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2017-02 06

[학술][이달의 연구자] 선양국 교수(에너지공학과) (2)

전기자동차 시장은 빠른 속도로 성장하고 있다. 그러나 1회 충전으로 달릴 수 있는 거리가 내연기관 자동차에 비해 짧다는 점은 늘 한계로 지적됐다. 때문에 최근 에너지 공학계의 핵심 과제는 전기자동차 배터리의 용량을 안전하게 높이는 것이었다. 선양국 교수(에너지공학과)가 10년 동안의 연구 끝에 이 문제를 해결할 실마리를 찾았다. 배터리에 사용되는 양극 입자 속 물질 농도를 조절하는 것. 중앙과 표면의 물질 구성이 다른 양극 입자를 사용하면 안정성과 용량이란 두 마리 토끼를 잡을 수 있다. 특히 이번 연구에서 제시한 3세대 양극 소재 Al-FCG61은 3,000 사이클 이상 작동하고도 높은 효율을 유지해 학계와 업계의 주목을 받는다. 양극 입자 속 니켈과 망간 농도 조절, 용량과 안정성 모두 잡다 전기자동차 대부분에 들어가는 배터리는 1회 충전으로 150km 정도를 달릴 수 있다. 내연기관 자동차가 1회 주유로 450km를 달리는 것에 비하면 현저히 짧은 거리다. 전기자동차가 1회 충전으로 350km 이상을 달리게 하려면 배터리 내 양극 소재의 용량을 200mAh/g까지 올려야한다. 양극 소재의 용량을 높이기 위해선 니켈 함량을 늘려야 하는데, 문제는 니켈 함량이 늘어나면 열 때문에 배터리가 폭발할 확률도 높아진단 점이다. 배터리의 안정성과 용량이 반비례 관계라고 말하는 이유다. 선양국 교수는 니켈 함량이 높은 양극 소재의 표면이 전해질과 만나는 과정에서 이런 문제가 발생한다는 것을 알아냈다. 그리고 양극 입자를 구성하는 물질의 농도를 위치에 따라 달리하는 FCG(Full Concentration Gradient) 소재를 고안했다. 즉, 입자의 중앙에서 표면으로 갈수록 니켈 함량은 줄어들고, 안정성을 높이는 망간의 함량이 높아지는 것이다. 선양국 교수는 10년 동안의 연구를 통해 농도 차이가 예전보다 극명하게 높은 양극 소재를 4세대까지 개발해 특허를 받았다. 여기에는 윤종승 교수(신소재공학부)의 도움도 컸다. 윤 교수가 입자 결정 구조를 분석하고, 선 교수가 합성을 맡았다 ▲ 선양국 교수(에너지공학과)가 개발한 3세대 양극 소재 FCG(Full Concentration Gradient)의 모식도. 입자의 중앙에서 표면으로 갈수록 니켈 함량은 줄어들고, 안정성이 높은 망간 함량이 늘어난다. 에너지 효율 높인 Al-FCG61의 발견 선 교수는 이번 연구에서 알루미늄을 추가한 3세대 양극 소재 Al-FCG61을 개발했다. 이 소재를 사용할 경우 배터리 효율은 높이고 수명은 늘릴 수 있다. 실험 결과 방전 심도 100%에서 3,000번 충·방전을 거듭해도 초기 용량의 80%를 유지했다. 방전 심도란 충전에서 방전까지 배터리가 사용하는 용량을 말한다. 방전 심도가 높으면 배터리 수명이 줄어들기 때문에, 일반적으로는 완충 시에도 전체 용량의 60% 정도만 사용하게 만든다. 용량의 100%를 사용할 경우 충·방전을 수백회 거치면 수명이 다하지만, 늘 60% 정도만 사용하면 수명이 수천회로 늘어나는 원리다. 그러나 배터리 용량의 40%가 사용되지 않은 상태로 남는 데다, 배터리를 더 많이 사용해야하므로 비용 부담이 크다는 문제가 있었다. 결국 용량을 100% 사용하면서도 수명이 긴 배터리가 절실했다. 이런 점에서 선 교수가 개발한 Al-FCG61은 학계와 업계가 주목할 만한 성과를 거뒀다. Al-FCG61의 효율이 높은 이유는 다른 양극 소재와 결정 구조가 달라, 충·방전 과정에서 미세구조 내에 쌓이는 충격이 줄었기 때문. 선 교수는 "이번 연구를 통해 전기차 생산 비용이 줄어들면 제조 과정에서 경쟁력을 가질 수 있을 것"이라고 했다. ▲ 선양국 교수가 4세대 양극 소재인 TSFCG(Two Slope Full Concentration Gradient) 구조에 대해 설명 중이다. TSFCG는 니켈의 함량이 3세대에 비해 더 높다. 4차 산업혁명 대비할 차세대 성장 동력 필요해 선양국 교수는 4세대 양극 소재를 개발한 것으로 이번 연구를 마무리하고, 다른 구조를 지닌 새로운 재료 개발에 힘쓸 계획이라고 밝혔다. 2000년 우리대학에 부임한 이래, 지금까지 에너지 밀도가 높은 재료 연구에 몰두했다. 연구를 막 시작했을 무렵에는 이 분야에 관심을 갖는 연구자가 드물었으나, 선 교수는 고효율 에너지의 필요성을 예측하고 일찍부터 연구에 임했다. 선 교수는 "새로운 재료를 개발하려면 세계 최고의 성과를 거두겠다는 열정과 노력, 창의성이 필요하다"며 "한국은 4차 산업혁명을 대비해 차세대 성장 동력을 만들기 위해 힘써야 한다"고 전했다. ▲선양국 교수는 "새로운 소재 개발에 끈기를 갖고 도전하는 후배 연구자가 많이 생기길 바란다"고 했다. 글/ 신혜빈 기자 shb2033@hanyang.ac.kr 사진/ 김윤수 기자 rladbstn625@hanyang.ac.kr

2017-01 31

[학술]한양대, 탄핵심판 관련 긴급학술토론회 개최

한양대 법학연구소는 31일 오후 1시부터 서울 성동구 한양대 제3법학관 102호에서 ‘탄핵심판의 실체법적 쟁점’을 주제로 헌재에 계속 중인 탄핵심판을 전망해보는 긴급학술토론회를 개최한다. 이번 긴급학술토론회에는 이형규 한양대 법학전문대학원장, 임지봉 서강대 교수, 황성기 한양대 교수, 김종철 연세대 교수, 서보학 경희대 교수 등 한국헌법학회 소속 헌법전문가가 다수 참여한다. 총 2세션으로 구성된 이번 토론회는 ▲비선조직의 국정농단에 의한 국민주권주의와 법치주의 위반 여부 ▲권한남용에 의한 직업공무원 제도 등 위반 여부 ▲언론의 자유 침해 여부 ▲생명권 보호의무 위반 여부 ▲뇌물수수 등 형사법 및 법률 위반 여부 등 5개의 주제로 토론이 진행된다. ▶ '탄핵심판의 실체법적 쟁점 긴급학술토론회' 상세 내용 전문 모시는 말씀 지난 해 12월 9일 국회의 탄핵소추로 현재 헌법재판소의 탄핵심판절차가 진행 중에 있습니다. ‘탄핵심판의 절차법적 쟁점’에 대하여 12월 17일 헌법이론실무학회, 12월 23일 한국헌법학회에서 각각 학술회의를 개최한 바 있습니다. 이번에는 양 학회가 공동으로 한양대 법학연구소, 고려대 법학연구원과 함께 ‘탄핵심판의 실체법적 쟁점’을 중심으로 판단기준을 모색해보고 헌재에 계속 중인 탄핵심판을 전망해보는 자리를 갖고자 합니다. 대통령 탄핵사건이 초래한 헌정의 위기를 조기에 종식시켜야 할 필요성과 아울러 이 사건이 가지는 막중한 헌정사적 의의를 돌아볼 때, 헌법학도로서 깊은 책임감을 느끼고 계시리라 믿습니다. 지금이야말로 헌법학이 국가에 봉사할 순간이라고 할 것입니다. 부디 많이 참석하셔서 지혜를 나누는 소중한 기회가 되기를 바랍니다. ○ 대주제: “탄핵심판의 실체법적 쟁점” ○ 주 최: 한국헌법학회, 헌법이론실무학회, 한양대학교 법학연구소, 고려대학교 법학연구원 정당법연구센터 (공동) ○ 일 시: 2017년 1월 31일 13:00 - 19:00 ○ 장 소: 한양대학교 제3법학관 102호 ○ 프로그램 13:00 - 13:30 등록 13:30 – 14:00 개회식 사회: 정문식 교수(한국헌법학회 총무이사) 개회사: 김선택 헌법이론실무학회 회장 환영사: 오 윤 한양대 법학연구소장 축 사: 이형규 한양대 법학전문대학원장 (* 한국헌법학회 회장의 개회사, 고려대 법학연구원장의 축사가 각 예정되어 있었으나 해외출장 중으로 부득이 생략함) [제1세션] 14:00 – 16:30 | 좌장: 김문현 교수 14:00 – 14:50 제1주제: 비선조직의 국정농단에 의한 국민주권주의와 법치주의 위반 여부 발제자: 김선택 교수(고려대) 토론자: 임지봉 교수(서강대) 토론자: 박진완 교수(경북대) 14:50 – 15:40 제2주제: 권한남용에 의한 직업공무원 제도 등 위반 여부 발제자: 이종수 교수(연세대) 토론자: 황도수 교수(건국대) 토론자: 이헌환 교수(아주대) 15:40 – 16:30 제3주제: 언론의 자유 침해 여부 발제자: 정태호 교수(경희대) 토론자: 황성기 교수(한양대) 토론자: 김종철 교수(연세대) 16:30 – 16:45 Coffee break [제2세션] 16:45 – 18:50 | 좌장: 임종훈 교수 16:45 – 17:35 제4주제: 생명권 보호의무 위반 여부 발제자: 방승주 교수(한양대) 토론자: 송기춘 교수(전북대) 토론자: 정문식 교수(한양대) 17:35 – 18:25 제5주제: 뇌물수수 등 형사법 및 법률 위반 여부 발제자: 서보학 교수(경희대) 토론자: 이효원 교수(서울대) 토론자: 김재영 변호사(법무법인 남강) 18:25 – 18:50 종합토론 18:50 – 19:00 | 폐회식 사회: 홍석노 박사(헌법이론실무학회 총무이사) 폐회사: 김선택 헌법이론실무학회 회장

2017-01 24

[학술]한양대 최지연 연구원 논문, 세계적 언론사에 잇단 소개

영국 왕립학회지에 최근 게재돼 화제를 모았던 한양대 박사 후 연구원(수행인문학연구소 음성과학-심리언어실험실) 최지연 씨의 연구논문 ‘성인이 된 한국 입양인의 한국어 말소리에 대한 기억’이 연일 세계적 언론사에 소개되고 있다. 최 연구원은 논문을 통해 영유아기에 습득한 언어를 수십 년간 사용하지 않아도 그 기억이 성인기까지 남아 있다는 연구 결과를 밝혔다. 그의 연구 성과는 영국 BBC·데일리메일을 비롯한 20여개 세계 언론에 소개됐고, 특히 북한 관련 뉴스를 다루는 ‘노스코리아타임즈(North Korea Times)’에도 실렸다. 최 연구원은 “한국어에 노출되지 않은 입양인을 만나는 과정이 쉽지 않았지만 입양인을 만나 그들의 삶을 공유할 수 있었던 좋은 경험이었다”며 “영유아 말소리 습득에 대한 연구는 주로 영어권에서 이뤄지고 있는데 한국어를 쓰는 영유아를 대상으로 연구를 확장해보고 싶다”고 말했다. ※ 해외 언론사 기사 게재 주소 (1) BBC : http://www.bbc.com/news/science-environment-38653906 (2) Dailymail : http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4132454/Babies-remember-birth-language.html (3) NorthKoreaTimes : http://www.northkoreatimes.com/index.php/sid/251017561

2017-01 02

[학술][이달의 연구자] 배상수 교수(화학과)

생명체의 DNA를 자유자재로 변형해 유전자의 특성을 변화시키는 유전자가위 기술은 ‘꿈의 기술’이라 불리며 30여년 전부터 관련 연구가 진행됐다. 유전자가위의 여러 종류 중 '크리스퍼'(CRISPR Cas9) 유전자가위는 가장 발전된 형태다. 하지만 생명공학 분야에서의 중요성에도 불구, 분자 수준에서의 작동 원리는 규명되지 못하고 있었다. 2017년 1월 이달의 연구자로 선정된 배상수 교수(화학과)는 크리스퍼 유전자가위의 작동 방식을 단일분자 수준에서 관찰하는데 성공했다. 생명공학 분야에 한 획을 그은 발견이라는 평가다. DNA를 자유자재로 변형할 수 있다고? 모든 생명체는 고유의 DNA를 갖고 있다. DNA에는 성격이나 외형을 비롯한 모든 특성이 담겨 있어 DNA의 구조를 바꾸면 한 생명체의 특성도 변한다. DNA 변형 기술은 오랜 기간 인간의 능력 밖에 있는 일이었다. 그러나 1990년대 '유전자가위'가 발명되며 인간도 생명체의 DNA를 변형시킬 수 있게 됐다. 유전자가위는 말 그대로 유전물질인 DNA의 구조를 자유자재로 잘라내거나 이어붙여 그 구조를 변형시킬 수 있는 도구다. 생명체의 특성을 결정짓는 것이 더이상 '신의 영역'만은 아니게 된 것이다. 1세대 유전자 가위인 ‘징크핑거 뉴클레아제(ZFN)’와 2세대인 ‘탈렌(TALEN)’은 이미 오래 전부터 활용돼 왔지만 그 사용법이 어려워 쉽게 쓰일 수 없었다. 이에 더욱 쉽게 사용 가능하면서도 저렴한 3세대 유전자가위인 크리스퍼(CRISPR Cas9) 유전자가위가 2012년 발명됐다. 이는 유전자 교정에 획기적인 발전으로 평가 받으며 각종 동식물의 질병 치료, 해충 퇴치를 비롯해 인간 난치병 치료, 배아 유전자 교정 실험 등 여러 방면의 연구에 사용됐다. DNA 상에서의 아주 작은 변화도 생명체에 큰 변화와 부작용을 수반할 수 있기 때문에 유전자가위는 정확성이 가장 중요하다. 다른 부분을 변형시키지 않고 의도한 부분만 자르는 것이 핵심. 때문에 이 부분에 대한 기초 연구가 필요하다. 하지만 크리스퍼 유전자가위는 발명 이후에도 오랫동안 그 작동 원리가 규명되지 않고 있었다. 배상수 교수 연구팀은 이 작동 방식을 단일분자 수준에서 관찰했다. 레이저를 이용해 크리스퍼 유전자가위가 DNA에 달라붙어 원하는 곳을 자르는 모습을 관측한 것. 이 결과는 유전자가위 조작의 정확성을 높힐 수 있단 점에서 기대를 모은다. ▲ 2017년 첫 번째 이달의 연구자로 선정된 배상수 교수(화학과, 앞줄 왼쪽). 크리스퍼 유전자가위의 작동 방식을 분자 수준에서 관찰했다. 화학으로 전향한 물리학도, '융합'의 밑거름 돼 배 교수는 학사, 석사, 박사 과정에서 계속 물리학을 전공했다. 그러나 한 논문을 통해 유전자가위 기술을 접하곤 흥미를 느꼈고, 박사 후 과정에서 생화학으로 연구 분야를 바꿨다. 박사 과정까지 마친 이후 연구 분야를 바꾸는 것이 쉽지는 않았지만 남들보다 더 큰 노력을 쏟았다. 이제는 두 분야를 공부한 것이 배 교수의 장점이 됐다. 융합적인 시각에서 문제에 접근할 수 있기 때문. "같은 주제도 어떤 분야를 전공했는지에 따라 관점이 완전히 달라요. 연구할 때 궁금한 점도 다르고, 사용할 수 있는 도구에도 차이가 있죠." 물리학에 기초를 둔 화학 연구를 진행하는 배 교수. 이번 연구에도 화학 분야에선 잘 쓰이지 않지만, 물리학에서 흔히 사용되는 '레이저'를 이용해 작동 원리를 관찰했다. 또 유전자가위는 생명체의 DNA를 다루는 기술이기 때문에 의사와 수의사, 생물학자를 비롯한 여러 분야의 전문가들과도 공동 연구를 진행했다. 배 교수는 “이번 연구결과는 융합연구가 없이는 불가능했다”며 융합의 중요성을 역설했다. ▲ 배상수 교수가 지난 30일 연구실에서 진행된 인터뷰에서 크리스퍼 유전자가위 기술에 대해 설명하고 있다. 강력한 기술인 만큼 명확한 법 규제 있어야 수많은 장점에도 불구하고 유전자가위 기술의 사용 여부는 여전히 윤리적 논쟁거리다. 생명체의 특성을 변화시키는 기술을 사용해도 되는지에 대한 의견이 분분하고, 사용된다 하더라도 악용을 확실히 규제할 수 있는 규율이 필요하단 지적이 많다. “원자력 발전처럼 처음에는 생명체에게 이로움을 강화시키기 위해서 사용됐지만 나중에는 악용돼 큰 피해로 돌아올 수 있어요. 때문에 이런 부분에 있어서는 신중하게 적용해야 합니다.” 유전자 가위는 이미 동식물에게는 사용됐지만 관련 법규의 미비로 아직 인간에게는 사용되지 않고 있다. 배 교수는 “유전병을 치료하고 멸종위기 동식물을 보호하는 등 유전자 가위의 가능성은 무궁무진하다”며 “기술에 대한 정확한 이해를 바탕으로 적절한 규제를 통해 장점을 극대화하는 사용 방법을 터득해야 한다”고 말했다. ▲ 배상수 교수가 자연과학대학에 위치한 자신의 연구실에서 연구를 하는 모습 글/ 최연재 기자 cyj0914@hanyang.ac.kr 사진/ 김윤수 기자 rladbstn625@hanyang.ac.kr

2016-12 27 중요기사

[학술]한양대 관광연구논총, 'KCI 인용지수' 2년 연속 1위

한양대 관광연구소가 발간하는 관광연구논총이 한국연구재단의 『KCI 2015년 인용지수 평가』에서 전국 대학부설연구소 367개 기관 중 2년 연속 전체 1위에 오르는 성과를 달성했다고 27일 밝혔다. 이번 2015년 인용지수 평가는 2004년부터 현재까지 발행된 한국연구재단등재(후보지) 학술지 논문에 대한 피인용 현황을 2015년 기준으로 평가한 내용이다. 그중에서 KCI+WoS 통합 영향력 지수(KCI+WoS Impact Factor)는 특정기간동안 한 학술지에 수록된 하나의 논문이 국내 KCI와 국외 WoS(Web of Science) 논문에서 인용된 평균 횟수로서, 국내외적 인용도를 통합해 평가하는 방법으로, 관광연구논총은 WOS-KCI 통합 영향력지수 (2년)에서 2.05를 획득해 대학부설연구소 중 1위를 기록했다. 한양대 관광연구논총은 1989년 창간호 이래 2016년 12월 현재까지 총 49호를 발간하였으며, 연 4회(2월, 5월, 8월, 11월) 매월 말일 발간을 원칙으로 하고 있다. 관광연구논총과 관련된 내용은 한양대 관광연구소 홈페이지(http://www.hytourism.co.kr)에서 자세히 확인할 수 있다. 관광연구논총 편집위원장인 이훈 한양대 관광학부 교수는 한국연구재단 인용지수 2년 연속 1위 달성에 대해 “이론 중심 학술지로서 게재논문의 질적 수준 향상을 위해 엄밀한 심사과정 준수와 온라인 구독 서비스를 확대할 예정”이라며 “향후 관광연구논총의 경쟁력 확보를 위한 한국연구재단 우수등재학술지 선정에 심혈을 기울이겠다”고 밝혔다. ▲관광연구논총 편집위원장 이훈 한양대 관광학부 교수

2016-12 27

[학술]담뱃갑 흡연경고 그림, 23일부터 표기시행

보건복지부는 22일 개정 국민건강증진법(’15.6.22, 공포) 시행에 따라 12월 23일부터 담배공장에서 나가게 되는 모든 담배제품의 담뱃갑에는 흡연 폐해를 나타내는 경고그림이 표기된다고 밝혔다. 이에 따라 금연효과가 클 것이라는 의견이 많지만, 제도의 취약성 탓에 실제 효과가 크지 않을 것이라는 반론도 나오고 있다. 한양대 오명진 씨(언론정보대학원 광고홍보전공)의 석사 논문 ‘흡연 여부에 따른 담뱃갑 경고그림의 설득 효과 연구’에 따르면 경고그림 시안 10종에 대해 300명을 대상으로 한 설문 조사에서 흡연자집단에 대해 경고그림 노출 전후를 비교한 결과 금연 의도가 확연히 높아지는 것으로 나타났다. 경고그림이 도입되면 흡연자의 금연 의도가 높아질 것이라는 연구 결과이다. 반면, 흡연경고 그림이 큰 효과를 보지 못할 것이라는 예측도 있다. 국회예산정책처는 문화일보와의 인터뷰에서 “우리나라는 경고그림이 차지하는 면적이 30%로 작은 데다, ‘경고그림이 지나친 혐오감을 주지 않아야 한다’는 법 규정을 고려할 때 담배소비량 감소 폭이 기대보다 제한적일 수 있다”고 전망했다. 다른 나라의 경우 대부분 경고그림의 면적이 50% 이상이며, 태국이나 호주 등은 85%나 차지하고 있다. 한편, 담뱃갑 경고그림 표기 제도는 흡연의 해로움을 소비자에게 정확히 전달하기 위해 담뱃갑 앞·뒷면에 이를 나타내는 그림이나 사진 등을 의무적으로 표기하는 것이다. 유통 시간을 고려할 때 흡연경고 그림이 부착된 담배는 내년 1월 말쯤 시중에서 본격 판매될 것으로 예상한다. ▶‘흡연 여부에 따른 담뱃갑 경고그림의 설득 효과 연구’ 논문 보기

2016-12 23

[학술]한양대, ‘생식독성물질 취급 근로자 인권상황 실태조사’ 실시

전자부품 제조업, 피막 처리업, 플라스틱 합성피혁 제조업, 자동차 종합수리업 등 생식기능이나 태아 발육에 영향을 줄 수 있는 독성·유해 물질을 다루는 근로자 상당수가 건강에 이상이 있다는 조사 결과가 나왔다. 이는 한양대 의과대학 직업환경의학교실이 지난 8월 17일부터 10월 31일까지 조선소 2곳과 병원 1곳에서 일하는 남성 124명과 여성 406명을 대상으로 실시한 설문 조사에 따른 결과이다. 이에 국가인권위원회는 21일 오전 서울 중구 인권위 인권교육센터에서 ‘생식독성물질 취급 근로자 인권실태 조사 결과 발표 토론회’를 개최하고 한양대 의과대학 직업환경의학교실이 설문 조사한 결과를 발표했다. 조사에 따르면, 생식독성’이란 말을 들어본 적이 있는 조선소 노동자는 16.9%, 병원 노동자는 26.6%로 매우 낮은 것으로 나타났다. 또한 작업 중 노출 가능한 생식독성 물질에 대해 “모른다”고 응답한 조선소 노동자는 33.1%, 병원 노동자는 14.5%였다. 생식독성 유해물질에 노출된 여성노동자 건강을 살펴보니, 난임(27.%), 조산·사산·자연유산(22.8%), 월경이상(20.2%), 선천성기형 자녀 출산(3.7%) 순이었다. 이번 토론회에서 발표를 맡고 조사를 진행한 한양대 김인아 교수(직업환경의학교실)는 "생식독성물질로 인한 피해가 발생해도 그것이 산업재해에 해당하는지 모르는 경우가 많고 유해화학 물질과 생식독성 발생의 인과관계를 밝히는 것도 어려워 보상도 쉽지 않다"고 설명했다. 또한, 인권위는 “이번 실태조사를 통해 파악한 생식독성 유해물질 취급 노동자의 안전과 건강을 위한 제도개선 방안을 마련하겠다”고 밝혔다. ▲김인아 교수

2016-12 21

[학술]한양대 심광보 교수, ‘그래핀 퀀텀닷 친환경 공정’ 개발

한양대 심광보 교수(신소재공학부)는 한국교통대 류정호 교수 등과 공동 연구를 통해 그래핀 퀀텀닷 (Graphene Quantum Dot, GQDs)을 친환경적으로 합성할 수 있는 새로운 공정을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번에 개발된 그래핀 퀀텀닷은 펄스레이저 어블레이션 (Pulsed Laser Ablation)을 이용해 10분 이내의 짧은 시간에 그래핀 퀀텀닷 (Graphene Quantum Dot, GQDs)을 친환경적으로 합성할 수 있는 새로운 공정이다. 그래핀 양자점(Graphene Quantum Dot, GQD)은 수 나노미터(nm) 크기의 그래핀 입자로 생체적합성과 안정성을 두루 갖추고 있어 기존 양자점의 단점을 보완할 수 있는 대체물질로 주목받고 있다. 그래핀 양자점 제조 방식은 크게 두 가지로, 탄소를 포함한 큰 물질을 작은 물질로 쪼개어가는 톱다운 방식(top-down)과 분자 단위의 탄소 용액을 크게 성장시켜 나가는 바텀업(bottom-up) 방식이다. 톱다운 방식은 천연 상태의 흑연을 그대로 사용할 수 있어서 물리적인 특성을 잘 유지할 수 있다. 또한, 합성시간이 길고 제조과정에서 강산·알칼리 등을 사용하기 때문에 위험하고 생산성도 낮다. 반면 바텀업 방식은 합성 시 물을 사용해 상대적으로 쉽고 안전하게 생산할 수 있을 뿐 아니라 생산성도 높다. 하지만 순수한 GQD 추출에는 한계가 있어 사실상 GQD보다 카본 QD에 가깝다. 심 교수 공동연구팀은 이러한 기술적 한계점을 극복하기 위해 펄스레이저 어블레이션(pulsed laser ablation)법을 사용했다. 다층벽 카본나노튜브(Multi-wall CNT)를 에탄올 등의 액체에 분산시킨 후 펄스레이저를 액체에 입사시켜 다층벽 카본나노튜브에서 단일 탄소층을 단시간에 박리해내는 방법이다. 이러한 공정을 통해 10분 이내의 매우 짧은 시간에 황산 등의 환경유해 물질을 사용하지 않고 그래핀 퀀텀닷을 안정적으로 제조할 수 있었다. 한편, 심광보·류정호 교수와 생산기술연구원 민성욱·한혁수 박사가 공동으로 참여한 이번 연구 결과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)에 지난 8일 자 온라인판에 게재됐다. ▲펄스레이저 어블레이션을 이용해 짧은 시간에 그래핀 퀀텀닷을 친환경으로 합성할수 있는 공정 개발 설명도(이미지: 한국교통대학교)

2016-12 19 중요기사

[학술]우수한 연구 아이디어 한 자리에, 제4회 R&D 우수아이디어 발표회

재난대응융합연구센터 등 우리대학 내 다양한 교책연구센터는 여러 분야의 연구자들이 모여 융합 학문의 시너지를 내고 있는 곳이다. 각 분야에서 특화된 기술을 다른 분야에 적용하면 기존 연구에서 만날 수 없었던 접근이 가능하기 때문이다. 그러나 이런 센터가 만들어지기 위해서는 각 분야의 연구자들이 모여 아이디어를 교류할 필요가 있다. 우리대학은 융합연구 활성화에 선제적으로 대응하기 위해 지난 2014년부터 'HYU R&D 우수 아이디어 발표회'를 개최하고 있다. 한양 미래 R&D 공모전 통해 우수 아이디어 선발 HYU R&D 우수 아이디어 발표회는 그에 앞서 열리는 '한양 미래 R&D 공모전'을 통해 선발된 우수 아이디어를 발표하는 자리다. 초기 연구 단계에 있거나, 구상 중인 연구 과제를 '제안'하는 공모전이다. 정부의 대형 R&D 지원을 앞두고 이에 맞는 연구를 발굴하기 위해 열고 있다. 지난 2014년부터 1년 단위로 열렸으나, 이영무 총장의 권유로 올해부터는 6개월 단위로 열리게 됐다. 가장 최근에는 지난 9월 5일부터 10월 7일까지, 제4회 공모전이 열렸다. 올해는 총 27건의 연구 과제가 접수됐다. 이들 중에서 12건은 우수 아이디어로, 10건은 장려 아이디어로 뽑혔다. 역대 공모전에서는 공학 및 의학 분야 연구과제 제안이 가장 많았다. 지난 10월 공모전에서도 이런 경향은 반복됐으나, 이전과 비교해 인문사회 및 예체능 분야의 참여가 소폭 늘어났다. 공모전과 발표회를 주관하고 있는 산학R&SD전략센터 송기민 부센터장은 "인문사회나 예체능 분야는 R&D와 먼 얘기라는 인식이 많았는데, 이제는 많은 연구자들이 관심을 갖고 참가하기 시작했다"고 했다. 공모전을 통해 연구자들이 얻는 이점은 무엇일까. 송기민 부센터장은 R&D 아이디어를 선점할 수 있다는 점을 강조했다. "아이디어 공모전을 통해 R&D 과제를 사전에 기획하고, 필요할 때 사용할 수 있습니다. 정부 과제로 선정되기 위해서는 미리 그 분야에 대한 연구 계획이 준비돼야 하는데, 공모전에서 아이디어를 냄으로써 연구 과제를 선점할 수 있죠." 이 공모전을 통해 우수 아이디어로 선정되면, 우수 아이디어 발표회에서 발표할 기회를 갖는다. 발표회에서는 R&D 전문가의 자문을 받고, 교책연구센터 개설을 통해 연구 수행에 도움을 받을 수도 있다. 교내에서 활발히 연구 중인 '한양 재난대응 융합연구센터'와 '발달-자폐 Total Solution 센터’가 이런 과정을 통해 개설된 사례다. 제4회 우수 아이디어 발표회, 융합 연구의 장 열어 지난 12월 16일 미래자동차연구센터에서 ‘제4회 HYU R&D 우수아이디어 발표회’가 열렸다. 공모전을 통해 선정된 우수 아이디어를 발표하는 자리다. 행사에는 한국과학기술연구원, 한국발명진흥원 등 R&D 분야 정부관계자, 교내의 다양한 연구자 등이 참석했다. 발표는 12건의 우수 아이디어를 6건씩 2부로 나눠 진행됐다. 이병주 교수(전자공학부)의 인공지능을 기반으로 어지럼증을 진단하고 치료하는 시스템 개발 제안, 콘텐츠코리아랩 강동근 직원의 고령운전자 적성검사용 VR 프로그램 개발 등 여러 학문의 융합이 필요한 과제들이 나왔다. ▲지난 12월 16일 열린 제4회 HYU R&D 우수아이디어 발표회에서 이병주 교수(전자공학부)가 발표하고 있다. 이번 공모전과 발표회를 주최한 송 부센터장은 ‘발표회를 통한 분야간의 융합’을 강조했다. “기존 학술제의 경우 특정 분야 연구자들만 모여 진행되는 경우가 많아요. 그런데 많은 경우, 다른 분야 연구를 활용하면 막힌 연구가 금방 진행될 수 있습니다. 우수 아이디어 발표회를 통해 서로 다른 분야의 연구자들이 교류할 수 있는 계기가 되리라 생각합니다.” 내시경 검사를 받으러 간 물리학과 교수가 내시경에 쓰인 광학 렌즈가 너무나 오래된 기술이라 놀랐다는 것도 옛말. 우수 아이디어 발표회는 각 분야의 난제들을 학문 간 융합을 통해 해결하는 계기가 될 수 있는 자리다. 글/ 이상호 기자 ta4tsg@hanyang.ac.kr 사진/ 문하나 기자 onlyoneluna@hanyang.ac.kr

2016-12 01

[학술]한양대 임정환 박사, "안마의자 사용, 휴식 질 높여" 입증

한양대 대학원 생체의공학과 임정환 박사는 11월 30일 '안마 전·후 뇌 상태 변화 모니터링 기술' 연구를 발표했다. 이번 연구는 성인남녀 60명을 대상으로 30명에게는 바디프랜드 안마의자 렉스엘에서 20분간 휴식모드 안마를 받도록 하고, 다른 30명에게는 동일 시간 동안 일반적인 방식으로 휴식을 취하게 했다. 그 결과, 전두엽에서 발생하는 알파파, 베타파가 안마의자 사용 후 통계적으로 유의미하게 감소했으나 일반적인 휴식 전후에는 차이를 확인할 수 없었다. 경계와 집중 등 긴장의 정도를 나타내는 알파파, 베타파의 감소를 통해 안마의자를 사용할 경우 좀 더 이완된 상태로 깊은 휴식을 취할 수 있음을 확인한 것이다. 특히, 이번 연구 결과는 안마의자를 이용한 마사지의 근육 이완 효과가 뇌에 미치는 영향을 과학적으로 입증한 첫 번째 사례로 더욱 주목을 받고 있다. 이에 대해 임정환 박사는 “이번 연구를 통해 안마의자가 몸의 근육을 풀어주는 것뿐만 아니라 정신적인 측면에 미치는 효과를 뇌파 분석을 통해 객관적으로 입증할 수 있었다”라고 밝혔다. 한편, 이번 연구 결과는 11월 뇌공학 관련 학회에서 발표됐으며, 세계적으로 권위를 인정받은 학술지 평가 기준인 SCI급 국제 저널에 논문 게재 예정이다.