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2019-03 17 중요기사

[학술][연구성과] 박용순 교수(식품영양학과)

한국은 지난 2017년을 기점으로 ‘고령사회’에 진입했다. 갈수록 고령화가 심해지면서 노인의 저소득, 주거 문제, 치매 등이 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. 박용순 식품영양학과 교수는 그중 노인의 영양 문제를 인지하고 단백질 섭취에 대한 연구를 진행했다. 흔히 노인들에게 근육량을 높이기 위해서 ‘운동과 영양 섭취’를 병행하라고 말한다. 고령자가 될 수록 질병이 없더라도 노쇠가 이루어지기 때문이다. 노쇠는 근육량의 감소로 체 기능이 떨어져 일어서기나 걷기 등 일상생활이 힘겨워진 상태다. 박용순 교수는 영양의 중요성을 강조하며 ‘영양만을 공급했을 때 근육량이 증가할 수 있을까?’라는 의문을 던졌다. 근육량을 높이기 위해서는 단백질 섭취가 절대적이다. 박용순 교수에게 주어진 두 번째 질문은 ‘단백질을 얼마나 공급해야하는가’였다. 박 교수는 하루 단백질의 섭취를 g(그램)로 설정한 뒤, 세 가지의 기준량으로 가설을 세웠다. 몸무게 당 단백질의 양을 0.5g, 0.8g, 1.2g로 설정한 뒤 120명의 노인 모집을 거쳐 무작위로 분류한 후 임상시험을 진행했다. ▲ 박용순 식품영양학과 교수를 지난 13일 생활과학대 연구실에서 만나 논문 ‘Protein supplementation improves muscle mass and physical performance in undernourished prefrail and frail elderly subjects: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial’에 대해 이야기를 나눴다. 단백질은 가루 형태로 특정 용액에 녹여 실험자들에게 제공됐다. 시중에서 파는 단백질 가루는 당이 많아 소화 능력이 떨어지는 노인들의 배를 부르게 하기 때문이다. 문제를 해결하기 위해 박 교수는 병원에서 사용하는 단백질 순도가 높은 제품을 사용했고, 실험자의 몸무게에 따른 정확한 양의 단백질을 제공했다. 박용순 교수는 한 명당 12주의 실험을 진행하며, 2년에 걸쳐 120명의 실험결과를 수집했다. 그 결과 몸무게 당-단백질의 양이 1.5g 이상일 때 근육량 및 근육의 기능, 특히 걸음 속도가 확연히 상승함을 확인했다. 이는 ‘영양’만으로도 노인의 근감소증을 극복할 수 있음을 증명한 것이다. ▲ 몸무게 당-단백질을 12주 동안 매일 섭취했을 때, 단백질0.8g과 1.2g과 달리, 단백질의 양이1.5g일 때 ‘부분 골격근량(ASM)’이 유의미하게 증가함을 알 수 있다. 박용순 교수는 임상시험에 많은 공을 들였다. “대상은 75세부터 85세까지로 근육 기능을 평가하는 검사를 통해 노인들을 분류했습니다. 예를 들어 일정 거리를 걷는 데 소요되는 시간 등을 계산했습니다. 통계적으로 유의미한 수치인 120명을 선정하기 위해 400명 정도를 검사한 셈이죠. 완전히 건강하신 분은 대상에서 제외했습니다.” 2년에 걸친 실험은 각 실험자의 식단을 모두 파악한 후, 12주 동안 적정량의 단백질과 식이조절을 통해 진행됐다. 박 교수는 "대상이 노인분들이다 보니 변수가 굉장히 많았다"며 "연구원들이 직접 댁으로 가서 모셔오는 일이 허다했고 중간에 건강상의 이유로 그만두는 노인들도 있었다"고 말했다. 박 교수의 논문 ‘Protein supplementation improves muscle mass and physical performance in undernourished prefrail and frail elderly subjects: a randomized, double-blind, placebo-controlled tria’은 미국 의학 학술지인 '미국 의학 영양 저널(American Journal of Clinical Nutrition’에 실렸다. 이번 논문은 경희대학교 병원에서 진행하는 '5년 프로젝트' 중 일부다. 올해 4년째로 접어드는 프로젝트는 노인 인구가 급격하게 증가함에 따라 ‘노인이 되는 것은 어쩔 수 없지만, 건강한 노인이 되는 것은 충분히 가능하다’라는 것을 증명하고 있다. 박 교수는 "연구의 목적은 많은 사람들에게 알리기 위함인데 이번 연구는 여러모로 성공적인 결과를 냈다"고 뿌듯함을 전했다. ▲ 박용순 식품영양학과 교수가 생활과학대에 위치한 실험실에서 학생들을 지도하고 있다. 박 교수는 현재 노인 비만의 기준에 대한 연구를 진행 중이다. 우리나라의 비만 기준은 건강한 성인과 노인이 동일하다. 그는 연구를 통해 나이 차이를 고려한 새로운 비만 치료의 길을 열고 있다. 박 교수는 "앞으로도 건강하기 위해 필요한 것들을 과학적으로 증명하는 일에 매진하겠다."는 계획을 밝혔다. 글/ 정민주 기자 audentia1003@hanyang.ac.kr 사진/ 박근형 기자 awesome2319@hanyang.ac.kr

2019-02 18 중요기사

[학술][연구성과] 신현상 교수(경영학부) (2)

공정무역은 개발도상국의 상품에 정당한 가격을 냄으로써 농민들의 경제적, 사회적 자립을 돕는 무역이다. 신현상 경영학부 교수는 사람들이 공정무역 커피를 더 사게끔 만들 방법을 연구했다. 연구의 핵심은 다른 문화를 존중하는 사상인 세계시민의식, 즉 코스모폴리타니즘(Cosmopolitanism)이다. ▲신현상 교수를 지난 15일 연구실에서 만나 논문 ‘Cosmopolitanism and ethical consumption: An extended theory of planned behavior and modeling for fair trade coffee consumers in South Korea’에 대한 이야기를 나눴다. 신 교수가 공정무역 커피 상품을 들고 포즈를 취하고 있다. 신 교수는 “다른 문화에 개방적인 세계시민의식 성격을 띠는 사람들이 공정무역 커피를 더 구매한다”고 말했다. 그는 400명 대상 설문 조사를 통해 세계시민의식이 높은 사람들의 태도에서 흥미로운 점을 발견했다. 세계시민의식이 높으면서도 타인의 시선을 신경 쓰는 사람들이 공정무역 커피를 구매한다는 사실이다. “설문 조사에서 끝까지 공정무역 커피를 선택한 사람들은 자주성(자신이 자기 운명의 주인으로서 자주적으로 살며 발전하려는 속성)보다 타인의 눈치를 많이 보는 주관적 규범 수치가 더 높게 나왔습니다.” 사람들의 시선을 중요하게 생각하는 한국인의 특성이 반영된 결과다. 그는 이번 연구 결과를 반영해 공정무역 상품의 마케팅 전략을 세워야 한다고 했다. “기업들은 시장 세분화를 할 때 단순히 나이, 성별, 거주지로 분리해요. 처음부터 개발도상국에 관심이 많고 세계시민의식이 높은 사람들을 대상으로 마케팅을 한다면 효과적이겠죠.” 그는 소셜미디어를 이용한 방법을 하나 더 제시했다. “SNS에 누군가 ‘나는 개발도상국 농민에게 도움을 주는 공정무역 커피를 샀어. 너희도 구매하지 않을래?’와 같은 내용을 올리는 거죠. 세계시민의식을 갖고 있으며 타인의 시선과 평가에 민감한 사람들은 관심을 보일 겁니다.” ▲ 신현상 교수는 세계시민의식이 높으면서도 타인의 눈치를 보는 사람들이 공정무역 커피를 구매한다고 말했다. 신 교수는 이번 연구 결과에 착안해 공정무역 상품의 마케팅 전략을 세워야 한다고 주장했다. 그의 이번 논문 ‘Cosmopolitanism and ethical consumption: An extended theory of planned behavior and modeling for fair trade coffee consumers in South Korea’는 4년에 걸친 연구의 결실이다. 신 교수의 초기 연구는 ‘서구 문화에 열려있는 사람들이 공정무역 상품을 구매한다’는 방향이었다. 다만 당시 개념을 설명하는 데 부족함을 느꼈다고. “서구 문화에 개방적인 사람들이 미국 영화, 이탈리아 화장품을 선호할 순 있습니다. 하지만 우간다, 에티오피아와 같은 개발도상국의 공정무역 제품까지 좋아할 거라 가정하기 힘들죠.” 결국 서 교수는 서구 문화뿐 아니라 ‘전 세계문화를 존중하는 코스모폴리타니즘 성향의 사람들이 공정무역 커피를 구매한다’라는 가설로 연구를 재개했다. 결과는 신 교수가 예상한 대로였다. 공정무역 커피에 대한 신 교수의 연구는 한양대학교 건학 정신 ‘사랑의 실천’을 기반으로 한다. “한양대학교에서 하는 김장 나눔 행사, 석탄 봉사도 건학 이념의 연장선이라고 생각해요. 하지만 봉사 활동은 단발성이죠.” 신 교수는 일상에서 지속적으로 좋은 영향을 주는 활동은 대학에서 하는 연구라고 밝혔다. “환경공학 교수들은 미세먼지 연구를, 공학대학 교수들은 인공지능을 통한 경력단절 여성 돕기를, 경영학부 교수인 저는 공정무역을 더 활발하게 만드는 연구를 하는 거죠.” ▲신현상 교수가 현재 몽골에서 진행하고 있는 친환경 난방장치 지세이버(G-Saver) 연구 내용이다. 현재 신 교수는 몽골에서 친환경 난방장치 지세이버(G-Saver) 연구를 진행 중이다. 지세이버는 이산화탄소를 내뿜는 석탄 사용률을 줄여 건강, 환경, 경제적 측면에서 긍정적인 효과를 내고 있다. 앞서 신 교수가 말한 대학의 전문지식과 기술이 빛을 발하는 중인 것. 대학 연구를 통해 사회를 보다 이롭게 하려는 신 교수의 연구는 계속된다. 글/ 옥유경 기자 halo1003@hanyang.ac.kr 사진/ 오채원 기자 chaewon225@hanyang.ac.kr

2019-02 04 중요기사

[학술][이달의 연구자] 전병훈 교수(자원환경공학과)

하수처리 또는 정수과정에서 생긴 고체 침전물은 슬러지(Sludge)라고도 불린다. 과연 다른 용도가 있을까 의문이 드는 이 슬러지는 ‘바이오가스(Bio-gas)’라 불리는 신재생에너지로 재탄생 한다. 미생물이 고농도 유기물인 하수 슬러지를 분해하면서 메탄을 포함한 가스를 발생시키는 것이다. 그 때문에 미생물 활동을 활발하게 하는 것이 바이오 가스 생산 공정의 핵심. 전병훈 자원환경공학과 교수가 기름 및 지방 성분(fat, oil, grease, FOG)를 이용해 기존 공정보다 바이오가스 생산을 증진하는 방법을 포착했다. FOG를 사용한 혐기병합소화(Anaerobic co-digestion) 공정에 주목 ▲ 전병훈 자원환경공학과 교수가 기존 혐기소화(Anaerobic digestion) 공정에서 기름 및 지방 성분(fat, oil, grease, FOG)를 추가한 혐기병합소화 공정(Anaerobic co-digestion)을 활용해 바이오가스 생산을 증진하는 방법을 연구했다. 하수처리장으로 모인 고체 폐기물 슬러지는 혐기소화(Anaerobic digestion) 공정을 통해 그 양이 줄어든다. 혐기란 말 그대로 공기를 싫어한다는 뜻으로 밀폐된 공간에서 소화된다는 의미다. 혐기 조건에서 미생물 분해 작용을 통해 하수 슬러지의 양이 줄어듦과 동시에 메탄을 함유한 기체가 발생한다. 이 기체혼합물이 전기를 만드는 연료가 된다. 하지만 들이는 에너지에 비해 우리가 얻는 에너지양은 미비하다. 혐기소화 공정으로는 공정에 투입되는 에너지 중 20~40%밖에 회수하지 못 한다. 생산 효율을 높이는 방법은 없을까? 최근 기존 혐기소화 공정에 지방(Fat), 식용유(oil), 기름(grease)를 포함하고 있는 FOG를 투입해 미생물의 활동을 활발하게 하는 혐기병합소화 공정(Anaerobic co-digestion)이 주목 받고 있다. 혐기병합소화 공정은 높은 농도의 지질학적 폐기물인 FOG를 연소시킴으로써 에너지를 발생시킨다. FOG는 고밀도 탄소를 포함하고 있어 혐기소화 과정에 더해졌을 때 메탄의 양을 매우 증가시킬 수 있다. 분해하려는 슬러지 양의 10~30%에 해당하는 FOG만 넣어도 기존 혐기소화 공정보다 80% 높은 바이오 가스 생산이 가능하다. 그러나 완벽해 보이는 혐기병합소화 공정에도 단점은 존재했다. ▲ 하수처리장에서 슬러지가 모이면 미생물에 의해 분해된다. 이는 메탄을 만들어내는데, 메탄은 다시 용해되어 재생 가능하고 친환경적인 에너지인 에너지를 생성할 수 있다. 이 과정을 혐기성 소화라고 한다. 단점 극복 위해 FOG 샅샅이 분석하다 FOG에 함유된 긴사슬지방산(LCFA, Long chain fatty acids)이 공정을 억제해 슬러지 유동화, 세척 및 폐기물 형성을 방해한다. 전 교수는 이를 해결하기 위해 FOG의 특성부터 신속한 분해를 위한 여러 전처리 기법에 대해 분석했다. 실제 하수처리장 사례를 가지고 하수슬러지-FOG 병합 소화의 최적 반응 조건부터 하수처리장 공정도까지 조사했다. 전 교수는 “슬러지와 FOG의 공동 소자가 바이오 메탄 생산을 크게 증가시켰으며, FOG 로딩, 혼합 강도, 원자로 구성 및 운용 조건 등의 조건에 의해 바이오메탄 생산이 개선됐다”고 말했다. 대체할 수 없는 신재생에너지, 바이오가스 전 교수는 “화석연료의 지속적인 사용으로 지구 환경오염 문제가 심각하다”며 “그에 따라 신재생에너지의 중요성이 대두되고 있다”고 말했다. 또 “전기는 신재생에너지 하면 쉽게 떠오르는 태양열과 풍력 에너지로 확보할 수 있지만, 이들은 그 밖에 다른 용도로는 쓰기가 어렵다”며 “그 빈 자리를 바이오가스가 채울 수 있다”고 밝혔다. “화석연료 고갈로 신재생에너지만 쓸 수 있게 되면, 유일하게 수송 연료나 도시가스로 활용할 수 있는 바이오가스 연구는 그 가치는 더 올라갈 것입니다.” ▲ 전병훈 자원환경공학과 교수(아랫줄 왼 쪽에서 세번째)는 “화석연료 고갈로 신재생에너지만 쓸 수 있게 되면, 유일하게 수송 연료나 도시가스로 활용할 수 있는 바이오가스 연구의 중요성이 높아질 것”이라고 말했다. 글/ 김가은 기자 kate981212@hanyang.ac.kr 사진/ 강초현 기자 guschrkd@hanyang.ac.kr

2019-01 14 중요기사

[학술][우수 R&D] 선양국 교수(에너지공학과)

‘GET-Future(겟 퓨처)’는 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원(KETEP)이 진행하는 차세대 전지 연구인력 양성 사업이다. 이 프로그램은 우수한 연구 인력을 양성하고, 앞으로 이차전지가 필수인 국제 상황에 적합한 에너지 기술 상용화 연구 단계를 밟는다. “현재 실험 중인 전지를 지속해서 발전시킨 뒤, 실제 상용화를 위한 세계 최고 연구실 구축과 전문인력 확보가 목표”라는 선양국 교수(에너지공학과)를 만나 자세한 사업 방향과 연구 기술의 다양한 활용 형태를 물었다. Get future, 미래 동력을 얻어라 한국 이차전지 산업의 역사는 짧다. 이차전지 산업의 급속한 성장을 이룩한 한국은 다른 전지 사업 선진국에 비해 전문인력 공급과 개발 지원이 부족하다. 이미 오래전부터 ‘리튬-이온 전지’를 뛰어넘는 차세대 이차전지 개발을 진행해 온 미국과 캐나다, 일본, 프랑스 등은 개발한 전지의 상용화를 위한 본격적인 사업에 착수했다. 그러나 차세대 이차전지인 ‘리튬-설퍼 전지’, ‘리튬-공기 전지’, ‘나트륨-이온 전지’는 아직 실용화 단계에서 여러 문제점에 부딪힌 상태다. 이 세 가지 이차전지는 더 많은 연구를 거쳐 최소 오는 2020년까지 실용화될 예정이다. ▲ 세계 배터리 시장 전망과 제품별 연간 매출액 추이 및 전망. (xEV: 전기자동차, ESS: 신재생에너지, IT: 정보통신) (선양국 교수 제공) 시장조사기관SNE리서치와 IBK투자증권에 의하면 전체 배터리 시장은 오는 2025년까지 연평균 27% 증가할 것으로 예상된다. 세계 각국은 리튬-이온 전지의 기술적 한계를 예상해 전지의 성능을 높이고자 노력 중이다. 개발도상국을 포함한 전 세계 195개국의 환경규제 강화와 많은 국가의 내연기관차 판매중단 계획 발표도 한 몫했다. 세계 시장은 급격히 팽창하고 있는데, 국내 기업의 시장 점유율은 아직 낮다. 이에 선양국 교수와 연구팀은 ‘포타슘-이온 전지’ 개발과 함께 이를 뛰어넘는 차세대 전지 개발 및 실제 상용화를 위한 ‘GET-Future’ 사업을 시작했다. ▲선양국 교수(에너지공학과)는 새롭게 개발 중인 차세대 이차전지가 적어도 향후 20년은 사용될 것이라고 말했다. 소형 전지 에너지부터 신재생 에너지까지 납축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬-이온 전지를 거쳐 새로운 결합으로 개발 중인 차세대 이차전지(리튬-설퍼 전지, 리튬-공기 전지, 나트륨-이온 전지)는 리튬-이온 전지 대비 최소 3배에서 최대 10배의 에너지 밀도를 구현한다. 선 교수는 중대형 이차전지 핵심소재의 원천 기술을 개발하고 국내 친환경 에너지 산업의 국제 경쟁력 확보에 기여할 예정이다. 그는 “차세대 이차전지는 기존 소형 전지부터 중대형 전지까지 모두 고성능으로 적용할 수 있고 나아가 친환경 에너지 보급에 기여할 수 있다”며 “휴대폰, 전기차, 신재생에너지와 4차 산업혁명과 관련된 분야까지 적용 가능하다”고 덧붙였다. 가장 크게 전기차 기술의 대외 의존도를 낮출 것으로 기대된다. 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV) 및 전기차의 상용화가 가능해져 향후 전개될 친환경 자동차 시장에서 경쟁력을 갖춘다. 자동차뿐 아니라 다양한 전동 기구의 ESS(에너지저장시스템)을 대신할 수 있어 부가가치가 높은 상품의 개발도 쉬워진다. 차세대 산업과 같이 성장할 인력을 또, GET-Future(겟 퓨처)사업은 기술 개발과 더불어 전문 인력 양성도 목표로 한다. 사업을 통해 소형 리튬 이차전지부터 중대형 전력 저장 장치 및 전기자동차용 전지 분야까지 고급 인력 확보에 힘쓴다. 신재생에너지에도 응용 가능해 에너지 관련 모든 업체로 인력 배출이 가능하다. ▲연구실 내에서 선양국 교수(에너지공학과)와 함께 연구팀이 포즈를 취하고 있다. 그는 “이번 사업을 통해 차세대 전지 분야 기술 특허와 국제 경쟁력을 갖출뿐더러, 앞으로 발전의 폭이 큰 이차전지 분야에서 전문성을 갖춘 연구 인력을 확보하겠다”고 말하며 “산학연 연계뿐 아니라 국제적 교류를 통해서도 경쟁력을 갖출 것”이라고 덧붙였다. 앞으로 선 교수와 에너지공학과 연구팀의 차세대 전지 기술 연구 사업이 세계를 선도하는 경쟁력을 확보하길 기대한다. 글/ 김민지 기자 melon852@hanyang.ac.kr 사진/ 강초현 기자 guschrkd@hanyang.ac.kr

2019-01 11 중요기사

[일반]한양대 제15대 총장에 김우승 교수 선임 (5)

학교법인 한양학원(이사장 김종량)은 최근 이사회를 열고 한양대학교 제15대 총장에 김우승(사진·62) ERICA캠퍼스 공학대학 기계공학과 교수를 선임했다고 11일 밝혔다. 김 신임 총장은 이영무 14대 총장에 이어 오는 3월 1일 취임하며 임기는 4년이다. ▲ 김우승 신임 총장 한양대 기계공학과 졸업 후 미국 노스캐롤라이나주립대에서 박사학위를 받은 김 신임 총장은 1991년 모교 교수로 부임했다. 2011~15년 ERICA 산학협력단장, 2012~16년 ERICA LINC사업 단장, 2017~18년 ERICA 부총장 겸 PRIME사업단장을 역임했다. 또 교내 학술‧연구 분야에서의 업적을 인정받아 최우수 교수상과 HYU학술상을 받았으며, 산(産)·학(學)·연(硏) 협력형 캠퍼스 모델을 제시한 공로로 지난 2011년 홍조근정훈장을 받았다. 김 신임 총장은 “지금까지 쌓아온 한양의 성과와 발전을 계승하고 구성원의 동반 발전을 통해 모두가 함께 성장하는 대학을 만들겠다”고 포부를 밝혔다. 산학연계 교육과 연구혁신을 통한 실용인재 육성을 목표로 하는 김 신임 총장은 한양대 발전을 위해 ▲수요자 중심 교육 생태계 조성 ▲연구기자재 확충을 통한 Life Science 연구기반 구축 ▲사회혁신을 선도하는 인재 양성 ▲산학연계 창업시스템 활성화 등을 세부목표로 제시했다.

2018-12 31 중요기사

[학술][이달의 연구자] 최재훈 교수(생명과학과)

동맥경화는 혈관에 지질(동식물 조직에 있는 지방)이 쌓여 동맥이 좁아져 심근경색, 뇌경색과 같은 병을 유발하는 만성 염증성 질환이다. 최재훈 교수(생명과학과)는 동맥경화 병변으로 인해 나타나는 대식세포의 특성과 분리 방법을 지난 2012년부터 연구했다. 7년에 걸쳐 진행된 최 교수의 연구 논문 ‘Transcriptome analysis reveals nonfoamy rather than foamy plaque macrophages are proinflammatory in atherosclerotic murine models’는 심혈관 분야의 세계적 권위지 ‘서큘레이션 리서치(Circulation Research)’ 2018년 10월호에 게재됐다. ▲최재훈 교수(생명과학과) 연구팀은 이번 연구를 통해 보통의 대식세포는 염증을 유발하는 반면, 혈관 내 지질을 섭취한 대식세포는 더 활발하게 식작용을 일으켜 염증 유발을 완화한다는 사실을 밝혀냈다. 동맥경화의 새로운 치료방안 지속해서 고지혈증(혈액 중 지방량이 많은 상태)을 앓아온 환자들은 대부분 동맥경화까지 얻게 된다. 고지혈증 환자의 혈관에 지질이 쌓여 염증이 생기면 면역세포인 대식세포는 손상된 조직을 처리하기 위해 혈관으로 모여든다. 처리 과정에서 지질을 삼킨 대식세포는 몸집이 커져 포말세포(Foamy cell)가 된다. 그동안 동맥경화는 포말세포가 염증 반응을 촉진한다고 알려졌고, 대부분의 연구는 포말세포형성을 줄이는 데 초점이 맞춰져 있었다. “동맥경화증을 앓는 환자 혈관에 포말세포가 많이 발견되니까 포말세포형성을 억제해야 병이 낫는다고 생각한 거죠.” 그의 이번 연구 결과는 기존의 동맥경화증 연구 방향을 뒤집었다. 최 교수 연구팀은 포말세포 형성 후에는 오히려 혈관 내 염증반응이 줄어들고, 혈관에 쌓인 지질을 배출하는 능력이 증가한다는 것을 발견했다. 포말세포가 아닌 이전 단계의 대식세포(Nonfoamy cell)에서 염증반응을 억제해야 한다는 것이다. 전문 인력과 인프라가 확충됐으면 최 교수팀은 개별적인 세포 개체의 유전자 발현을 분석할 수 있는 ‘단일 세포 RNA 시퀀싱’(Single cell RNA sequencing) 기술을 사용하기 위해 2017년 1월부터 약 1년간 미국 워싱턴 대학교(Washington University in Saint Louis)에서 연구를 진행했다. 아직 한국에서는 위 기술을 다루는 전문가와 기술이 부족했기 때문이다. “워싱턴 대학교를 비롯한 미국 유수 대학들이 계속 세계적인 바이오 연구 결과를 낼 수 있는 것은, 최첨단 연구 장비와 이를 관리할 수 있는 뛰어난 전문인력들이 확보됐기 때문입니다.” ▲최재훈 교수(생명과학과)는 생명과학에서 중요한 것은 살아있는 생체 안에서 일어나는 현상이 정확하게 분석되는 것이라며 오래 걸리더라도 의미 있는 연구를 하는 것이 중요하다고 덧붙였다. 최 교수의 연구 철학 최 교수는 수의과학대학교에서 학부와 대학원 시절을 보내면서 동물과 사람의 질환에 호기심을 가졌다. “생체 안에서 일어나는 현상을 발견하고 분석하고 싶었어요.” 최 교수는 현재 노령화 시기에 가장 많이 발생하는 심장 판막질환과 그 외 다양한 염증성 질환을 연구하고 있다. 끝으로 최 교수는 한양대학교 학생들이 논문을 한 편 쓰더라도 유용하고 의미 있는 내용을 담길 권했다. 생체 질환을 연구하면서, 더욱 많은 질환 극복에 도움이 되고 싶은 그의 연구 철학이 담겨있는 말이다. “시간이 걸리더라도 개의치 말고 꾸준히 하세요. 다른 연구자들이 많이 인용할 수 있는 논문을 작성하고, 과학사회에 영향력 있는 연구를 했으면 좋겠습니다.” 글/ 옥유경 기자 halo1003@hanyang.ac.kr 사진/ 이진명 기자 rha925@hanyang.ac.kr

2018-12 10 중요기사

[학술][이달의 연구자] 선양국 교수(에너지공학과)

심각한 환경문제로 인해 에너지 저장 장치(전지) 개발은 전세계적인 화두다. ‘리튬 이온 전지’는 휴대용 전자기기 및 전기 자동차의 주된 에너지 저장원으로 사용된다. 그러나 리튬 사용량 증가로 인해 향후 리튬의 제한된 보급률 및 급격한 가격 상승이 예상돼 리튬을 대체할 수 있는 신규 에너지 저장 장치 개발이 시급한 실정이다. 현재 선양국 교수(에너지공학과) 연구팀은 ‘소듐’에 이어 ‘포타슘 이온 전지’ 소재를 활용한 새로운 에너지 저장 장치 합성 방법을 실험 중에 있다. 신 에너지 저장 장치 ‘포타슘 이온 전지’ 선양국 교수(에너지공학과)와 황장연 박사(에너지공학과)가 연구 중인 ‘포타슘 이온 전지’는 포타슘 이온을 포함하는 고전위 산화물 기반 양극, 포타슘 이온을 저장하는 저전위 탄소 기반 음극, 그리고 포타슘 이온을 전달하는 비수용액계 전해질과 분리막으로 구성돼 있다. 포타슘은 풍부한 매장량과 낮은 환원 전위 특성을 가진다. 리튬을 사용할 때와 충∙방전 매커니즘이 비슷해 현재 보편적으로 사용하는 리튬 이온 전지보다 더 나은 성능을 가진 대체물로서 가장 유망한 후보로 각광받고 있다. ▲ 선양국 교수 연구팀이 개발한 양극 소재인 'K0.69CrO2' 와 기존 문헌에 보고된 포타슘 이온전지 양극 소재들 간의 충/방전 특성 비교. 개발된 소재는 기존 소재들 대비 월등한 충∙방전 횟수를 나타낸다. 하지만 리튬 대비 상대적으로 큰 포타슘 이온의 크기(Li : 0.76 Å vs K : 1.38 Å)는 양극 소재의 합성을 어렵게 해 전기화학반응을 일으키기 쉽지 않다. 원소 주기율표 상으로 볼 때 리튬, 소듐, 포타슘 순으로 알칼리가 내려가면서 이온의 크기가 커진다. 부피와 무게가 커짐에 따라 전지 안으로 이온 저장이 힘들어 발현하는 에너지의 양도 적어진다. 또한 포타슘이 공기 중에서 물이나 산소에 반응성이 높기 때문에 더욱 합성이 어렵다. 이 특성은 충전과 방전이 계속되면서 소재에 손상마저 입힌다. 이러한 이유로 포타슘 이온 전지용 양극 소재 개발이 제한돼 왔다. 그러나 선 교수는 이러한 한계점들을 극복하면 전지의 에너지 양을 대폭 향상할 수 있을 것이라고 생각했다. ▲ 선양국 교수(에너지공학과)의 연구 분야는 소듐 이온 전지와 포타슘 이온 전지다. 자원량이 한정적인 리튬으로 만든 이온 전지와 달리 소듐과 포타슘은 매장량이 풍부해 리튬의 대체제로 사용될 가능성이 높다. (사진 선양국 교수 제공) 결합을 통한 탁월한 소재(K0.69CrO2) 개발 “포타슘만으로 이뤄진 전지는 성능이 그다지 좋지 않다”며 "실제 사용할 수 있는 좋은 성능의 전지는 소듐과 포타슘의 결합으로 만들어진다"고 말했다. 결합에 대한 다양한 접근이 이루어져 왔으나 하지만 여전히 이론에 의존도가 높고, 실험적으로 소재를 합성하더라도 그에 따르는 어려움이 적지 않다. 따라서 선 교수 연구팀은 포타슘보다 상대적으로 반응성이 적은 소듐으로 만든 기존 양극 소재들을 이용하기로 했다. 이 합성법에는 전기화학 이온 교환 전지가 사용되는데 양극에 소듐이온전지용 양극을, 음극에 포타슘 메탈을 사용하여 전기화학적으로 양극 소재내에서 소듐 이온을 모두 제거하고 대신 포타슘 이온을 삽입한다. 실제로 이러한 방법을 통해 합성된 포타슘 기반의 양극 소재(K0.69CrO2)는 구조적으로 매우 안정돼 실제 1000회까지 사용이 가능했다. 이 양극 소재는 초기에 발현한 용량의 65%에 달하는 우수한 수명 유지율과 12분 내 고속 충∙방전이 가능하다는 이점도 있다.선 교수는 “양극 소재를 개발하는 관점에서 포타슘 이온을 더 효과적으로 저장하고 충∙방전 시 구조가 손상되지 않는 것이 연구의 목표”라고 말했다. ▲ 선양국 교수는 현재 연구진과 함께 계속해서 포타슘 이온 전지를 연구 중이다. (사진 선양국 교수 제공) 에너지 공학과 연구팀은 향후 포타슘 양극 소재 개발 연구의 새로운 발판을 마련했다. 선 교수는 이론적으로만 연구했던 분야를 실험적으로 가능함을 보였다. 포타슘 이온 전지가 갖는 소재로 다양한 부재를 해결할 새롭고 쉬운 소재 합성법을 제시한 것이다. 선 교수는 “현재는 크롬(Chromium)을 전이금속으로 한 소재를 사용했지만 해당 합성법은 크롬이 아닌 어떠한 전이금속으로도 결합해 사용이 가능하도록 개발했다”며 “검증된 합성법으로 향후 포타슘 이온 전지용 양극 소재 개발에 대한 더 많은 가능성과 정보를 줄 수 있는 연구”라고 덧붙였다. 글/ 김민지 기자 melon852@hanyang.ac.kr

2018-12 07 중요기사

[학생]'2018 MBA 경영사례분석대회' 한양대 ILLUSION팀, 장관상 수상

한양대 경영전문대학원의 ILLUSION팀(오정현, 최찬우, 전학희, 이종욱)은 지난 11월 29일 여의도 전경련회관 컨퍼런스센터에서 열린 '2018 MBA 경영사례분석대회'의 시상식에서 산업통상자원부 장관상을 수상했다. 시상식에는 연세대 경영전문대학원 엄영호 원장, 연세대 경영대학 이호욱 교수, 머니투데이방송 유승호 대표이사, 포스코그룹 이상춘 커뮤니케이션 실장 등 총 7명의 인사가 참석해 자리를 빛냈다. 교육부와 산업통상자원부가 후원하고 머니투데이방송과 연세대학교 경영전문대학원이 공동으로 주최한 '2018 MBA 경영사례분석대회'는 ‘포스코(POSCO)’가 주제 제시 기업으로 참여해 '그룹사의 시너지 제고를 위한 미래 신성장 사업 개발'을 주제를 놓고 참가팀들이 열띤 경연을 벌였다. 이번 대회에서 1등의 영예를 차지한 한양대 ILLUSION팀은 ‘미래가치확산과 상생발전을 위한 포스코 신사업 기획’을 주제로 수소 자동차와 미래 수송기 부품에서의 플랫폼을 구축 및 선도해서 상생경영적 프로그램을 통한 지속 성장 가능한 기업으로 도약하는 전략체계 제시했다. 이번 대회 심사위원장 이호욱 연세대 교수는 “ILLUSION팀은 환경 분석 시사점에 대해 핵심을 잘 정리했고 프로젝트의 수행 절차, 논리를 한눈에 알아볼 수 있도록 간결하게 제시하고 있는 점도 인상적이었다”고 전했다 한편, 머니투데이방송이 2009년부터 시작한 ‘MBA 경영사례분석대회’는 올해로 10년을 맞이했으며 매년 2개의 장관상을 시상해 왔다. ▲지난 11월 29일 ‘2018 MBA 경영사례분석대회’에서 한양대 경영전문대학원 재학생 팀 ILLUSION팀(오정현 외 3명)이 수상 후 관계자와 기념촬영을 하고 있는 모습.

2018-12 05 중요기사

[학술][우수R&D] 김보영 교수 (경영학부) (1)

터치 한 번으로 모든 것을 해결하는 시대다. 모바일을 통한 소비까지 가세하면서 유통 업체 간 옴니채널(Omni-channel)을 선점하기 위한 마케팅 경쟁이 치열하다. ‘옴니채널’이란 온라인, 오프라인 할 것 없이 소비자가 언제 어디서든 제품을 구매할 수 있도록 한 쇼핑체계다. 한양대 경영학과 김보영 지속가능경제연구소(Korea Institute of Sustanable Economy, 이하 KISE) 소장이 빅데이터를 활용해 소비자들의 구매 행태 변화를 좇았다. 소비재 식품 유통 사슬 연구에서 빅데이터에 이르기까지 지난 2010년 설립된 한양대 한국 지속가능경제연구소 KISE는 설립 당시 ‘식품 유통’ 연구 분야에 운영 초점을 맞췄다. '식품 안전', '식량 안보', '한국 소비재 식품 브랜드의 글로벌 브랜딩 전략'을 준비한 것이다. 한국-중국 농식품유통이 활발해질수록 식품 안전체계에 대한 관심은 높아졌고, 자연스레 김 교수는 식품 유통 공급 사슬에 주목했다. 식품 유통 시스템, 식량안보, 식품안전 이슈에 다각도로 접근하기 위해 지난 2013년에 건국대 기후변화 연구소와 연합해 식량안보 위기관리 체제에 대해 연구했다. 또한 식품 리스크 커뮤니케이션에 대한 이해관계자의 인식을 식약청과 공동으로 분석해 차별화된 전략을 도출했다. 그러던 중 4차 산업혁명으로 유통 시스템이 뒤집혔다. 소비자가 온라인과 오프라인을 자유롭게 넘나들며 제품을 구매할 수 있게 된 것이다. 이를 계기로 지난 2015년부터 KISE는 소비재 식품유통 분야에서 나아가 유통 산업 전반을 다루기 시작했다. 달라진 소비자의 구매 형태 데이터를 수집해 유통업체들이 이를 토대로 어떻게 발전해야 하는지를 연구했다. 이러한 모델링은 한·중·일에 그치지 않고, 미국과 유럽 소비자 사례까지 다루며 진행됐다. 일본 무인양품(MUJI)사의 소비자 빅데이터 연구도 그 예 중 하나다. ▲ 김보영 지속가능경제연구소(KISE) 소장은 연구소가 설립된 2010년부터 식품유통과 글로벌 마케팅 전략에 초점을 맞춰 국내 기업이 경쟁력을 지닐 수 있도록 많은 연구를 진행했다. KISE, 빅데이터를 활용한 6가지의 연구 과제 선정 지난 3월 26일, KISE는 일본 히토츠바시 대학교, 후쿠오카 대학교와 함께 옴니 채널과 빅데이터를 다루는 글로벌 포럼을 개최했다. 포럼을 통해 유통 산업 빅데이터를 활용한 6가지 연구과제를 선정했다. ▲옴니 소비자 집단 세분화(Omni consumer segmentation) ▲옴니 소비자 쇼핑 경로 분석(Customer engagement analysis) ▲고객 참여 분석(Association rule mining) ▲글로벌 브랜드 경험 연구(Global Brand experience study) ▲유통 브랜드 가치 모델링 (Building retail attribute vs Retain brand equity model) ▲ 소비자의 SNS 행태가 브랜드가치에 미치는 영향 분석(SNS effects on consumer brand preference)을 연구 주제로 삼았다. 김 교수는 6가지 연구 과제 중 이미 2개를 마친 상태다. ▲ 김보영 교수는 향후 4차 산업혁명이 한국에 가져올 유통 시스템과 소비자들의 변화를 빅데이터를 통해 예측하고 연구해야 한다고 했다. 한국 유통 기업이 글로벌 경쟁력을 갖추는 그날까지 김 교수는 앞으로 KISE의 활동에 주목해야 하는 이유에 대해 “국내 산업체 빅데이터 접근이 까다로워 지금까지 해외 기업 데이터 분석만 다뤘던 반면 KISE의 목표는 국내 기업 빅 데이터를 통해 유통, 마케팅 및 글로벌 브랜드 전략으로 글로벌 경쟁력을 강화하는 것”이라고 말했다. KISE는 2010년부터 사회과학인용색인 (SSCI)급 및 한국학술지인용색인 (KCI)급 논문을 수십 편 발표한 바 있다. “한국연구재단 Social Science Korea (SSK) 지원사업을 통해 현재 KISE의 연구과제를 진행할 수 있었다” 며 “지원이 종료되는 2020년 후에도 지속가능한 연구를 위해 KISE는 국책사업에도 도전할 예정"이라는 목표를 밝혔다. 글/ 김가은 기자 kate981212@hanyang.ac.kr 사진/ 박근형 기자 awesome2319@hanyang.ac.kr

2018-10 30 중요기사

[학술][이달의 연구자] 강영종 교수(화학과)

새로운 미래 에너지원으로 지목된 '페로브스카이트(Perovskite)'. 태양의 빛에너지를 전기에너지로 쉽게 변환해 태양전지부터 연료전지까지 활용이 가능한 특별한 구조의 금속 산화물이다. 최근 이 페로브스카이트를 활용한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이렇게 변환된 전기에너지를 빛으로 바꾸는 우수한 발광소자 특성도 화제다. 이에 강영종 교수(화학과)는 ‘크기 배제효과 가공기술(Size-Exclusion Lithography)’을 이용한 페로브스카이트 복합소재 필름 제작기술을 새롭게 발표했다. 페로브스카이트가 가진 발광소자로서의 기존 한계점을 극복하고 디스플레이 산업에서의 상용화를 앞당겼다는 평이다. ▲ 강영종 교수(화학과)가 지난 27일 연구실에서 인터뷰를 진행했다. 이번 연구를 통해 안정성 높은 새로운 페로브스카이트(Perovskite) LED/필터 공정기술이 탄생했다. 최근 페로브스카이트가 차세대 LED 산업군에서 주목받고 있다. 다른 무기 나노입자 보다 선명한 색을 구현할 수 있기 때문이다. LED는 적색, 청색, 녹색의 다이오드를 혼합해 다양한 색상의 빛을 표현한다. 화면에 이미지를 표현하려면 서로 다른 다이오드를 정확하게 위치시키는 것이 중요한데, 이를 패터닝(patterning)이라 부른다. 기존 LED 공정에서는 얇은 기판 위에 회로를 그려 자외선을 이용해 패턴을 깎아내는 리소그래피(Lithography) 기법을 이용했다. 하지만 페로브스카이트는 수분에 매우 취약해 대기 중 산소와 습기에 불안정했다. 페로브스카이트에 적합한 새로운 공정기술이 필요했다. 강 교수는 '크기 배제효과 가공기술(Size-Exclusion Lithography)’을 이용한 페로브스카이트 복합소재 필름을 만들어냈다. 고분자 내에 페로브스카이트 나노입자를 넣어 자외선을 쬐면 나노입자의 크기 변화로 패터닝이 일어나는 기술이다. 즉, 얇은 기판 위에 코팅돼 있던 고분자는 자외선에 노출되면 체인 형태로 꼬이면서 크기가 작아지고 나노입자는 커지면서 한쪽으로 이동하게 된다. 그 과정에서 페로브스카이트 나노입자가 고유의 색을 발산하며 자체적인 패터닝이 일어나는 것이다. ▲ 강영종 교수가 개발한 '크기 배제효과 가공기술(Size- Exclusion Lithography)'을 이용한 페로브스카이트 복합소재 필름의 원리. 나노입자의 크기 변화로 페로브스카이트의 패터닝이 일어나는 기술이다.(강영종 교수 제공) 페로브스카이트는 기존 식각과정 대신 나노입자들의 자체적인 이동을 통해 수분에 강해졌다. 대기 중에 한두 시간 노출되면 사라지던 빛이, 끓는 물에 하루 정도 넣어도 그대로 유지됐다. 또한 자외선 조성을 약간만 조절하면 색상변화가 쉽게 가능해 기판에 마이크로 크기의 다양한 문양을 나타낼 수 있다. 강 교수가 연구를 시작한 지 2년 만에 높은 안정성을 갖춘 새로운 페로브스카이트 LED/필터 공정기술이 탄생했다. “이번 연구로 페로브스카이트 LED/필터 상용화에 한 발짝 다가간 거라 생각해요.” 강 교수는 앞으로 페로브스카이트와 디스플레이를 연결하는 실질적인 연구에 앞장설 계획이다. “연구는 실패가 뻔히 보이는 길일지라도 도전하고 그것을 즐기는 과정이라 생각해요. 한양대학교 학생들도 졸업 전에 연구를 통해 그런 경험을 얻어갔으면 합니다.” 강 교수는 고분자에 대한 주된 연구뿐만 아니라 다양한 분야에 열정을 가지며 스스로 국한되는 것을 경계한다. “학생들과 소통하면서 다각도에서 연구를 바라보는데 즐거움을 느낍니다. 덕분에 새로운 분야에 계속 도전하고 있죠. 앞으로 사회에 기여할 수 있는 실용적인 연구에 더 관심을 가지려 해요.” 강 교수가 보여주는 열정은 앞으로 그의 연구가 기다려지는 이유다. ▲ 강영종 교수는 여러 취미 생활을 통해 연구를 계속할 활력을 얻고 있다. 힘든 연구의 연속이지만 결과를 얻었을 때 희열을 느낀다는 강 교수의 다음 연구를 기대해본다. 글/ 황유진 기자 lizbeth123@hanyang.ac.kr 사진/ 박근형 기자 awesome2319@hanyang.ac.kr