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혁신전략정책연구센터(센터장 김원준 교수), 이공계 대학중점연구소 선정
우리 대학 김원준 기술경영학부 교수가 이끄는 KAIST 혁신전략정책연구센터(Center for Innovation Strategy and Policy(CISP))가 교육부와 한국연구재단이 지원하는 2021년 이공 분야 대학중점연구소에 6월 3일 선정됐다.
이공 분야 대학중점연구소는 대학 연구소의 특성화, 전문화를 돕기 위해 이공 분야 대학 부설 연구소를 대학의 연구 거점으로 구축하도록 지원하는 사업이다. 최대 9년간 정부출연금 69억 3천만 원을 포함해 총 73억 8천만 원을 지원하며, 과학기술정책의 과학화(Science of Science Policy)를 목표로 사회과학을 포함한 융·복합 분야에서는 최대 규모로 지원하는 사업이다. 이번 지정 공모에 최종 선정된 혁신전략정책연구센터는 김원준 교수(기술경영학부)가 책임 교수를 맡는다. 또한, 정하웅 물리학과 교수, 엄지용 기술경영학부 교수, 김소영, 전치형, 박경렬 과학기술정책 대학원 교수 등 학내 과학기술정책 및 혁신전략정책 분야 교수진들로 연구팀을 꾸린다. 또한, 스콧 스턴(Scott Stern) MIT 교수, 듀크 대학의 애런 차터지(Aaron Chatterji) 교수, 이용석 스탠퍼드대 박사, 윤혜진 노스웨스턴대 교수 등 관련 분야 해외 우수 연구자들과 전임 연구원 5명도 참여한다.
이뿐만 아니라, 한국 과학기술정책 분야의 핵심적인 아젠다를 발굴하고, 연구소의 역할 및 활동 방향을 자문하기 위해 김도연 전 교육과학기술부 장관, 이주호 전 교육과학기술부 장관, 김명자 한국과학기술단체 총연합회 명예회장, 이우일 한국과학기술단체 총연합회 회장 등이 외부 자문위원회로 함께 한다.
혁신전략정책연구센터는 과학기술혁신정책 연구의 글로벌 거점연구소가 되기 위해 증거기반의 과학기술정책(Evidence-based Science and Technology Policy), 과학기술정책의 과학화(Science of Science Policy), 산업전략 및 정책(Industry Strategy and Policy), 국가혁신전략 (National Innovation Strategy), 기업가정신 및 창업 정책(Entrepreneurship Policy) 등에 대해 특화된 연구와 활동을 진행할 예정이다. 나아가 연구 결과를 과학기술정책 수립에 반영하고, 과학기술 입법화를 추진해 과학기술정책의 과학화를 이끌어 가는 역할에 앞장설 방침이다.
또한, 우리나라 과학기술정책의 과학화 기반을 제공하고 미국의 하버드 벨퍼 센터(Harvard Belfer Center), 부르킹스 연구소(Brookings Institute) 등 국제적으로 정책 아젠다를 선도하는 글로벌 거점 연구소로 도약하는 것을 목표로 연구를 수행할 계획이다. 김원준 교수는 “한 국가의 과학기술 역량은 미중 갈등처럼 새롭게 전개되고 있는 글로벌 정치 지정학적, 기술지정학적 패러다임의 변화에 대응하는 핵심적인 자산이며, 과학기술정책의 과학화와 새로운 산업전략의 수립은 과학기술 역량을 결정할 수 있는 중요한 요소”라고 강조했다. 이어 김 교수는 “이번 대학중점연구소 사업을 통해 앞으로 우리나라 과학기술정책의 새로운 패러다임을 열 수 있는 연구 수행에 매진하겠다”라고 밝혔다.
2021.06.18 조회수 38612 -
김용훈 교수, 페로브스카이트 나노선 기반 소자 구현방안 제시
〈 이주호 박사과정, 무하메드 칸 박사후 연구원, 김용훈 교수 〉
우리 대학 전기및전자공학부 김용훈 교수 연구팀이 저차원 페로브스카이트 나노소재의 새 물성을 밝히고 이를 이용한 새로운 비선형 소자 구현 방법을 제시했다.
연구팀은 최근 태양전지, 발광다이오드(LED) 등 광소자 응용의 핵심 요소로 주목받는 페로브스카이트 나노소재가 차세대 전자 소자 구현에도 유망함을 증명했다. 또한 초절전, 다진법 전자 소자 구현에 필요한 부성 미분 저항 소자를 구현하는 새로운 이론적 청사진을 제시했다.
무하메드 칸(Muhammad Ejaz Khan) 박사후연구원과 이주호 박사과정이 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 1월 7일자 온라인판에 게재됐고, 표지논문으로 선정돼 출간될 예정이다.(논문명 : Semimetallicity and negative differential resistance from hybrid halide perovskite nanowires, 하이브리드 할로겐화 페로브스카이트 나노선에서의 준금속성과 부성미분저항 발현)
유무기 하이브리드 할로겐화 페로브스카이트 물질은 우수한 광학적 성능뿐만 아니라 저비용의 간편한 공정으로 제작할 수 있어 최근 태양전지 및 LED 등 다양한 광소자 응용 분야에서 주목받고 있다. 그러나 할로겐화 페로브스카이트의 전자 소자 응용에 관한 연구는 세계적으로도 아직 부족한 상황이다.
김 교수 연구팀은 최근 새롭게 제조 기술이 개발되고 양자효과가 극대화되는 특성을 가진 저차원 유무기 할로겐화 페로브스카이트 물질에 주목했다.
연구팀은 슈퍼컴퓨터를 활용해 우선 1차원 페로브스카이트 나노선의 유기물을 벗겨내면 기존에 보고되지 않은 준 금속성 특성을 발현할 수 있다는 것을 발견했다.
이 1차원 무기 틀을 전극으로 활용해 단일 페로브스카이트 나노선 기반의 터널링 접합 소자를 제작하면 매우 우수한 비선형 부성미분저항(negative differential resistance, NDR) 소자를 구현할 수 있음을 확인했다.
부성미분저항은 일반적인 특성과는 반대로 특정 구간에서 전압이 증가할 때 전류는 오히려 감소해 전류-전압 특성 곡성이 마치 알파벳 ‘N’모양처럼 비선형적으로 나타나는 현상을 말한다. 차세대 소자 개발의 원천기술 이 되는 매우 중요한 특성이다.
연구팀은 나아가 이 부성미분저항 특성은 기존에 보고된 바 없는 양자 역학적 혼성화(quantum-mechanical hybridization)에 기반을 둔 새로운 부성미분저항 원리에 기반함을 밝혀냈다.
연구팀은 저차원 할로겐화 페로브스카이트의 새로운 구조적, 전기적 특성을 규명했을 뿐 아니라 페로브스카이트 기반의 터널링 소자를 이용하면 획기적으로 향상된 부성미분저항 소자 특성을 유도할 수 있음을 증명했다.
김 교수는 “양자역학에 기반한 전산모사가 첨단 나노소재 및 나노소자의 개발을 선도할 수 있음을 보여준 연구이다”라며 “특히 1973년 일본의 에사키(Esaki) 박사의 노벨상 수상 주제였던 양자역학적 터널링 소자 개발의 새로운 방향을 제시한 연구이다”라고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부 중견연구자지원사업, 나노소재원천기술개발사업, 기초연구실지원사업, 글로벌프론티어사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 표지
그림2. 연구개요
2019.02.21 조회수 21385 -
김용훈 교수, 차세대 탄소섬유 개발 위한 이론 규명
우리 대학 EEWS대학원 김용훈 교수 연구팀이 고품질 탄소섬유 개발에 필요한 고분자 전구체와 저차원 탄소 나노소재 간 계면의 원자구조 및 전자구조적 특성을 규명했다.
이번 연구로 차세대 탄소섬유 개발의 이론적 청사진을 제시할 것으로 기대된다.
이주호 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 성과는 국제 과학 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 4월 11일자에 속표지(Inside Back Cover) 논문으로 게재됐다.
탄소섬유는 매우 가벼우면서도 뛰어난 기계적, 열적 특성을 갖고 있기 때문에 초경량 자전거, 골프 클럽 등 스포츠 용품부터 자동차, 항공우주, 원자력 등 다양한 첨단 기술 분야에 활발히 활용되고 있는 신소재이다.
탄소섬유는 전구체(precursor) 고분자를 방사, 안정화 및 탄화 등의 작업을 통해 얻어지며 현재 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN)이 탄소섬유의 주 전구체로 사용되고 있다.
고품질 차세대 탄소섬유를 얻는 방법으로 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 탄소섬유 전구체 고분자 매트릭스에 분산시켜 고분자의 결정성을 높이는 연구가 대표적이다. 탄소나노튜브와 전구체 고분자의 조합이 탄소섬유의 물성을 향상시킬 수 있다는 것도 실험을 통해 확인된 바 있다.
그러나 20년 이상의 연구에도 탄소나노튜브와 전구체 고분자 간 상호작용에 대한 이해는 실험적 접근법의 어려움으로 인해 부족한 상황이다. 따라서 탄소나노튜브를 활용한 고품질 탄소섬유 제작 기술은 한계가 있었다.
김 교수 연구팀은 슈퍼컴퓨터를 활용해 양자역학적 제1원리 기반 멀티스케일 시뮬레이션을 수행해 대표적인 탄소섬유 전구체인 폴리아크릴로나이트릴 고분자가 탄소나노튜브 계면에서 배열되는 과정을 원자 수준에서 체계적으로 재현했다. 또한 탄소나노튜브-폴리아크릴로나이트릴 고분자 계면이 특히 좋은 특성을 보일 수 있는 이유를 연구했다.
폴리아크릴로나이트릴 고분자의 단위체가 누워있는 형태의 특정 원자구조를 선호하고, 이 때 양전하와 음전하가 균형 있게 이동하는 계면 특유의 특성이 발현되므로 이 계면 구조를 최대화 시키는 것이 최적의 대규모 폴리아크릴로나이트릴 고분자 정렬을 유도할 수 있음을 밝혔다.
또한 폴리아크릴로나이트릴 고분자의 정렬도가 그래핀 나노리본과의 계면에서 극대화되는 것을 확인해 최근 각광을 받고 있는 그래핀을 이용해 탄소 섬유의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다는 가능성도 제시했다.
“김 교수는 양자역학에 기반한 전산모사가 첨단 소재·소자의 개발을 위한 기본원리를 제공해 줄 수 있음을 보여준 연구의 예다”며 “이러한 전산모사 연구의 중요성은 컴퓨터 성능 및 전산모사 이론체계의 비약적인 발전과 더불어 더욱 커질 것이다”라고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부 중견연구자지원사업, 나노소재원천기술개발사업, 기초연구실지원사업, 글로벌프론티어사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 표지
그림2. 연구 개요 모식도
2018.04.26 조회수 23191 -
과학기술위성 후속 차세대 소형위성 우주과학탑재체 공고
- 8월 20일부터 접수 시작, 8월 24일 설명회 개최 -
교육과학기술부(장관 이주호)와 KAIST 인공위성연구센터(센터장 이인)는 8월 20일부터 약 2달간 전국 대학, 연구소, 산업체 등을 대상으로 기술검증 및 우주과학목적의 차세대 소형위성에 탑재될 우주과학탑재체 공모를 실시한다.
차세대 소형위성은 ’98년부터 개발이 시작되어 기술개발, 우주과학연구, 전문인력양성 등에 기여해온 과학기술위성 시리즈의 후속위성으로, 금년 5월 개최된 우주개발진흥실무위원회(위원장 교과부 제2차관)에서 개발계획이 확정되어 향후 4년간 350억원이 투입될 예정이다.
’90년대부터 우리별 위성 시리즈, 과학기술위성 시리즈를 개발하며 소형위성분야에서 기술력을 인정받고 있는 한국과학기술원 인공위성연구센터에서 개발을 주관하며, 핵심기술의 국산화와 우주과학연구를 우주환경에서 효율적으로 실시하는 것을 목표로 위성의 소형화, 표준화, 모듈화, 저전력화 등을 실현하여 과학기술위성 시리즈 대비 소형위성의 기술진보를 실현할 계획이다.
금번 진행되는 우주과학탑재체 공모는 우주과학탑재체 개발능력을 갖춘 대학, 출연연, 기업부설연구소 등을 대상으로 하며, 제안된 과학임무의 창의성, 탑재체 활용계획의 우수성 등에 중점을 두어 과학임무를 선정할 계획이다.
공모는 8월 20일부터 10월 19일까지 두달간 진행되며 제안요구서, 접수방법 등 상세내용은 교육과학기술부(www.mest.go.kr) 또는 한국과학기술원 인공위성연구센터(satrec.kaist.ac.kr) 홈페이지에서 확인할 수 있다.
인공위성연구센터는 오는 8월 24일(금) 14시부터 KAIST 인공위성연구센터(최순달 세미나실)에서 차세대 소형위성 과학임무 탑재체 제안요구서에 대한 설명회를 개최할 예정이다.
☞ 접수 및 설명회 관련 문의처 : 한국과학기술원 인공위성연구센터
☎ (042) 350-8613, ✉ismha@satrec.kaist.ac.kr
교육과학기술부는 차세대 소형위성 개발을 통해 세계적으로 기술력을 인정받고 있는 소형위성의 기술경쟁력 향상, 핵심기술 및 핵심부품의 국산화, 도전적이고 창의적인 우주ㆍ지구과학연구 촉진, 우주개발 전문인력 양성 등에 기여할 수 있을 것이라고 밝혔다.
2012.08.23 조회수 11977