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김도경 교수, 탄화규소 세라믹 신소재의 특성 나타나는 근원 밝혀냈다.
- 美 화학회 나노레터스(Nano Letters)온라인판 최근호 발표- 고성능 세라믹 신소재 개발의 새로운 전기 마련 우리학교 신소재공학과 김도경(金渡炅, 49세, 입학본부장) 교수가 美 UC버클리대 리치(R. O. Ritchie) 교수 연구팀과 공동으로 희토류(비금속 미량원소)가 첨가된 탄화규소 세라믹 신소재에서 나노 스케일(수준, 단위) 인성(靭性, 깨지지 않는 성질)이 나타나는 근본 원인을 밝혀냈다. 金 교수 연구팀의 이번 연구 결과는 나노분야 최고 권위 국제학술지인 미국화학회 발행 "나노 레터스(Nano Letters)" 온라인판 최근호(9월호)에 발표됐다. 초고온에서 작동 가능한 터빈날개의 개발을 위해서는 기존의 초합금보다 훨씬 높은 온도에서 작동 가능한 신소재가 필수적이다. 이 신소재는 차세대 고효율 발전 및 초고속 비행체에 적용이 기대되고 있는데, 지난 30년 동안 질화규소 및 탄화규소 세라믹 신소재가 각국의 연구자들에 의해 지속적으로 연구 개발되고 있다. 이들 신소재의 제작에는 희토류 산화물의 첨가가 필수적인 것으로 알려져 있다. 희토류는 일반적으로 깨지기 쉬운 성질을 나타내는 세라믹 소재의 단점을 보완하여 특별히 높은 인성을 나타낼 수 있게 하며, 이는 신소재의 신뢰성을 높이는데 결정적 기여를 했다. 그러나, 희토류의 인성강화에 대한 궁극적인 근본 원리는 최근까지 미지수로 남아있어 고성능 세라믹 신소재의 발전을 가로 막고 있었다. 金 교수와 리치 교수 연구팀은 고성능 전자현미경내에서 세라믹 내에 나노스케일의 균열을 생성시키는데 성공했으며, 그 균열의 주위를 원자레벨의 이미징기법을 이용하여 원자들의 배열과 화학성분의 분포를 찾아냈다. 이 결과들을 바탕으로 서로 다른 특성을 가진 소재간의 경계인 나노계면에서 균열의 전파를 예측함으로써 세라믹 신소재의 인성이 나타나는 근본원인을 밝히는 성과를 거뒀다. 이 연구결과를 통해 인성이 나타나는 근본원인을 밝혀냈음은 물론이고, 희토류의 종류에 따라서 세라믹 신소재의 인성특성이 다르게 나타나는 현상을 정확히 예측할 수 있게 됨으로써 고성능 세라믹 신소재를 이용한 터빈 날개 개발에의 적용을 보다 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. <용어설명>희토류(稀土類, Rare Earth): 지구상에 아주 희귀한 원소로, 화학적으로 매우 안정되면서도 열을 잘 전달하는 성질이 있다. 광학유리·전자제품 등 첨단산업의 소재로 활용된다. 주로 디스플레이 원료와 미사일 유도장치, 화학반응 촉매제에 사용된다.
2008.10.08
조회수 16113
신소재공학과 이기원씨, IEEE "최우수학생논문상" 수상
KAIST 박사과정 이기원씨 전자부품기술학회‘최우수학생논문상’수상 KAIST(총장 서남표) 소재공학과 박사과정에 재학중인 이기원(李技元, 25, 지도교수 백경욱)씨가 최근 미국 리노에서 열린 2007 ‘전자부품기술학회(Electronic Components and Technology Conference)’에서 최우수학생논문상인 ’모토롤라 펠로우쉽 상 (Motorola Fellowship Award)’을 수상했다. 李씨는 초음파를 이용한 이방성 전도 필름의 접합 공정에 대한 논문으로 이 상을 수상했는데, 평판 디스플레이나 휴대폰 모듈 등에 적용되는 접속 재료인 이방성 전도 필름의 새로운 공정 개발에 관한 내용이다. 기존의 고온 열압착 공정 대신 상온에서 초음파를 인가하는 새로운 방법으로 10초이상 걸리던 공정 시간을 3초까지 줄일 수 있는 혁신적인 연구 결과로 평가되었다. 李씨가 수상한 최우수학생논문상은 국제전기전자기술자협회(IEEE Components, Packaging and Manufacturing Technology Society)의 심사에 의해 선정되며, 수상자에게는 모토롤라사에서 특별장학금이 지원된다. 올해로 57회를 맞이하고 있는 전자부품기술학회(Electronic Components and Technology Conference)는 매년 세계 각국에서 1000명 이상이 참가하여 300편 이상의 논문이 발표되는 세계 최고 수준의 전자 패키징 관련 학회다.
2007.06.25
조회수 20144
IEEE 젊은 우수공학자상 선정, 순수국내파 한국인
- 순수국내파 한국인 처음으로 IEEE 젊은 우수공학자상 선정KAIST에서 학사과정부터 박사학위를 밟은 순수 국내파 임명진(34)박사가 한국인으로는 처음으로 국제 전기전자공학회(IEEE) 산하 전자 부품· 패키징·제조기술학회(CPMT Society)가 수여하는 ‘2007 젊은 우수 공학자상’ 수상자로 선정됐다. 2001년 KAIST 신소재 공학과에서 박사학위를 받은 임 박사는 SCI(과학논문 인용색인)급 국제 저널에 논문 28편, 국제 특허 등록 12건 등 탁월한 연구성과를 인정 받았다. 또 미국 마르퀴즈 후즈후사가 발간하는 세계인명사전, 차세대 리더사전, 아시아인명사전과 영국 국제인명센터가 발간하는 ‘21세기 위대한 지성 2000인’, ‘21세기 성취상’에 이름을 올리기도 했다. IEEE CPMT 소사이어티는 1996년부터 전자 부품, 패키징 및 제조 기술 관련 공학 분야에서 활동하고 있는 전세계 35세 이하의 과학자, 공학자를 대상으로 논문 및 특허 실적과 학회 활동, 학계 기여도 등 연구 업적을 평가해 매년 1명을 선정해 젊은 우수 공학자상을 주고 있다. 임박사는 현재 미국 조지아 공대에서 박사후 연구원 과정을 밟고 있다.
2007.06.13
조회수 18008
KAIST-(주)하이닉스반도체 공동 인력 양성
- 반도체 고급인력양성을 위한 산학 프로그램 공동 운영 - 현장중심 교육, 연구를 위한 정기적 상호 인력교류 KAIST(총장 서남표) 신소재공학과와 (주)하이닉스반도체가 지난 6일(수)‘산학공동사업단’운영 협약을 체결했다. 양 기관은 20-30나노미터급 차세대 반도체의 신소재 및 공정기술을 개발하는데 필요한 ‘반도체 고급인력양성 프로그램’ 1단계 사업을 2007년부터 4년간 공동 추진키로 합의했다. KAIST는 (주)하이닉스반도체의 요구를 반영한 연구주제 설정과 강의 개설을 통해 이론과 기술을 겸비한 창의적 반도체고급인력을 양성할 계획이며, 현장 적응 능력을 향상시키기 위해 하이닉스 반도체와 정기적인 인적 교류를 추진한다. (주)하이닉스반도체는 적극적으로 연구에 참여하고 연구비, 교육비, 고가장비를 지원하다. 또한 소속 연구원을 KAIST 겸임교수로 파견, 연구에 참여하는 박사과정 학생을 직접 지도하여 현장중심 교육을 돕는다.
2006.12.08
조회수 13215
신소재공학과 박종욱 교수팀, 신소재 이용 전기화학식 이산화탄소 계측기 개발
공기중 산화물 이용, 옥외의 열악한 환경에서도 사용 가능 기존 광학방식보다 가격 저렴, 정확한 이산화탄소 농도 측정 습도에 영향 적게 받아 농산물 재배 등에 광범위하게 활용 대덕밸리 창업경진대회 금상, 대한민국창업대전 국무총리상 수상 신소재공학과 박종욱(朴鍾郁, 50) 교수팀이 자체 개발한 신소재를 이용, 전기화학식 이산화탄소 계측기를 개발하는데 성공했다. 이 계측기는 대기 중에 있는 이산화탄소와 선택적으로 반응하는 신소재(전극 보조물질)를 이용, 전기 화학 반응으로 발생하는 전압 상태를 이산화탄소 농도(ppm)로 환산하는 독창적인 원리를 적용했다. 기존의 이산화탄소 계측기는 이산화탄소가 특정 파장(4.26㎛)의 적외선만을 흡수하는 성질을 이용하여 적외선의 흡수 정도를 측정하는 엔디아이알(NDIR / Non-Dispersive Infra red) 광학방식이 주로 사용되었다. 그러나 이 방식은 민감한 광학측정계가 오염에 취약해 옥외의 열악한 환경에서는 사용하기 어려웠으며, 고가로 인하여 대중적인 사용에도 제한이 있었다. 朴 교수팀이 개발한 이 계측기는 공기 중의 산화물을 이용하기 때문에 옥외의 열악한 환경(상대습도 90%)에서도 사용이 가능하며, 광학방식에 비해 가격이 저렴하고, 이산화탄소 농도를 정확히 측정할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 간단한 부품의 교환만으로 측정 센서의 교정이 가능해 기존 계측기의 정기적이고 복잡한 측정 센서 교정과정을 대폭 개선했을 뿐만 아니라 초미세 화학공정, 나노 공정에 활용 가능성을 열었다. 이산화탄소 가스는 지구의 온실효과를 유발하는 주범이기 때문에 교토 의정서를 기초로 최근 세계 각국은 이산화탄소세를 신설하여 이산화탄소 총배출량을 규제하고 있다. 반면, 이산화탄소는 농식물 생식 작용과 밀접한 관계가 있어 이산화탄소의 양을 적절히 조절하면 농작물의 질이나 생산성을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 장점도 가지고 있다. 예로서 버섯재배의 경우 800-1200 ppm의 이산화탄소를 유지시킬 경우 버섯의 질이나 생산성이 좋아지는 것으로 보고되고 있다. 또한 최근 실내 공기의 질에 대한 인식이 점차 높아지면서 올해부터 우리나라도 빌딩 관리법에 의한 빌딩 내 이산화탄소 양을 1000ppm 이하로 낮추도록 규제하고 있다. 그러나 과도한 환기는 에너지의 낭비를 가져오기 때문에 여러 사람들이 모이는 공공장소나 학교 교실에 이산화탄소 계측기를 설치하여 실내 환기시스템을 효율적으로 운영하는 것이 필요하다. 朴 교수는 “대기오염감시나 실내공기청정화, 농작물 관리 등을 위하여 이산화탄소 계측기 수요가 급속하게 늘고 있으나 수입에만 의존하고 있어 국산화가 시급하다.”며 “이번에 개발한 전기화학식 이산화탄소 계측기는 기존 광방식에 비해 습도에 영향을 거의 받지 않아 농산물 재배 등에 광범위하게 활용될 수 있을 것이다.”고 말했다. 이 이산화탄소 계측기는 대덕 밸리 창업경진대회에서 금상을, 2005 대한민국 창업대전에서 국무총리상을 수상한 바 있다. 현재 국내 특허를 출원한 이 제품의 양산을 위한 실험실 창업을 추진 중에 있다.
2006.01.06
조회수 18598
수소박사 이재영 교수 정년퇴임(8.31 화)
‘수소박사’로 불리우고 있는 KAIST 신소재공학과 이재영(李在英) 석좌교수가 31일(화) 정년퇴임한다. 李 교수는 KAIST(당시 한국과학원) 설립초기인 1973년 신소재공학과(당시 재료공학과) 전임교수로 부임, 이후 32년간 박사 50명과 석사 97명 등의 후학을 양성했다. 또한 국외 학술논문 283편, 국제학술회의 111편 발표 등을 비롯하여 국내외에 총 478편의 논문을 발표하며 왕성한 연구활동을 펼쳐왔다. SCI논문 283편이 총 2345회 인용되었고, 이 중 대표 논문 10편에서 457회가 인용되는 등 신소재공학 분야의 세계적 학자로 이름을 높였다. 특히 李 교수는 금속 재료상에서 수소의 확산 특징과 결합 에너지량을 측정할 수 있는 ‘수소열분석법’을 확립, 세계 학계에서도 권위를 인정받고 있는 ‘수소박사’다. 2001년 한국공학상, 과학기술훈장 웅비장을 수상했으며, 1994년 한국과학기술한림원 창립.종신회원, 2002년 세계과학기술한림원 종신회원 등을 역임하고 있다. 李 교수는 평소 “저에게 연구는 취미와도 같은 것입니다. 즐거운 일을 직업으로 삼을 수 있다는 게 행복이지요. 카이스트의 우수한 학생들과 함께 연구에 몰두할 수 있어 행복합니다”라는 말을 자주 했으며, 좋은 아이디어를 내주고 같이 노력한 젊은 후학들에게 뭔가 남겨주어야 한다는 자세로 학생들을 지도했다. 정년퇴임식은 31일(화) 오후 4시, 응용공학동 공동강의실에서 있을 예정이며, 이 자리에서 명예교수에 추대된다.
2004.08.31
조회수 19406
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