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美 화학공학회 주최 케미카 대회 국내 예선 우승
(좌측부터) 고동연 교수, 정석영, 슈브로닐 센구프토, 홍지현, 이건호, 박규범, 조슈아 훌리오 아디드자자 학생 우리 대학 학부생으로 구성된 카이탈리스트(KAItalyst, 지도교수 생명화학공학과 고동연)팀이 지난 7월 20일(토) 대전 본원에서 열린 미국 화학공학회(AIChE) 케미카(Chem-E-Car) 한국 지역 예선 대회에서 우승을 차지했다. 케미카 대회는 화학반응으로 구동되는 모형 자동차를 제작하고 그 차량을 제어하는 기술 수준을 겨루는 대회다. 지난 1999년 미국 화학공학회에서 첫 대회를 개최한 이후 전 세계 대학생들이 참여하고 있다. 우리대학은 2014년 처음으로 대회에 출전해 2016년에는 최종 우승을 차지했으며, 2017년과 2018년에는 모스트 컨시스턴트 어워드(Most Consistent Award)를 연속으로 수상했다. 미국 화학공학회에는 대회에 기여한 KAIST의 공로와 역량을 인정해 올해는 공식 지역 예선을 유치할 것을 요청해왔다. 이에 생명화학공학과(학과장 이재우)가 주축이 되어 본선 주최 측이 직접 파견한 2명의 스태프가 관리·감독하는 케미카 한국 지역 예선 대회를 국내 최초로 개최했다. 지난 4월 중순부터 약 한 달 반 동안 한국 화학공학회를 통해 지역 예선에 참여할 총 4개의 팀을 선발하는 공모를 진행했다. 대회에 참가하기 위해서는 4인 이상으로 구성된 대학생 팀이 화학반응으로 구동되는 모형 자동차를 제작한 뒤 정확하게 움직여야 하는 기술을 구현해야 한다. 첫 대회 개최 소식에 여러 대학이 참가 의사를 밝혔지만, 기술 구현에 실패해 KAIST 생명화학공학과와 서울대학교 화학생물공학부 두 팀만이 참가할 수 있었다. 생명화학공학과 홍지현(22세), 정석영(20세), 이건호(20세), 박규범(19세), 조슈아 훌리오 아디드자자(21세, Joshua Julio Adidjaja) 씨와 기계공학과 슈브로닐 센구프토(21세, Shubhranil Sengupta) 씨 등 총 6명의 학부생으로 구성된 카이탈리스트팀은 화학 반응이 신속하고 정확한 요오드시계반응(iodine clock reaction)을 이용하는 한편 바나듐 산화환원 화학전지를 통해 안정적인 출력을 갖는 자동차를 제작했다. 케미카 대회 규칙상 반드시 화학반응으로만 자동차를 제어해야 하며, 경연 대회 현장에서 주행할 거리와 수송할 화물의 무게가 결정된다. 당일에 부여받은 조건이 적용된 모형 자동차를 활용해 목표 지점까지 도달한 시간과 정확도를 비교해 승패를 가린다. 즉, 화학 반응을 정밀하게 제어할 수 있어야 좋은 성적을 거둘 수 있다. KAIST 팀은 경연 당일 미션으로 제시된 22.5m의 주행거리 중 서울대 팀보다 결승지점에 1.5m 이상 근접하게 접근해 승리를 거뒀다. 우승을 차지한 KAIST 팀에는 본선 진출권과 함께 200달러의 상금이 수여됐으며, 서울대 팀에는 100달러의 상금이 주어졌다. 카이탈리스트의 팀 리더인 홍지현 씨는 "이런 차를 제작하고 구동해본 것이 처음이라 여러 문제점이 있었지만 계속된 노력을 통해 좋은 결과를 낼 수 있었다.ˮ며 이어 "11월에 열리는 국제대회에서도 좋은 결과를 내도록 최선을 다하겠다ˮ고 말했다. 본선 대회는 올해 11월 美 플로리다주 올랜도에서 열리는 미국 화학공학회 정기 총회(AIChE Fall Meeting)에서 개최되며 조지아공대, 카네기멜론대학 등 50개 대학이 참여할 예정이다. 카이탈리스트 팀을 지도한 고동연(생명화학공학과) 교수는 "KAIST가 올해 국내 최초로 개최한 케미카 한국 지역 예선이 시작점이 되어 앞으로 보다 많은 대학이 함께 참여하고 선의의 경쟁을 펼치는 대회로 성장하길 바란다ˮ고 전했다.
2019.07.31
조회수 8843
조천식녹색교통대학원, 제1회 퓨처 모빌리티 상 시상식 개최
((왼쪽부터) 신성철 총장, 한국토요타자동차 다케무라 노부유키 대표, 볼보자동차코리아 이윤모 대표, 김경수 조천식녹색교통대학원장) 우리 대학 조천식녹색교통대학원(원장 김경수)이 올해 처음으로 제정한 ‘2019 퓨처 모빌리티(Future Mobility of the Year awards: FMOTY)’상 시상식이 3일 오전 서울캠퍼스 경영관 아트리움에서 열렸다. 이날 시상식에는 신성철 총장과 김경수 조천식녹색교통대학원장 등 우리 대학 관계자와 ‘2019 퓨처 모빌리티’상 수상을 위해 참석한 볼보자동차코리아 이윤모 대표, 한국토요타자동차 다케무라 노부유키 대표 등 자동차업계 관계자 및 국내·외 자동차 전문기자 등 관련 인사 100여 명이 참석했다. ‘퓨처 모빌리티’ 상은 조천식녹색교통대학원이 완성차 위주의 기존 시판용 자동차보다는 새로운 차량의 개념과 방향성 등 미래사회에 유용한 교통기술과 혁신적인 서비스를 미리 보여주는 실험적 차량으로서의 아이디어와 가치에 초점을 맞춘 콘셉트 카를 선정해 시상하는 상이다. 이 상은 특히 우리 대학이 올해 전 세계 최초로 제정, 시행하는 국제적인 상으로, 조천식녹색교통대학원은 앞으로 매년 수상작을 선정, 시상할 계획이다. ‘퓨처 모빌리티’상은 승용차(Private)·상용차(Public&Commercial)·1인 교통수단(Personal) 등 총 세 분야로 나눠 수상작을 선정하는데 지난 3월 이뤄진 2019년 수상작 발표에서 승용차 부문 최고상은 볼보 360c가, 상용차 및 1인 교통수단 부문에서는 토요타의 e-팔레트와 컨셉-iWALK가 각각 최고 콘셉트 카로 뽑혔다. 올해 수상작은 지난해 공개된 45종의 콘셉트 카를 대상으로 도요타·메르세데스 벤츠·볼보·아우디 등이 제작한 15개 결선 모델 중에서 엄선된 각 부문 최고의 모델이다. 이번 심사에는 영국 BBC 탑기어 매거진( BBC Top Gear Magazine)의 찰리 터너(Charlie Turner) 편집장을 포함해 독일 카매거진의 게오르그 카처(Georg Kacher) 기자 등 우리나라를 포함한 11개국 16명의 자동차 전문기자들이 심사위원으로 참여했으며 심사 기간만도 3개월여나 걸렸다. 한편 이날 시상식에서 신성철 총장은 축사를 통해 “KAIST는 국제적 자동차 전문가들이 참여하는 콘셉트 카 시상을 통해서 선진기술을 보유한 글로벌 자동차 업체들과 적극적으로 협업하고 지속 가능한 미래 교통서비스를 구현하는데 자극을 주고자 한다”고 말했다. 신 총장은 이어 “미래를 먼저 내다보는 자동차업계의 혁신과 도전들로 인해 우리는 머지않아 더 안전하고 편리한 교통 문명의 혜택을 보다 더 많은 사람들이 누릴 것으로 확신한다”고 밝혔다.
2019.05.03
조회수 7705
이현주 교수, 배기가스 정화용 로듐 앙상블 촉매 개발
〈 정호진 박사과정, 이현주 교수 〉 우리 대학 생명화학공학과 이현주 교수가 포항공대 한정우 교수와의 공동 연구를 통해 자동차 배기가스 정화에 사용할 수 있는 분산도 100%의 로듐 앙상블 촉매를 개발했다. 연구팀의 촉매는 자동차 배기가스 정화 반응에서 시중의 디젤 산화 촉매에 비해 50도 낮은 온도에서 100%의 전환율을 달성하는 성능을 보였다. 연구팀의 앙상블 촉매는 기존의 단일원자 촉매, 나노입자 촉매와는 다른 개념으로 금속 앙상블 자리(ensemble site)가 필요한 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다. 정호진 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘미국 화학회지(JACS, Journal of the American Chemical Society)’ 7월 5일자 온라인 판에 게재됐다. (논문명 : Fully Dispersed Rh Ensemble Catalyst to Enhance Low-Temperature Activity, 저온 활성 향상을 위한 완전히 분산된 로듐 앙상블 촉매) 다양한 불균일계 촉매 중 귀금속 촉매는 높은 활성을 보이기 때문에 널리 사용된다. 하지만 귀금속의 희소가치 때문에 귀금속 사용 효율을 극대화하는 것이 매우 중요하다. 단일원자 촉매는 모든 금속 원자가 촉매 반응에 참여할 수 있기 때문에 널리 사용되지만, 금속 원자가 독립적으로 존재하기 때문에 앙상블 자리가 필요한 촉매 반응에서 촉매 성능을 발휘하지 못한다. 한편 프로필렌(C3H6)과 프로판(C3H8) 등의 탄화수소는 대표적인 자동차 배기가스 오염물질로 반드시 촉매 산화 반응을 통해 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 전환한 뒤 배출돼야 한다. 탄소-탄소, 탄소-수소 결합을 깨뜨려야만 탄화수소 산화반응이 진행되기 때문에 촉매 반응을 위해서는 금속 앙상블 자리를 확보하는 것이 필수적이다. 연구팀은 문제 해결을 위해 100%의 분산도를 갖는 로듐 앙상블 촉매를 개발해 자동차 배기가스 정화반응에 적용했다. 100%의 분산도를 갖는다는 것은 모든 금속 원자가 표면에 드러나 있기 때문에 모든 원자가 반응에 참여할 수 있다는 의미이다. 이는 단일원자 촉매도 동일하게 갖는 특징이지만, 앙상블 촉매는 100% 분산도와 더불어 두 개 이상의 원자가 붙어있는 앙상블 자리가 존재한다는 장점 또한 갖고 있다. 그 결과 일산화탄소(CO), 일산화질소(NO), 프로필렌, 프로판 산화 반응에서 모두 우수한 저온 촉매 성능을 보였다. 이는 탄화수소 산화 반응 성능이 없는 단일원자 촉매나 낮은 금속 분산도로 인해 저온 촉매 성능이 떨어지는 나노입자 촉매의 단점을 보완한 것이다. 특히 연구팀이 개발한 분산도 100%의 로듐 앙상블 촉매는 상용화된 디젤 산화 촉매(DOC, diesel oxidation catalysts)보다 높은 활성과 내구성을 가져 실제 자동차 배기가스 정화에 적용 가능할 것으로 기대된다. 이현주 교수는 “이번에 개발한 촉매는 기존의 단일원자, 나노입자 촉매와는 다른 새로운 금속 촉매 개념으로 학술적으로 기여하는 바가 크다”며 “자동차 배기가스 정화 촉매 분야에도 산업적으로 적용 가능해 가치가 큰 연구이다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 선도연구센터사업 초저에너지 자동차 초저배출 사업단의 지원을 받아 수행됐다. □ 그림 설명 그림1. 분산도 100% 로듐 앙상블 촉매를 이용한 자동차 배기가스 정화 반응 개념도 그림2. 단일 원자 촉매와 앙상블 촉매의 촉매 구조와 성능 비교 모식도 그림3. EDS-mapping 분석법을 통해 관찰한 단일 원자 촉매, 앙상블 촉매, 나노입자 촉매 구조 사진
2018.07.23
조회수 11131
공과대학, 2017년 올해의 자랑스러운 동문상에 이우종 LG 사장 선정
〈 이 우 종 사장 〉 우리 학교 공과대학은 2017년 올해의 자랑스러운 공과대학 동문으로 이우종 LG전자 VC사업본부 사장을 선정했다고 5일 밝혔다. 공과대학의 ‘올해의 자랑스러운 동문상’은 산업기술 발전에 공헌하거나 뛰어난 학문 성취를 통해 우리 대학의 명예를 높인 동문을 2014년부터 매년 선정해 수여하는 상이다. 제1회 2014년 동문상은 유태경 ㈜루멘스 대표가, 2015년 제2회 수상자로는 넥슨 창업자인 김정주 ㈜NXC 대표가 각각 선정됐는데 2016년에는 해당자가 없어 시상식을 갖지 못했다. 3회째인 ‘2017년 올해의 자랑스러운 동문상’수상자로 선정된 이우종 LG전자 VC사업본부 사장은 1981년 산업공학과 석사과정을 졸업한 대우자동차(現 한국GM) 개발총괄 임원출신으로 LG CNS에 영입된 2000년부터 LG그룹 전반의 자동차 부품산업의 밑그림을 그려 온 핵심인물로 꼽히고 있다. 이 사장은 특히 “2013년 신설된 LG전자 VC사업본부를 이끌며 자율주행과 친환경을 개발화두로 내걸고 모터와 전기제어기술을 적용한 전기차 구동장치, 카메라 기술이 배합된 자율주행차용 카메라 등 주요제품의 개발단계부터 아이디어를 제공해 온 자동차 산업계의 창의적 엔지니어이자 선도적인 경영자로 국내 전장산업을 세계적인 수준으로 견인해 KAIST의 명예를 높였다”고 KAIST 공대 측은 선정이유를 밝혔다. 시상식은 김종환 공과대학장, 방효충 공과대학 부학장, 이태식 산업및시스템공학과 학과장, 이태억 KAIST 교육원장 등이 참석한 가운데 8일(수) 오후 4시30분 대전 본원 산업경영학동(E2) 공동강의실(1501호)에서 열린다. 시상식을 마친 후에는 ‘LG전자의 자동차 부품사업’을 주제로 수상기념 강연과 함께 질의응답 등 후배 재학생들과의 대화를 나누는 시간도 갖는다.
2017.11.06
조회수 10124
생명화학공학과 학부팀, 美화학공학회 Chem-E-Car 대회 우승
〈우승을 차지한 생명화학공학과 학부 팀〉 우리 대학 생명화학공학과 학부생 팀(지도교수 이도창)이 11월 13일 미국 샌프란시스코 유니온 스퀘어에서 열린 케미카(Chem-E-Car) 대회에서 우승을 차지했다. 미국화학공학회(AIChE) 주최로 1999년부터 매년 개최된 케미카 대회는 화학공학을 전공하는 전 세계 대학생이 참여한다. 올해는 카네기멜론 대학, 퍼듀 대학 등 세계의 41개 대학이 참여했으며 우리 대학은 생명화학공학과 차영현, 신진솔, 오대석, 김완태 학생이 참가했다. 2014년 처음 참가해 28위에 그쳤던 우리 대학은 2015년 16위를 차지했고, 올해는 세계적 명문대학인 조지아 공대를 제치고 우승을 차지했다. 케미카 대회는 화학반응으로 구동되는 자동차를 제작하고 그 차량의 제어 기술 수준을 겨루는 대회이다. 목표 지점에 가장 빠르게 도착하는 성능 뿐 아니라 도착점에 자동차가 정확하게 정지하는 것이 중요하다. 즉, 화학 반응을 세밀하게 제어할 수 있어야 좋은 성적을 거둘 수 있다. 대회 규칙 상 반드시 화학반응으로만 자동차를 제어해야 하고 경연 당일 현장에서 주행해야 할 거리와 수송할 화물의 무게가 결정된다. 이를 위해 KAIST 팀은 화학반응이 신속하고 정확한 요오드시계반응(iodine clock reaction)을 이용했고, 생명화학공학과 김희탁 교수의 바나듐 산화환원 화학전지를 통해 안정적인 출력을 갖는 자동차를 제작했다. KAIST 팀은 경연 당일 미션으로 제시된 17미터의 주행거리를 결승지점에서 가장 근접한 11센티미터 앞까지 주행해 1위를 차지했다. 2위를 차지한 조지아 공대는 13센티미터 앞에서 정지했다. 우승을 차지한 차영현 학생은 “처음 차를 제작할 때는 작동이 되지 않거나 연결이 안 되는 등 여러 가지 문제가 발생했다. 계속된 수정과 노력을 통해 가장 좋은 결과를 낼 수 있었던 것 같다”고 말했다. 1908년 설립된 미국화학공학회는 100개 이상의 국가에서 4만 5천명 이상의 회원을 보유한 세계 최대의 화학공학 전문조직으로 높은 전문적 기준과 윤리, 교육의 증진을 지원하는 단체이다.
2016.11.30
조회수 10936
세계연구대학총장포럼 개최 … 연구 대학의 새 미래 모색
4차 산업혁명 도래에 따른 연구대학의 새로운 역할과 발전을 모색하기 위해 전 세계 연구대학 총장들이 서울에 모인다. 우리대학은 4월 11-12일 서울 그랜드 하얏트 호텔에서 ‘세계연구대학총장포럼 (2016 International Presidential Forum on Global Research Universities)’을 연다. 이번 포럼에는 전 세계 65개 대학 120여 명의 총장‧부총장급 인사가 참여한다. 졸업생들이 2000여 개의 벤처기업을 창업해 이스라엘을 창업국가로 만드는 데 기여한 테크니온 공대, 프랑스 국방부 지원 하에 최고의 기술 관료를 양성하는 에꼴 폴리테크니크, 현장 중심의 산학협력 교육모델로 관심을 받고 있는 캐나다 워털루 대학 등이 참여한다. 대륙별로는 유럽 28개 대학, 아시아 20개 대학, 아메리카 8개 대학, 아프리카 3개 대학, 오세아니아 3개 대학이며, 국내에서도 3개 대학이 참여한다. 이번 회의는 지난 대회에 비해 총장의 참여자 수가 23명에서 36명으로 증가하고 유럽 대학의 참여가 두드러지는데, 이는 대학의 국제적 인지도가 상승한 것 때문이라고 KAIST는 분석하고 있다. 한국에서는 대구경북과학기술원, 광주과학기술원, 포스텍 등 연구대학의 총장과 함께 KT 융합기술원장, 현대자동차 중앙연구소장 등 기업체 관계자들도 참석한다. 올해로 7회째를 맞이하는 이번 포럼은‘대학의 사회적 책임과 글로벌 협력을 통한 교육 혁신’을 주제로 이틀 간 열린다. 모두 5개의 세션으로 나눠 진행되는 이번 포럼에서는 △ KAIST 공학교육 혁신 방향 △ 산학연 협력 전략 △ 세계 대학이 당면한 도전과 과제 △ 지속 발전 가능한 글로벌 협력관계 △ 세계 대학의 혁신 발전 방향 등이 논의될 전망이다. 12일 본회의에는 차기 한국과학기술단체총연합회장으로 내정된 김명자 전 환경부장관과 최양희 미래창조과학부 장관이 참여해 축사를 한다. 이어 첫 기조연설자로 나선 페레츠 라비(Peretz Lavie) 테크니온 공대 총장은 ‘혁신과 창업 생태계 육성을 위한 제언’을 주제로 이스라엘이 창업국가로 성공한 배경을 소개한다. 그는 △ 사업 위험성이 높아 민간분야가 꺼리는 분야에 이스라엘 정부가 적극 지원하는 창업 생태계 구축 △ 위험이 크지만 수익이 높은 연구에 대한 전폭적인 지원 △ 학제 간 협력과 기술이전에 대한 제도적 지원 등이 이스라엘을 창업국가로 이끈 요인이라는 점을 설명할 예정이다. 이어 자크 비오(Jacque Biot) 에꼴 폴리테크니크 총장이 ‘4차 산업시대 연구대학의 새로운 역할’을 주제로 4차 산업혁명에 대응하기 위해서는 대학부터 4.0이 되어야 한다는 점을 역설할 예정이다. 그는 인터넷 사용이 체화된 Z세대의 개성을 최대한 끌어올리고, 과학적 지식을 바탕으로 융합적 문제해결 능력을 갖춘 인재로 키우기 위해 대학조직이 선제적으로 변화돼야 한다는 점을 강조할 예정이다. ※ Z세대 : 1995년 이후 출생해 디지털 기술에 능숙해 이를 소비활동에 적극 활용하는 세대 이번 포럼은 전 세계 대학들이 공학교육의 혁신전략을 세우고 학생창업과 기업가정신 교육에 모든 역량을 모으고 있는 시점에서 열려 전 세계 연구대학의 교육과 연구 방향에 새로운 길을 제시할 것으로 기대된다. 강성모 KAIST 총장은 “4차 산업혁명 도래에 따른 연구대학의 사명은 융합형 인재 양성”이라며 “KAIST는 학습자 중심의 교육을 통해 학생 스스로 문제를 찾아 정의하고 그 해결책을 제시하는 융합형 인재를 양성하고 있다”라고 말했다. 이어 “이번 포럼은 세계 유수대학과 기관들이 모여 연구대학의 새로운 미래를 모색하는 자리로 산업계 ‧ 정부 ‧ 대학의 협력모델이 무엇인지를 찾는 소중한 기회가 될 것”이라고 말했다. 끝. 포럼 상세정보는 누리집(https://forum.kaist.ac.kr)에서 확인 할 수 있다. 끝.
2016.03.31
조회수 9131
전기자동차용 차세대 전지의 성능 극대화
〈 김 일 두 교수〉 우리 대학 신소재공학과 김일두 연구팀이 리튬-공기전지의 핵심 구성요소인 촉매를 대량생산할 수 있는 기술을 개발했다. 리튬-공기전지는 전기자동차에 쓰이는 리튬-이온전지를 대체할 차세대 전지로 주목받고 있으며, 이번에 연구팀이 개발한 원천기술을 통해 리튬-공기전지의 상용화에 한 발짝 다가갈 것으로 기대된다. 연구팀은 촉매활성이 뛰어난 두 소재인 루테늄산화물(RuO2)과 망간산화물(Mn2O3)이 균일하게 분포된 이중 나노튜브 구조를 손쉽게 대량 제조하는 원천기술을 확보했고, 이를 리튬-공기전지에 적용하는데 성공했다. 이번 연구는 나노재료 분야의 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 3일자 온라인 판에 게재됐다. (논문명: One-Dimensional RuO2/Mn2O3 Hollow Architectures as Efficient Bifunctional Catalysts for Lithium-Oxygen Batteries) 리튬-공기전지는 리튬-이온전지에 비해 용량이 10배 이상 높고 대기 중의 산소를 연료로 활용하기 때문에 전기자동차를 위한 에너지 저장장치로 큰 주목을 받고 있다. 그러나 방전 시 생성되는 고체 리튬산화물(Li2O2)이 충전 과정에서 원활히 분해되지 않아 전지의 효율 및 수명특성이 저하돼 상용화에 어려움을 겪었다. 따라서 탄소재 양극 내의 리튬산화물의 형성 및 분해를 안정적으로 도와주는 촉매 개발이 필수적으로 요구됐다. 리튬-공기전지용 촉매는 가벼우면서 내구성이 우수하고 촉매의 표면적을 최대한 넓히는 것이 중요하다. 현재 상용화 수준으로 대량생산이 가능하고 우수한 촉매 활성을 갖는 소재는 아직 개발되지 않았었다. 연구팀은 위의 문제 해결을 위해 루테늄과 망간 전구체가 녹아 있는 고분자 용액을 전기 방사했다. 이는 누에가 실을 뽑듯이 고분자 용액을 재료로 삼은 실을 뽑아내 루테늄-망간 전구체를 기반으로 한 고분자 복합 섬유를 합성해내는 기술이다. 이후 이 섬유를 고온 열처리하면 거푸집 역할을 하는 고분자 템플릿(Template)이 타서 없어지고, 루테늄산화물 및 망간산화물의 이종 물질이 함께 복합체를 이루는 이중튜브 구조의 촉매가 완성된다. 연구팀이 개발한 이중 튜브는 직경 220 나노미터의 외부튜브와 80 나노미터의 내부튜브로 이뤄져 안쪽 및 바깥쪽 벽이 동시에 촉매 반응에 참여 가능하고, 비어있는 공간이 많아 가볍다는 장점을 갖는다. 연구팀은 초기 충전, 방전 시의 과전압 차이가 약 0.8V 이내로 감소하는 효과를 얻었다. 기존 탄소재 사용시 과전압은 약 2.0V 이상이다. 또한 용량제한 1000 mAh/g 하에서 100사이클 이상의 안정적인 리튬-공기전지 특성을 확인했다. 위의 기술 향상이 가능한 이유는 리튬산화물의 생성반응(산소환원 반응)을 도와주는 망간산화물 촉매와 분해반응(산소발생 반응)을 돕는 루테늄산화물 촉매가 내, 외부 튜브에서 나노단위로 균일하게 존재하기 때문이다. 김 교수 연구팀의 핵심 기술인 전기방사 기술은 고분자, 금속 전구체가 포함된 용액을 전기적 인력으로 연신시켜 수십에서 수백 나노 직경의 나노섬유를 얻을 수 있는 기술이다. 이 기술은 쉽게 기능성 나노섬유를 대량생산할 수 있어 수처리용 필터, 황사 마스크, 마스크팩 소재, 바이오 필터 등에 활발히 사용되고 있다. 연구팀은 “휘발점이 다른 두 용매의 온도 상승 속도를 조절하는 간단한 공정을 통해 리튬-공기전지의 충전 및 방전에 이상적인 촉매구조 디자인에 성공했다”고 밝혔다. 김 교수는 “생산 공정이 매우 손쉽고 대량생산이 가능한 기술이다”며 “촉매의 성능이 우수해 차세대 전지로 각광받는 리튬-공기전지의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것이다”고 말했다. 신소재공학과 김상욱 교수와 공동 연구로 진행된 이번 연구는 윤기로 박사과정이 제1저자로 참여했고, ‘한국 이산화탄소 포집 및 처리 연구개발센터(Korea CCS R&D Center)’ 및 현대자동차의 지원을 받아 수행됐다. □ 그림 설명 그림1. 루테늄산화물-망간산화물 코어-쉘 나노튜브 및 이중 나노튜브 미세구조 사진 그림2. 나노튜브 촉매가 사용된 리튬-공기전지의 구성 그림3. 리튬-공기전지의 구동 원리 그림4. 루테늄산화물-망간산화물 코어-쉘 나노튜브 및 이중 나노튜브 형성원리
2016.02.16
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‘딸기는 무인기를 타고’… KAIST다운 새로운 봄 축제
KAIST가 자유롭고 창의적인 캠퍼스 문화를 만들기 위해 새로운 봄 축제를 개최한다. 우리 대학은 4일 부터 교내 전역에서 ‘HAPPY KAIST 2014’ 행사의 일환으로 ‘벚꽃축제’와 ‘딸기축제’를 개최한다. KAIST 구성원이 중심이 된 새로운 대학문화와 전통을 만들기 위한 취지로 기획된 이번 행사는 기획 단계부터 교원 ․ 직원 ․ 총학생회 등 구성원 모두가 참여했다. 먼저 ‘벚꽃 : 빛과 환상’을 주제로 열리는 ‘벚꽃축제’는 교내에서 벚꽃을 감상하기에 가장 좋은 카이마루 앞 기숙사길 주변에서 4일 오후 8시 점등을 시작으로 8일까지 진행된다. 벚꽃길 주변에는 산업디자인학과 석․박사그룹 동아리인 ‘디자인 특전사’가 ‘환상벚꽃’이라는 설치형 체험 작품과 ‘오늘은 우리 같이 걸어요’ 등 공중 영사 작품을 전시해 벚꽃길을 관람하는 사람들에게 볼거리를 제공할 예정이다. 또 밤 시간을 즐길 수 있도록 벚꽃나무 아래에 조명을 설치하고 벚꽃길 인증샷 액자 만들기와 커피 케이터링 서비스도 제공한다. 이어 11일에는 교내 전역에서 KAIST만의 전통인 ‘딸기축제’가 열린다. 1995년 무렵 지역의 딸기 농가를 돕기 위해 시작된 ‘딸기축제’는 학과․동아리․연구실 구성원이 중앙도서관 앞 잔디밭 등에서 모여 앉아 딸기를 나눠 먹으면서 친목을 다지는 행사다. 올해 축제에는 특히 무인자동차와 무인기를 활용한 ‘딸기 배달 시연행사’가 열려 관심이 집중된다. 잔디밭에 있는 주문자가 스마트폰의 앱을 통해 딸기를 주문하면 주문자의 현재 위치정보가 무인시스템에 전달된다. 이후 무인자동차는 무인항공기를 싣고 차량이 갈 수 있는 가장 가까운 곳까지 이동한다. 차량 접근이 어려운 잔디밭까지는 차량 위의 무인기가 딸기를 싣고 비행을 시작해 잔디밭에 있는 주문자에게 딸기를 배달하게 된다. 이번 시연행사를 주관한 심현철 항공우주공학과 교수는 “높은 고층빌딩이나 차량접근이 어려운 곳에 어떻게 하면 쉽게 물건을 전달할 수 있을까를 고민했다“ 며 “이번에 시연할 ‘무인물류시스템’이 상용화된다면 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있어 물류산업에 혁신적인 변화가 기대된다”라고 말했다. 이번 HAPPY KAIST 행사를 총괄한 박승빈 공과대학장은 “구성원들이 자유롭게 즐기면서 아이디어를 내는 새로운 대학문화를 만드는 게 이번 행사의 핵심”이라며 “KAIST 구성원들의 아이디어가 활성화되고 토론하는 새로운 축제문화와 소통문화를 만들어가겠다” 라고 말했다. 'HAPPY KAIST 2014'는 구성원 모두를 행복하게 만들자는 취지의 행사로 연간 다섯 개의 프로그램을 진행한다. KAIST다운 새로운 대학문화와 전통을 만들기 위해 올해 처음 기획된 행사다. 끝.
2014.04.04
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임춘택 교수, IEEE 초빙편집장 선임
우리 학교 원자력 및 양자공학과 임춘택교수가 IEEE J-ESTPE(Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics) 초빙 편집장 (Guest Editor)으로 선정됐다. 임 교수는 그동안 무선전력 (wireless power) 및 전기자동차 (electric vehicles) 분야에서 세계적으로 활발히 활동한 업적을 인정받았다. 임 교수는 현재 IEEE Trans. on Power Electronics와 IEEE J-ESTPE의 부편집장 (Associate Editor)과 국내 전력전자학회(KIPE) 무선전력전문위원장을 역임하고 있다.
2013.10.31
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21~22일 '친환경 자동차 국제포럼' 개최
교통기술의 상업화 ․ 표준화를 논의하고 미래 교통기술의 연구방향을 토론하기 위해 관련 분야 전문가들이 한자리 모인다. KAIST 조천식 녹색교통대학원이 21일부터 22일까지 이틀 동안 대전 본원 KI빌딩에서 ‘2013 친환경 자동차 국제포럼(International Forum on Eco-Friendly Vehicle and System)’을 개최한다. 올해로 4회째를 맞이하는 이번 포럼에는 홍순만 한국철도기술연원장, 마이크 샤크린 미국 교통부 지능형교통시스템 프로그램 매니저, 남광희 포스텍 교수 등 국내・외에서 미래 교통기술을 선도적으로 연구하는 50여명의 학계 및 산업계 연구자가 참가한다. 포럼은 총회에 이어 상업화․표준화 세션과 미래 교통기술 세션으로 나눠 열린다. 기조연설자로 나선 홍순만 한국철도기술연구원장은 ‘미래 녹색교통 혁신을 위한 한국의 정책 및 기술’에 관한 주제 강연에서 한국철도기술연구원이 개발 중인 이층구조 고속철 ‧ 저심도 열차기술 ‧ 도시철도 및 고속철도의 무선전력 전송기술 응용현황을 소개할 예정이다. 이어 ▲마이크 샤그린(Mike Schagrin) 미국 교통부 지능형교통시스템 프로그램매니저가 ‘미래 녹색교통으로써 ICT 기술을 연계한 자동주행‘을 ▲ 남광희 포스텍 교수가 ’전기자동차 기술 현황 및 포스텍의 전기차 개발 현황‘을 ▲ 오머 오나(Omer Onar) 미국 오크리지 국립연구소 연구위원이 ’미국에서 진행하는 전기차 무선충전 기술 개발 및 표준화‘를 주제로 각각 발표한다. 상업화․ 표준화 세션에서는 화이컬 터키(Faical Turki) 독일 발레사 연구원이 ‘무선충전 기술의 설계기술 및 전기적 안전에 대한 기술’을, 카즈유키 오우치(Kazuyuki Ouchi) 일본 동경대 교수가 ‘풍력 에너지를 이용한 미래 선박기술’ 을 각각 소개한다. 미래 교통기술 세션에서는 도로차량․고속철도 시스템 ․해양 선박시스템․지능형교통시스템․녹색교통기술의 전략과 정책을 주제로 발표와 토론이 진행된다. 행사 이틀째인 22일에는 유럽연합의 산학연 컨소시엄인 세이게(SAGE) 그룹이 참여해 미래 스마트 카 및 자율주행 차량 기술을 발표하고 KAIST 중심의 한국 연구소들과 연구개발 협력 방안에 대해 토론한다. 이번 행사를 주관한 서인수 조천식 녹색교통대학원 교수는 “이번 포럼은 철도․해양 ․도로교통 등 미래 교통기술과 지능형 자동차 기술을 주제로 다뤘다”면서 “미래 교통기술에 관심 있는 정부․학계․산업계 관계자들이 참석해 교통기술의 방향과 사회적 파급효과를 알 수 있는 기회가 됐으면 한다” 라고 말했다. 포럼의 상세정보는 홈페이지(http://gt.kaist.ac.kr/ifev2013/)에서 확인 할 수 있다. 한편, 이번 포럼은 KAIST 조천식 녹색교통대학원이 주관하고 한국철도기술연구원, 자동차부품연구원, 전북자동차기술원, 도로교통공단, 한국자동차공학회가 후원한다.
2013.10.21
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주차걱정 끝~! 접이식 초소형 전기차 개발
- 동물 모사해 접는 초소형 전기차 ‘아마딜로-T’ 개발 - - 2.8m 차량을 접으면 1.65m, 한 대 공간에 3대 주차 가능해 -- “경차보다 작은 신규 초소형 세그먼트 차량 인증 법규 서둘러야” - 도심 속 주차난을 한 방에 해결해 줄 초소형 접이식 전기차 ‘아마딜로-T(Armadillo-T)’가 공개됐다. 13일 오전 10시 KAIST에서 공개한 접이식 자동차 ‘아마딜로-T’는 지난 2011년 12월부터 국토교통부, 국토교통과학기술진흥원 등의 지원을 받아 KAIST 조천식녹색교통대학원 서인수 교수 연구팀이 개발했다. ‘아마딜로’는 아메리카 대륙에 사는 가죽이 딱딱한 동물로 적을 만나면 공 모양으로 몸을 둥글게 말아 자신을 지켜낸다. 연구팀은 이 동물이 몸을 접는 모습에 착안해 차량을 디자인 했다. ‘아마딜로’라는 동물의 이름에 자동차의 시대를 연 포드의 세계 최초 대량생산 자동차인 ‘포드 모델 T’의 T를 붙여 아마딜로-T라는 이름을 붙였다고 연구팀은 전했다. 연구팀은 다양한 디자인을 검토해 △초소형 전기자동차 △독창적인 접이식 구조의 적용 △공기역학적 설계 및 실내 공간 최대화 △모터 제어 및 4륜 동력학적 통합제어 알고리즘의 개발 등을 통해 혁신적인 차체 형상과 고효율 및 차량의 안정성을 보장하도록 설계했다. 길이는 국내에서 가장 작은 경차보다도 짧은 2.8m에 불과하다. 주차모드로 전환하면 차량 중간지점을 기준으로 부채처럼 접히면서 1.65m로 줄어든다. 5m길이의 일반 주차장에 3대까지 주차할 수 있다. 500kg의 무게에 최고속도는 시속 60km까지 낼 수 있으며 탑승 정원은 2명이다. 13.6kWh 용량의 배터리를 탑재해 10분 동안 급속 충전하면 최대 100km까지 주행 가능하다. 경차 또는 기존 저속 전기차 보다도 작은 초소형 차량(micro mobility)은 유럽에서는 국제연합유럽경제위원회(UNECE) 규정에 의거, 연비 및 안정성 등 차량 인증 법규가 존재한다. 일본에서도 정부 차원에서 많은 실증이 진행되고 있지만 국내에서는 아직 사회적 관심이나 법규 검토 등에서 아직 미약하다. 차량을 움직이는 동력은 바퀴 안쪽에 장착된 인 휠 모터(In-Wheel Motor)에서 나온다. 동력 창치를 바퀴에 적용함으로써 승객의 편의를 위한 차량의 공간을 최대화 할 수 있다. 또 4개의 바퀴를 독립적으로 제어할 수 있기 때문에 기존의 차량보다 더 안정되면서도 높은 성능을 낼 수 있으며, 차가 접힌 상태에서는 제자리에서 360도 회전이 가능하다. 다른 첨단기술도 접목했다. 사이드미러를 없애고 카메라를 통해 좌우측 후면을 볼 수 있도록 해 디자인을 간결하게 하면서 사각지대를 최소화했다. 또 최첨단 컴퓨터를 통해 배터리가 남은 양 등 차량 각 장치의 정보를 전달받아 모니터에 표시해준다. 주차 시에는 차량을 주차한 후 스마트폰 앱을 통해 외부에서 접을 수 있다. 게다가 접은 상태에서 스마트폰을 이용해 자동 주차 제어가 가능하다. 서인수 교수는 접이식 전기차 개발 배경에 대해 “고령화 사회에 대비한 노인들의 복지, 제한된 석유자원과 친환경 에너지, 근거리 도심 또는 지역사회 교통수단 등 다양한 목적을 가지고 만들었다”며 “최근 KAIST가 개발한 무선충전 전기버스처럼 상용화에 성공해 우리나라 창조경제 발전에 기여할 것”이라고 말했다. 연구팀은 ‘아마딜로-T’ 개발과정에서 총 13건의 국내외 특허를 출원했으며, 지난 5월 국제전기전자공학회 산하 국제전기기계및자동차학회에서 실시한 디자인경진대회에서 2위에 입상하는 성과를 이루기도 했다.
2013.08.13
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휴대용 음향카메라 개발
- 세계 3대 디자인 공모전 ‘레드 닷 디자인 어워드’ 수상 - 우리 학교 산업디자인학과 배석형 교수가 ㈜에스엠인스트루먼트 및 ㈜현대자동차와 공동으로 개발한 세계 최초의 ‘휴대용 음향카메라’가 세계 3대 디자인 공모전 중 하나인 레드 닷 디자인 어워드(Red Dot Design Award)의 제품디자인 부문 수상작으로 선정됐다. 자동차 운전자라면 한번쯤 원인을 알 수 없는 소음 때문에 골머리를 앓은 경험이 있을 것이다. 자동차를 비롯한 공업제품에서 비정상적인 소음이 발생하면 설계의 오류나 부품의 마모, 파손 등 다양한 문제가 있을 수 있는데 소음이 발생하는 위치를 사람의 청각으로 정확하게 찾아내기는 쉽지 않다. 이러한 상황에서 유용하게 쓰일 수 있는 장치가 음향카메라다. 열 감지 카메라가 온도의 분포를 색으로 표현하듯이 음향카메라는 마이크로폰 배열을 이용해 측정한 소리의 분포를 색으로 표현해 소음원의 위치를 보여준다. 하지만 기존의 음향카메라는 크고 무거울 뿐만 아니라 조립 및 설치 방법이 복잡하고 삼각대 위에 고정된 상태로만 사용할 수 있어 설치가 어려운 좁은 공간이나 자동차의 바닥면 등은 측정이 불가능한 경우가 많았다. 이번에 개발된 휴대용 음향카메라는 가로 39cm × 세로 38cm, 무게 1.78kg으로 크기와 무게가 기존 제품에 비해 각각 40%, 30%에 불과해 사용자가 자유롭게 들고 움직이면서 측정대상을 탐색할 수 있다. 다섯 가닥의 나선형으로 배치된 30개의 마이크로폰과 고해상도 카메라는 공업제품의 개발 및 수리 과정에서 중요한 350Hz~12kHz 주파수 대역의 소음의 분포를 이미지와 합성해 사용자에게 직관적으로 보여주며 동영상으로 저장할 수도 있다. 새로 개발된 제품은 기존의 제품과는 달리 일체형으로 측정에 앞서 마이크로폰을 조립하는 불편을 해소했다. 가운데 손잡이는 인체공학적으로 설계되어 사용자가 한 손으로도 음향카메라의 무게를 안정적으로 지탱할 수 있다. 또 받침대 역할을 하기도 하는 양 옆의 손잡이는 두 손을 이용해 다양한 방식으로 음향카메라를 잡을 수 있도록 설계되어 좁은 공간이나 바닥면 등도 사용자가 무리한 자세를 취하지 않고 측정할 수 있다. 현대자동차 남양연구소 이강덕 NVH 연구위원은 “지난 2월부터 휴대용 음향카메라를 신차 개발단계에서 다양하게 활용하고 있다”며 “한 손으로 들 수 있을 만큼 작고 가볍기 때문에 기존의 음향카메라로는 비추기 어려웠던 부분도 자유롭게 탐색할 수 있고 혼자서도 사용할 수 있어 작업 과정이 크게 향상됐다”고 말했다. 배석형 교수는 국제 디자인 공모전 수상과 관련해 “첨단 기술에 디자인 요소를 효과적으로 결합한 점을 인정받았다”며 “과학기술에 대한 수준 높은 이해가 가능한 KAIST 산업디자인학과의 역량을 보여준 좋은 사례”라고 말했다. 한편, 소음진동 전문기업 ㈜에스엠인스트루먼트는 지난 2006년 KAIST 창업보육센터에서 시작, 2년 만에 독자적인 기술력을 확보해 자립했으며 끊임없는 변화와 혁신을 통해 국가 소음진동 기술 발전에 기여하고 있다. 그림1. 레드 닷 디자인 어워드에서 수상한 휴대용 음향카메라 SeeSV-S205 그림2. 휴대용 음향카메라를 이용해 소음이 발생하는 위치를 찾는 모습 그림3. 휴대용 음향카메라를 이용해 자동차의 소음을 측정한 이미지
2013.04.04
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