과정을 통해 최고경영자들에게 녹색성장 기술과 산업화 기법을 전수하여 연구결과를 사업화로 연결하고 있다. 2010년 상반기에 수강중인 제2기에는 유경선 유진그룹회장이 동기회장을 맡고 있으며, 신상훈 신한지주사장, 정회훈 DFJ Athena Korea 사장, 녹색성장위원회 김재정 국장 등 우리나라 녹색산업, 금융, 정책의 지도자들이 녹색성장시대를 토론하며 대비하고 있다. 또한 EEWS대학원을 통해 석,박사 전문기술인력을 양성중이며, 기후변화 정책에 관한 MBA를 배출하고 있다.
[그림 : 7대 기획과제 중 하나인 ‘유연한 리튬전지’는 의학적 사용은 물론 휴대가능하며 마음대로 접을 수 있는 전자기기 개발에 필수요소이다]
2010.04.14
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맥쿼리와 MOU 체결
- 온라인전기자동차와 모바일하버 사업 상용화의 전략적 자문 위해
우리대학은 온라인전기자동차(OLEV)와 모바일하버(MH) 사업의 상용화를 위한 전략적 자문을 위해 세계적 금융자문 전문회사인 신한맥쿼리금융자문주식회사(이하, ‘맥쿼리‘)와 MOU를 체결한다.
맥쿼리와 10월 21일(수) 서남표 KAIST 총장과 존 워커(John Walker) 한국맥쿼리그룹 회장, 황우곤 신한맥쿼리금융자문주식회사 대표 등이 참석한 가운데 한국맥쿼리 본사 3층 대회의실에서 ‘온라인전기자동차 및 모바일하버 프로젝트 상용화관련 MOU 체결식’을 갖고 KAIST가 추진중인 국가프로젝트 사업을 위한 전략적 자문에 나서기로 했다.
협약의 주요내용은 온라인전기자동차와 모바일하버 사업의 조기 상용화를 위한 필요재원 모집, 해외진출 및 국내외 투자자 유치를 위한 두 사업의 기초재무분석과 사업성 분석 그리고 이에 따른 전략적 자문 등이다.
서 총장은 “이번 산학협력은 국가적 프로젝트 사업의 성공적인 추진을 위해서 반드시 필요하다”면서 “맥쿼리의 자문을 통해 투자자유치와 두 사업의 해외진출 등에 큰 도움이 될 것으로 기대한다”라고 밝혔다.
존 워커 한국 맥쿼리그룹 회장은 “KAIST의 선진기술을 상용화 하는데 협력하게 되어 매우 기쁘게 생각하며 온라인전기자동차 및 모바일하버 프로젝트는 새로운 인프라스트럭쳐시대 및 녹색성장에 부합하는 것으로 맥쿼리의 다양한 글로벌 시장에서의 경험과 금융 기술을 통해 한국은 물론 세계시장으로 확장하는데 기여할 수 있기를 희망한다” 고 덧붙였다.
2009.10.21
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생명화공과 양승만 교수 경암학술상 수상
우리학교 생명화학공학과의 양승만 교수가 경암교육문화재단이 수여하는 제5회 학술상 공학부문에 선정됐다. 경암재단은 부산 향토기업인 태양그룹 송금조 회장이 사재 1천억원을 털어 2004년 설립한 재단이다. 호암상, 청암상, 인촌상에 이어 국내 최대주순의 상금을 수여한다.
제5회 경암학술상 수상자는 총 5명으로 우리학교 생명화학공학과의 양승만 교수가 공학부문에 선정됐으며, 이 밖에도, 인문.사회부문 김경만 교수, 자연과학 부문 노태원 서울대 교수, 생명과학 부문 김영준 연세대 교수, 예술 부문 피아니스트 백건우 씨 등이 선정됐다. 수상자들에게는 각각 1억 원의 상금이 수여되며 시상식은 11월 6일 부산에서 열릴 예정이다.
양 교수는 다양한 기능을 갖춘 양자점, 반도체, 전이금속, 합성수지로 구성된 콜로이드 제조와 분산계의 제어 및 자기조립을 유도하는 콜로이드 입자 사이의 상호 작용에 대한 연구를 바탕으로 많은 양의 정보를 처리할 수 있는 프로토타입의 광 바이오 기능성 광자결정 구조체를 개발해 상을 수상하게 됐다.
2009.09.22
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정몽헌우리별연구동 및 최순달세미나실 명명식 개최
- 1997년 故 정몽헌 회장, 34억원 기부로 우리별연구동 건립 기증 - 최순달 박사, 인공위성연구센터 최초설립, 우주개발사업 큰 공헌
우리학교는 우주분야 연구에 크게 공헌한 故 정몽헌(鄭夢憲) 회장과 최순달(崔順達, 77) 박사의 업적을 기리기 위해 ‘정몽헌 우리별연구동’ 및 ‘최순달 세미나실’ 명명식을 오는 11일(월) 11시 30분 KAIST 인공위성연구센터에서 거행했다.
이날 명명식은 우리별 1호 발사(1992년 8월 11일) 16주년과 故 정몽헌 회장의 타계 5주기에 맞춰 거행돼 더욱 뜻 깊은 자리가 됐다.
故 정몽헌 회장은 지난 1997년, KAIST인공위성연구센터의 첨단핵심우주기술 연구와 우주개발분야 인력양성 비전에 공감, 34억원을 지원하여 우리별 연구동을 건립하고 KAIST에 기증했다.
최순달 박사(현 대덕대 학장)는 지난 1989년 KAIST인공위성연구센터를 설립하고, 초대 소장을 역임했다. KAIST인공위성연구센터는 한국최초의 인공위성인 우리별 1호를 발사한 이후 연이어 우리별 2호(1993), 3호(1999)와 과학기술위성 1호(2003)를 성공적으로 발사한 명실공히 우리나라 인공위성의 메카로 볼 수 있다.
서남표 총장은 “故 정몽헌 회장은 우리별연구동을 KAIST에 기증하여 우리나라 인공위성 탄생에 큰 공헌을 하셨고, 최순달 박사는 인공위성기술의 불모지였던 우리나라에 관련 연구의 필요성을 역설하고, 비전을 제시한 한국 인공위성의 아버지다.”며, “앞으로도 현대그룹과 KAIST가 더욱 긴밀히 협력하여 한국의 미래를 이끌 우수 인재배출에 서로 힘을 모았으면 좋겠다”고 말했다.
이날 행사에는 현정은(玄貞恩) 현대그룹 회장을 비롯한 현대그룹 사장단 30여명, 박성효(朴城孝) 대전광역시장, 한국최초 우주인인 이소연(李素姸) 박사, 서남표 KAIST 총장을 비롯한 주요보직자 등 총 150여명이 참석했다.
2008.08.08
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이흔 교수, 경암학술상 수상자 선정
우리 학교 생명화학공학과 이흔(李琿, 54)교수가 경암교육문화재단(이사장 송금조)이 수여하는 경암학술상 공학분야 수상자로 선정됐다.
이흔 교수는 미래 에너지의 양대 축으로 세계적 관심사로 떠오르고 있는 가스 하이드레이트와 수소 에너지를 개발하기 위한 핵심 개념과 기술을 최초로 제시했다는 점을 인정받았다.
경암학술상은 부산 주방기기 제조업체인 태양그룹 경암 송금조 회장이 사회환원으로 기증한 전 재산 1000억원을 토대로 설립된 경암교육문화재단이 2005년부터 해마다 전공 분야에서 발군의 업적을 이뤄 사회 공동선에 기여한 학자 및 예술가들을 뽑아 시상하는 상이다. 시상식은 오는 11월 2일 부산 해운대 누리마루APEC 하우스에서 열리며, 수상자는 1억원씩의 상금과 상패를 받는다.
<연구성과 관련 보도자료 외> 번호 110 2005-04-07 "이흔 교수, 얼음 입자내 수소 저장메커니즘 세계최초 규명"번호 241 2007-08-17 ‘이흔 교수, 온난화가스와 에너지가스 맞교환 원리 규명’
2007.10.25
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