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- 건축학과 이중원 교수, 다가가는 건축, 질문하는 건축 <건축 오디세이> 출간
- 건축학과 이중원 교수, 다가가는 건축, 질문하는 건축 <건축 오디세이> 출간 - 혁신, 전통, 수변, 높이, 흐름, 공공, 기념… 키워드로 정리한 도시 이야기 - 우리는 건축에 어떻게 다가가야 할까? 건축가의 시선으로 세계적인 건축 도시 보스턴, 뉴욕, 시카고 등 주요 도시를 여행하고 머무르며 그 도시만의 독특한 이야기를 풀어냈던 건축학과 이중원 교수가 <동아일보>에 연재한 도시와 건축 관련 칼럼을 모은 <건축 오디세이>(사람의무늬)를 출간했다. 이중원 교수는 건축을 이해하기 위한 핵심 키워드(혁신, 전통, 수변, 높이, 흐름, 공공, 기념)로 이 책을 구성했으며, 건축을 보는 눈과 이해력을 높이기 위해 애썼다. 우리나라는 물론 미국을 비롯한 세계 여러 나라의 다양한 건축물을 소개하면서 친근한 설명과 개성 가득한 스케치를 덧붙여 읽는 재미는 물론 보는 재미까지 더했다. 지금껏 보스턴, 뉴욕, 시카고 등 주요 건축 도시의 특징과 건축적 매력을 정리한 저자의 건축 철학을 이 한 권의 책에서 모두 만날 수 있을 것이다. 이 책은 건축에 관심이 있는 독자들에게 다가가기 위한 대중 건축 교양서다. 건축을 전공하거나 공부하지는 않았지만, 평소 건축과 도시 환경에 관심이 많은 독자라면 누구나 부담 없이 읽을 수 있게 기획되었다. 우리는 건축을 향해 어떤 질문을 던져야 할까? 또 건축에 어떻게 다가가야 할까? 과거와 미래는 어떻게 빚어야 할까? 이 세 가지 질문에 답하기 위해 쓴 칼럼을 묶었다. 이중원 교수는 “인간의 출생과 죽음 사이에 건축이 있다. 생멸의 전이 과정으로서의 건축은 과거를 기록하고, 미래를 그리며, 그 사이에서 현재를 정의한다. 이를 이 책에 담고자 노력했다”고 말했다.
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- 작성일 2022-04-14
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- 신소재공학부 김미소 교수, 대기수분을 이용한 고성능 압전 고분자 섬유 소재 개발
- 신소재공학부 김미소 교수, 대기수분을 이용한 고성능 압전 고분자 섬유 소재 개발 - 공기 중 수분을 이용해 압전 고분자 섬유 구조를 제어하는 기전 규명 - 자가발전 가능한 섬유 모션 센서 기술 제시 성균관대학교(총장 신동렬) 신소재공학부 김미소 교수 연구팀(제 1공동저자 김다빈 연구원)이 대기 중 수분을 이용하여 섬유형 자가발전 모션 센서를 개발했다. 기계적 변형에 의해 전기를 생산할 수 있는 압전 소재 중 압전 고분자 섬유 소재는 납을 포함하지 않아 환경친화적이며 유연한 특성이 있어 의료용이나 웨어러블 자가발전 센서로 주목을 받고 있다. 하지만 납을 포함하고 있는 압전 세라믹 소재에 비해 성능이 떨어지는 한계가 있어, 이를 극복하기 위해 소재의 화학적 물성을 제어하여 압전 성능을 향상시키는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 이에 연구팀은 압전 소재의 구조적인 측면에 주목해, 구조 제어가 압전 섬유 자가발전 센서 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 동일한 압전 섬유소재라도 표면에 다공성을 가지는 구조로 제작하면 훨씬 더 우수한 압전 센서 성능을 구현할 수 있다는 점을 이론으로 확인했다. [연구그림] 섬유소재에 다공성 표면이 만들어지는 과정 모식도 실험적인 검증을 위해 대기 중 수분을 이용하여 다공성 표면을 유도할 수 있는 공정 조건을 파악했고, 이를 전기를 이용하여 섬유를 제작하는 전기방사(electrospinning) 방법과 결합해 다공성 압전 고분자 섬유 소재를 성공적으로 제작했다. 다공성 표면을 가진 압전 고분자 섬유를 이용하여 기존보다 훨씬 뛰어난 압전 전압 및 전력 성능을 가지는 자가발전 모션 센서를 구현할 수 있었다. 김미소 교수는 “대기 중 수분을 이용한 다공성 구조 제어 방법은 압전 섬유 기반의 자가발전 모션 센서의 성능 향상 뿐 아니라 다공성 고분자 압전 소재 개발의 원천기술을 확보한 점이 의미가 있다”고 덧붙였다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구지원사업(중견연구), 미래소재디스커버리사업 및 나노소재기술개발사업의 지원으로 수행되었다. 연구성과는 국제 학술지 ‘Small’(IF=13.281)에 최근 온라인 게재되었으며, 정식 출간본 표지로 선정되었다. ※논문 : “Ambient Humidity-Induced Phase Separation for Fiber Morphology Engineering toward Piezoelectric Self-Powered Sensing”,Small, 2022 ※ 온라인: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202105811
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- 작성일 2022-04-14
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- 화학공학/고분자공학부 조새벽 교수, 전자파 차폐용 2차원 신소재 MXene의 범용성 잉크를 개발
- 화학공학/고분자공학부 조새벽 교수, 전자파 차폐용 2차원 신소재 MXene의 범용성 잉크를 개발 연세대학교는 “조정호 화공생명공학과 교수 연구팀이 조새벽 성균관대 화학공학부 교수와 함께 2차원 나노 신소재 ‘맥신(MXene)’이 기존에 가지고 있던 성능·안정성·공정 한계를 동시에 극복할 수 있는 범용성 잉크 분산제 개발에 성공했다”고 31일 밝혔다. 맥신은 그래핀과 같은 차세대 2차원 나노소재의 한 종류로, 전이 금속 탄화물, 질화물 또는 탄질화물이 원자 단위의 층을 이루고 있는 물질이다. 구성 물질이 금속 및 탄소로 이뤄져 있어 매우 높은 전기전도성을 가지는 것으로 알려져 있으며, 2차원 원자층이 켜켜이 쌓여 있는 특수한 나노구조로 인해 두께 대비 높은 전자파 차폐 성능을 가지고 있어 반도체·전자·통신·건축·군사기술 등 다양한 산업적 응용이 기대돼 왔다. 그러나 재료 표면이 가지는 친수성으로 인해 주로 수용액 혹은 극성용액 형태로만 제조할 수 있다는 한계가 있어, 첨단 전자소재 제조 공정에 적합한 무극성 잉크 및 건축에 필요한 염용액 잉크 등 범용성을 가지는 잉크 제조 기술이 상용화의 필수 요건으로 주목됐다. 또한 기존 수용성 잉크의 낮은 산화 안정성 및 프린팅된 소재의 낮은 기계적 안정성 또한 다양한 응용 분야로의 적용에 걸림돌로 지적돼 왔다. 연구팀은 이러한 한계를 동시에 극복하고자, 분자구조가 미세하게 제어된 양극성 고분자 물질을 맥신의 표면에 촘촘하게 안착시키는 방법을 통해 용매의 종류와 무관하게 분산성을 확보할 수 있는 새로운 분산제를 개발했다. ‘폴리카복실레이트(Polycarboxylate ether)’ 기반의 이 분산제는 친수성과 소수성을 모두 가지고 있어 맥신의 표면과 강하게 상호작용함과 동시에 맥신 나노입자 사이의 상호작용은 약화시키는 이중적 특성을 부여할 수 있으며, 이를 통해 기존에 사용할 수 없었던 무극성 용매에 맥신을 안정적으로 분산시키는 데 성공할 수 있었다. 그뿐 아니라 바닷물과 같은 가혹한 조건의 이온성 용매에까지도 높은 분산성을 유지할 수 있는 것을 확인해, 범용적인 잉크 제조 기술로서의 가능성을 확인했다. 연구진이 개발한 범용성 맥신 잉크를 원하는 표면에 도포하거나 콘크리트 등 기존 재료에 혼합할 경우, 맥신 자체의 우수한 전도성 및 전자파 차폐 성질은 그대로 유지하면서도 분산제가 재료의 표면에 대한 보호막 및 가교제 역할을 동시에 수행해 기존 소재의 기계적 강도 및 산화 안정성 문제까지 해결할 수 있었다. 조 교수는 “본 연구는 학계에 머물러 있던 ‘MXene’이라는 차세대 2차원 소재를 산업계로 그 분야를 확장할 수 있는 징검다리와 같은 역할을 할 기술로 기대된다”고 밝혔다. 한편 이번 연구는 국토교통부가 주관하는 건설기술연구사업(주관: 한국건설기술연구원 EMP 방호시설연구단)의 지원으로 진행됐으며, 세계적인 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 3월 30일(현지시간) 게재됐다. 조정호 교수 연구팀의 박경석 연구원, 호동해 박사, Lyu Benzheng 박사가 공동 제1저자, 연세대 조정호 교수, 성균관대 조새벽 교수가 공동 교신저자로 참여했다.
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- 작성일 2022-04-06
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- 기계공학부 변도영 교수 연구팀, 전기수력학적 젯 프린팅을 이용한 투명 마찰전기 소자 개발
- 기계공학부 변도영 교수 연구팀, 전기수력학적 젯 프린팅을 이용한 투명 마찰전기 소자 개발 - 마이크로 격자무늬 전극 기반으로 기존보다 높은 투과성 제시 [사진] 변도영 교수, 조대현 교수, 임부시 연구원(좌측부터) 성균관대학교(총장 신동렬) 기계공학부 변도영 교수 연구팀이 전기수력학적 젯 프린팅을 이용해 마이크로 단위의 격자무늬를 프린팅함으로써 기존보다 향상된 투과성을 제시하는 마찰전기 소자에 대한 연구 결과를 발표했다. 기상 상황에 따라 발전이 좌우되는 태양전지의 한계를 극복하기 위해 빗물을 이용해 발전 가능한 마찰전기 소자를 태양전지 위에 부착시켜 사용하는 방안이 대두되었으나, 태양전지 성능 유지를 위해 마찰전기 소자의 높은 투과성이 요구되어 왔다. 이에 연구진은 전기수력학적 젯 프린팅을 이용하여 평균 12마이크로미터의 은 나노입자를 격자무늬 형태로 그려내 최대 96%의 투과성을 가진 투명 마찰전기 소자를 개발했다. 변도영 교수는 “기존 투명 마찰전기 소자에서 주로 사용되던 ITO(Induim tin oxide)를 대체하여 사용 가능한 투명 전극을 구현함으로써 태양전지와의 하이브리드 발전에서 유용하게 사용될 것이며, 추후 더 다양한 분야에도 적용할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 본 연구결과는 한국연구재단의 전략과제 및 신진연구원지원사업, 산업통상자원부의 우수기업연구소육성사업의 지원을 받아 수행되었다. 본 연구 성과는 에너지 분야 국제 학술지 ‘Nano Energy’(IF=17.881)에 2월 12일 자로 온라인 게재되었다. ※ 논문명 : Electrohydrodynamic jet printed silver-grid electrode for transparent raindrop energy-based triboelectric nanogenerator ※ 저자 : 변도영 교수(교신저자, 성균관대 기계공학부), 조대현 교수(교신저자, 경상국립대학교 메카트로닉스공학과), 임부시 연구원(제1저자, 성균관대 박사과정), 강기호 박사(참여저자, 성균관대 기계공학과), 문준경 연구원(참여저자, 성균관대 박사과정), 이승기 교수(참여저자, 부산대학교 재료공학과)
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- 작성일 2022-04-04
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- 신소재공학부 백정민 교수 연구팀, 미세 먼지 저감 고효율 SCR 촉매 개발
- 신소재공학부 백정민 교수 연구팀, 미세 먼지 저감 고효율 SCR 촉매 개발 - Cu-Ce 이종나노 복합체 합성 및 분산기술을 활용한 저온용 SCR촉매 개발 - 국제적 학술지 Chemical Engineering Journal 2022년 2월 온라인 게재 성균관대학교(총장 신동렬) 신소재공학부 백정민 교수 연구팀이 한국생산기술연구원 김홍대 박사, UNIST 박혜성 교수 연구팀과 함께 저온 구간(180oC~220oC)에서 높은 활성을 가지는 질소산화물(NOx) 제거 촉매를 개발했다. 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction; SCR)은 미세먼지 원인물질인 NOx의 제거를 위해 암모니아를 환원제로 이용하여 무해한 N2 및 H2O로 전환하는 기술로서 현재 산업공정에서 널리 쓰이고 있다. 하지만 일반적으로 널리 사용되는 VO2/TiO2계 촉매는 250℃ 이상의 고온에서 우수한 특성을 보이는데, 이는 높은 유지 비용 뿐만 아니라 입자의 응집현상으로 인해 촉매 비활성의 원인이 된다. 이에 200℃ 정도의 저온에서 높은 활성을 갖는 촉매 개발이 중요한데, 이 경우 SO2 및 수분에 의한 활성저하의 문제점이 있다. 이러한 한계를 돌파하고자, 백정민 교수 연구팀은 3~5nm 크기의 Cu-Ce 산화물 구조를 가지는 나노 이종복합체를 제조하고, 이를 VO2/WO3/TiO2 촉매에 효과적으로 분산시키는 기술을 개발하여, 저온에서 기존 상용촉매보다 약 44% 향상된 NOx 제거 효율을 달성했다. 또한 SO2 분위기 하에서 K-factor (K16h/K0) 값도 0.60에서 0.83으로 크게 향상시켰으며, 수분이 존재하는 경우에도 활성이 저하되지 않는 등 SO2와 수분에 의한 피독저항성 크게 향상 시켰다. 백정민 교수는 “본 연구는 곧 산업현장에서 실증 실험을 통해 그 적용 가능성을 점검할 예정이며, 추가 연구를 통해 200℃ 이하에서도 장시간 높은 활성을 지니는 촉매를 개발할 예정이다”고 밝혔다. 백정민 교수 연구팀은 이미 관련 특허 2건을 출원한 상태이며, 기술 성공 시 공장, 제철소 등 산업 현장에 배출되는 NOx 배출 저감 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이번 연구는 2019년 4월 산업통상자원부 과제 (Wide Temperature Window NOx 제거 촉매 개발)로 선정돼 지원을 받았으며, 국제적 학술지 Chemical Engineering Journal에 2월 온라인 게재되었다. ※ 논문명 : Cu- and Ce- promoted nano-heterostructures on vanadate catalysts for low-temperature NH3-SCR activity with improved SO2 and water resistance ※ https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135427
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- 작성일 2022-03-17
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- 화학공학/고분자공학부 김재윤 교수 연구팀, 국소 스테로이드제가 필요없는 아토피 치료용 항산화 하이드로겔 패치 개발
- 화학공학/고분자공학부 김재윤 교수 연구팀, 국소 스테로이드제가 필요없는 아토피 치료용 항산화 하이드로겔 패치 개발 - 활성산소종 제거능 세리아 나노입자 담지 치료용 하이드로겔 개발 - 아토피 유발 피부의 활성산소종과 염증 면역 수치 감소 확인 성균관대학교(총장 신동렬) 화학공학/고분자공학부 김재윤 교수 연구팀(제1저자 김예은 석박사통합과정, 최승우 박사)이 국소 스테로이드제의 사용 없이 아토피 염증 부위의 활성산소종을 효과적으로 제거해 아토피 피부염을 치료하는 항산화 하이드로겔 패치를 개발했다고 밝혔다. 활성산소종은 우리 몸에서 세포의 신호전달을 담당하는 필수 요소지만, 과도하게 많아지면 산화 스트레스가 증가함에 따라 DNA 파괴, 단백질 산화, 인지질의 과산화 등을 유발하여 세포의 사멸을 유도하거나 여러 염증성 사이토카인 등을 생성하여 노화 및 여러 질병을 유발한다. 또한 아토피 피부염 치료를 위해 스테로이드제, 항히스타민제, 항생제 등이 일반적으로 가장 많이 사용되고 있으나, 이 치료제들은 지속적인 사용 시 비만과 근육 약화, 혈압 상승 등을 유발하는 쿠싱 증후군이나 피부 장벽 약화, 졸음 등을 유발한다는 한계점이 존재한다. 특히 아토피 피부염은 만성 질환으로 발전하는 경우가 많고 재발가능성이 높아 지속적인 치료가 필요하기 때문에, 환자들은 이와 같은 부작용을 무릅쓰고 계속 치료제를 사용해야 한다. 따라서 안전하면서도 지속적인 치료가 가능한 치료법이 필요한 실정이다. [그림 1] 항산화 하이드로겔 패치의 아토피 피부염 치료 메커니즘 이에 연구팀은 해조류에서 유래한 생체 친화적인 알긴산 하이드로겔에 활성산소종을 제거하는 촉매 기능을 지닌 세리아 나노입자를 포함시키는 방법으로 아토피 치료용 항산화 하이드로겔 패치를 구현하였다. 아토피 피부염 부위에 존재하는 높은 농도의 활성산소종이 염증 부위에 부착된 하이드로겔 내부로 확산하여 세리아 나노입자에 의해 물과 산소로 전환되어 결과적으로 염증 부위의 산화스트레스 및 염증성 면역반응을 효과적으로 낮추는 원리이다. [그림 2] 항산화 하이드로겔 패치의 아토피 피부염 치료 메커니즘 (상세) 개발한 치료용 하이드로겔 패치는 필요에 따라 다양한 모양과 두께로 제작 가능하며, 부드럽고 유연한 소재이기 때문에 굴곡이 있는 아토피 피부염 부위에 맞게 적용이 가능한 장점이 있다. 또한 하이드로젤 고유의 높은 수분 함유도는 건조한 아토피 피부 관리에 필수적인 보습에 도움이 된다는 부가적인 장점을 지니고 있다. [그림 3] 항산화 하이드로겔 패치의 사진 (좌), 항산화 하이드로겔을 이용한 세포 내의 활성산소종 제거 (우) 아토피 피부염을 유발한 동물모델에 항산화 하이드로겔 패치를 부착하여 치료를 진행한 결과, 아토피 발현 부위의 활성산소종의 양이 현저히 줄어들었으며, 아토피 피부염의 대표적인 증상인 두꺼워진 표피층이 얇아졌고, 아토피와 관련된 면역학적 요소인 염증 유발 세포(비만세포)의 숫자와 염증성 사이토카인(신호전달물질)의 수치가 감소하여, 아토피 피부염이 치료됨을 확인하였다. [그림 4] 항산화 하이드로겔 패치를 이용한 아토피 피부염 치료 동물실험 결과 한편 최근 나노입자의 장기간 노출에 따른 인체 독성 문제가 이슈가 되고 있는데, 본 하이드로겔 패치의 경우 나노입자가 하이드로겔 내부에 완전히 갇혀 있는 형태로 나노입자가 하이드로겔이 부착된 피부 부위로 방출되지 않았다. 이는 본 하이드로겔 패치가 나노 독성을 유발할 가능성이 낮은 안전한 치료용 제제임을 시사한다. 김재윤 교수는 “일반적인 아토피 피부염 치료는 주로 염증 부위에 국소 스테로이드제를 적용하는 것인데, 이번에 개발한 하이드로겔 패치는 스테로이드제의 사용 없이 아토피 피부염에서 과발생하는 활성산소종을 선택적으로 소거하여 염증을 완화시키는 방식으로, 향후 후속 연구를 통해 다양한 피부 염증 질환에도 확대적용이 가능할 것으로 기대한다”고 설명했다. 본 연구 결과는 나노 과학&나노 공학 국제학술지 Nano Letters (IF: 11.189, JCR 분야 상위 9.06%)에 2월 28일 온라인 게재되었으며, 중견연구자지원사업, 바이오의료기술개발사업, 산림생명자원소재발굴연구사업 및 보건장학회의 지원으로 수행되었다. ※ 논문명 : Therapeutic Hydrogel Patch to Treat Atopic Dermatitis by Regulating Oxidative Stress
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- 작성일 2022-03-16
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- 화학공학/고분자공학부 조새벽 교수, 친환경 바인더를 사용한 금속 3D 프린팅 기술 개발
- 화학공학/고분자공학부 조새벽 교수, 친환경 바인더를 사용한 금속 3D 프린팅 기술 개발 연세대학교는 “조정호 화공생명공학과 교수 연구팀이 조새벽 성균관대 화학공학부 교수와 금속 3D 프린팅 기술 중 하나인 바인더 제팅 3D 프린팅에 적용 가능한 새로운 친환경 수용성 바인더를 제시했다”고 8일 밝혔다. 4차 산업혁명 흐름에 맞춰 3D 프린팅 기술이 발전함에 따라 신속한 프로토타입의 설계와 개인 맞춤형 제품 제조가 가능해졌다. 여러 가지 3D 프린팅 기술 중에서도 바인더 제팅 3D 프린팅 방식은 고분자, 금속, 세라믹 등 다양한 파우더 재료를 사용할 수 있는 기술로, 빠르고 간단한 공정 등 많은 장점이 있지만 기존의 금속재료용 액상 바인더가 환경 유해성 및 유독성을 갖는 화학물질로 구성돼 있어 일반인이 사용하는 데스크톱 3D 프린팅에는 적용이 어려웠다. 이를 대중 접근성이 높은 기술로 발전시키기 위해서는 친환경적이고 인체에 무해하면서도 높은 기계적 안정성을 갖는 바인더 개발이 필요하다. 이에 세계 각국의 연구진이 수용성 친환경 바인더를 바인더 제팅 기술에 적용하기 위한 연구를 진행해 왔으나, 대부분 프린팅 직후의 결과물이 기계적 강도가 낮아 실제로 사용 가능한 결과물을 만들기 어려웠다. 이는 바인더가 파우더 입자들을 강하게 결합하지 못했기 때문이다. 연구진은 이러한 문제점을 해결하기 위해 분말상 바인더의 친환경성과 기계적 강도를 개선할 수 있는 금속 간 킬레이팅 반응을 일으키는 친환경 과일산 바인더를 도입했다. 킬레이팅 반응은 금속 이온과 하나의 리간드가 배위결합해 착이온을 형성하는 반응이다. 친환경 과일산의 일종인 시트르산 나트륨의 리간드인 카복실기는 금속 표면의 미세한 틈에서 금속 이온과 반응하는 킬레이팅 반응을 해 금속 간의 결합을 유도한다. 이러한 방법을 통해 프린팅 결과물의 공극률을 낮췄고, 금속 파우더 입자 간 표면 결합 부위의 낮은 결합력을 개선했다. 또한, 바인더 제팅 3D 프린팅 방식은 잉크 카트리지에서 분사된 물이 금속 파우더에 모세관 현상에 의해 흡수되면서 부피 팽창을 일으켜 프린팅 결과물의 해상도를 낮추는 문제점이 있다. 본 연구진은 3D 프린팅 중 파우더에 열을 지속적으로 가해 파우더 내 부피 팽창 현상을 제거했으며, 이를 통해 더욱 정밀한 프린팅 결과물을 얻을 수 있도록 개선했다. 이번 연구를 통해 제시한 결합 메커니즘은 알루미늄 외 다른 금속 파우더에도 적용할 수 있다. 본 연구결과는 친환경적인 과일산을 사용한 금속 표면 간 킬레이팅 결합 메커니즘을 통해 데스크톱 금속 3D 프린팅 기술 발전에 중요한 이슈인 기계적 강도 및 구조적 정확성 문제를 해결했다. 이를 통해 향후 데스크톱 금속 3D 프린팅 기술에 적용 가능한 친환경 바인더 연구의 새로운 방향을 제시했다. 조정호 교수는 “본 연구는 친환경 수용성 바인더를 사용해 바인더 제팅 금속 3D 프린팅의 핵심 이슈인 결과물의 낮은 기계적 강도 및 구조적 정확성 문제를 해결한 연구로, 향후 산업계를 넘어 개인용으로도 사용할 수 있도록 데스크톱 금속 3D 프린터 기술 확장 가능성을 제시한 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부가 주관하는 미래소재디스커버리사업, 기초연구실사업 및 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업의 지원으로 수행됐으며, 특히 연세대가 교내 공동연구 진흥을 위해 신규 도입한 ‘연세 시그니처 연구클러스터 사업’의 지원이 있었다. 본 연구결과는 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 3월 7일(현지시간) 게재됐다. 연세대 조수영 연구원, 호동해 박사가 공동 제1저자로, 연세대 조정호 교수, 성균관대 조새벽 교수가 공동 교신저자로 참여했다.
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- 작성일 2022-03-16
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- 신소재공학과 강주훈 교수, 2차원 소재 잉크 기반 고성능·저전력 반도체 소자 개발
- 신소재공학과 강주훈 교수, 2차원 소재 잉크 기반 고성능·저전력 반도체 소자 개발 국내 연구진이 2차원 소재를 잉크 형태로 만들어 고성능·저전력 반도체 소자를 수십인치 크기의 대면적으로 구현하는 데 성공했다. 7일 한국연구재단에 따르면 성균관대 강주훈 교수 연구팀이 다양한 광물의 원자층 사이사이에 분자를 침투시키는 방식으로 도체·반도체·부도체 특성을 갖는 2차원 소재 잉크를 합성했다. 이어 이를 기반으로 웨이퍼단위의 다양한 반도체 소자를 블럭을 조립하듯이 구현할 수 있는 방식을 개발했다. 기존에는 수㎚ 두께의 아주 얇은 2차원 소재를 얻기 위해 광물에 테이프를 붙였다 떼어내는 방식이 주로 이용됐다. 하지만 균일한 박리효과를 기대할 수 없어 생산효율이 떨어지고, 형성된 2차원 소재의 면적이 수십~수백μm²에 불과한 한계가 있었다. 이에 연구팀은 잉크 형태의 용액공정으로 얇은 2차원 소재를 균일하게 합성할 수 있는 공정을 설계했다. 연구팀은 전기화학반응을 통해 광물에 기능성 분자를 침투시켜 원자층 사이의 간격을 넓힌 뒤, 알콜 용매에 넣고 약한 초음파를 가해 나노시트로 분리시키는 방식을 고안했다. 이렇게 대량으로 합성된 고품질 잉크에 포함된 2차원 소재를 블록처럼 조립하는 방법을 통해 웨이퍼단위의 균일한 2차원 소재 필름으로 제작할 수 있었다. 나아가 잉크를 이용하여 기존에 비해 소자 특성 및 균일도가 크게 향상되고 구동전압이 매우 낮은 대면적 2차원 반도체 소자를 구현할 수 있었다. 이는 다양한 고성능 반도체 소자를 맞춤 제작할 수 있을 것으로 기대된다. 한편, 이번 연구 성과는 신소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 에 최근 게재됐다. [연구 그림] 고품질 2차원 소재 잉크 생산 및 조립 공정 연구 개념도
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- 작성일 2022-03-08
- 조회수 2060
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- 본교, 국토교통부 그린리모델링 지역거점 플랫폼 수도권 대표기관으로 선정
- 본교, 국토교통부 그린리모델링 지역거점 플랫폼 수도권 대표기관으로 선정 [사진] 사업책임자 건설환경공학부 송두삼 교수 우리 대학은 국토교통부에서 주관하는 「2021년 그린리모델링 지역거점 플랫폼」에서 작년에 이어 수도권(서울, 경기, 인천) 대표기관으로 선정되었다. 사업책임자는 건설환경공학부 송두삼 교수이며, 수도권 소재 20개 대학, 연구소 3개, 산업계 6개 기관이 참여한다. 국토교통부는 2020년부터 "한국판 뉴딜 10대 대표과제"로 건물부문의 탄소중립2050을 달성하기 위한 '공공건축물 그린리모델링' 사업을 추진하고 있으며, 이 사업을 지원하고 지역전문가를 양성하기 위한 '그린리모델링 지역거점 플랫폼'을 운영하고 있다.
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- 작성일 2022-02-18
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- 신소재공학과 홍성인 박사, 가천대학교 물리학과 조교수 임용
- 신소재공학과 홍성인 박사, 가천대학교 물리학과 조교수 임용 우리 대학 신소재공학과 및 다기능나노바이오전 연구실 홍성인 박사(석박통합 15학번)가 가천대학교 물리학과 조교수로 올해 3월 임용된다. 홍성인 박사는 2020년 2월 “Thin film field effect phototransistors”(지도교수 김선국)로 박사학위를 받은 후, 미국 University of Texas at Austin에서 박사후연구원 과정을 거쳐 올해 가천대학교 물리학과 조교수로 임용되었다. 홍성인 박사는 김선국 교수의 지도 아래 차세대 반도체의 물성 및 소자‧응용 연구에 몰두하였고, 해당 연구들은 Nature Communications, Advanced Materials, ACS nano 같은 저명한 저널에 총 28편의 SCI저널 논문으로 게재되었다. 또한 대학원 재학 시절 세 개의 연구 프로젝트인 [연구재단]한-캐나다 글로벌연구프로그램(GRA), [연구재단]창의도전 연구, [신소재BK]글로벌박사펠로우십(GPF) 과제에 연구책임자로서 선정 및 수행하였다. 하지만 홍성인 박사에게도 연구과정에 있어 위기는 있었다. 연구실 이전으로 인한 경희대학교 전자공학과에서 성균관대학교 신소재공학과로 편입, 2021년 코로나 여파로 1년간 해외 박사후연구원 좌절 등의 위기가 있었으나 지도교수인 김선국 교수의 아낌없는 격려와 지원을 통하여 위기에서 기회로 바꾸었다. 전자공학과에서 신소재공학과로의 편입은 반도체 연구를 다양한 시각에서 관찰하고 융합할 수 있는 힘을 길러 주었으며, 이는 가천대학교 물리학과로 임용되는 원동력이 되었다. 홍성인 박사는 “모교이자 우수한 시스템을 갖춘 성균관대학교 신소재공학과에서 수학하며 연구적 역량이 더욱 성장했다”고 말했다. 또한 코로나로 인해 해외 출국이 어려웠을 때 좌절하며 시간을 허비하기 보다는 지도교수인 김선국 교수 연구실에서 박사후연구원으로서 우수한 연구들을 지속하며 해외 Postdoc 경험을 위해 하늘길이 열리길 기다렸다. 현재 홍성인 박사는 가천대학교 부임 후 압도적나노전자연구실(Overwhelming Nano Electronics Laboratory)을 운영 중이며, 차세대 반도체 물질을 성장하고 이를 기반한 압도적인 성능과 기능을 갖는 전자소자 연구를 목표로 하고 있다.
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- 작성일 2022-02-18
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