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원자력연 송철화 박사, 세계 학술대회서 'NURETH 펠로우' 수상
우리 학교 원자력 및 양자공학과를 졸업한 한국원자력연구원(원장 박원석) 혁신계통안전연구부 송철화 박사가 제19차 국제 원자로 열수력 학술대회(이하 NURETH)에서 ‘NURETH 펠로우(Fellow)’를 16일 수상하였다.
※ NURETH : International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics
NURETH 펠로우는 미국원자력학회 열수력 부문(THD) 주도로 시상하는 최고권위 상 중 하나로, 2013년부터 2년마다 2명씩 선정하고 있다.
올해의 수상자인 송철화 박사는 지난 37년간 열수력학 및 원자로의 안전성 향상 연구개발에 매진하며 선도적인 업적을 이뤘다고 평가받았다.
열수력학은 고온고압으로 가동되는 원자로가 안전하게 설계·운영되도록 냉각재 거동 및 열전달 현상 등을 연구하는 핵심기술 분야다.
송철화 박사는 “NURTEH 펠로우 선정은 국제적으로 저명한 동료 학자들의 심사 및 추천에 따른 것이어서 더욱 영광스럽게 여겨진다”며, “함께 연구해 온 국내 후배 연구자들에게도 많은 국제활동과 수상의 기회가 있길 응원한다”고 소감을 밝혔다.
2022.03.24
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빛에 담긴 비대칭성을 증폭하는 카이랄 초분자 형성원리 규명
우리 대학 화학과 서명은 교수를 주축으로 한 연구팀이 분자 자기조립 시스템에 대한 연구를 통해 빛으로부터 *초분자 나선 방향이 결정되는 원리를 규명했다고 16일 밝혔다.
☞초분자(supermolecule): 분자 간 결합 또는 인력을 통해 둘 또는 그 이상의 작은 분자들이 모여 생성된 거대한 분자들의 집합을 말한다. 효소 등 기능성 생체 분자들도 초분자로 볼 수 있다.
단백질을 이루는 아미노산 분자는 오른손과 왼손처럼 모양은 같지만 서로 겹칠 수 없는 거울상이 존재할 수 있다. 그러나 지구상에서 탄생한 생명은 한 종류의 거울상 아미노산만을 선택해 단일한 *카이랄성을 띠게끔 진화했다. 아미노산에 담긴 카이랄 정보가 단백질로 전달되면 한쪽으로 꼬인 나선과 같이 분자를 넘어선 초분자 수준에서 증폭돼 나타나며, 이는 단일 카이랄성이 만들어지는 데 중요했을 것으로 여겨진다. 즉, 어떻게 카이랄성이 탄생하고 증폭됐는지는 자연이 단일 카이랄성을 지니게 된 이유와 연관 지을 수 있어, 생명의 기원과 깊게 관련된 문제다.
☞ 카이랄(Chiral): 수학, 화학, 물리학, 생물학 등 다양한 과학 분야에서 비대칭성을 가리키는 용어중 하나다. 이는 어떤 대상의 모양이 거울에 비춘 모양과 일치되지 않을 때 카이랄 성이 존재한다고 일컫는다. (Ex) 오른손 & 왼손)
태초에 같은 양씩 존재했을 거울상 분자 한 쌍 중에 한쪽의 비율이 높아질 수 있는 원인으로 시계 방향 혹은 반대로 회전하면서 나아가는 빛인 원편광이 흔히 거론되는데, 거울상 분자가 원편광을 흡수하는 정도가 서로 다르기 때문이다. 자연적으로 지구에 내리쬐는 원편광은 그 회전 방향이 무작위할 것이므로 분자와 원편광에 담긴 카이랄 정보가 서로 경쟁하는 가운데 어느 순간 한쪽 거울상이 과잉되면서 단일한 카이랄성이 출현했을 것으로 추론할 수 있으나, 분자와 원편광으로부터 카이랄 정보가 동시에 전달될 때 어떤 현상이 일어나는지는 거의 연구된 바 없었다.
우리 대학 서명은 교수 연구팀은 빛에 반응해 자기조립되는 프로펠러 모양의 분자를 찾고, 분자와 빛에 담긴 카이랄 정보가 전달돼 초분자 나선으로 나타날 때 각각 얼마나 효과적인지 연구했다. 먼저 원편광의 회전 방향과 분자 프로펠러 방향이 맞을 때 광화학 반응이 우세하게 일어나고, 이는 자기조립을 유도해 정해진 나선 방향으로 성장함을 밝혔다.
나아가 한쪽 거울상 분자가 과잉된 조건에서 원편광을 쬐어 나선 방향이 어느 쪽을 따라가는지 살핀 결과, 양자의 정보가 일치할 때 초분자 카이랄성이 증폭되고 반대일 때 상쇄되며, 심지어 빛으로 분자 카이랄 정보를 눌러 나선 방향을 반전할 수 있음을 정량적으로 보였다. 또한 일정 비율 이상의 거울상 분자가 축적되면 빛과 관계없이 단일한 나선 방향이 유지되는 것 역시 확인했다.
원편광을 선택적으로 걸러내는 소재는 현재 OLED, 3D 안경 등 디스플레이에 널리 쓰이고 있고, 원편광을 내는 재료 등은 차세대 디스플레이용 소재로 떠오르고 있다. 초분자 나선 구조는 개개의 분자에 비해 원편광을 훨씬 효과적으로 흡수하고 방출할 수 있다. 따라서 초분자 나선 구조를 한번 더 조립하여 분자-초분자-거시적 스케일에서 모두 카이랄성을 띠는 멀티스케일 카이랄 구조체를 구현한다면 카이랄성을 극도로 증폭할 수 있는 소재를 만들 수 있을 것으로 기대된다. 또한 약물로 쓰이는 화합물은 탈리도마이드처럼 반대 거울상 분자가 기형을 유발하는 등의 부작용을 일으킬 수 있는 만큼, 한쪽 카이랄성만을 가지게끔 합성하는 것이 필수적이다. 멀티스케일 카이랄 구조체는 이러한 비대칭 합성에서도 강력한 카이랄 환경을 제공하여 입체 선택성이 높은 촉매를 제조하거나, 거울상 분자를 효과적으로 검출할 수 있는 센서를 만드는 플랫폼이 될 수 있다.
연구진은 "이번 연구를 통해 빛에 담긴 비대칭성이 어떻게 분자 및 초분자 수준으로 전달되고 증폭될 수 있는지를 이해할 수 있었을 뿐 아니라, 분자에 담긴 정보와 별개로 초분자 카이랄성을 제어할 수 있는 가능성을 보였다는 데 큰 의의가 있다ˮ며, "이번 연구를 발판으로 카이랄 광학 소재, 비대칭 촉매 등 미래 먹거리가 될 수 있는 멀티스케일 카이랄 신소재 개발로 연구를 확장하겠다ˮ고 소감을 밝혔다.
우리 대학 화학과 강준수 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 연구를 주도하고, 화학과 김우연 교수, 임미희 교수, 윤동기 교수 연구팀이 협업한 이번 연구 결과는 미국화학회가 발행하는 국제 학술지 `미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)'에 2월 4일 字로 온라인 게재됐다. (논문명 : Circularly Polarized Light Can Override and Amplify Asymmetry in Supramolecular Helices)
이번 연구는 한국연구재단(NRF)에서 선정한 선도연구센터인 카이스트 화학과 멀티스케일 카이랄 구조체 연구센터의 지원을 받아 주로 진행됐다.
2022.02.16
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전기및전자공학부 박성욱 교수, 제24대 전자파학회장 선임
우리 대학 전기및전자공학부 박성욱교수가 제24대 한국전자파학회장으로 선임됐다.
한국전자파학회는 1989년에 창립되어 올해 33주년을 맞이하며, 현재 만명이 넘는 회원과 SCI 국제학술지(JEES), 국문논문지(등재학술지), 학회지인 ‘전자파기술’ 및 18개의 전문 연구회를 보유한 정보통신기술 분야 4대 학술단체다.
신임 박성욱회장은 차세대소형인공위성1호 발사 등 한국인공위성의 산파역할을 하는 KAIST 인공위성연구소 소장을 최근 역임한 인공위성분야 최고 권위자 중 한명이다.
취임후 언론인터뷰에서 "최근 아랍에미리트(UAE)가 화성 탐사에 성공하면서 국제관계와 경영을 전공하던 학생들이 과학으로 전공을 바꾸기 시작했다”며 “우리나라보다 후발 주자인 UAE 가 이뤄낸 이러한 도전의 변화가 우리나라 학계에서도 꼭 일어나야 한다고 생각한다”고 말했다.
그는 “학회가 더욱 국제적으로 우수한 학회로서 성장하기 위해 많은 관심과 지원을 바란다”고 당부했다.
더불어 박성욱교수는 최근 전자신문에 아래와 같이 6G 위성통신에 대해 기고하였다.
링크 : [통신칼럼] "6G 위성통신, 대형국책사업으로 개발해야"
https://m.etnews.com/20220110000127
2022.01.12
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페로브스카이트 LED 소재의 발광 효율 극대화 메커니즘 규명
우리 대학 화학과 김형준 교수 연구팀이 한밭대학교 홍기하 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 페로브스카이트 LED 나노 소재에서 일어나는 발광 효율의 향상 원인을 이론적으로 규명하는 데 성공했다고 12일 밝혔다.
할로겐 페로브스카이트 화합물은 태양 빛을 이용해 높은 효율로 전기를 생산할 수 있어 차세대 태양전지에 사용 가능한 소재로 주목받고 있는 물질이다. 한편, LED는 태양전지와는 반대로 전기를 이용해서 빛을 방출하는 장치로서 디스플레이에 널리 사용되고 있다. 놀랍게도 페로브스카이트는 빛을 전기로 변환시키는 효율뿐 아니라 전기를 빛으로 변환시키는 발광 효율 또한 높은 것으로 알려져 차세대 LED 소재로서도 각광받고 있다.
본래 `페로브스카이트'는 러시아 과학자 페로브스키의 이름을 딴 광물 결정 구조의 이름이다. 연구팀은 이러한 페로브스카이트 결정 구조가 내부의 뒤틀림 정도에 따라 다양한 상(phase)을 가질 수 있음에 주목했다. LED 소재로 널리 사용되는 CsPbBr3라는 페로브스카이트 소재는 결정 구조 내부에 뒤틀림이 존재하는데, 이를 작은 나노 구조로 만들게 되면 이러한 뒤틀림이 최소화된 상이 형성된다. 연구팀은 비단열 양자 동역학 시뮬레이션을 이용해 이러한 결정 구조의 뒤틀림 제어가 발광 효율을 높이기 위한 주요 소재 성질 제어 전략임을 밝혔다.
연구진은 "이번 연구를 통해 페로브스카이트의 소재 결정 구조적 특성과 빛을 발생하는 광 동역학적 특성 사이의 복잡한 상관관계를 규명할 수 있었다ˮ고 말했으며 "추후 이러한 이론 기초 연구를 더욱 확장해 페로브스카이트 결정상 제어를 통한 발광 효율 극대화 전략을 도출해내어 페로브스카이트 기반의 고효율 LED 개발에 기여할 수 있을 것ˮ이라고 말했다.
우리 대학 하윤후 박사과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 `미국화학회지 (Journal of the American Chemical Society)' 에 지난해 12월 27일 字 온라인 게재됐다. (논문명: Enhanced Light Emission through Symmetry Engineering of Halide Perovskites).
한편 이번 연구는 한국연구재단(NRF)의 중견연구사업과 선도연구센터 지원 사업, 나노소재기술개발사업으로 진행됐다.
2022.01.12
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박상희 교수, 16대 한국정보디스플레이학회장 선출
우리 대학 신소재공학과 박상희 교수가제 16대 한국정보디스플레이학회장으로 취임했다.국내 디스플레이 산업의 부흥기인 1999년 설립된 '한국정보디스플레이학회'는 우리나라의 정보 디스플레이를 대표하는 세계적인 학술단체로서, 삼성 디스플레이와 LG 디스플레이 등 60 여 개의 법인회원과 1500 여 명의 회원이 활동 중이다. 학회는 현재 SCIE 저널과 학회지인 Journal of Information Display를 발간 중이다.
박 교수는 "중국의 거친 기술개발과 시장 확장의 공세로 위기에 처해 있는 한국 디스플레이 산업의 제 2의 도약을 위해 산학연의 기술개발 협력을 이끌고, 디스플레이 산업 인력 양성 확대 및 미래 디스플레이 핵심 기술을 한국이 지속적으로 선점하도록 기반을 다지는 데 노력하겠다"라고 취임소감을 밝혔다. 박상희 신임 회장은 서울대학교 화학교육과에서 학사 및 석사학위를 받은 후, 미국 피치버그 대학에서 화학 박사학위를 받았다. 현재 세계 최대 디스플레이 학회인 미국의 Society for Information Display (SID)의 Fellow 이면서 한국공학한림원 정회원이며, 산화물반도체 기반의 박막 트랜지스터를 포함하여 디스플레이용 소재 및 소자연구에 힘쓰고 있다.
2022.01.07
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원자력및양자공학과 졸업생 송철화 박사, 미국원자력학회 2021 학술상 수상
우리 대학 원자력및양자공학과를 졸업한 한국원자력연구원(원장 박원석) 혁신계통안전연구부 송철화 박사가 미국원자력학회(ANS) 학술상(Technical Achievement Award, 이하 TAA)을 수상했다.
시상식은 지난 1일(현지시간) 미국 워싱턴 D.C.에서 열린 미국원자력학회 동계학술대회에서 진행됐다.
미국원자력학회가 제정한 TAA는 원자력 학문 발전에 공로가 큰 개인에게 시상하는 최고 권위의 상 중 하나로, 열수력 부문(THD)의 추천을 통해 1985년부터 매년 1명씩 선정하고 있다.
열수력학은 고온 고압으로 가동되는 원자로가 안전하게 설계·운영되도록 냉각재 거동 및 열전달 현상 등을 연구하는 핵심기술 분야다.
올해의 수상자인 송철화 박사는 지난 36년간 열수력학 및 원자로의 안전성 향상 연구개발에 매진하며 선도적인 업적을 이뤘다고 평가받았다.
주요 성과는 크게 △경수로의 안전성 평가 및 검증 △신형경수로의 열수력 현상 이해 △주요 안전 쟁점에 대한 다차원적 평가 △현상학적·정밀 분석을 통한 신형경수로 안전성 강화 △국제연구 활동의 주도적 참여 통한 지식 보급 5가지 분야로 나뉜다.
송철화 박사는 한국원자력연구원 원자력안전연구본부장과 열수력안전연구부장을 역임한 바 있으며, 이를 통해 한국형 신형경수로 APR1400, 후속 원전 APR+, 중소형원자로 SMART 등의 개발 및 원자력 안전성 향상 기술 연구를 수행해왔다.
지난 2016년에는 제60차 OECD/NEA(OECD 산하 원자력기구) 원자력시설안전위원회(CSNI) 의장단으로 선출됐으며, 현재 미국원자력학회 국제위원회 위원을 맡는 등 열수력 분야에서 활발하게 활동해온 국제적인 원자력 안전 전문가다.
또한, 과학기술연합대학원대학교(UST)에서 전임교원으로서 후학 양성에 공헌하고 있다. 2008년부터 10년간 신형원자력시스템공학 전공책임교수 역할을 수행하며, 이 과정에서 우수강의상 및 우수교수상을 수상했다.
송철화 박사는 “마침 한국원자력연구원에 들어온 연도와 TAA 제정 시기가 동일해 더욱 특별한 수상으로 여겨진다”며, “앞으로도 국내외 원자력 안전 분야의 발전을 위해 더욱 노력하겠으며, 후배 연구자들에게도 많은 활동과 수상의 기회가 있길 바란다”고 소감을 밝혔다.
2021.12.13
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장순흥 명예교수, 한국원자력학회 원자력대상 수상
우리 대학 원자력 및 양자공학과 장순흥 명예교수(現 한동대 총장)가 지난 20일 열린 한국원자력학회 제 54회 정기총회 및 추계학술발표회에서 한국원자력대상을 수상했다.
한국원자력대상은 우리나라 원자력 학문·기술 또는 산업발전에 크게 기여한 개인의 탁월한 업적을 기리기 위해 제정됐다. 원자력계 종사자들의 자부심을 고취해 원자력계의 발전을 도모하는 국내 최고 권위의 원자력계 특별상이다.
장순흥 명예교수는 1982년 우리 대학에 부임한 이래 2005년~2006년 대외부총장과 2006년~2010년 교학부총장을 역임했고, 2019년까지 KAIST 원자력및양자공학과 교수로서 원자력 안전, 원자로 설계 등의 교육과 임계열유속, 신형원자로, 열수력안전해석, 확률론적안전성평가(PSA), AI 연구를 통해 원자력 공학 및 학문 발전에 크게 기여했다.
또한, 연구자로서 박사 76명, 석사 99명을 배출하여 산·학·연·관에서 원자력 산업과 안전을 견인했으며, 우리 정부의 원자력진흥종합계획 수립책임자, 원자력안전위원회 위원, 국가과학기술자문위원회 위원, 한국원자력학회장 등 다방면으로 활동했다.
이와 함께, 국제원자력기구(IAEA) 안전자문단(INSAG) 위원, 경제협력개발기구 원자력기관(OECD Nuclear Energy Agency) 원자력시설안전위원회 위원, 미국원자력학회(ANS) 석학회원, 뉴클리어 테크놀로지(Nuclear Technology) 저널 부편집장, 원자력 열수력학 국제학술대회(NURETH-10), 원자로 열수력 및 안전 국제학술대회(NUTHOS-7) 조직위원장, 일본 정부의 후쿠시마안전사고 자문위원회 국제자문위원 등을 역임하면서 원자력계의 국제협력에 기여하고 국제적 위상 강화에 공헌한 점을 인정받아 이번 한국원자력대상의 영광을 차지했다.
장 명예교수는 "그동안 같이 일했던 선배·동료·제자들이 함께 하였기에 불모지에서 세계 최고 수준의 원자력 기술을 이룩했다고 생각한다"라며, "앞으로 후배들이 항상 용기를 가지고 더욱 발전시켜 나가기를 기도한다"라고 수상 소감을 전했다. 한편, 한국원자력학회는 원자력에 관한 학술과 기술 발전을 목적으로 1969년 3월 8일 설립된 학술단체로 현재 5,800여 명의 회원이 전문분야별 12개의 연구부회에 소속되어 활동하고 있다.
2021.10.28
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소량의 데이터로 딥러닝 정확도 향상기술 발표
최근 다양한 분야에서 심층 학습(딥러닝) 기술을 활용한 서비스가 급속히 증가하고 있다. 서비스 구축을 위해서는 심층 학습 모델을 훈련해야 하며, 이를 위해서는 충분한 훈련 데이터를 준비해야 한다. 특히 훈련 데이터에 정답지를 만드는 레이블링(labeling) 과정이 필요한데 (예를 들어, 낙타 사진에 `낙타'라고 정답을 적어줌), 이 과정은 일반적으로 수작업으로 진행되므로 엄청난 노동력과 시간이 소요된다. 따라서 훈련 데이터가 충분하지 않은 상황을 효과적으로 타개하는 방법이 요구되고 있다.
우리 대학 전산학부 이재길 교수 연구팀이 적은 양의 훈련 데이터가 존재할 때도 높은 예측 정확도를 달성할 수 있는 새로운 모델 훈련 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.
심층 학습 모델의 훈련은 주어진 훈련 데이터에서 레이블과 관련성이 높은 특성을 찾아내는 과정으로 볼 수 있다. 예를 들어, `낙타'의 주요 특성이 등에 있는 `혹'이라는 것을 알아내는 것이다. 그런데 훈련 데이터가 불충분할 경우 바람직하지 않은 특성까지도 같이 추출될 수 있는 문제가 발생한다. 예를 들어, 낙타 사진의 배경으로 종종 사막이 등장하기에 낙타에 대한 특성으로 `사막'이 추출되는 것도 가능하다. 사막은 낙타의 고유한 특성이 아닐뿐더러, 이러한 바람직하지 않은 특성으로 인해 사막이 아닌 곳(예: 동물원)에 있는 낙타는 인식하지 못할 수 있다.
이 교수팀이 개발한 기술은 심층 학습 모델의 훈련에서 바람직하지 않은 특성을 억제해 충분하지 않은 훈련 데이터를 가지고도 높은 예측 정확도를 달성할 수 있게 해준다.
우리 대학 지식서비스공학대학원에 재학 중인 박동민 박사과정 학생이 제1 저자, 송환준 박사, 김민석 박사과정 학생이 제2, 제3 저자로 각각 참여한 이번 연구는 최고권위 국제학술대회 `신경정보처리시스템학회(NeurIPS) 2021'에서 올 12월 발표될 예정이다. (논문명 : Task-Agnostic Undesirable Feature Deactivation Using Out-of-Distribution Data)
바람직하지 않은 특성을 억제하기 위해서 분포 外(out-of-distribution) 데이터를 활용한다. 예를 들어, 낙타와 호랑이 사진의 분류를 위한 훈련 데이터에 대해 여우 사진은 분포 외 데이터가 된다. 이때 이 교수팀이 착안한 점은 훈련 데이터에 존재하는 바람직하지 않은 특성은 분포 외 데이터에도 존재할 수 있다는 점이다.
즉, 위의 예에서 여우 사진의 배경으로도 사막이 나올 수 있다. 따라서 다량의 분포 외 데이터를 추가로 활용해 여기에서 추출된 특성은 영(0) 벡터가 되도록 심층 학습 모델의 훈련 과정을 규제해 바람직하지 않은 특성의 효과를 억제한다. 훈련 과정을 규제한다는 측면에서 정규화 방법론의 일종이라 볼 수 있다. 분포 외 데이터는 쓸모없는 것이라 여겨지고 있었으나, 이번 기술에 의해 훈련 데이터 부족을 해소할 수 있는 유용한 보완재로 탈바꿈될 수 있다.
연구팀은 이 정규화 방법론을 `비선호(比選好) 특성 억제'라고 이름 붙이고 이미지 데이터 분석의 세 가지 주요 문제에 적용했다. 그 결과, 기존 최신 방법론과 비교했을 때, 이미지 분류 문제에서 최대 12% 예측 정확도를 향상했고, 객체 검출 문제에서 최대 3% 예측 정확도를 향상했으며, 객체 지역화 문제에서 최대 8% 예측 정확도를 향상했다.
제1 저자인 박동민 박사과정 학생은 "이번 기술은 훈련 데이터 부족 현상을 해결할 수 있는 새로운 방법ˮ 이라면서 "분류, 회귀 분석을 비롯한 다양한 기계 학습 문제에 폭넓게 적용될 수 있어, 심층 학습의 전반적인 성능 개선에 기여할 수 있다ˮ 고 밝혔다.
연구팀을 지도한 이재길 교수도 "이 기술이 텐서플로우(TensorFlow) 혹은 파이토치(PyTorch)와 같은 기존의 심층 학습 라이브러리에 추가되면 기계 학습 및 심층 학습 학계에 큰 파급효과를 낼 수 있을 것이다ˮ고 말했다.
한편, 이 기술은 과학기술정보통신부 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 SW컴퓨팅산업원천기술개발사업 SW스타랩 과제로 개발한 연구성과 결과물(2020-0-00862, DB4DL: 딥러닝 지원 고사용성 및 고성능 분산 인메모리 DBMS 개발)이다. (끝).
2021.10.27
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이혁모 교수, 대한금속·재료학회 회장으로 선출
우리 대학 신소재공학과 이혁모 교수가 대한금속·재료학회 회장으로 선출됐다고 밝혔다.
지난 10월 21일(목) 제주국제컨벤션센터 한라홀에서 열린 (사)대한금속·재료학회 2021년 정기총회에서 대한금속·재료학회 제52대 회장에 우리 대학 이혁모 회원이 선출됐다. 이혁모 신임회장의 임기는 2022년 1월 1일부터 시작되며 임기는 1년이다. 이혁모 신임회장은 서울대학교 금속공학 학사 및 석사학위를 받았고, 미국 MIT에서 재료공학 박사학위를 받았다. 현재 우리 대학 신소재공학과 교수, 기초과학연구원(IBS) 이사, 한국과학기술한림원 정회원, 중소벤처기업부 중소기업 기술혁신 추진위원회 위원장을 맡고 있으며 활발한 대내외 활동으로 금속 및 재료공학 발전에 힘써 왔다.
이혁모 신임회장은 “위드 코로나, 뉴 노멀시대, 탄소중립과 소재강국을 선도하는 대한금속·재료학회를 만들겠다”고 당선 소감을 밝혔다.
대한금속·재료학회는 산업체, 대학교, 연구소에 있는 재료관련 연구자 1만 7천여명의 전문가들이 회원으로 활동 중인 국내 최대 규모의 학회이며, 1946년 창립된 이후 올해 75주년을 맞이하며 지금까지 대한민국 금속 및 재료관련 학문발전과 산업 발전을 선도해 오고 있다. 대한금속·재료학회는 학술 연구 부분에 있어도 국내 최다인 3종의 과학기술논문 인용색인(SCI) 에 등재된 학술지를 발간하고 매년 2,500 여건 이상의 학술대회 논문을 발표하는 등 금속 및 재료 분야 학술 부분 국내 최고 권위를 자랑하는 학회다.
2021.10.22
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전기및전자공학부 윤영규 교수팀, 국제의료영상처리학회 젊은과학자상 수상
우리 대학 전기및전자공학부 윤영규 교수팀이 2021년 국제의료영상처리학회(MICCAI)로부터 젊은 과학자 상(Young Scientist Award) 수상자로 선정되었다고 8일 밝혔다.
젊은 과학자 상(Young Scientist Award)은 의료영상처리 분야 저명 국제 학술대회인 국제의료영상학회에 출판된 논문 중 학생 혹은 박사 학위를 받은 지 2년 이내의 주저자에 의해 작성된 가장 우수한 논문에 주어지는 상으로 우리나라에서 이 상을 받기는 처음이다.
전기및전자공학부 신창엽 학생(現 석사과정 학생)과 전기및전자공학부 류현 학생(現 학사과정 학생)이 공동 제1 저자, 전기및전자공학부 조은서 학생(現 박사과정 학생)이 공저자로 저술한 아래 논문으로 상을 수상했다.
“RLP-Net: A Recursive Light Propagation Network for 3-D Virtual Refocusing,”International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI), 2021.
이 논문은 두 장의 현미경 이미지만 활용해 3차원 영상을 복원하는 가상 재초점 기술에 관한 것으로, 빛의 전파 과정이 공간적 불변성을 가지는 점에 착안해 빛의 전파 함수를 재귀적 신경망을 활용해 근사함으로써 정확한 가상 재초점이 가능함을 보였다.
시상식은 COVID19 상황으로 인해 가상으로 진행된 2021 MICCAI 학술대회에서 지난 9월 30일 진행됐으며, 수상자 리스트는 영구적으로 MICCAI 학술회 홈페이지에 게시될 예정이다.
2021.10.08
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리튬-황 전지 성능 높일 다공성 2차원 무기질 나노소재 개발
우리 대학 생명화학공학과 이진우 교수팀이 서로 다른 크기의 기공을 동시에 가지고 있는 다공성 2차원 무기질 *나노코인을 합성하는 새로운 기술을 개발했다.
☞ 나노코인: 동전과 같이 둥근 모양이면서 두께가 약 3나노미터인 2차원 나노 소재
연구팀의 합성기술은 다공성 무기질 소재를 동전처럼 둥글고 납작한 형상으로 제어할 수 있고, 크기 및 두께 등의 물성을 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 원천 기술이다. 이는 리튬-황 이차전지의 분리막에 사용돼 리튬-황 전지의 성능 저하 원인으로 꼽히는 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 억제해 성능을 높이는 데 성공했다.
이진우 교수 연구실의 김성섭 박사(現 전북대학교 교수)가 주도하고 임원광 박사가 참여한 이번 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 `미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS)' 2021년 9월 1일 字 온라인판에 게재됐다. (논문명: Polymer Interface-Dependent Morphological Transition toward Two-Dimensional Porous Inorganic Nanocoins as an Ultrathin Multifunctional Layer for Stable Lithium–Sulfur Batteries)
기존의 다공성 2차원 무기질 소재의 합성 방법은 기판을 이용하거나 별도의 주형을 사용하는 방식으로 소재의 형상 원판처럼 제어함과 동시에 두께를 조절하는 것에 한계가 있다. 또한, 다공성 구조를 형성하기 위해서는 추가적인 공정을 도입해야만 한다. 이를 해결하기 위해서 용액에서 양친성 분자를 이용한 구조를 도입하려 시도했지만, 무기질 전구체의 반응을 제어하기 쉽지 않다는 문제가 발생했다.
이 교수 연구팀은 블록공중합체와 단일중합체의 고분자 블렌드의 상거동을 이용해 기존의 문제를 해결하는 새로운 합성 방식을 제시했다. 이를 통해서 연구팀은 다공성 2차원 무기질 나노코인을 3나노미터(㎚) 두께로 합성하는 데 성공했다. 서로 섞이지 않는 단일중합체와 블록공중합체의 계면에너지가 달라짐에 따라서 나노구조의 배향과 입자의 모양이 달라지는 원리를 이용했다. 또한, 나노구조의 형성을 위해서 무기질 소재 내부에 함께 자기조립 된 블록공중합체가 제거되면서 마이크로 기공이 형성됐다.
이 합성 방법은 별도의 주형이 필요하지 않은 간단한 원팟(one-pot) 방법으로 기존의 복잡한 과정을 혁신적으로 줄여 생산력을 증대시켰다. 이를 이용해 연구팀은 다공성 2차원 알루미노실리케이트 나노코인을 차세대 전지인 리튬-황 이차전지의 분리막에 코팅해 리튬-황 전지의 성능을 높이는 데 성공했다.
기존의 리튬 이온 이차전지보다 약 2~3배 높은 에너지 밀도를 발현할 수 있을 것이라 기대되고 있는 리튬-황 이차전지의 큰 문제점은 황이 충·방전 과정에서 새어나가는 현상이다. 다공성 2차원 알루미노실리케이트 나노코인은 분리막에 약 2 마이크로미터(㎛)로 얇게 코팅돼 용출되는 리튬폴리설파이드를 물리적, 화학적으로 억제했다. 나노코인의 다공성 구조는 전해질과 리튬이온은 통과시키는 반면, 리튬폴리설파이드는 필터처럼 걸러 물리적으로 막아준다. 또한 알루미노실리케이트는 고체산으로 염기성질을 가진 리튬폴리설파이드를 흡착하여 용출을 억제한다. 이를 통해서 분리막의 두께 대비 용량 향상시켜 세계 최고 수준의 결과를 얻었다.
연구팀의 합성기술은 블록공중합체의 분자량 및 고분자 대비 질량을 조절해 손쉽게 나노구조(넓이 및 두께)를 조절할 수 있고 다른 소재로의 확장도 가능하여 맞춤형 나노소재로도 활용할 수 있을 것으로 보인다.
우리 대학 생명화학공학과 이진우 교수는 "고분자에서 일어나는 현상을 이용한 새로운 다공성 2차원 무기 소재를 합성기술이 기존 기술의 문제점을 해결할 수 있음을 보여줬다ˮ고 설명하면서 "고분자 분야와 무기 소재 합성을 잇는 연구가 실용적인 에너지 장치 성능 향상에 큰 기여를 할 수 있을 것이다ˮ고 설명했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 중견연구의 지원을 통해 수행됐다.
2021.09.24
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2021 국제 핵비확산학회 개최
우리 대학이 8월 3일(화)부터 5일(목)까지 3일간 핵비확산 분야 최고의 학술회의인 ʻ2021 NEREC 국제 핵비확산학회(NEREC Conference on Nuclear Nonproliferation)ʼ를 비대면 방식으로 개최한다.
올해로 8회째를 맞은 NEREC 국제 핵비확산학회는 평화로운 원자력기술 사용을 위해 민간이 주도하는 연례 국제회의로 지난 2014년부터 KAIST 핵비확산교육연구센터(센터장 임만성)가 주최해왔다.
원자력기술은 고갈 가능성이 높은 화석 에너지와는 다르게 적은 양의 원료로 효율적인 에너지를 생산할 수 있다. 이와 동시에 군사적 목적으로 전용될 경우 핵을 수평적으로 확산시키는 핵무기 개발로 이어지는 이중성을 갖기 때문에 국제사회는 핵확산금지조약(NPT)에 따라 원자력기술 사용이 핵확산으로 이어지지 않도록 정책적·기술적 노력을 기울이고 있다. NEREC 국제 핵비확산학회는 핵확산 방지를 위한 국제적이고 학술적인 노력의 일환으로, 매년 한국을 비롯해 미국·중국·러시아·일본 등 주요 원자력 선진국과 국제원자력기구(IAEA) 및 관련 싱크탱크 관계자들이 참여하는 논의의 장으로 발전해왔다. 학계 최고의 연구자들과 정책 및 기술 전문가들이 모여 세계의 핵확산 동향을 평가·분석하고 핵비확산을 강화하기 위한 구체적인 정책대안들을 논의하는 동시에 원자력기술을 활용해 한반도 평화에 기여하는 방안 등을 모색하고 있다. 이번 학회에는 이광형 KAIST 총장과 로버트 플로이드(Robert Floyd) 유엔 산하 포괄적 핵실험 금지 조약기구(Preparatory Commission for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, CTBTO) 신임 사무총장이 환영사를 전한다. 또한, 국제안보및협력센터(CISAC) 센터장 및 미 국방부 합참의장 특별보좌관을 역임했던 스캇 세이건(Scott D. Sagan) 스탠포드대 석좌교수, 대통령 외교안보 특별보좌관을 역임했던 문정인 세종연구소 이사장, 미 백악관 국가안보회의(NSC) 수석 국장과 유엔 대사를 역임한 로라 홀게이트(Laura Holgate) 핵위협방지구상(Nuclear Threat Initiative, NTI) 부회장이 기조연설을 맡는다.
이번 학회에서는 ▴기후 변화의 대응 방안으로 떠오르고 있는 원자력 이용 추세와 핵비확산 위협 가능성 ▴2021년 당면한 핵확산 위험 및 국제사회의 대응 ▴북한의 핵무기 개발 역량을 원자력 에너지 발전 역량으로 전환하는 기술·외교적 접근 방식의 실현 가능성 ▴교착상태에 있는 북한 비핵화를 위한 미래지향적 해법 ▴차세대 혁신 원자로인 소형모듈원자로(SMR)에 관한 우려 및 기술·정책적 대응 방안 등 총 다섯 개의 주제를 가지고 깊이 있는 논의를 펼친다.
이를 위해, KAIST를 비롯해 한국원자력통제기술원·세종연구소·국립외교원 등의 국내 기관이 참여한다. 미국 하버드대·스탠퍼드대·MIT·카네기국제평화재단·아르곤국립연구소·샌디아국립연구소, 오스트리아 비엔나에 소재한 국제원자력기구(IAEA) 및 포괄적 핵실험 금지 조약 기구(CTBTO), 러시아 에너지전략연구센터(CENESS), 중국의 후단대 등의 8개국 26개 대학 및 연구기관에 소속된 관련 분야 석학 및 전문가 40여 명이 연사로 나선다.
또한, 핵비확산연구센터에서 훈련 중인 사회과학 전공의 국내 연구장학생들과 국내·외 유수 대학에 재학 중인 국제 하계장학생들의 핵정책 연구 내용을 소개하고 차세대 전문가들로 구성된 영제너레이션 회의(Young Generation Session)가 두 차례 진행된다. 국제사회가 처한 핵비확산의 위기 및 대안과 북한의 비핵화를 달성하기 위한 방안 등 오랫동안 해결되지 못한 문제들에 대해 차세대 리더들이 새롭고 혁신적인 아이디어들을 제안한 뒤, 기성세대 전문가들과의 토론으로 발전시키는 자리다. 이번 행사의 총괄을 맡은 임만성 KAIST 원자력및양자공학과 교수는 "전 세계가 코로나19로 인해 전례 없는 변화를 목도하고 있지만, 원자력기술의 지속적인 사용을 위한 기술 혁신의 노력과 이를 둘러싼 핵비확산 및 북핵 문제 해결을 위한 도전은 변함없이 지속되고 있다ˮ라고 전했다. 이어 임 교수는 "이번 학회는 우리가 살아가는 현시대와 한반도라는 공간 속에서 마주하고 있는 핵문제에 관한 시급한 우려를 해결하는 대안을 모색하기 위해 마련되었다ˮ라고 개최 배경을 밝혔다. 2014년부터 매년 개최되어온 NEREC 국제 핵비확산학회는 지난해부터 코로나19의 세계적인 대유행으로 인해 온라인 화상회의 프로그램인 줌(Zoom)과 유튜브(Youtube)를 통해 발표와 토론을 진행하고 있다. 우리나라 시간을 기준으로 3일 오전 9시에 시작되는 이번 학회의 모든 순서는 영어로 진행되며 유튜브(채널명: KAIST NEREC)로 실시간 중계되어 누구나 무료로 참여할 수 있다.
2021.08.02
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