-
전산학부 한준 교수팀, 한국연구재단 STEAM 연구 사업 글로벌융합연구지원 과제 선정, 미국 MIT, 싱가포르 NUS와 공동 연구 수행
지난 7월 30일 KAIST 전산학부 한준 교수 연구팀이 과학기술정보통신부와 한국연구재단(NRF)이 주관하는 2024년도 STEAM 원천기술개발사업-글로벌융합연구지원 과제에 선정되었다. 본 사업은 국제적으로 경쟁력 있는 융합 연구를 촉진하고, 글로벌 협력을 통해 혁신적인 연구 성과를 도출하기 위해 설계된 지원 사업이다. 글로벌 선도 연구기관‧연구자와의 초학제적 융합연구 기획 및 추진을 통해 국내 연구역량‧자원만으로 달성이 어려운 복합 난제해결 및 미래사회 임무에 도전하여 미래개척 기술 확보를 목표로 하고 있다.연구팀은 책임자 한준 교수와 KAIST 전산학부 강민석 교수, KAIST 전기전자공학부 김성민, 이성주, 최정우 교수, 미국 MIT EECS학과/Media Lab Fadel Adib 교수, 그리고 싱가포르 국립대학(NUS) CS학과 Mun Choon Chan 교수로 구성되었다.
본 연구는 IoT 기기를 대상으로 한 도감청 공격에 대한 혁신적인 방어 대책을 개발하는 연구이다. IoT 기기의 보안 취약점을 혁신적으로 탐지하고, 음성, 영상 정보뿐 아니라 키보드 입력, 위치 정보 등 다양한 형태의 민감한 개인 정보가 도감청 공격으로부터 유출되는 것의 선제적 대응을 위해 새로운 취약점 탐지 기법을 제시할 계획이다. 또한, 제안 연구는 소프트웨어 및 하드웨어 수준에서의 탐지를 통한 방어 기법을 제시하였으며, 도감청 공격을 효과적으로 억제하기 위한 ‘선택적 재밍(selective jamming)’ 기법을 통해 IoT 기기의 보안을 한층 강화할 예정이다.
연구기간은 4년 6개월이며 총 54억 원(연간 약 12억 원)의 연구비를 지원받게 된다.
2024.08.22
조회수 8357
-
백무현 교수, 타이타늄 촉매반응으로 화학소재 올레핀 합성 성공
〈 백 무 현 교수 〉
우리 대학 화학과 백무현 교수 연구팀이 우리 주변에 흔한 타이타늄(Titanium) 촉매를 활용해 플라스틱, 의약품 원료로 사용하는 올레핀(olefins) 합성에 성공했다.
석유화학산업 분야 주요 소재인 올레핀은 보통 800℃ 고온으로 석유를 증기 분해(steam cracking)해 제조한다. 매우 높은 열과 에너지가 투입되고 이산화탄소 등 온실가스가 발생하는 것이 단점이다.
연구결과는 27일 국제학술지 네이처 케미스트리에 게재됐다.
기초과학연구원 분자활성 촉매반응 연구단의 부연구단장으로 재직 중인 백무현 교수는 계산화학을 통해 타이타늄을 최적의 촉매로 선택했고 탄화수소(hydrocarbon)의 수소를 선택적으로 없애는 탈수소반응을 구현했다. 이로써 기존 공정에 비해 10분의 1정도 낮은 온도(75℃)에서 올레핀을 합성했다.
올레핀은 플라스틱, 고분자 화합물, 의약품 등에 활용하는 기초 원료이다. 활용도가 커 올레핀 합성 과정은 많은 연구자들이 연구주제로 삼고 있다.
올레핀은 탄화수소가 수소를 잃으면서 탄소(C) 두 개가 이중결합(C=C)해 생성되는데 증기 분해 방식은 반응 중 탄소-탄소 결합이 끊어져 올레핀 혼합물이나 다른 탄화수소들이 합성되는 단점이 있다. 또 석유 대신 천연가스에서 올레핀을 합성하려면 온실가스가 발생해 오염과 공해 문제가 뒤따랐다.
화학자들은 석유와 천연가스 등 탄화수소 화합물을 가공하거나 분해할 때 열과 에너지를 적게 사용하고, 환경오염이 덜한 화학반응을 구현하기 위해 다양한 촉매반응을 연구했다.
탄소와 수소만으로 결합된 탄화수소는 두 분자 간 결합이 매우 강하기 때문에 결합을 끊고 반응을 유도하는 촉매 개발이 주요 과제였다. 이리듐(Iridium), 로듐(rhodium), 루테늄(ruthenium) 등 전이금속을 촉매로 적용했으나 비용이 너무 비싸 실제 산업에 활용하기는 어려웠다.
백 부단장은 비싼 전이금속 보다 수십 배 저렴한 타이타늄을 촉매로 적용했다. 백 부단장은 밀도범함수를 활용한 계산 화학을 통해 최적의 촉매 후보물질로 타이타늄을 제안했고 미국 펜실베니아대학 연구진은 약 75℃에서 탈수소반응이 성공적으로 이뤄졌음을 실험으로 확인했다.
지난해 이리듐 촉매로 메탄가스의 강력한 탄소-수소 결합을 분해한 데 이어 이번 연구에서도 계산화학으로 정확한 촉매를 예측했다. 또 탈수소반응에 이리듐 촉매를 활용할 때 탄화수소가 이성질화(isomerization) 되는 문제도 타이타늄 촉매로 해결됨을 관찰했다.
백 교수는 “이리듐은 반응성이 매우 크지만 값이 비싸고 구하기 어렵다. 반면 타이타늄은 값이 매우 저렴하고 구하기 쉽다”며 “향후 타이타늄 촉매의 반응성과 효율성을 높인다면 기존 올레핀 합성공정의 비용이 줄어들 것”이라고 말했다.
이번 연구는 미국 펜실베니아 대학의 대니얼 민디올라(Daniel J. Mindiola) 교수 그룹과 공동으로 진행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 연구진이 제안한 타이타늄 촉매를 활용한 탈수소반응 메커니즘
그림2. 밀도범함수를 활용한 계산화학으로 본 탈수소반응 메커니즘
2017.06.28
조회수 26009
-
문화기술대학원, 이동 과학교실 운영
- 과학체험교육이 어려운 초등학교 방문해 교육 기부 -
우리 대학 문화기술대학원이 과학체험교육이 어려운 초등학교를 방문해 교육기부 프로그램을 운영한다.
문화기술대학원 청소년문화기술체험센터(소장 : 구본철)는 7월 여름방학을 맞아 대전 근교 3개 초등학교를 방문해 이동 과학교실 프로그램인 ‘STEAM 창의 캠프’ 프로그램을 운영한다.
‘STEAM 창의 캠프’ 는 체험을 통한 성취감을 이끌어 내 과학에 대한 관심과 흥미를 높이고 예술적 감성을 이끌어 내기 위한 과학과 예술의 융합교육 프로그램이다.
프로그램은 참여 학생 수준을 고려해 두 개 프로그램으로 나눠 진행된다.
초등학교 초급반 대상은 ▲암호 만들기 ▲비밀편지 쓰기 ▲시온스티커 꾸미기 프로그램이, 중급반 대상은 ▲복합지레를 이용한 와이퍼 만들기▲ 탄성력을 이용한 투석기 만들기 ▲관절이 있는 줄 인형 연극 등이 준비돼 있다.
강사진도 KAIST 청소년문화기술체험센터 석‧박사급 연구원 6명으로 구성돼 수준높은 수업이 진행될 것으로 기대된다.
청소년문화기술체험센터는 이번 교육기부사업 이외에도 매달 전국 도서벽지 학생 80명씩을 KAIST로 초청해 1박 2일 동안 STEAM 창의캠프를 운영하고 있으며, 전국에서 창의성이 풍부한 학생 32명을 별도로 선발해 ‘STEAM 창의 응용과정’도 운영하고 있다.
한편, 두산동아는 이번 프로그램을 교육기부 프로그램 선정해 후원했다.
[용어설명]
o STEAM 교육 : 과학 (Science), 기술 (Technology), 공학 (Engineering), 예술 (Arts), 수학 (Mathematics)의 각 첫 글자를 의미하며 창의적인 과학교육을 위해서 다양한 학문을 바탕으로 융합교육을 하자는 의미임
2012.07.09
조회수 15953