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다양한 물질로 만든 나노선 상용화 가능성 열려
- 산·학·연 2년간 공동연구 끝에 나노선 상용화 가능한 기술 개발 -- 폭 50nm, 길이 20cm 나노선 2시간이면 200만 가닥 대량생산 가능해 -
폭이 수십 나노미터 정도로 매우 얇은 나노선의 상용화를 앞당길 혁신적인 기술이 국내 산·학·연 공동연구진에 의해 개발됐다. 향후 나노선을 이용한 반도체, 고성능 센서, 생체소자 등 다양한 분야에 활용될 것으로 전망된다.
우리 학교 전기및전자공학과 윤준보 교수 연구팀은 (주)LG이노텍(대표 이웅범), 나노종합기술원(원장 이재영)과 공동으로 첨단 과학 분야에서 핵심적인 소재로 쓰이고 있는 나노선을 다양한 소재로 필요한 길이만큼 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다.
연구결과는 나노 과학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 7월 30일자 온라인판에 게재됐다.
나노선은 폭이 최대 100나노미터 정도에 불과한 긴 선 모양의 구조체로 기존에 발견되지 않았던 다양한 열적, 전기적, 기계적 특성을 보이는 다기능성 나노 소재다. 나노 세계에서만 보이는 특성을 활용하기 위해 나노선은 반도체, 에너지, 생체소자, 광학소자 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 첨단 소재로 각광 받고 있다.
그러나 수 밀리미터를 성장시키는데 3~4일이 소요될 만큼 합성 속도가 매우 느리고 대량 생산이 어려운 것은 물론 원하는 물질을 자유자재로 나노선으로 제작할 수 있는 기술이 개발되지 않았다.
또 제작된 나노선을 실제로 적용하기 위해서는 가지런히 정렬시켜야 하는데 기존 기술은 정렬을 위해 복잡한 후처리를 해야 하고 정렬 상태도 완벽하지 못해 상용화에 커다란 걸림돌이었다.
연구팀은 이러한 종래의 문제점을 극복하기 위해 기존의 화학적 합성법을 사용하지 않고 반도체공정을 적용했다.
연구팀은 직경 20센티미터의 실리콘 웨이퍼 기판에 광식각 공정을 이용해 목표하는 주기보다 큰 패턴을 형성한 뒤 이 주기를 반복적으로 줄여가는 방법을 이용해 100나노미터 초미세 선격자 패턴을 제작했다.
이 패턴을 기반으로 반도체 제조과정에서 널리 쓰이는 박막증착공정을 활용해 폭 50nm(나노미터), 최대 길이 20cm(센티미터)의 나노선을 완벽한 형태로 대량 제조하는데 성공했다.
개발된 기술은 장시간의 합성 공정을 거칠 필요가 없으며 별도의 후처리를 하지 않아도 완벽하게 정렬된 상태로 만들 수 있어 상용화 가능성이 높은 것으로 학계와 산업계는 평가하고 있다.
윤준보 교수는 이번 연구에 대해 “낮은 생산성, 긴 제조시간, 물질합성의 제약, 나노선 정렬 등과 같은 기존 기술의 문제점을 해결했다는 데 의미가 있다”면서 “그동안 나노선을 산업적으로 널리 활용하지 못했지만 개발된 기술을 활용하면 나노선을 사용한 고성능의 반도체, 광학, 바이오 소자 등의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 밝혔다.
KAIST 전기및전자공학과 연정호 박사과정 학생, LG이노텍 이영재 책임연구원 나노종합기술원 유동은 선임연구원이 참여한 이번 연구는 미래창조과학부(장관 최문기)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원으로 수행됐다.
2013.08.22
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명현 교수, 해파리 퇴치용 군집 로봇 개발
- 3대의 군집 로봇으로 현장 시연 완료 -
우리 학교 건설 및 환경공학과 명현 교수 연구팀이 해파리 퇴치용 로봇 제로스 (JEROS)를 이용한 협업 군집 로봇 개발을 완료하고 이를 현장에서 시험했다.
최근 우리나라 연근해에 해파리 떼가 출몰하면서 해파리로 인한 인명 사고와 조업 손실(연간 3,000억원 정도 추산됨)이 큰 문제가 되고 있는 가운데, 명현 교수 연구팀은 4년 전 해파리를 제거할 수 있는 무인 자동화 시스템인 ‘제로스’ 개발에 착수했으며, 작년에 1대로 현장 시험을 완료한 바 있다.
올해에는 제로스의 속도 및 퇴치 성능을 향상시키고 3대를 제작하여, 편대를 지으며 협동으로 해파리를 퇴치하는 군집 로봇을 개발, 현장에서 시험을 진행했다.
무인 수상 로봇의 일종인 ‘제로스’는 길이 1.5m, 폭 1m, 높이 1m이고, 폭 1.2m, 높이 1.2m 크기의 분쇄부를 탈부착 가능하다. 원기둥 형태의 두 개의 동체가 부력을 유지하며, 동체에 붙어 있는 두 개의 추진 모터를 이용해서 전・후진 및 회전이 가능하다. 또한 GIS (지리정보시스템) 기반 맵 데이터를 이용하여 해파리 퇴치 작업 영역을 지정하면 작업 경로를 자동으로 계산을 하며 GPS(위성항법장치) 수신기 및 IMU(관성항법장치)를 이용하여 자율 운항을 한다.
군집 로봇은 삼각 편대, 일렬 편대와 같이 정해진 패턴을 유지하는 동시에, 계산된 경로를 따라가며 해파리 퇴치 작업을 수행하게 된다. 이때 선도(리더) 로봇만 주어진 경로를 알면 되고, 다른 로봇들은 무선통신(지그비 방식) 을 이용하여 서로의 위치를 주고 받으며 편대를 유지하게 되므로, 개별적인 제어가 필요하지 않다는 장점이 있다.
제로스는 무인 항법을 통해 스스로 이동하며, 추진 속도를 이용하여 아래에 부착된 분쇄부 쪽으로 해파리가 미끄러져 들어오게 하고, 분쇄부 중앙의 고속 회전하는 프로펠러가 흡입하여 해파리를 완전 분쇄하게 된다.
현장 시험 결과에 따르면, 3대의 군집 로봇이 4노트(시속 7.2km) 의 속도로 진행하였을 때 처리 용량은 시간당 약 900kg인 것으로 나타났다.
연구팀은 현재 경남 마산만에서 보름달물해파리 제거 시험을 완료하였으며, 추후 다양한 장소 및 환경에서 성능 보완을 완료할 예정이다.
군집 제로스 기술은 해파리 제거 외에도 해양 순찰 및 경계, 원유 유출 방지, 부유 쓰레기 제거 등 다양한 목적으로도 활용될 수 있다.
한편, 이번 연구는 미래창조과학부의 ‘신진연구지원사업’ 및 산업통상자원부의 ‘융복합 로봇 전문인력 양성 사업’을 통해 수행됐다.
2013.08.19
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양자점 기반 단파장 초고속 양자 광원 개발
- 나노 오벨리스크 구조 위에 양자점을 형성해 고효율 단광자 광원 개발 -- 단파장 가시광선 대역에서 작동하는 초고속 반도체 양자 광원 연구 -
우리 학교 물리학과 조용훈 교수팀은 오벨리스크 모양의 나노 구조물을 만들고 꼭대기 부분에 높은 신뢰도를 갖는 반도체 단일 양자점을 형성해 초고속 고효율 단광자 방출을 구현하는데 성공했다.
연구결과는 네이처(Nature)가 발행하는 "사이언티픽 리포트(Scientific Reports)" 7월 5일자 온라인판에 게재됐다.
반도체 양자점은 전자를 수 나노미터 크기에 3차원적으로 구속해 불연속적인 에너지 준위를 갖는 원자와 유사한 특성을 나타낸다. 이 성질을 이용하면 차세대 양자정보 통신, 양자 암호의 핵심 구성 요소인 양자광원을 개발할 수 있다.
특히, 반도체 양자점의 경우 높은 구동 온도, 안정성, 빠른 광자 방출, 전류 구동 가능성과 같은 많은 장점을 가지고 있어 차세대 핵심 기술 중 하나로 꼽히고 있다.
그러나 기존의 자발 형성 양자점의 경우, 평면 구조 안에 양자점들이 높은 밀도로 묻혀 있어 단일 양자점 하나의 특성을 파악하기 어렵고 광자 방출 효율이 매우 제한돼 있는 한계가 있다. 또 구성하는 층 사이의 응력으로 인한 내부 전기장 효과 때문에 전자와 정공 사이의 재결합이 어려워 내부 양자 효율이 낮은 문제가 있었다.조 교수 연구팀은 단파장의 빛을 내는 넓은 띠구조를 갖는 질화물 반도체를 이용해 오벨리스크 형태(뾰족한 팁 모양)의 나노 구조를 제작했다. 그 위에 얇은 활성층 구조를 다시 성장해 나노 팁 끝에 단일 양자점을 위치시키는데 성공해 스펙트럼 폭이 매우 작은 에너지 준위에서 발생하는 초고속 단광자 특성을 확인했다.
이 같은 독특한 나노 구조를 활용하면, 패터닝 등의 공정 없이도 단일 양자구조를 얻기가 쉽고, 양자점에서 생성된 빛이 외부로 쉽게 빠져나올 수 있다는 장점이 있다.
이와 함께 연구팀은 박막 형태와는 달리 오벨리스크 형태의 나노구조의 경우 응력을 크게 감소시켜 내부 전기장 효과도 상쇄돼 내부 양자 효율이 크게 증가하는 현상을 밝혔다.
이번에 개발된 양자광원은 발광파장이 기존 장파장 적외선 대역이 아닌 단파장 가시광(400nm) 대역이기 때문에 자유 공간에서의 통신에 사용이 가능하고 광자 검출 효율이 높은 가시광 대역의 검출기를 사용할 수 있다.
조용훈 교수는 “기존의 양자점 성장 방식과는 달리 비교적 쉽게 단일 양자점을 형성하여 제어할 수 있고, 이를 통해 매우 빠른 단일 광자 생성이 가능해 실용적인 양자광원 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”며 “오벨리스크 형태 나노구조의 특성 상 손쉽게 분리 및 다른 기판과의 결합이 가능해 단일 칩 양자 광소자 제작에도 활용될 수 있다”고 말했다.
KAIST 물리학과 조용훈 교수 지도아래 김제형(제1저자), 고영호(제2저자) 박사과정 학생이 주도적으로 수행한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 및 WCU 사업의 지원으로 수행됐다.
그림1. (왼쪽) 프랑스 파리에 위치한 오벨리스크 사진. (오른쪽) 제작된 오벨리스크형 나노 구조의 전자현미경 이미지.
그림2. (왼쪽) 오벨리스크형 나노구조와 기존 평면 박막 구조에 내재된 양자점을 비교한 개념도. (오른쪽) 오벨리스크 나노구조 끝에 형성된 단일 양자점에서 방출되는 좁은 선폭의 스펙트럼과 광원의 양자화 정도와 빠른 단광자 방출 속도를 나타내는 2차 광자 상관 관계 그래프.
2013.07.22
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차세대 소형위성 시스템 설계검토회의(SDR) 개최
우리 학교 인공위성연구센터는 지난달 26일(수) ‘차세대 소형위성 시스템 설계검토회의(SDR)’를 최순달 세미나실에서 개최했다.
이 자리에서 차세대 소형위성 개발 상황을 체계적으로 관리하기 위해 차세대 소형위성 전담평가단의 자문을 통해 위성 시스템/버스/탑재체/지상국/발사체 등 시스템 설계 점검을 실시했다.
‘차세대 소형위성’은 2012년 6월 개발을 시작해 첨단 소형위성의 기술적 진일보를 실현하고 핵심기술고도화 및 우주과학연구 진작을 도모하기 위해 소형화, 표준화, 모듈화된 100kg급 위성으로 미래창조과학부에서 후원하고, KAIST 인공위성연구센터에서 개발을 주관하고 있다.
2013.07.04
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호흡 분석해 질병 진단한다!
- 나노섬유 형상 120ppb급 당뇨병 진단센서 개발 -- 음주 측정하듯 후~ 불면 질병 진단할 수 있어 -
우리 학교 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 인간이 호흡하면서 배출하는 아세톤 가스를 분석해 당뇨병 여부를 파악할 수 있는 날숨진단센서를 개발했다.
연구 결과는 신소재 응용분야 세계적 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)’ 5월 20일자 표지논문으로 게재됐다.
인간이 숨을 쉬면서 내뿜는 아세톤, 톨루엔, 일산화질소 및 암모니아와 같은 휘발성 유기화합물 가스는 각각 당뇨병, 폐암, 천식 및 신장병의 생체표식인자(바이오마커)로 알려져 있다.
당뇨병의 경우 일반적으로 정상인은 900ppb(parts per billion), 당뇨환자는 1800ppb의 아세톤 가스를 날숨으로 내뿜는다. 따라서 날숨 속 아세톤 가스의 농도 차이를 정밀하게 분석하면 당뇨병을 조기에 진단할 수 있고 발병 후 관리를 쉽게 할 수 있다.
연구팀은 얇은 껍질이 겹겹이 둘러싸인 다공성 산화주석(SnO2) 센서소재에 백금 나노입자 촉매가 균일하게 도포된 1차원 나노섬유를 대량 제조하는 기술을 개발했다. 이 소재의 표면에 아세톤 가스가 흡착될 때 전기저항 값이 변화하는 120ppb급 아세톤 농도 검출용 센서에 적용해 날숨진단센서를 개발했다. 개발한 나노섬유 센서는 1000ppb급 아세톤 농도에서 소재의 저항 값이 최대 6배 증가해 당뇨병을 진단할 수 있음이 입증됐다.
이와 함께 7.6초의 매우 빠른 아세톤 센서 반응속도를 나타내 실시간 모니터링이 가능해져 상용화에 대한 기대를 높였으며, 전기방사 기술로 제조해 나노섬유형상을 쉽게 빠르게 대량생산할 수 있는 게 큰 장점이다.
연구팀이 개발한 날숨진단센서는 사람의 호흡가스 속에 포함된 다양한 휘발성 유기화합물의 농도를 정밀하게 분석할 수 있다. 따라서 당뇨병은 물론 향후 폐암, 신장병 등의 질병을 조기에 진단하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
김일두 교수는 이번 연구에 대해 “ppb급 농도의 날숨 휘발성 유기화합물 가스를 실시간으로 정밀하게 진단하는 나노섬유 센서를 당뇨병 또는 폐암 진단용 감지소재로 이용하면 다양한 질병을 조기에 검출하고 관리하는 일이 가능해질 것”이라고 말했다.
김 교수는 향후 다양한 촉매와 금속산화물 나노섬유의 조합을 통해 많은 종류의 날숨가스를 동시에 정확하게 진단하는 센서 어레이(array)를 개발해 상용화를 앞당길 계획이다.
미래창조과학부 글로벌프린티어사업 스마트 IT 융합시스템 연구단의 지원을 받은 이번 연구는 KAIST 신소재공학과 신정우 학부생(2월 졸업), 최선진 박사과정 학생, 박종욱 교수, 고려대학교 신소재공학과 이종흔 교수가 참여했다.
그림1. 날숨진단센서 어레이(우측)와 날숨진단센서 크기 비교(좌측 상단)
그림2. 나노섬유 센서들이 어레이로 구성된 당뇨진단 센서 이미지
그림3. 날숨 가스들을 분석하는 질병진단 분석기의 소형화 및 실시간 분석
그림4. 주석산화물 나노섬유를 이용한 당뇨진단 센서 이미지
2013.05.30
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뇌신경전달 단백질의 구조와 작동원리 규명
- 생체막 융합 단백질의 구조변화 실시간 측정 -- 퇴행성 뇌질환 연구에 실마리 제공 -
우리 학교 물리학과 윤태영 교수 연구팀이 자기력 나노집게를 이용해 뇌신경세포사이의 신경물질전달에 가장 중추적인 역할을 하는 스네어(SNARE) 단백질의 숨겨진 구조와 작동원리를 단분자 수준에서 밝히는데 성공했다.
스네어 단백질의 세포막 융합기능은 알츠하이머병 같은 퇴행성 뇌질환이나 신경질환과 밀접하게 연관되어 있어 이 같은 질병의 예방과 치료법 개발에 새로운 실마리가 될 것으로 기대된다.
뇌의 신경전달은 신경세포 말단 시냅스에서 신경전달물질을 저장하는 포낭 주머니가 세포막에 융합되면서 일어난다. 이 과정에서 스네어 단백질은 신경전달물질 분출에 가장 핵심적인 역할을 하는 세포막 융합 단백질이다.
지금까지 학계에서는 스네어 단백질이 신경물질을 주고받는 과정을 조절할 것이라고 추정해 왔지만 그 구조와 기능을 명확하게 밝혀내지 못했다.
연구팀은 자기력 나노집게를 이용해 피코 뉴턴(pN, 1조분의 1뉴턴) 수준의 힘으로 단백질 하나를 정교하게 당겼다 놓으면서 나노 미터수준의 물리적 변화를 실시간으로 측정하는 실험기법을 개발했다.
이를 통해 스네어 단백질에 숨겨진 중간구조가 존재하며, 이 구조에 대한 정밀한 측정결과 중간상태가 어떤 구조를 갖는지 정확하게 예측했다.
이와 함께 생체막 사이에 있는 스네어 단백질의 중간구조가 생체막이 서로 밀어내는 힘을 견디고 유지하면서 신경물질을 주고받는 과정을 조절하는 역할을 할 수 있음을 밝혔다.
윤태영 교수는 “생체단백질이 갖는 숨겨진 구조와 작동원리를 힘을 정교하게 조절하는 실험만으로 직접 관찰하는 것과 동일한 획기적 연구 결과를 일궈냈다”며 “이 기술은 생물학의 연구대상을 물리학적인 방법 연구하는데 매우 중요한 기술로 향후 학제적 융합연구에 매우 중요한 기반이 될 것”이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 KAIST 물리학과 윤태영 교수와 김기범 연구교수의 주도 아래 KIST 의공학연구소 신연균 교수와 공동연구로 진행됐고, KAIST 물리학과 조용훈 교수, 민두영 박사과정, KIAS 계산과학부 현창봉 교수가 참여했으며, 이번 세계적 과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 4월 16일자에 게재됐다.
(a) 뇌의 신경전달은 신경세포 말단 시냅스에서 신경전달물질을 저장하는 포낭 주머니가 세포막에 융합되면서 일어난다. 이 과정에서 스네어 단백질은 신경전달물질 분출에 핵심적인 역할을 한다.
(b) 자기력 나노집게를 이용하여 단분자 수준에서 단백질 구조 변화를 실시간으로 측정방법의 개략도. 피코 뉴톤(pN) 수준의 힘으로 단백질 하나를 정교하게 당겼다 놓으면서 나노 미터수준의 물리적 변화를 실시간으로 측정하여 생체막 융합 단백질의 숨겨진 중간구조와 작동원리를 단분자 수준에서 관찰한다.
2013.05.09
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학부생 벤처기업 ‘아이엠컴퍼니’, 교육계 페이스북 꿈꾼다
- 출시 1년 만에 전국 1600개 학교에 보급 -
- 직원 수 4배 증가, 1300만원으로 시작해 3억원 투자유치 성공 -
우리 학교 학부생 벤처기업 아이엠컴퍼니(대표 정인모)의 행보가 주목된다. 인쇄물로 받아보는 가정통신문 대신 스마트폰으로 학교소식을 확인하는 ‘아이엠스쿨’ 앱을 출시한지 1년 만에 가파른 성장세를 이어가고 있기 때문이다.
지난해 4월 전국 초·중·고등학교를 대상으로 공식 출시한 무료 교육 앱 ‘아이엠스쿨’이 100여개 학교를 시작으로 선생님과 학부모의 입소문을 타고 1년 만에 전국 1,500개 이상의 학교에서 사용 중이다. 특히, 대전지역 학교에서는 80% 가까이 앱을 활용하고 있다. 올해 말까지 5,000개 학교에 보급하는 것이 목표다.
대전시로부터 1300만원의 창업지원금을 바탕으로 2011년 7월 설립된 아이엠컴퍼니는 지난 1월 벤처캐피탈(VC) 컴퍼니 케이 파트너스로부터 3억원의 투자를 유치하는데 성공했다. 또 1년 만에 직원 수는 4명에서 16명으로 4배 증가했다.
‘아이엠스쿨’을 개발한 정인모 대표는 2011년 KAIST 경영학과에서 개최한 창업경진대회에서 최우수상을 수상, 전국 학교를 대상으로 무료로 앱을 배포해 ▲대전광역시 우수창업기업인상 ▲KAIST E5 창업경진대회 최우수상 ▲대전경제통상진흥원 대상 등을 휩쓸었다.
최근에는 법무부 산하 솔로몬로파크, 부산 사상경찰서와 법문화 발전과 학교폭력 예방·근절을 위해 상호 협력하기로 하는 MOU를 체결했다.
‘아이엠스쿨’을 이용하면 학교의 공지사항, 가정통신문, 학교일정 및 급식, 학급알림장 등의 정보를 확인할 수 있다.
24일 대대적으로 업데이트된 버전에서는 일방적으로 학교 소식을 전달하는 것에 그치지 않고 실시간, 양방향 소통이 가능하도록 개발됐다. 이 버전은 안드로이드와 IOS 운영체제에서 사용 가능하다.
마치 페이스북을 사용하는 것처럼 사진을 올려서 공유하고, 글을 남길 수도 있으며 설문조사 기능도 있다. 게다가 자녀가 여러 명인 학부모를 위해 학교 계정도 여러 개를 추가할 수 있어 자신이 원하는 교육 소식들을 한 번에 확인할 수 있는 것이 이번 버전의 큰 특징이다.
개발 초기부터 도움을 준 대전 갈마초등학교 황정희 선생님은 “준비물을 잘 챙기지 못하는 초등학교 저학년 학생을 둔 부모에게 특히 필수적인 앱”이라며 “가정통신문 사용이 줄어 학교 물자 절약에도 크게 도움이 되고 있다”고 말했다.
정인모 대표는 “작년 4월 20여개 언론사에 앱 출시 관련해 보도된 후 교육청에서 전국 학교에 앱 사용을 적극적으로 권장했다”며 “사용자와 관심이 늘어나는 만큼 책임감을 가지고 더 나은 서비스로 앱을 이용하는 학부모와 학생, 선생님들에게 보답하고 싶다”고 소감을 밝혔다.
정 대표는 이어서 “학부모들이 쉽게 찾기 힘든 체험 학습, 직업 진로 정보 등에 대한 다양한 교육 컨텐츠를 쉽게 찾을 수 있도록 제공하는 한편 이를 통해 수익구조를 개선함해 학교에 무료로 보급하는 원칙을 끝까지 지켜나갈 것”이라며 “더 많은 학부모와 선생님들이 유용한 교육 정보를 보다 편리하게 공유할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
2013.04.24
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플라즈몬 디스플레이 상용화기술 개발
- 나노 표면 플라즈몬 기술 이용해 투과율 향상 기대 -
- 대면적 OLED, LCD에 상용화 가능한 컬러필터 기술 -
플라즈몬 효과를 이용해 디스플레이 컬러필터를 상용화 할 수 있는 공정기술이 KAIST와 고려대학교 연구진에 의해 개발됐다.
우리 학교 전기및전자공학과 최경철 교수와 고려대학교(총장 김병철) 전기전자전파공학부 주병권 교수 공동 연구팀이 나노 표면에서 발생하는 플라즈몬 효과를 이용한 디스플레이 컬러필터를 상용화할 수 있는 설계 및 공정기술을 개발했다.
컬러필터는 LCD나 OLED와 같은 디스플레이와 디지털 카메라에 사용되는 CMOS 이미지 센서 등에서 색상을 표현하는 핵심부품이다. 현재 상용화중인 컬러필터는 투과율이 20~30%대로 알려져 있는데, 플라즈몬 효과를 이용하면 투과율을 기존보다 40%이상까지 끌어올려 전력효율을 약 2배 향상시킬 수 있다는 연구 성과들이 최근 보고됐다.
최근 발표된 플라즈몬 필터는 마이크로미터(㎛) 크기의 극소 면적에만 구현할 수 있었던 한계가 있었다. 그러나 이번 연구에서는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 2.5㎝크기까지 구현해냈다. 기존에 상용화중인 레이저 기술을 적용한 공정기술로 플라즈몬 컬러필터를 이용한 디스플레이를 양산할 수 있는 단계까지 올라왔다는 게 학계와 산업계의 평가다.
향후 이 기술을 이용해 투과율을 40%이상 끌어올려 저전력 플라즈몬 디스플레이를 양산하는게 연구팀의 목표다.
이와 함께 레이저 광의 간섭현상을 통해 나노 구조를 형성하는 기술인 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 나노 패턴을 대면적에 구현함과 동시에 컬러필터의 특성을 최적화하면서 공정에서 발생하는 에러를 보완할 수 있는 설계방법을 제시했다.
레이저 간섭 리소그래피 기술을 적용해 연구팀이 제시한 공정은 기존 컬러필터 양산기술의 공정이 복잡한 단점을 극복해 저렴하게 만들 수 있을 것으로 기대된다.
도윤선 박사과정 학생은 이번 연구에 대해 “그동안 공정 비용, 시간, 수율 측면에서 플라즈몬 현상을 산업적으로 이용하는데 한계가 있었다”며 “연구팀이 제시한 컬러 필터 기술은 설계 및 공정의 간소화를 통해 시간이 단축되고 비용이 적게 들어 염료 및 안료기반 컬러필터 기술을 대체할 수 있을 것”이라고 말했다.
고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생은 “이번 연구는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 TV화면 등 대면적에 적용이 가능하다”며 “기판의 종류에 구애받지 않아 차세대 나노 공정 기술에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.
KAIST 전기및전자공학과 도윤선 박사과정 학생과, 고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생이 주도한 이번 연구 성과는 나노 기술 분야 저명 학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머터리얼스(Advanced Optical Materials)’ 2013년 2월호 표지논문으로 게재됐고, 6건의 관련 특허를 출원했다.
2013.03.06
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김양한 칼럼 합창 교향곡과 미래창조과학부
김양한 기계공학전공 교수가
매일경제 2013년 1월 23(수)자 칼럼을 실었다.
제목: 합창 교향곡과 미래창조과학부
신문: 매일경제
저자: 김양한 기계공학전공 교수
일시: 2013년 1월 23(수)
기사보기: 합창 교향곡과 미래창조과학부
2013.01.23
조회수 6959
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총동문회, ‘제 1회 KAIST 멘토링 콘서트 개최’
- 15일까지 재학생 대상 신청 받은 후 22일 대전 본원에서 열어 -- “고민 많은 후배들에게 현장 노하우와 인생의 경험 전달할 것”-
우리 대학 동문들이 미래를 고민하는 후배들을 위해 멘토링 프로그램을 개설하고 올해부터 본격적인 운영에 들어간다.
총동문회(회장 임형규)는 22일 오후 2시부터 8시까지 대전 본원 창의학습관에서 ‘제 1회 KAIST 멘토링 콘서트’를 개최한다.
이번 행사는 학부총학생회와 대학원총학생회가 재학생을 대상으로 실시한 설문조사에서 선배에게 가장 도움을 받고 싶은 것이 무엇인지 묻는 질문에 재학생들이‘선배들이 참여하는 멘토링 시스템’을 마련해 달라는 요청에 의해 마련됐다.
총동문회는 학부 및 대학원 총학생회의 요청을 받고 주요사업으로 추진해오던 멘토링 사업 ‘선목카페’를 확대, 발전시켜 선・후배 간에 끈끈한 정과 유대감을 느낄 수 있는 이번 ‘KAIST 멘토링 콘서트’를 기획, 마련했다.
이 행사는 학계・산업계・정부기관・컨설팅・금융・예술・벤처Ⅰ・Ⅱ 등 8개 세션으로 나눠 진행되는데 각 분야에 종사하는 졸업생 선배 40여명이 멘토로, 그리고 400여명의 재학생이 멘티로 참여할 것으로 예상된다.
따라서 1개 세션별로 각각 5명의 선배와 50여명 후배들이 자리를 함께한다. 선배 멘토들은 각각 10분 동안 인생의 가치, 현장의 생생한 업무 경험, 직업 선택 동기 등을 발표한 후 후배들과 질의응답 시간을 갖는다.
이번 KAIST 멘토링 콘서트에는 김명준 한국전자통신연구원 본부장(전산 석사78), 이도헌 KAIST 교수(전산 학사86), 정택수 특허법원 판사(지식재산 석사10), 나찬기 창원지방검찰청 부장검사(지식재산 석사10), 송승헌 맥킨지그룹 파트너(물리 학사88), 차기철 (주)바이오스페이스 대표(기계 석사80), 박성동 (주)쎄트렉아이 대표(전기 학사86), 강병준 전자신문 벤처과학부장(과학저널 석사10), 고영준 EBS 교육방송 차장(과학저널 석사10)등 40여명의 동문이 멘토로 참여한다.
또, 임형규 총동문회장(전기 석사76)과 고정식 광물자원공사 사장(생명화공 석사77)이 특별 참석해 동문들과 후배들을 격려할 예정이다.
임형규 총동문회장은 “올해 처음 개최되는 멘토링 콘서트를 통해 전해지는 선배들의 진심 어린 충고는 후배들의 미래 진로에 대한 고민과 인생의 가치를 생각해 볼 수 있는 소중한 기회가 될 것”이라며 “총동문회 역점사업으로 매년 정기적으로 개최하겠다”고 말했다.
KAIST 총동문회는 이번 행사와 별도로 현재 멘토의 이력・경력과 이메일 주소 등을 온라인에 통합하는 ‘온라인 멘토 시스템’도 구축중인데 추후에 멘토 정보를 후배들에게 알려 선배들의 조언이 필요할 경우 언제든 이메일로 소통할 수 있도록 할 계획이다.
한편 이번 행사에 멘토로 참가를 원하는 KAIST 동문은 총동문회 사무국(02-3498-7551)에, 멘티 참가를 원하는 재학생은 9월 15일까지 대학원 및 학부 총학생회 담당자 메일로 신청하면 된다.
문 의 : KAIST 총동문회 사무국장 전진환 jjh7235@gmail.com
: 대학원 총학생회 남재현 medyboy@kaist.ac.kr
: 학부 총학생회 정화영 jhy1268@kaist.ac.kr
2012.09.12
조회수 13997
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‘KAIST 조정훈 학술상’시상 및 장학증서 전달식
- 학술상에 국방과학연구소 안중기 박사, 장학생에 KAIST 항공우주공학과 오택현, 고려대 기계공학과 김지웅, 공주대사대부고 박항수 -
우리 학교는 11일 오전 11시 본관 1회의실에서 서남표 총장과 유족 대표가 참석한 가운데 ‘KAIST 조정훈 학술상’ 시상식을 가졌다.
학술상 수상자는 국방과학연구소 안중기 박사(43세)가 선정됐다. 안 박사는 대함 유도탄개발에 참여했으며, 국내 추진체계분야 핵심기술 연구를 주도하고 있다.
안 박사는 여러 공학 분야를 유기적이고 균형 있게 다루기 위한 다분야 통합 최적설계 기법을 유도탄 개발에 접목시켜 연구개발의 효율성을 제고했다. 또 무인비행체의 비행센서 시스템 개발 및 미래 고속 추진체계의 핵심기술 연구 등 다양한 분야에서 선도적인 연구를 수행한 업적을 인정받았다.
장학금 수여자는 오택현(28, KAIST 항공우주공학과 박사과정), 김지웅(26, 고려대학교 기계공학과 석박통합과정), 박항수(18, 공주사대부고 3년) 학생 등 총 3명이다.
학술상 수상자에게는 2천만원의 부상이, 장학생 선정자의 경우 대학원생과 고등학생에게는 각각 3백만원과 2백만원의 장학금이 지급됐다.
‘KAIST 조정훈 학술상’은 지난 2003년 발생한 KAIST 로켓실험실 폭발사고로 숨진 故 조정훈(趙丁焄, 항공우주공학과, 사고당시 25세)박사를 기념하고 그의 학문적 열정을 기리기 위하여 趙 박사의 부친인 조동길(趙東吉, 공주대 국어교육학과) 교수가 유족보상금 등에 사재를 합친 4억 7천만원을 KAIST 학술기금으로 기부한 재원으로 제정된 뜻 깊은 상이다.
2005년부터 매년 항공우주공학분야에서 연구업적이 뛰어난 젊은 과학자를 발굴하여 수상해오고 있는데 올해로 8회째를 맞고 있다.
2012.05.11
조회수 12657
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날개를 달아줄꺼야, 네 꿈에...
- URP(학부생 연구참여 프로그램) 실시 후 학부생 연구실적 두드러져 -- 17일 2011년도 연구 성과 발표회 갖고, 최우수상에 서재경, 트란 안 투(자연‧생명과학), 안건식(공학), 봉경렬(IT) 학생 선정 -
2009년 학부 2학년 재학 중 ‘학부생 연구 참여프로그램’에서 최우수상을 차지하고, 또 지난 1월에는 말라리아 연구를 위한 광학영상 기술을 분석해 셀(Cell) 자매지에 표지논문을 발표한 화학과 4학년 조상연 학생.
2006년 학부 3학년 때 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구 과제를 수행해 우수상을 받고 동 대학원에서 관련분야 후속연구를 진행해 이달 24일 졸업하는 전기 및 전자공학과 이슬기 박사.
이처럼 KAIST에는 학부생이지만 창의적인 연구를 수행할 수 있도록 학생들의 의욕에 날개를 달아주는 프로그램이 있다. 바로 2006년 국내 최초로 시작한 ‘학부생연구 참여프로그램(URP, Undergraduate Research Participation Program)’이다.
우리 학교는 지난 17일 교내 창의학습관 401호에서 ‘2011년도 URP 연구성과 발표회’를 개최하고 최우수상에 생명과학과 4학년 서재경, 트란 안 투(자연‧생명과학분야), 기계공학과 석사과정 1년차 안건식(공학분야), 전기및전자공학과 4학년 봉경렬(IT분야) 학생이 선정됐다.
최우수상 수상자에게는 해외에서 열리는 국제학술대회 참가경비 약 350만원이 전액 지원된다. 학부생들에게 창의적이고 실질적인 연구 참여의 기회를 제공하기 위해 2006년 KAIST가 국내 처음으로 시작한 URP는 MIT ‘학부생 연구기회 프로그램(UROP, Undergraduate Research Opportunity Program)‘을 벤치마킹해 만들어졌다.
학교는 매년 2차에 걸쳐 학부생을 대상으로 URP 연구과제 신정을 접수받는데 회당 단독 60여개, 팀 당 20여개의 연구 과제를 선정, 지원한다.
URP를 신청한 학부생은 자신의 관심분야에 대한 연구계획서를 제출한 후 서류심사를 거쳐 지원여부가 최종 결정된다. 단독 또는 2~3명의 학생이 그룹으로 약 6개월 동안 연구비지원과 함께 지도교수와 조교의 지도를 받으며 연구를 수행한다.
교육과학기술부 지원을 받는 URP는 출범 후 2년 만에 KAIST에서 성공적으로 자리 잡아 지난 2008년부터는 전국 대학의 학부생을 대상으로 실시돼 국내 이공계 대학생들로부터 커다란 호응을 얻고 있다.
성용제 연구개발팀장은 “‘06~’10년에 발표된 연구과제들은 특허 3건, 논문게재 14건, 해외학회 참가 29건, 대회수상 4건을 기록했다”며 “URP를 통해 학부생으로서는 거의 불가능에 가까운 훌륭한 성과를 이끌어 냈다”고 말했다.
성 팀장은 또 “그동안 학부생들로부터 접수한 연구계획서도 2008년 154건에서 2009년 189건, 2010년과 2011년에는 각각 220건, 251건을 기록하는 등 매년 꾸준히 증가하는 추세”라며 “프로그램 종료 후 만족도 조사에서 응답자의 80% 이상이 만족한다는 뜻을 내비치는 등 학부생들에게 매우 인기를 끌고 있다”고 덧붙였다.
조상연 학생도 “학부생을 대상으로 하는 URP를 통해 뛰어난 교수님들의 지도와 함께 학교의 충분한 재정지원에 힘입어 마음껏 연구를 펼칠 수 있었다”고 말했다.
특히, 2011년 착용형 수면다원검사 시스템을 개발해 국내외에서 큰 화제를 불러일으킨 전기 및 전자공학과 이슬기 박사과정에게는 URP가 더욱 특별하다.
이슬기 박사는 “학부 3학년학생이던 2006년에 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구과제로 URP를 성공적으로 수행해 2위에 입상했다”며 “이 프로그램으로 인연이 된 웨어러블 헬스케어용 SoC(System on Chip) 및 시스템에 관한 연구 과제를 대학원에서도 수행해 오는 24일 박사 학위를 받는다”며 URP에 대한 남다른 애정을 표현했다.
이슬기 박사는 대학원에서 수행했던 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구 성과를 인정받아, 네덜란드 정부의 지원을 받는 국책 연구소인 Holst Centre에 정규직 연구원으로 취업에 성공, 생체신호의 측정 및 분석에 관한 임상실험 연구를 수행할 예정이다.
❒ 주요내용
- 단독, 혹은 2-3명의 학생들이 스스로 독창적인 연구 아이디어를 제안한 후 심사를 통해 선정
- 선발된 학생에게는 장학금 및 연구비 지원
- 교수 및 조교들의 적극적 참여와 책임감 고양을 위해 지도수당 지급
- 학점부여 (연구 및 졸업연구학점, 3학점) - 수행종료 후 발표회를 개최하여 우수과제 포상
❒실시 목적
KAIST 학부생들의 창의적 연구활동을 지원하기 위하여 학부생 연구참여 프로그램을 운영.
연구기간 : 약 6개월
① 프로그램 공고 및 안내
② 과제 제안서 접수
③ 과제 수행자 선정
④ 프로그램 수행 학부생 O/T실시
⑤ 프로그램 지원
- 지도수당 및 장학금 지급, 지도교수별 연구비 계정 오픈
<개별연구과제>
지도교수 수당 : 학기당 1,500천원
조교 수당 : 학기당 1,000천원
참여 학생
* 단독 : 장학금 1,000천원+연구비 1,500천원
* 팀 : 1인당 장학금 800천원+연구비 2,000천원
<그룹세미나>
지도교수 수당 : 학기당 1,000천원
조교 수당 : 학기당 800천원
세미나지원비 : 1,500천원
⑥ 중간보고서 제출
⑦ 연구수행
⑧ 연구종료 및 보고서 제출 ⑨ 시상 및 평가
2012.02.20
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