%EC%97%B0%EA%B5%AC%EC%A4%91%EC%8B%AC
-
과학기술정책대학원, 동아시아연구중심대학 R&D 정책 워크숍 개최
우리 대학 과학기술정책대학원은 '불평등 시대 포용적 성장을 위한 책임있는 과학기술혁신'이라는 주제로 지난 3, 4일 '동아시아연구중심대학(AEARU) R&D 정책 워크숍'을 개최했다.
KAIST, 서울대, 북경대, 홍콩과기대, 교토대, 오사카대, 동경공업대(TiTech) 등 동아시아 유수 대학 20명의 대학원생이 참가한 동 워크샵에서는 일본 정부의 신성장 정책, 중국의 도시-농촌 이주 문제로 인한 불평등 문제, 저개발국의 ICT를 활용한 포용적 금융 혁신, 기회 균등과 교육 혁신 정책 등 최근 아시아 지역의 급증하는 빈부격차와 불평등 문제에 당면해 과학기술이 추구해야할 가치와 연구개발 전략에 대한 발표와 열띤
토론이 이뤄졌다.
특히 올해 참가한 대학원생들은 정책학, 경제학, 교육학 등 인문사회과학과 기계공학, 재료공학, 건축학, 농업학 등 이공학 다양한 분야 전공자로 구성되어, 로봇/AI/빅데이터/블록체인 등 4차 산업혁명 핵심 기술 개발에 있어 책임있는 혁신(responsible innovation)에 관해 다학제적으로 풍성한 논의를 펼쳤다.
또한 이틀간 일정 중 우리나라 최초의 정부출연연구소인 한국과학기술연구원(KIST)과 우리나라의 대표적 과학기술정책 연구기관인 과학기술정책연구원(STEPI)을 방문하여 한국의 과학기술 기반 근대화 경험을 소개받고 최근 한국을 비롯한 동아시아 주요국의 과학기술정책 이슈에 대한 토론을 벌였다.
과학기술정책대학원은 앞으로도 동아시아 유수 대학의 대학원생을 초청하여 4차 산업혁명 시대 포용적 혁신을 위한 동아시아연구중심대학의 연구개발정책에 관한 워크샵을 정기적으로 개최하고, 관련 정책 개발 및 학생교류 활동을 지속해나갈 예정이다.
2017.11.07 조회수 17191 -
15일 ‘세계연구중심대학 총장회의’ 개최
연구대학의 역할을 새롭게 모색하고 과학기술 기반의 창조적 경제 모델을 논의하기 위해 전 세계 연구중심대학 총장들이 서울에 모인다.
KAIST는 15일 오전 9시 서울 웨스틴조선호텔 그랜드볼룸에서 ‘2013 세계연구중심대학 총장회의(2013 International Presidential Forum on Global Research Universities) ’를 개최한다
올해로 6회째 개최하는 이번 총장회의에는 미국 UC 어바인, 스위스 로잔공대, 독일 베를린공대, 이스라엘 공대, 일본 동경공대, 캐나다 워털루 대학 등 30개국 60여개 대학에서 120여명의 총장 ‧부총장 급 인사가 참여한다.
‘연구대학의 역할과 책임 : 지식창조 ‧ 기술이전 ‧ 기업가정신’을 주제로 개최되는 이번 회의는 ▲지식창조에 있어 대학의 역할 ▲기업가 정신과 대학주도의 기술이전 ▲고등교육과 전략적 지식창조 등 3개 세션으로 나눠 진행된다.
회의는 강성모 총장의 개회사에 이어 경제부총리를 역임한 강경식 국가경영전략연구원 이사장과 이상목 미래창조과학부 1차관의 축사 순으로 진행된다.
첫 기조연설자로 나선 패트릭 애비셔(Patrick Aebischer) 스위스 로잔공대 총장은 ‘디지털 과학시대에서 신지식 창조’ 에 관한 주제발표에서 공개 온라인 연구(Massive Open Online Research)와 빅 데이터 연구가 대학의 미래 연구방향을 크게 변화 시킬 것이라는 점에 대해 발표한다.
이어 마이클 드레이크(Michael Drake) UC 어바인 총장이‘혁신엔진으로서의 대학’에 관한 주제발표에서 대학에서 나온 기초와 응용연구를 잘 활용하는 국가가 경제적‧기술적 진보를 이룬다는 점을 역설 할 예정이다.
이밖에 요르크 스타인바흐(Jorg Steinbach)독일 베를린 공과대학 총장은 ‘최근 10년간 독일과 베를린 공대에서의 기업가 정신의 진보’ 에 관한 주제 강연에서 독일 대학들이 대학 경쟁력 강화 방안으로 기업가정신의 중요성을 인식하기 시작했다는 점을 설명할 예정이다.
강성모 KAIST 총장은 “연구대학은 국가의 지속가능한 경제성장을 위해 중요성이 점점 높아지고 있다”라며 “대학은 자신이 속한 사회의 발전과 전 지구적 문제 해결을 위해 어떻게 지식을 창조하고 활용할 것인가를 끝임 없이 고민해야 할 것” 이라고 말했다.
강 총장은 또 “이번 총장회의는 세계 유수기관들이 모여 새로운 지식을 창출하는 방법을 모색하는 자리로 산업계 ‧ 기업 ‧ 정부의 생산적인 협력모델이 무엇인지를 찾는 소중한 기회가 될 것“이라고 설명했다.
이번 총장회의는 미래창조과학부, 사우디 아람코, 삼성중공업, S-Oil, 엘스비어, 톰슨로이터가 후원한다.끝.
2013.10.13 조회수 13658 -
산학협력단, 상복 터졌다
- 창업보육센터․기술사업화센터와 입주기업 수상 잇따라 -
우리 학교 산학협력단과 입주기업이 최근 들어 각종 대회에서 연이어 입상하면서 상복이 터지고 있다.
우리 대학 산학협력단 산하 창업보육센터(센터장 윤준호)는 한국창업보육협회가 지난 11월 270여개 대학 창업보육센터를 대상으로 연 ‘신규 사업 경진대회’에서 영예의 대상인 중소기업청장 상을 받는다.
부상으로 200만원의 상금은 물론 내년 11월 중국 상하이에서 열리는 ‘2013 아시아창업보육협회(AABI) 총회’에 무료로 참가하는 특전도 함께 받는다.
윤준호 센터장은 창업보육센터의 이 같은 성과에 대해 “E5-KAIST, 창업동아리, Velocity 등 단계별로 특화된 학생 및 입주기업 지원프로그램과 입주기업에 대한 공정하고도 객관적인 외부 심사운영, 다양한 창업보육시스템에 대해 높은 평가를 받았기 때문”이라고 설명했다.
윤 센터장은 또 “유럽비즈니스네트워크(EBN) 소프트랜딩클럽 프로그램은 물론 아시아연구중심대학 컨소시엄 등에 참여하는 등 관련 벤처 및 입주기업들의 해외시장 진출을 위한 글로벌 네트워크 구축에 대한 노력도 인정받은 것”이라고 덧붙였다.
창업보육센터 외에 입주기업인 ㈜미승산업(대표 정석준)도 최근 행정안전부가 주최하고 한국화장실협회가 주관한 "2012 녹색화장실문화대상"에서 기업부문 최우수상을 수상했다.
이 회사는 양변기의 물소비량을 90% 이상 절약할 수 있는 초절수형 양변기를 개발, 공급하는 업체인데 국내외 특허 등록을 통해 제품 경쟁력을 확보하고 있으며, 베트남과 대만에 수출계약을 앞두고 있는 등 해외시장 진출에 주력하고 있다.
아울러 지난 11월 29일 개최된 ‘2012 대한민국 벤처창업대전’에서는 정부포상 명단에 미래큐브 등 입주기업 및 졸업기업 4개가 동시에 이름을 올렸다.
고효율 저전력 LED 디스플레이를 개발하는 입주기업 ㈜미래큐브(대표 홍성미)는 미국, 독일, 스페인 등 해외수출을 통해 전액 매출을 달성하고 있는 공적을 인정받아 지식경제부장관 표창을 받았다. ㈜블루앤(대표 이청호)은 기능성 음이온 LED 기술 개발 등 기술혁신을 통한 국가경쟁력 강화에 기여한 공로로 중기청장 표창을 받았고 졸업기업인 ㈜나노시스템(대표 이형석)과 (주)한국터보기계(대표: 이헌석)은 각각 국무총리 표창과 지식경제부장관상을 수상했다.
이밖에 산학협력단 산하의 기술사업화센터에서도 수상이 잇따르고 있다. 우선 김희태(51) 센터장이 6일 열린 ‘2012 대한민국기술대상 시상식’에서 기술사업화 유공자로 선정돼 지식경제부장관 표창을 받았다.
지난 2002년부터 현재까지 기술사업화 부서에서만 10여 년간 근무한 김희태 센터장(51세)은 아이카이스트 등 KAIST 자회사 설립과 기업회원제 도입, 기술종합병원 등 혁신적인 산학교류촉진 프로그램 운영과 대덕밸리TLO 사업 등을 통해 기술이전 및 사업화에 기여한 공로를 인정받았다.
앞서 기술사업화센터 김진형(36) 선임기술원도 지난 11월 말 ‘전략기술 수출통제시스템’을 구축한 업적을 인정받아 지경부장관 표창을 받았다. 이 시스템은 해외기술 무역을 위해 KAIST가 국내대학 중 가장 먼저 구축한 자율준수 시스템이다.
KAIST 장재석 산학협력단장은 “창업지원과 기술이전 등 KAIST만의 특화된 산학협력 프로그램이 성과를 거둔 것으로 평가한다”며 “앞으로 대학에서 창출한 우수한 연구 성과를 산업계과 공유하고, 맞춤형서비스를 제공해 입주기업이 히든 챔피언(Hidden Champion)으로 성장할 수 있도록 역량을 강화할 것”이라고 말했다.
2012.12.06 조회수 17050 -
세계교육은 Teaching 중심에서 Learning 중심으로 변화
- KAIST, 제5회 세계 연구중심대학 총장회의 16일 개최 -
- 서울 웨스틴조선호텔서, ‘효과적인 교육과 혁신적인 학습’을 주제로 -
- UCLA, 싱가포르 난양공대 등 국내·외 저명대학 총장 등 150여명 참석-
세계 주요 연구중심대학 총장들과 교육전문가들이 16일 서울에 모여 KAIST가 올 부터 새롭게 선보인 차세대 교수학습법 스마트 러닝 ‘Education 3.0"을 모델삼아 ’효과적인 교육과 혁신적 학습‘을 주제로 발표와 토론을 진행한다.
스마트 러닝 ‘Education 3.0"이란 IT기술 발전으로 급변하는 세계대학 교육환경에 대응하기 위해 KAIST가 마련한 새로운 교수학습법으로 세계 석학들의 강의를 인터넷을 통해 듣고 수업시간에는 학생그룹간에, 또는 학생과 교수간에 토론하는 학생중심 ·토론중심의 학습방법이다.
‘Education 3.0"은 특히 학생들이 국내외 석학들의 명품강의를 IT기술을 통해 언제 어디서나 접할 수 있을 뿐만 아니라 여기에 온라인 그룹토의를 접목해 학생스스로가 자기주도적으로 학습할 수 있도록 협력학습 환경을 제공한다는 점에서 기존 교수학습법과 크게 다르다. KAIST는 이를 위해 전용 강의실을 마련하는 한편 온라인 학습플랫폼을 개발, 운영 중이다.
KAIST는 올 봄학기부터 미적분학 등 3개 과목을 ‘Education 3.0" 방식으로 진행했는데 학부 재학생들의 요구가 늘고 또 수강 학생들 사이에 만족도가 매우 높게(5.0만점에 4.4) 나오자 가을학기에는 10개 과목으로 대폭 확대했다.
KAIST는 이번 세계 연구중심대학 총장회의를 계기로 해외 유명대학들과 강의 플랫폼, 컨텐츠 공유 등 협력프로그램으로 발전시킬 계획이다. KAIST는 이를 위해 우선 16일 덴마크공대와 ‘Education 3.0" 프로그램을 응용한 사이버 복수학위제 시행을 위한 양해각서(MOU)를 체결한다.
이에 따라 빠르면 내년부터 웹 사이언스(Web Science)와 디지털 미디어(Digital Media) 분야를 전공하는 KAIST와 덴마크공대 학생들은 굳이 상대방 국가를 방문하지 않고서도 각자 필요한 내용은 인터넷을 통해 공부하고 또 온라인으로 토론이나 지도만을 받고서도 두 개 학교로부터 학위를 동시에 받을 수 있게 된다.
두 학교는 사이버 복수학위제를 향후 단계적으로 수학 등 다양한 전공분야로 확대해 나갈 예정이다.
KAIST가 16일 서울 웨스틴조선호텔 그랜드볼룸에서 개최하는 ‘2012 세계 연구중심대학 총장회의’에는 미국 UCLA, 캘리포니아공대(Caltech), 덴마크 공대, 영국 사우스햄튼대, 요크대, 호주 퀸즈랜드대, 싱가폴 난양공대, 일본 동경공대를 비롯한 27개국 60여개 해외대학과 한양대, 한동대, 서강대, 숙명여대 등 국내대학을 포함해 모두 80여명의 총장과 부총장이 참석한다.
또한 시스코(CISCO), 엘스비어(ElSEVIER), LG, KT, 삼성중공업 등 국내외 산업체 관계자 및 조율래 교과부 2차관 등 산·학·연 전문가 150여명이 참석하는 등 역대 최대 규모의 총장회의 행사로 치러진다.
이번 총장회의는 ▲고등교육에서의 혁신 ▲혁신을 위한 교육, 기술과 기업 ▲효과적인 학습을 소주제로 기조연설과 패널토의 순으로 진행되는데 참가자들은 21세기 새로운 교육 패러다임과 모델을 제시하는 한편 인성과 실력을 겸비한 미래의 지도자 양성을 위해 심도 있는 의견을 나눌 예정이다.
사공일 세계경제연구원장의 개막사에 이어 진 블록(Gene Block) UCLA 총장, 버틸 앤더슨(Bertil Andersson) 싱가포르 난양공대 총장, 돈 넛빔(Don Nutbeam) 영국 사우스햄튼 대학 총장이 기조 연설자로 나선다. (별첨 주요 주제발표문 요약 참조)
이와 함께 패널 토의에서는 미국 캘리포니아공대 모리 가립(Mory Gharib) 부총장, 덴마크 공대 앤더스 바클레브(Anders Bjarklev)총장, 미국 카네기 멜론 대학의 마크 캄렛(Mark Kamlet) 부총장, KAIST 이태억 Education 3.0 추진단장 등이 혁신적인 학습 환경개발 및 글로벌 교육협력에 대해서 의견을 교환하고 이를 뒷받침하는 기술혁신에 대해 심도 있는 토의를 이어갈 예정이다.
서남표 KAIST 총장은 올 세계 연구중심대학 총장회의 주제를 ‘효과적 교육과 혁신적 학습’으로 정한 배경에 대해 “날로 발전하는 IT기술로 인해 고등교육 현장에서 교육전략의 가장 새로운 변화는 바로 ‘틀에 박힌 교실강의’가 점차 사라져가고 있다”며 “학생들은 세계 유명대학 교수의 강의를 동영상으로 들으면서 자기 주도적으로 학습하는 ‘창의적인 교육’ 시대가 도래했기 때문”이라고 설명했다.
서 총장은 이어 “이번 총장회의에서 기존 강의중심의 주입식 교수학습법에서 벗어나 학생들이 자기주도적으로 학습하는 KAIST의 차세대 교수학습법인 스마트 러닝 ‘Education 3.0" 프로그램을 새로운 모델로 제시하는 한편 세계화를 위해 해외 유명대학들과의 글로벌 협력을 추진할 계획”이라고 강조했다.
한편 KAIST는 지난 9월 이수영 광원산업 회장이 학교발전 기금으로 내놓은 80억원 규모의 기부금을 ‘Education 3.0"의 글로벌화는 물론 외국대학과의 실질적인 교류확대와 함께 교육수출을 목적으로 하는 ’글로벌 사이버 복수학위제‘ 운영 등을 주요내용으로 하는 ’KAIST-이수영 국제교육 프로그램‘ 의 재원으로 활용할 예정이다.
2012.10.15 조회수 16838 -
그래핀의 기계적 특성 세계 최초로 규명
- KAIST 박정영·김용현 교수 연구팀, 그래핀의 마찰력 제어기술 개발과 나노수준 마찰력이론 정립 -
- 나노분야 권위지 나노 레터스 6월 21일자 온라인판 게재 -
우리 대학 연구진이 차세대 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀의 기계적 특성을 밝히고 제어하는 데 성공했다.
우리 학교 EEWS대학원 박정영 교수가 나노과학기술대학원 김용현 교수와 공동으로 하나의 원자층으로 이루어진 그래핀을 불소화해 마찰력과 접착력을 제어하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.
원자단위에서 그래핀에 대한 마찰력의 원리를 규명하고 제어하는 데 성공한 것은 이번 연구가 세계에서 처음인데 앞으로 나노 크기의 로봇 구동부 등 아주 미세한 부분의 윤활에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하면서도 구부려도 전기전도성이 유지돼 실리콘 반도체를 대체할 차세대 전자소자는 물론 휘어지는 디스플레이, 입는 컴퓨터 등 다양한 분야에 활용될 수 있어 ‘꿈의 신소재’로 불린다.
또 강철보다 200배 이상 강한 물성을 갖고 있어 기계 분야에도 응용가능성이 매우 높은 반면 마찰력과 접착력 등과 같은 기계적 성질에 대해서는 몇 가지 미해결 과제로 남아있었는데 이번 연구를 통해 상당부분 해소될 수 있을 것으로 전망된다.
박 교수 연구팀은 그래핀을 플루오르화크세논(XeF₂) 가스에 넣고 열을 가해 하나의 원자층에 불소 결함을 갖고 있는 불소화된 개질 그래핀을 얻어냈다.
개질된 그래핀은 초고진공 원자력현미경에 넣고 마이크로 탐침을 사용, 시료의 표면을 스캔해 마찰력과 접착력 등의 역학적 특성을 측정했다.
연구팀은 실험 결과를 바탕으로 불소화된 그래핀은 기존보다 6배의 마찰력과 0.7배의 접착력을 나타내는 것을 밝혀냈다.
이와 함께 전기적인 측정을 통해 불소화를 확인하고 마찰력과 접착력의 원리를 분석해내 그래핀의 마찰력 변화에 대한 이론을 정립했다.
박정영 교수는 “꿈의 소재로 알려진 그래핀은 나노 스케일 기기의 구동부 윤활에 쓰일 수가 있어 이번 연구는 그래핀 기반의 작은 역학구동소자의 코팅 등의 응용을 가질 수 있다”고 말했다.
한편, 이번 연구 성과는 나노과학분야 권위 있는 학술지 ‘나노레터스(Nano Letters)" 6월 21일자 온라인판에 게재됐으며 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업과 중견 연구자지원사업의 지원을 받았다.
2012.07.02 조회수 16115 -
이산화탄소 포집저장기술 상용화 속도낸다
- 이산화탄소의 선박 수송 시 발생하는 증발가스 문제 해법 제시-- 원유값 등 다양한 상황에 따른 최적의 재액화율 이론 정립해 -
지구 온난화의 주범이 되는 이산화탄소를 포집한 후 땅속에 주입해 영구 저장하는 기술이 전 세계적으로 관심을 받고 있는 가운데, KAIST 연구진이 이산화탄소의 선박 수송을 위한 최적의 방법을 제시했다.
우리 학교는 해양시스템공학과 장대준 교수 연구팀이 포집된 이산화탄소의 선박 운송 중에 발생하는 증발가스의 최적화된 처리를 위한 해법을 제시했다.
이로써 이산화탄소를 포집하는 기술과 유전에 저장하는 기술 뿐 아니라 선박 수송에 대한 해법도 제시돼, 포집-수송-저장의 삼박자를 갖춰 이산화탄소 포집저장 기술이 곧 상용화될 것으로 전망된다.
최근 지구온난화에 의한 자연재해 문제가 심각해지면서 유럽을 중심으로 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 연구가 확산되고 있다.
이를 해결하기 위해 발전소와 공장 등으로부터 발생하는 이산화탄소를 포집해 지중에 다시 영구적으로 저장하는 기술인 ‘이산화탄소 포집 및 저장(CCS, Carbon Capture and Storage)‘이 대안으로서 각광받고 있다.
우리나라는 2013년부터 포스트 교토의정서가 발효될 경우 이산화탄소 감축 의무를 면하기 어려울 전망이다. 정부는 이에 따라 오는 2030년까지 3200만 톤(전체 감축 전망치의 10%)의 이산화탄소를 감축한다는 목표를 세우고 있고 KAIST 등 국내 연구팀들도 이를 위한 기술 개발 및 실용화를 위한 연구에 속도를 내고 있다.
장대준 교수 연구팀은 지난 2009년 ‘이산화탄소 해상수송 및 주입터미널 프로젝트’를 통해 지중 저장 원천기술을 개발하는데 성공했고 이어, 이번에 액상 이산화탄소 운반선상에서 발생하는 증발가스의 위험성을 인식하고 이를 최적화하는 해법을 제시했다.
장 교수 연구팀은 선박을 이용해 액화 이산화탄소를 운송할 때 저온(-51℃)・고압(6.5bar)의 상태로 운반돼야 하는 점에 주목했다.
상온보다 낮은 온도로 운반되는 액화 이산화탄소 저장용기는 대기의 열 침투로 증발가스가 발생해 내부 압력이 높아져 용기가 파괴될 수 있기 때문이다.
연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 압력용기에서 기화된 이산화탄소 가스를 재 액화 처리해 다시 압력용기로 주입하는 방법을 제시하고 이론적으로 모델링했다.
또 원유값, 탄소세, 원유증진회수를 위한 탄소거래비용 등 CCS 기술 도입을 위해 핵심적으로 고려될 사항을 바탕으로, 선박의 증발 가스 재액화율 결정을 위한 최적화된 해법을 고안해 냈다.
장대준 교수는 “저장된 이산화탄소가 해양에서 누출되면 대형사고로 번지게 된다” 며 “저장된 이산화탄소의 압력 거동을 예측하고 발생한 증발가스의 적절한 처리방안을 만드는 것이 상용화를 위한 필수적인 과정”이라고 말했다.
아울러 “이번 연구에서 정립된 이론은 CCS 상용화를 위한 시스템의 최적화와 액상 이산화탄소 운반 선박의 개발에 활용될 것으로 기대 된다”고 강조했다.
한편, 이번 연구는 KAIST 해양시스템공학과 장대준 교수(제1저자 추봉식 박사과정 학생)가 교육과학기술부의 세계수준 연구중심대학(World Class University)과 국토해양부의 지원을 받아 수행했다.
장 교수 연구팀의 이 연구 성과는 환경 분야에서 세계적 학술지로 꼽히는 ‘국제 온실가스 제어(International Journal of Greenhouse Gas Control)지’ 6월 12일자 온라인 판에 실렸다.
그림 1. 저장된 액화 화물에서의 BOG 발생 및 그 영향
그림 2. 증발가스 생성으로 인한 저장용기 내부 압력 변화 및 열팽창으로 인한 액위 변화
그림 3. 누출 시 속도 및 온도 변화에 의한 주변 구조 및 선체에 미치는 영향
그림 4. 누출 시 이산화탄소의 거동 관측 실험
그림 5. CCS-EOR 병행 기술에서 증발가스 재액화가 미치는 영향
2012.06.27 조회수 17824 -
시스템생물학 연구로 표적항암제 내성 원리 규명
- 분자세포생물학지 발표, “표적항암제 내성 극복 및 암 생존률 향상 위한 단초 마련”-
최근 항암치료법으로 주목 받고 있는 표적항암제(멕 억제제, MEK inhibitor)의 근본적인 내성 원리가 국내 연구진에 의해 밝혀져, 향후 항암제 내성을 극복하고 암 생존률을 높일 수 있는 토대를 마련하였다. 특히 이번 연구는 IT와 BT의 융합연구인 시스템생물학 연구로 이루어졌다는 점에서 큰 의미가 있다.
우리 학교 조광현 교수가 주도하고 원재경 박사과정생, 신성영 박사, 이종훈 박사과정생, 허원도 교수 및 양희원 박사가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약/도전연구)과 기초연구실사업 및 WCU(세계수준의 연구중심대학) 육성사업의 지원으로 수행되었다.
연구결과는 분자세포생물학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘분자세포생물학지(Journal of Molecular Cell Biology, IF=13.4)’의 표지논문으로 선정되어 6월 1일자에 게재되었다. (논문명: The cross regulation between ERK and PI3K signaling pathways determines the tumoricidal efficacy of MEK inhibitor)
표적항암제는 종양세포 속에 있는 특정 신호전달경로의 분자를 목표(target)로 하는데, 최근 폐암, 유방암 등 일부 종양에서 기존 항암제와 달리 부작용이 적고 임상효능이 높아 전 세계 과학자들로부터 큰 주목을 받고 있다. 특히 표적항암제는 개인 맞춤형 항암치료제로 개발될 수 있어 기대를 모으고 있다.
그러나 실제 임상 또는 전(前)임상 단계에서 많은 표적항암제의 내성이 관찰되어, 결국 신약개발로 이어지지 못하는 경우가 많다. 또한 효능은 있더라도 생존율이 낮거나 재발하는 경우가 빈번한 것으로 알려졌다.
대표적인 종양세포 신호전달경로인 어크(ERK) 신호전달경로는 대부분의 종양에서 활성화되는 경로인데, 특히 피부암이나 갑상선암은 이 경로에 있는 물질(비라프, BRAF)의 변이로 활성화되어서 암으로 발전하는 사례가 많다.
이 경우 어크 신호전달경로를 표적으로 하는 멕 억제제가 효과적인 치료법으로 알려져 있지만, 결국 내성이 발생하여 암이 다시 진행된다.
조광현 교수가 이끈 융합 연구팀은 어크 신호전달경로를 표적으로 하는 멕 억제제에 대한 내성과 그 근본원리를 수학모형과 대규모 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 분석하고, 그 결과를 분자생물학실험과 바이오이미징*기술을 통해 검증하였다. *) 바이오이미징 : 세포 또는 분자 수준에서 일어나는 현상을 영상으로 확인하는 기술
조 교수팀은 종양의 다양한 변이조건을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 수행한 결과, 멕 억제제를 사용하면 어크 신호전달은 줄어들지만, 또 다른 신호전달경로(PI3K로의 우회 신호전달경로)가 활성화되어 멕 억제제의 효과가 반감됨을 입증하였다.
또한 이러한 반응이 신호전달 물질간의 복잡한 상호작용과 피드백으로 이루어진 네트워크 구조에서 비롯되었음을 밝히고, 그 원인이 되는 핵심 회로를 규명하여 이를 억제하는 다른 표적약물을 멕 억제제와 조합함으로써 표적항암제의 효과를 증진시킬 수 있음을 제시하였다.
조광현 교수는 “이번 연구는 멕 억제제에 대한 약물저항성의 원인을 시스템 차원에서 규명한 첫 사례로, 약물이 세포의 신호전달경로에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측함으로써 표적항암제의 내성을 극복할 수 있음을 보여주었다. 또한 신호전달 네트워크에 대한 기초연구가 실제 임상의 약물 사용에 어떻게 적용될 수 있는지와 표적항암물질의 저항성에 대한 근본원리를 이해하고, 그 극복방안을 찾아내는 새로운 융합연구 플랫폼을 제시한 것으로 평가받고 있다”고 연구의의를 밝혔다.
2012.06.12 조회수 20693 -
고화질 초고속 차세대 디스플레이 개발 가능성 열어
- 세계 최고 ‘네이처’ 자매지 발표,“투명전극 나노패턴을 이용한 무배향막 액정 배향”-
기존의 LCD(액정디스플레이)와는 달리 고분자 배향막*이 필요 없는 신개념 LCD기술이 국내 연구진에 의해 개발되어, 더욱 얇으면서 화질이 뛰어나고 속도도 빠른 차세대 디스플레이 개발에 새로운 가능성을 열었다. ※ 고분자 배향막 : 액정 배향(配向)을 위해 투명전극위에 도포하는 얇은 고분자 필름
우리 학교 생명화학공학과 정희태 석좌교수 가 주도하고 정현수, 전환진 박사과정생(공동1저자), 한국화학연구원 김윤호 박사와 전북대학교 강신웅 교수(공동 교신저자) 연구팀이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이처’의 자매지 ‘Nature Asia Materials(NPG Asia Materials)’ 온라인 속보(2월 17일)에 게재되었다.
평판 디스플레이 산업은 21세기 정보화 산업을 주도하는 핵심 산업으로 LCD를 중심으로 활발히 연구되고 있고, 특히 우리나라가 세계시장의 50%이상을 점유하고 있는 세계선도 산업 중 하나이다. LCD에는 전기광학소자로서 액정을 구동시키기 위해 여러 기술이 집약되는데, 특히 표시 소자*의 품질과 기능을 좌우하는 가장 기본적이면서 핵심적인 기술은 LCD를 구동하기 위해 사용하는 액정(Liquid Crystal)을 한쪽 방향으로 정렬하는 액정배향기술이다.
※ 표시 소자(indicating element) : 부호나 문자, 도형, 화상 등 또는 그 조합된 정보를 입력에 대응하여 표시하기 위한 소자현재 모든 LCD 제품의 액정배향기술은 얇은 고분자 필름 표면에 일정한 방향으로 기계적으로 홈을 파고 그 홈을 따라 액정 물질을 배향시키는 기법을 적용하고 있다. 그러나 고분자 배향막은 고분자 설계․합성부터 후처리까지 많은 시간과 비용이 소비되고, 고분자 안정화를 위한 고온공정은 자유롭게 기판을 선택할 수 없게 하여 자유자재로 휘어지는(flexible) 디스플레이와 같은 차세대 디스플레이에 활용하기 힘든 기술적 한계가 있었다.
정희태 교수 연구팀은 고분자 배향막 없이 LCD에 사용되는 투명한 전극용 유리막(ITO)만을 이용해 액정을 배향시키는 무배향막(배향막이 필요 없는) 기술을 개발하는데 성공하였다. 정 교수팀의 원천기술인 신개념 방식의 패턴기법을 전극용 유리막에 적용하여 높은 분해능(20nm)과 높은 종횡비를 갖는 패턴을 형성한 후에도 투명전극의 고유 성질인 전도도와 투과도가 변함없이 유지되어, 배향막과 투명전극의 기능을 동시에 수행할 수 있음이 확인되었다.
연구팀이 개발한 기술은 고분자 배향막 없이 투명전극 패턴만을 이용하여 액정의 수평(혹은 수직) 배향 모두 가능하다. 따라서 제조공정이 기존의 배향막 공정시간만큼 단축되었을 뿐만 아니라, 현재 사용하고 있는 LCD보다 수 마이크로미터에서 센티미터까지 더욱 얇게 LCD를 만들 수 있다. 또한 현재 LCD보다 더욱 낮은 구동전압과 빠른 응답속도 등의 특성을 보여 배터리 수명도 길고 화질이 좋으면서 속도도 빠른, 고화질 초고속 화면 디스플레이 개발에 가능성을 열었다. 아울러 이 기술은 어떠한 기판에도 적용할 수 있고, 나노미터 단위로 미세조절이 가능해 액정 기반의 플렉시블 및 멀티도메인 모드와 같은 차세대 디스플레이에도 적용할 수 있는 기술로 평가 된다.
또한 연구팀이 개발한 투명전극 패턴기술은 디스플레이 분야뿐만 아니라 투명전극 기판이 쓰이는 터치패널 분야에도 활용될 수 있어 민감도가 크게 향상된 터치패널도 만들 수 있게 된다.
정희태 석좌교수는 “LCD에 꼭 필요한 고분자 배향막을 대체하기 위한 기술은 학계와 산업계의 숙원이었는데, 이번에 개발한 기술은 고분자 배향막이 필요 없고, LCD에 사용했던 기판을 그대로 활용하여 구동할 수 있다는 점에서 산업적 의의가 매우 크다. 또한 이 기술을 스마트폰과 태블릿 PC에 적용하면, 기존 제품보다 터치패널의 민감도를 크게 향상시킬 수 있는 등 미래 전자제품 원천기술로서 다각적으로 활용될 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다.
(좌) 초고분해능(폭 20nm, 높이 200nm)과 고종횡비를 가지는 ITO 패턴의 모습 (우) ITO 패턴 (노란 점선)만을 이용한 액정 배향 편광현미경 사진
(사진설명) 장성우 연구원, 전환진 연구원, 이은형 연구원(왼쪽부터)이 ITO 패턴 제작을 위한 ion-bombardment 공정장비의 상태를 점검하고 있다.
2012.02.27 조회수 20148 -
LED의 새로운 발견, 형광체 없이 다양한 색깔의 빛 낸다!
- 나노 피라미드 반도체에서 복합 에너지 구조가 형성됨을 규명 -
- 형광체 없는 단일 칩 다중 파장 LED 개발 길 열어 -- ‘어드밴스드 머티리얼스’ 12월호 표지논문 선정 -
우리 학교 물리학과 조용훈 교수팀이 나노미터 크기의 육각 피라미드 구조를 적용한 LED 소자에서 다양한 색깔의 빛을 낼 수 있는 현상을 규명했다.
빛의 혁명을 주도하고 있는 LED(발광다이오드)는 반도체에 전류를 흘려주면 빛을 내는 성질을 이용한 반도체 발광 소자로 조명, TV, 각종 표시장치 등에 널리 활용되고 있다.
일반적으로 조명에 주로 사용되는 백색 LED는 청색 LED칩 위에 노란색 형광체를 도포하거나 또는 복잡한 회로를 이용해 여러 개의 LED칩을 동시에 구동해야 백색 빛을 낼 수 있다.
조용훈 교수 연구팀은 반도체에 매우 작은 육각 피라미드 구조를 만들고 LED 소자를 구현해 전류를 흘려주면 육각 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 다른 에너지 크기를 갖는 복합구조가 형성된다는 현상을 발견했다.
위치에 따른 에너지 차이로 인해 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 각각 청녹색, 노란색, 주황색의 빛이 발생했는데 이러한 특성은 백색 LED 뿐만 아니라 다양한 빛을 낼 수 있는 가능성을 보여준 것이다.
[그림 1] (상) 전류 구동에 의해 발광하는 나노 피라미드 LED 개념도 및 LED 발광 사진. (하) 나노 피라미드의 위치에 따라 서로 다른 차원을 갖는 양자 구조에서 다른 파장의 빛이 방출됨을 보이는 고해상도 발광 이미지.
따라서 LED에 나노 피라미드 구조를 적용하면 일반적인 넓은 파장대역을 갖는 발광이 전류 구동만을 통해서도 가능해지기 때문에 형광체를 사용하지 않으면서도 단일 LED칩에서 다양한 색상의 빛을 낼 수 있는 새로운 개념의 발광소자 개발이 가능할 것으로 기대된다.
또한, 기존 LED는 다양한 색을 내기 위해 형광체를 칩 위에 도포하는 구조적 특성으로 인해 빛의 에너지 효율에 제약이 있었으나, 형광체가 필요 없는 나노 피라미드구조는 이러한 단점을 극복해 더욱 밝은 빛을 낼 수 있을 것으로 예상된다.
조용훈 교수는 “나노미터 크기의 피라미드 반도체 안에서 위치에 따라 서로 다른 에너지를 갖는 흥미로운 현상을 이용하면, 형광체를 사용하지 않는 단일 칩 백색 LED와 함께 신개념의 나노 광원을 개발하는데 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 재료 분야의 세계적 학술지인 "어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)" 12월호(1일자) 표지 논문으로 선정됐다.
KAIST 물리학과의 고영호 (1저자)와 김제형 (2저자) 박사과정 학생이 주도적으로 참여한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학) 육성사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
연구자사진
[그림 2] 복합 양자구조를 가지고 있는 나노 피라미드 LED가 전류 구동으로 발광되는 개념도. (12월 1일자 Advanced Materials 표지 논문 그림)
2011.12.14 조회수 16461 -
세계 연구중심대학 총장회의 폐막
- KAIST, 서울 밀레니엄 힐튼호텔에서 ‘경계 없는 창의적인 교육’을 주제로 개최 -- 세계 연구중심대학들의 미래에 지향해야할 방향을 제시한 선언문 채택 -
우리 학교가 8일 오전 9시부터 서울 밀레니엄 힐튼호텔에서 개최한 제4회 ‘2011 세계 연구중심대학 총장회의’가 오후 6시 연구중심대학들이 미래에 지향해야 할 방향을 제시하는 원칙과 실천사항들을 담은 선언문 채택을 끝으로 성황리에 폐막했다.
KAIST가 주관한 이번 총장회의에는 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC 버클리), 덴마크 공대, 독일 베를린공대, 영국 요크대, 홍콩과기대, 호주 퀸즈랜드대, 브라질 싱가폴 난양공대, 일본 동경대, 그리고 한양대, 이화여대 등 국내외 27개국 60여개 대학에서 70여명의 총장 및 부총장, 그리고 정부기관 및 대학관계자 등 120여명이 참석했다.
올해로 네 번째 열린 이번 총장회의 참가자들은 ▲사회를 변화시키기 위한 과학기술대학의 역할과 문제해결을 위한 참여과정 ▲신생대학을 위한 교육혁신 방안 ▲경계 없는 교육 ▲글로벌 자본시대에서의 대학의 역할’ 등 30여개의 다양한 주제발표를 통해 21세기 새로운 교육 패러다임과 모델을 제시하고 인성과 실력을 겸비한 미래의 지도자 양성을 위해 심도 있는 의견을 나눴다.
주제발표자로서는 외국인으로서 요르그 스타인바크(Jörg Steinbach) 독일 베를린공대 총장과 토드 라우슨(Tod A. Laursen) UAE 칼리파 과학기술연구대학(KUSTAR) 총장, 라스 팔레슨(Lars Pallesen) 덴마크공대 총장, 폴 그린필드(Paul Greenfield) 호주 퀸즈랜드대 총장 등이 참가했다.
특히, 이번 회의에 초청을 받은 로버트 비르기뉴(Robert J. Birgeneau) 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스 총장은 ‘21세기 전 지구적 도전과제에 관하여’라는 주제로 강연했고 서남표 KAIST 총장을 비롯, 김재훈 삼성중공업 수석부사장, 배성근 교육과학기술부 국제협력관이 국내 발표자로 참가했다.
한편 ‘2011 세계 연구중심대학 총장회의’에 참석한 총장들은 회의 마지막에 지속적인 발전을 이루는데 필요한 기술을 갖춘 유능한 지도자를 양성하기 위해서는 현재의 교육패러다임을 바꾸는 것이 필요하다는 데에 의견을 같이하고 선언문을 채택, 발표했다.
참석자들이 발표한 선언문의 주요내용을 보면 급격한 사회적 변화와 기술발전에 부응키 위해서는 교육시스템의 변화가 필요하며 현재 인류가 직면한 문제해결을 위해 대학과 기업, 그리고 정부가 함께 힘을 합칠 수 있는 가능한 방법들을 모색해왔고 앞으로도 지속적으로 추진하겠다는 내용이 담겨있다.
참석자들은 또 선언문을 통해 개발도상국과 선진국 모두에 있는 빈곤층을 도와 인류의 전반적인 삶의 질을 향상시키기 위해 세계 과학기술대학들 간의 협력 네트워크를 더욱 발전시킬 것을 다짐했다.
이와 함께 이들은 에너지, 환경, 물, 식량 등 21세기 인류가 직면해 있는 핵심적 문제들을 해결하기 위해서는 세계적인 기업, 학계, 그리고 정부가 함께 추진하는 공동연구를 위한 준비가 더욱 가속화 돼야 하며 국제적인 단체들은 연구중심대학들이 이러한 방향으로 힘을 기울일 수 있도록 더욱 강력한 지원을 해줘야 한다고 촉구했다.
이들은 특히 기존의 지식기반 교육은 창의적이고 학생중심적이며 문제해결에 바탕을 둔 교육으로 전환돼야 한다고 강조하는 한편 KAIST가 IT기술을 기반으로 기존 강사중심에서 학생중심의 학습 환경으로 변화를 목표로 개발, 추진 중인 I-Four 교육시스템을 사례로 들고 세계 연구중심대학의 졸업생들이 사회경제적 변화의 요구에 부응키 위해서는 교육방법론에 있어 전반적인 변화가 필요하다고 강조했다.
►2011 세계 연구중심대학 총장 회의 선언문
2011 년 11 월 8 일
2008 년 창립된 세계 연구중심대학 총장회의는 연구중심대학들과, 정부 그리고 산업계의 대표자들과 지도자들이 함께 모여 의견을 교환하기 위한 장을 마련하는 데 핵심적 역할을 해왔습니다.
참석자들은 글로벌 이슈들을 해결하는데 도움이 되는 기술적 발전을 효율적으로 활용하는 한편, 전 세계 연구중심대학들간의 협력과 능률성을 증진시키기 위한 네트워크를 더욱 공고히 하는데 필요한 발판을 마련하기 위해 다양한 방법들을 모색해왔습니다.
주요한 목표로, 참석자들은 지속적인 발전을 이루는 데 필요한 기술을 갖춘 유능한 지도자를 양성하기 위해서는 현재의 교육 패러다임을 바꾸는 것이 필요하다는 데에 의견을 같이 하고 있습니다. 이것은 연구중심대학들이 미래에 지향해야 할 방향을 제시하는데 꼭 필요한 것입니다.
이같이 중요한 목표를 추구하는데 있어, 우리는 다음의 원칙들과 실천사항을 지지합니다.
♦변화의 필요성
급격한 사회적 변화와 기술적 발전에 부응하기 위해서는 현재 전 세계적으로 통용되는 교육시스템은 바뀌어야 합니다. 최근에 진행되고 있는 기술적 발전은 좀 더 효율적인 방식으로 추진할 필요가 있습니다. 즉, 대학의 잠재력과 사회에 미치는 영향력을 극대화 할 수 있는 방향으로 자원이 효율적으로 활용되어야 합니다.
♦공동의 문제를 해결하기 위한 폭넓은 협력
연구대학들은 현재 인류가 직면하고 있는 문제들에 대한 인식과 우려에 뜻을 같이하고 있습니다.
우리는 전 세계적으로 적용될 수 있는 실행 가능한 해결책을 찾기 위해 대학과 기업, 그리고 정부가 함께 힘을 합칠 수 있는 가능한 방법들을 모색해왔고, 앞으로도 지속적으로 그렇게 할 것입니다.
♦교육의 새로운 포커스
기존의 지식기반 교육은 창의적이고, 학생 중심적이며, 문제해결에 바탕을 교육으로 전환되어야 합니다. 한 예로, KAIST 의 I-Four 교육은 IT 기술을 기반으로 하여 개별화되고, 통합적이며, 국제화된 교육시스템으로, 강사 중심의 학습 환경을 학생을 중심으로 한 학습 환경으로 바꾸는 것을 목표로 하고 있습니다. 좀 더 광범위하게 말해, 전 세계 연구중심대학의 졸업생들이 사회경제적 변화의 요구에 부응하기 위해서는 교육 방법론에 있어 전반적인 변화가 필요하다는 것입니다.
♦연구의 핵심적 역할에너지, 환경, 물, 식량, 그리고 지속가능성을 계속 공급하고 보존하는 것을 포함하는 21 세기의 핵심적 문제들을 해결하기 위해서는 세계적인 기업, 학계 그리고 정부가 함께 추진하는 공동연구를 위한 준비가 더욱 가속화되어야 합니다. 국제적인 단체들은 연구중심대학들이 이러한 방향으로 힘을 기울일 수 있도록 더욱 강력한 지원을 해주어야 합니다.
♦범세계적 요구를 충족시키기 위한 네트워크
우리는 전 세계 과학기술대학들간의 협력 네트워크를 더욱 발전시키기 위한 노력을 더욱 집중적으로 꾸준히 해 나갈 것입니다. 그렇게 함으로써 정보와 자원, 그리고 연구 인력간의 교류를 더욱 활성화시켜, 과학 기술의 범세계적인 발전을 이룰 수 있습니다. 이러한 노력의 궁극적인 목적은 개발도상국과 선진국 모두에 있는 빈곤층을 도와 인류의 전반적인 삶의 질을 향상시키는 것입니다.
이 선언문은 2011 년 세계연구중심대학 총장회의의 대표자들을 대신하여 작성되었습니다. 본인은 이 선언문의 내용을 지지하는 바입니다.
2011.11.08 조회수 17665 -
박정영 교수, 핫전자 태양전지 원천기술 개발
- Nano Letters 발표, “에너지 손실을 최소화한 핫전자 태양전지 개발 가능성 열어”-
태양광을 흡수하여 생성되는 핫전자 태양전지 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
우리 학교 EEWS 대학원 박정영 교수(41세, 교신저자, 지속가능한 에너지공학기술사업단 해외학자)가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 나노과학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Nano Letters’ 온라인 속보(9월 14일)에 게재되었다. (논문명 : Surface Plasmon-Driven Hot Electron Flow Probed with Metal-Semiconductor Nanodiodes)
박정영 교수팀은 태양광을 흡수하여 생성되는 핫전자와 표면플라즈몬의 상관관계를 규명하였다.
박 교수팀은 금속박막과 산화물 반도체로 이루어진 나노다이오드를 이용해 빛에 의해 표면에 여기된 핫전자를 검출하고, 나노다이오드 금속박막의 표면처리를 통해 수십 나노미터 크기의 나노섬 형태로 변형하였는데, 이러한 나노섬은 표면플라즈몬을 보여준다.
연구팀은 나노다이오드에 검출된 핫전자를 측정하여 표면플라즈몬에 의한 핫전자의 증폭을 관찰하였다. 이는 표면플라즈몬이 핫전자의 생성을 극대화시키고, 이 원리는 태양전지의 효율을 높이는데 활용될 수 있다.
이 연구에는 EEWS 대학원의 이영근 석사과정생 (제 1저자)와 정찬호 박사과정생 (제 2저자) 이 참여하였다.
박정영 교수는 “핫전자를 정확히 이해하고 측정하는 것은 에너지 손실과정을 근본적으로 이해할 수 있도록 도와준다는 점에서 표면과학 및 에너지공학에서 매우 중요하다. 이번 핫전자 원천기술의 개발은 핫전자를 이용한 고효율 에너지 전환소자 개발에 응용이 될 수 있다”고 연구의의를 밝혔다.
<그림>표면플라즈몬에 의해서 증폭된 핫전자의 측정을 위한 나노다이오드의 구조
2011.10.06 조회수 19411 -
탄소나노튜브로 물이 스스로 빨려 들어가는 현상 원인 규명
- PNAS 발표, “효율성을 극대화한 차세대 해수 담수화막 활용 가능 기대”-
지금까지 현상만 알려졌을 뿐 그 원인이 정확히 설명되지 못했던, 물을 싫어하는 탄소나노튜브* 안으로 물이 스스로 빨려 들어가는 ‘반직관적 실험 현상’이 국내 연구진에 의해 규명되었다.
*) 탄소나노튜브 : 각 탄소가 3개의 다른 탄소와 결합되어 있는 흑연의 탄소 원자 배열과 같은 모양(6각형의 벌집모양)을 가지면서, 원통형으로 말아서 튜브 형태로 만든 나노(10억분의 1미터) 구조체
우리 학교 EEWS 대학원 정유성 교수가 주도하고, 캘리포니아공대 윌리엄 고다드 교수가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업의 지원(지속가능한 에너지 공학기술사업단)을 받아 수행되었다.
이번 연구결과는 자연과학분야의 권위 있는 학술지인 ‘미국립과학원회보(PNAS)’ 7월 19일자에 게재되었고, 한 주간에 흥미로운 연구결과들을 별도로 소개하는 "This Week in PNAS", ’C&EN News" 및 "Nature Materials"의 "Research Highlights"에 선정되는 영예를 얻었다. (논문명 : Entropy and the driving force for the filling of carbon nanotubes with water)
정유성 교수팀은 물을 싫어하는 탄소나노튜브 안으로 물이 스스로 빨려 들어가는 반직관적인 실험현상의 원인이 물 분자 간의 수소결합 때문으로, 나노채널과 같은 제한된 나노공간에서는 물의 무질서도가 증가하기 때문에 발생한다는 사실을 분자동력학 계산을 통해 밝혀냈다.
일반적으로 분자가 자유로운 액체 상태에서 제한된 나노 크기에 갇힐 경우, 무질서도와 화학결합이 감소되면서 불안정한 상태가 될 것으로 예상했지만, 연구팀은 탄소나노튜브에 갇힌 물의 경우 제한된 공간에서 물 분자 간의 수소결합이 약해지면서 밀도가 낮아지고, 오히려 무질서도가 증가하여 더욱 안정되는 특이한 현상을 나타낸다는 사실을 확인하였다.
특히 연구팀은 1.1과 1.2 나노미터의 지름을 갖는 나노튜브에서는 실온(섭씨 25도)임에도 불구하고 물이 얼음과 같은 구조를 띄는 현상도 관찰하였다.
정유성 교수는 “이번 연구는 계산과학이 실험측정만으로 설명하기 어려운 나노크기의 제한된 공간에서 나타나는 다양한 현상을 규명한 좋은 예”라고 정의하고, ‘’기존의 역삼투압 막에 비해 탄소나노튜브 내에서는 물의 수송속도가 현저히 빨라 에너지 효율적인 차세대 해수 담수화막을 효율적으로 설계하는데 기여할 것”이라고 연구의의를 밝혔다.
2011.07.27 조회수 15432