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장래혁 교수, 반도체설계자동화학술대회(DAC) 프로그램위원장 선임
장 래 혁 교수
우리 대학 전기 및 전자공학부 장래혁 교수가 아시아 인물로는 최초로 반도체설계자동화학술대회(DAC : Design Automation Conference)의 프로그램위원장(Technical Program Chair)에 선임됐다.
장 교수는 내년 열리는 53회 반도체설계자동화학술대회에서 관련분야 최고 전문가 150여 명의 프로그램위원을 직접 선발하고 대회에 제출될 천여 편의 논문 선정 심사를 주관한다.
반도체설계자동화학술대회는 1964년에 설립돼 수십 억 개의 트랜지스터로 구성된 반도체설계의 자동화에 관한 모든 연구를 다루는 핵심 학술대회이다.
전 세계의 관련 분야 학자 7천여 명과 150개가 넘는 기업이 대회에 참가하며, 대회에 제출된 논문 중 상위 20퍼센트 가량만 선정하는 등 관련 분야 최고 권위 학회로 자리 잡았다.
최근에는 반도체 뿐 아니라 시스템, 하드웨어 보안, 자동차, 사물인터넷 등 설계최적화 및 자동화를 소개하는 학술대회로 발전했다.
장 교수는 저전력 시스템 설계 분야의 대표적인 연구자이다. 세계컴퓨터학회(ACM)의 대표로서 올해 반도체설계자동화학술대회의 집행위원을 맡아 논문 프로그램 개선에 기여한 공로를 인정받아 2016년도 프로그램위원장을 맡게 됐다.
장 교수는 “이번 대회는 반도체 영역을 뛰어넘어 임베디드 시스템, 사물 인터넷, 보안 등 최적 설계를 위해 도약하는 시점이다”며 “미래 설계 자동화 연구의 방향을 제시하는 논문 프로그램을 만들도록 노력하겠다”고 말했다.
제 53회 DAC는 내년 6월 미국 텍사스 오스틴 컨벤션센터에서 개최된다.
2015.06.24
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레고블록 계면구조 수소연료전지 개발
우리 대학 생명화학공학과 김희탁 교수와 박정기 교수 공동 연구팀이 레고블록과 같은 맞물림 계면구조를 통해 결착력이 강화된 수소연료전지를 개발했다.
연구 결과는 재료과학분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’ 20일자 온라인 표지논문으로 게재됐다.
전기자동차인 수소연료전지 자동차는 차세대 친환경 미래 자동차로 각광받고 있다. 하지만 기존 연료전지는 고가의 불소계 멤브레인(고분자 필름 박막)을 이용하기 때문에 가격을 낮추는 데 한계가 있었다.
이를 극복하기 위해 저가의 탄화수소계 멤브레인을 사용했지만, 백금 전극과의 계면 결착이 취약해 상용화에 어려움을 겪었다.
연구팀은 문제 해결을 위해 멤브레인과 전극 계면이 레고 블록처럼 서로 맞물려진 구조를 개발했다. 탄화수소계 멤브레인 표면에 형성된 마이크론 크기의 돌기가 전극 표면 고분자 층에 삽입된 후, 수분에 의해 팽창하며 계면 결착력이 발생하는 원리이다.
이 맞물림 계면구조의 개발로 탄화수소계 연료전지의 계면 결착력은 8배, 연료전지의 내구성은 4배 이상 향상됐다.
연구팀은 화학연구원 홍영택 박사팀과 협력해 맞물림 계면구조의 소재 설계를 수행했고, KAIST 기계공학과 이대길 교수팀과 수치 해석을 통한 계면 결착력 향상 메커니즘을 규명했다.
김희탁 교수는“맞물림 계면 구조를 도입한 연료전지는 탄화수소 소재가 가져왔던 한계를 극복할 단서를 제시했다”며, “연료전지의 가격을 낮추는 데 큰 역할을 할 수 있을 것이다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 일반연구자사업과 KAIST 세계수준 연구중심대학(World Class University:WCU) 육성사업 프로그램 및 한국화학연구원 기관고유사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림 1. 어드밴스드 머터리얼스 誌에 게재된 레고블록 계면구조 개념도
그림 2. 마이크론 크기의 돌기가 표면에 형성된 탄화수소계 멤브레인
그림 3. 마이크론 크기의 돌기가 전극 표면 고분자층에 삽입된 계면 구조
2015.05.27
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2015 QS 세계대학평가 학과별 순위…화학공학 17위, 재료과학 19위
우리 대학 생명화학공학과와 신소재공학과가 ‘QS 세계대학평가 학과별 순위’에서 20위 이내로 진입했다.
영국의 세계대학평가 기관인 QS가 29일 발표한 ‘2015 세계대학평가 학과별 순위’에 따르면 생명화학공학과와 신소재공학과가 각각 17위와 19위를 차지했다. 지난해에는 신소재공학과와 화학과가 각각 16위와 17위를 차지한 바 있다.
올해 학과별 순위에서 KAIST는 화학공학(17위), 신소재공학(19위), 건설및환경공학(22위), 전기및전자공학(22위), 기계•항공공학(26위), 전산학(39위) 등 6개 분야에서 국내 1위를 차지해 다시 한 번 국내 최고의 공과대학임을 입증했다.
QS는 올해 학문분야별 평가에서 36개 전공분야를 대상으로 순위를 매겼다. ① 학계 평가 ② 졸업생 평판도 ③ 교수당 논문 피 인용수, ④ H-인데스 등의 지표가 활용됐다. 끝.
2015.04.29
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이효철 교수, 분자 결합 과정 실시간 관측 성공
이효철 교수 연구팀 (좌 : 김경환 박사, 중 : 이효철 교수, 우 : 김종구 박사과정 학생)
우리 대학 화학과 이효철 교수 연구팀이 세계 최초로 원자가 결합해 분자를 이루는 순간을 실시간으로 관측하는 데 성공했다.
2005년 분자결합이 끊어지는 과정을 밝혀 사이언스지에 논문을 게재했던 이효철 교수는, 10년 만에 분자의 결합과정까지 관측함으로써 화학반응의 시작과 끝을 밝혀냈다.
이번 연구 결과는 세계 최고권위 저널 네이처지 2월 18일자에 게재됐다.
연구진은 화학결합의 순간포착을 위해 평소에는 가까운 곳에 흩어져 있다가 레이저를 쏘면 반응해 화학적으로 결합하는 성질의 금 삼합체를 실험모델로 삼았다.
화학결합이 이뤄지는 1조분의 1초의 찰나를 관측하기 위해 펨토초(1천조 분의 1초) 엑스선 펄스라는 특수 광원을 이용했다. 이를 통해 광반응에 따른 금 삼합체 원자의 구조 변화를 엑스선 회절 이미지로 구현해 냈다.
연구진은 모든 화학반응의 근본이 되는 원자 간 결합을 관측하기 위해 특수한 광원과 화합물을 이용했다.
원자의 지름은 1옹스트롬(1억 분의 1센티미터)이고 화학결합의 순간은 1조 분의 1초 정도여서 원자를 감지하려면 빛의 파장이 원자 수준으로 짧아야 한다. 또 빛의 시간 길이는 원자간 결합의 순간보다 짧아야 하는 데 이를 만족하는 광원이 엑스선 자유전자 레이저에서 얻어지는 펨토초 엑스선 펄스이다.
레이저 기술과 엑스선 회절법 기술을 결합한 펨토초 엑스선 회절법을 이용하면 빠른 분자의 움직임을 정확한 위치 정보와 함께 측정할 수 있고, 이 방법을 이용해 금 삼합체 내부의 금 원자들 사이에서 화학결합이 형성되는 순간을 실시간으로 관측할 수 있었다.
연구진은 펨토초 엑스선 회절법을 통해 단백질의 탄생 순간과 단계별 구조 변화를 밝힐 계획이다. 향후 단백질 반응의 제어, 질병 치료, 신약 개발 등에 필요한 기초정보 제공이 가능할 것으로 기대된다.
이효철 교수는 “펨토초 엑스선 회절법을 통해 이번 연구 결과 외에도 분자의 진동, 회전 등을 관측할 수 있을 것”이라며, “축적한 기술과 경험을 토대로 국내 연구진이 세계 과학계의 흐름을 주도하길 바란다”고 말했다.
2015.02.23
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흡착이 빠르게 일어나는 다공성 고분자 물질 개발
우리 학교 나노과학기술대학원 서명은 교수 연구팀이 10나노미터 수준의 세공이 그물처럼 연결된 다공성 고분자 물질 내에 2나노미터보다 작은 미세 세공을 형성하는 방법을 개발함으로써 흡착이 빠르게 일어나는 새로운 다공성 고분자 물질을 만드는데 성공했다.
제올라이트와 같이 2나노미터보다 작은 미세 세공을 지니는 다공성 물질은 표면적이 매우 넓기 때문에 수소와 같은 분자를 흡착하여 보관하는 저장 물질이나 표면에서 반응을 일으켜 원하는 물질로 전환할 수 있는 촉매 지지체로 사용된다. 그러나 분자가 지나가는 길에 해당하는 세공 크기가 작다 보니 물질이 세공 안으로 확산하여 표면에 닿기까지 시간이 오래 걸리는 문제가 있었다.
우리 몸의 폐나 식물의 잎맥 등은 이러한 문제를 극복하기 위해서 마치 나뭇가지처럼 세공이 세분되면서 분자가 기관 전체로 잘 퍼질 수 있는 구조를 하고 있는데, 이러한 구조를 구현하기 위해서는 미세 세공뿐만이 아니라 그보다 더 큰 크기의 세공을 동시에 잘 구현할 수 있는 기술이 필요했다.
연구팀은 서명은 교수가 개발한 10나노미터 수준의 세공(메조 세공)이 3차원적으로 서로 연결된 그물 형태의 나노구조를 손쉽게 만들 수 있는 블록 공중합체 자기 조립 방법을 사용하여 이 문제를 해결하였다.
연구팀은 블록 공중합체 자기조립 방법과 함께 고분자 사슬을 움직이지 못하도록 화학 결합으로 묶어서 사슬 사이의 틈을 미세 세공으로 바꾸는 고분자 반응 방법(“초가교반응”(hypercrosslinking reaction))을 사용하여 크기가 서로 다른 두 종류의 세공이 존재하는 계층적 세공 구조의 다공성 고분자 물질을 만드는 데 성공하였다.
이 다공성 고분자 물질은 10나노미터 수준의 메조 세공이 3차원 그물상 구조를 이루는 가운데 메조 세공의 벽에는 2나노미터보다 작은 미세 세공이 가득한 구조로 이루어져 있으며, 블록 공중합체 자기 조립 방법을 사용한 만큼 메조 세공의 크기를 6-15나노미터 사이에서 정밀하게 조절할 수 있다.
이는 다공성 고분자 물질로 구조가 잘 정의된 메조 세공과 미세 세공을 동시에 구현한 최초의 사례이다. 연구팀은 이 다공성 고분자 물질이 미세 세공만을 지니는 고분자 물질보다 질소를 빠르게 흡착하는 것을 확인함으로써 계층적 세공 구조가 흡착에 미치는 영향을 입증하였다.
서명은 교수는 “이번 연구결과는 마치 고속도로와 골목길처럼 서로 다른 크기의 세공을 한 고분자 내에 쉽게 구현할 수 있는 방법을 제시한 데에 의의가 있다”며 이와 같은 다공성 고분자 물질은 물질이 빠르게 확산하는 것이 중요한 반응의 촉매 지지체나 물질 포집용으로 의미 있게 활용될 수 있을 것으로 전망했다.
이번 연구는 서명은 교수가 제1저자 및 교신저자로 연구를 주도한 가운데 서명은 교수가 지도하는 나노과학기술대학원 학생들과 미국 미네소타 주립대 힐마이어 교수가 연구에 참여하였으며, 한국연구재단 신진연구자 지원사업의 지원을 받았다. 연구 성과는 화학 분야의 권위지인 ‘미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)’ 8일자 온라인판에 실렸다. 끝.
그림1. 물상 구조의 메조 세공과 메조 세공의 벽에 분포하는 미세 세공을 지니는 계층적 세공구조 다공성 고분자 물질의 도식도와 주사전자현미경 사진
그림2. 메조 세공을 지니는 다공성 고분자 물질(왼쪽)과 본 연구에서 개발한 메조 세공과 미세 세공을 동시에 지니는 계층적 세공구조 다공성 고분자 물질(오른쪽)의 차이
2015.01.08
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서명원 박사, 케미컬 엔지니어링 저널 '최다 인용 논문상' 수상
우리 학교 생명화학공학과 졸업생 서명원 박사가 최근 세계적인 학술 잡지 출판 업체인 엘스비어 (Elsevier)사의 화학공학 분야 학술지인 ‘화학 공학지(Chemical Engineering Journal)’에 게재한 논문이 2011-2012년 최다 인용 논문 (Top Cited Papers)으로 선정됐다.
수상 논문은 서명원 박사가 KAIST 생명화학공학과 박사후연구원 재직 시절인2011년 제168호에 게재된 ‘이중 순환 유동층 반응기에서의 고체 흐름 및 룹실 특성: 실험 및 CFD 시뮬레이션’ 논문으로 주된 내용은 석탄/바이오매스 가스화 장치 등으로 사용되는 이중 순환 유동층 반응기 내 수력학적 특성(고체흐름 및 재순환 특성)을 실제 실험 데이터와 CFD 시뮬레이션 툴을 이용하여 비교/분석하고 향후 발전 방향에 관한 연구를 담고 있다.
한편, 본 연구의 후속 연구로 2012년 제 35호에 게재된 ‘이중 순환 유동층 가스화기의 실험과 CFD 시뮬레이션 연구’는 같은 엘스비어사의 화학공학 분야 학술지인 ‘컴퓨터 및 화학 공학지 (Computers & Chemical Engineering)’의 2012-2013년 최다 다운로드 논문으로 선정되기도 했다.
‘화학공학지(Chemical Engineering Journal)’는 인용지수 (Impact factor)가 4.058로, 화학공학 분야의 대표적인 서계 저명 학술 저널이다.
2011년 KAIST 생명화학공학과를 졸업한 서명원 박사는 현재 한국에너지기술연구원 기후변화연구본부에 재직 중이며, 왕겨를 비롯한 바이오매스 및 석탄 등 저급 연료로부터 가스화를 포함한 열화학적 전환 공정을 통해 에너지를 생산하고 고부가가치 소재를 동시에 얻을 수 있는 연구를 활발하게 수행하고 있다.
2014.11.17
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현직 추상화가 겸 과학자인 美 노스웨스턴대 공대학장 초청 강연
현직 추상화가가 들여다보는 과학의 세계는 어떤 모습일까. 예술적 창의성은 과학적 창의성 개발에 도움이 되는가.
우리 대학 생명화학공학과는 15-16일 이틀 동안 응용공학동 영상강의실에서 美 노스웨스턴대 공학 및 용용과학대학 학장인 훌리오 마리오 오티노((Julio Mario Ottino) 교수를 초청해 ‘제4회 글로벌 명사 리더십 특강’을 개최한다.
오티노 교수는 예술가 겸 저명한 과학자다. 현재 추상화가로도 활동하면서 예술적 가치와 과학적 사실이 공존할 수 있는 길을 오래 동안 모색해왔다. 두 분야의 접목을 시도해 온 그는 분석력과 창의성을 강조하는 ‘균형적인 공대교육’ 프로그램을 대학에 도입했다는 평가를 받고 있다.
강연은 ‘창의성’과 ‘과학에서의 형식주의’를 주제로 두 차례 진행된다.
첫 날 강연에서 오티노 교수는 ‘과학, 예술, 기술에서의 창의성 : 예술은 과학으로부터 어떻게 분리되며 다시 결합 되는가’를 주제로 강연한다. ‘창의성’은 예술이나 과학, 기술에 필수적 요소이며 예술적인 창의성이 과학기술의 창의성에 도움을 줄 수 있다는 의견이다.
이어 둘째 날은 ‘액체와 고체의 혼합 : 병렬, 분리, 그리고 우리에게 주는 교훈’을 주제로 강연하는데, 액체 혼합의 탄생과 과립 입자 및 분리에 대한 연구가 우리에게 중요한 과학적 지식을 제공하고 있다고 지적한다. 이 두 주제가 서로 다르게 발전되어 왔음에도 불구하고 형식주의 하에서 과학적 이론이 어떻게 발전되어 왔는지를 보여주는 사례를 제시할 예정이다.
강연 상세정보는 생명화학공학과 홈페이지(https://cbe.kaist.ac.kr)에서 확인 가능하며 일반인도 무료로 참가할 수 있다. 끝.
2014.10.15
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박준용 박사과정, 한국다우케미칼 어워드 대상 수상
우리학교 신소재공학과 박사과정 박준용 학생이 우수 논문을 시상하는 ‘한국다우케미칼 어워드’에서 대상을 수상했다.
시상식은 18일 일산 킨텍스에서 열린 대한화학회 춘계학술회에서 거행됐다.
대한화학회와 공동으로 개최된 2014 ‘한국다우케미칼 어워드’에는 국내 대학 석 · 박사 과정 재학생 및 박사 후 연구원들의 우수 논문 148편 중 9편이 선정됐으며 대상 수상자에게는 300만원의 상금이 수여됐다.
대상으로 선정된 논문은 <3차원 나노구조 기반 신개념 초신축성 소재>로, "유연한 디스플레이, 웨어러블 컴퓨터와 같은 차세대 신축성 소자에 핵심적인 소재를 대면적 3차원 다공성 나노 구조 고무박막 제작을 통해 구현한 연구내용으로, 국내 전자소재 분야의 차세대 원천기술을 확보하는데 크게 기여했다."는 심사평을 받았다.
2014.04.30
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'따뜻한 사회'를 위한 과학기술 국제 컨퍼런스
- 사회문제 해결을 위한 과학기술의 역할과 미래 정책 방향 논의
- 28일 서울 엘타워 6층 그레이스홀에서
사회문제 해결을 위한 과학기술의 역할을 논의하는 자리가 마련된다.
우리 대학은 28일 오전 9시 서울 엘타워 6층 그레이스홀에서 해외사회기술자문단 ․ 국내 사회기술 전문가 등 300여명이 참석한 가운데 ‘2013 따뜻한 사회를 위한 과학기술 국제컨퍼런스’를 개최한다.
이번 컨퍼런스에서는 사회적 문제 해결을 위한 다양한 R&D 정책과 기술이 소개되고, 과학기술의 발전방향에 대한 전문가 토론이 진행된다.
첫 연설자로 나선 와타나베 야스시 일본 사회기술연구개발센터 디렉터가 ‘따뜻한 사회를 위한 과학기술 패러다임의 변화’를 주제로 사회적 이슈 해결을 위한 과학기술 중요성을 소개한다.
이어 오스트리아 비엔나공대 적정기술연구소(GrAT) 로버트 윔머 박사가 "지속가능한 사회를 위한 수요자 중심의 디자인과 해결책"을 주제로 강연한다.
또 일본 플래티넘사회연구회와 미국 플로리다대도 각각 ‘플레티넘 비전 소개’와‘생애주기평가를 이용한 건조 환경에서 사회적 영향력 평가’를 주제로 발표한다.
이밖에 KAIST 학생단체인 아이시스츠(ICISTS) ․ 한국전자통신연구원· 한국화학연구원·한국기계연구원·한국생명공학연구원·한국생산기술연구원의 사회문제해결을 위한 R&D 발표, 사회적 과학기술창업 사례 발표 등이 이어진다.
한편, 이번 컨퍼런스는 미래창조과학부가 주최하고 KAIST ․ 한국연구재단 ․ 한국기계연구원 ․ 한국생명공학연구원 ․ 한국생산기술연구원 ․한국전자통신연구원 ․ 한국화학연구원이 공동 주관한다. 끝.
2013.11.26
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정유성 교수, KCS-Wiley 젊은 화학자상 수상
우리학교 EEWS 대학원 정유성 교수가 2013년 대한화학회(KCS)에서 수여하는 ‘KCS-Wiley 젊은 화학자상’에 선정됐다.
KCS-Wiley 젊은 화학자상은 대한 화학회와 Wiley 출판사가 공동으로 재정해 매년 40세 이하의 젊은 화학자 가운데 화학 분야에서 연구업적이 탁월하며 학문적 창의성과 잠재력이 뛰어난 학자에게 주는 권위있는 상이다.
정 교수는 빠르고 정확한 양자화학계산 방법론 개발과 이를 이용한 에너지 재료설계 분야에 두각을 나타낸 성과를 인정받았다. 정유성 교수의 수상소식은 Wiley의 대표적인 화학분야 학술지인 앙케반떼 케미(Angewandte Chemie) 11월호에 뉴스에 소개될 예정이다.
2013.10.16
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이재형 교수, ‘미국화학공학회 펠로우’ 선임
우리 학교 생명화학공학과 이재형 교수가 미국화학공학회 (American Institute of Chemical Engineers) 펠로우로 선임됐다.
미국화학공학회는 1908년에 창립돼 현재 90개국 4만명 이상의 회원을 보유하고 있는 화공분야의 세계 최대 학회로 이 교수는 KAIST 생명화학공학과 이상엽 특훈교수에 이어 한국인으로는 두 번째다.
이 교수는 산업 공정에서 한층 향상되고 강건한 모델 예측 제어를 구현하는 새로운 패러다임 등 혁신적인 연구를 수행한 업적을 인정받았다.
이 교수는 현재 생명화학공학과 학과장, BK21 화학공학사업단 단장, 그리고 사우디 아람코-카이스트 CO2 공동연구 센터장을 역임하고 있다. 또 국제전기전자기술자협회(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers), 국제자동제어연합(IFAC, International Federation of Automatic Control) 학회의 펠로우, 한국과학기술한림원 정회원으로 활동 중이다.
이 교수는 1994년 미국 NSF 재단 ‘젊은 연구자상(Young Investigator Award)’, 2013년 미국화공학회 ‘화학공학 계산 시스템 기술 상(Computing in Chemical Engineering Award)’을 수상한바 있다.
2013.10.10
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KAIST 교수들 , ‘공학이란 무엇인가’ 책 공동 발간
KAIST 교수들이 ‘공학’에 관한 대중의 관심을 일깨우기 위해 책을 발간했다.
우리 대학 공학전공 교수들 19명이 공학이 무엇을 연구하는 학문인지를 궁금해 하는 독자들과 미래 공학전공을 원하는 학생들을 위해‘공학이란 무엇인가’를 공동으로 발간했다.
최근 사회적으로 이공계 기피 현상이 논란이 되고 있는 가운데 KAIST 교수들이 모여 책을 집필한 데는 공학이 재미있고 인간생활에 큰 도움을 주는 중요한 학문임을 우수한 인재들에게 알려주고 싶어서라고 설명했다.
이 책은 총 14장으로 구성됐다. 비교적 역사가 긴 기계 ․ 토목 ․ 전기전자 ․ 화학 ․ 신소재 분야부터 최근 각광 받는 항공우주 ․ 해양시스템 ․ 원자력 ․ 산업디자인 ․ 지식서비스 ․ 산업및시스템 ․ 바이오및뇌 ․ 컴퓨터 ․ 녹색교통 ․ 환경 ․ 생명화학까지 공학에 관한 전반적인 지식이 담겨있다.
공동저자이며 이번 책을 기획한 성풍현 원자력및양자공학과 교수는“이 책은 공학의 역사 ․ 역할 ․ 미래 전망 등 공학의 다양한 지식을 담고 있다”며“공학을 이해하고자 하는 일반인과 이공계 진학을 꿈꾸는 학생들 모두에게 공학이 왜 중요한지를 알려주는 소중한 지침서가 될 것”이라고 말했다.
한편, KAIST는 10일 본원 교수회관에서 KAIST 보직자와 집필교수 등 40여명이 참석한 가운데‘공학이란 무엇인가?’의 출판기념회를 열 예정이다.끝.
2013.09.10
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