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2020-06 25

[학술]한양대 관광연구소, 관광정책과 관광산업이 나아가야 할 방향성 3가지 안 예측

한양대 관광연구소가 한국관광학회와 함께 포스트 코로나 19 시점, 관광정책과 관광산업이 나아가야 할 방향성을 위한 관광 전문가 서면 조사를 통해 지난 8일 3가지 예측안을 발표했다. 양 기관은 5월 9일부터 5월 27일까지 관광전반에 대한 전문적 지식과 경험을 갖고 있는 업계, 학계 전문가 22명을 대상으로 정책적 판단을 도출하는 서면조사를 진행했다. 이를 통해 포스트 코로나 관광업계의 실효성 있는 대응 방향으로 '안전과 위생 보장형 관광, 국내관광, 비대면 관광서비스 확대' 등에 대한 3가지 전문가적 예측을 이끌어냈다. 먼저 안정과 위생 보장형 관광 수요 및 공급체계의 확대가 예측된다. 관광지 선택 시, 청결도와 안전도에 대한 인식이 강화되어 개인의 안전과 위생 현황이 우선적 영향요인으로 작용할 것이다. 안전과 위생이 보장되는 럭셔리 관광에 대한 수요가 증가할 것이며, 공유숙박 및 우버 서비스 등에 대한 관심은 하락할 것으로 전망된다. 또한 여행지에 대한 신뢰를 보장하기 위해 국가적 위기관리대응시스템의 구축될 것이다. 이에 더하여, 국제관광객은 여행 시에 의료시스템 및 방역관리 시스템이 미비한 국가의 관광지 선택을 피하고자 할 것이다. 해외관광이 단기적으로 활성화되기는 쉽지 않지만, 코로나 19를 효과적으로 막은 특정국가 간 협의를 통해 상호관광교류 방식의 국제관광이 이루어질 가능성이 있다. 두번째로 바이러스 프리형 자연중심의 국내관광 활성화될 것으로 예측된다. 올해는 국외보다 국내여행이 활성화될 것이다. 국내 관광지 중 인파가 몰리지 않으며 풍경을 즐길 수 있는 바이러스 프리형 자연환경 중심의 개방된 관광지에 대한 선호가 상승할 것으로 판단된다. 지역관광에서도 관광지 적정 수용력 관리 방안이 필요하게 될 것이다. 향후 일기예보 같은 방식의 '관광지 혼잡 예보시스템'이 요구될 것으로 전망된다. 마지막으로, 비대면(언택트) 중심 스마트관광 소비 및 서비스가 확대될 것으로 전망된다. 집단적으로 타인과 대면하여 동행하는 패키지 관광보다는 FIT시장 및 가족위주의 적은 단위 관광 욕구가 높아질 것이다. 관광공급차원에서도 접촉이 적은 온라인 시스템 및 스마트 서비스 형식으로 전환할 것이다. 구체적으로 OTA 중심의 온라인 스마트 서비스 확장이 기대되고 어플리케이션을 활용한 기술 도입이 가속화될 것으로 예상된다. 관광학과의 교육역시 관광객과 관광공급자 욕구의 미래 변화에 맞춰 스마트 시대에 대응하는 커리큘럼 및 AI 기반의 교육과정을 통해 능동적으로 미래에 대처하도록 변화할 것으로 예상된다. 한양대 관광연구소 이훈 소장은 "국가 간 여행과 관련한 규정이 강화 되고 위기관리 대응의 구체적인 체계가 필요하다. 바이러스 프리 자연관광 선호와 비대면 서비스에 대한 욕구가 높아지며, 개별관광과 가족단위 관광형태의 적은 규모 관광으로 전환, 국내 관광지 혼잡관리시스템이 필요한 시기"라고 말했다.

2020-06 25

[학술]SuperKEKB 입자가속기, 세계 최고 순간휘도(瞬間輝度) 달성

6월 26일 일본 고에너지가속기연구소(KEK)는 미시 물리세계를 탐구하기 위해 건설한SuperKEKB 가속기와 벨 II (Belle II) 검출기 장치를 이용하여 세계 최고의 순간휘도(peak luminosity) 기록을 달성하였다고 공식적으로 발표했다. ▲ SuperKEKB/Belle II 실험에서 온라인상으로 얻은 시간별 순간휘도 프로파일 일본 츠쿠바 과학연구도시에 위치한 KEK는 우주대폭발 후 초기 우주 진화동안 사라진 반물질(anti-matter)의 수수께끼와 관련해서 2008년 노벨물리학상의 주제인 물질-반물질의 전하-패리티(Charge-Parity : CP) 비대칭성 연구의 결정적인 실험결과를 제공하여 세계 입자물리학계에서 주목을 받은 바 있다. 그 후 KEK는 기존 KEKB 가속기의 순간휘도 성능의 40배 높은 세계 최고 휘도 달성을 목표로 SuperKEKB 가속기를 건설하였다. 마침내 유럽 CERN 연구소의 LHC 가속기를 포함한 모든 가속기들 중에서 가장 높은 순간휘도 (2.22 x 1034 cm-2s-1) 기록을 달성하였고, 현재 2.40 x 1034 cm-2s-1 로서 순간휘도 값을 계속 갱신하고 있는 중이다. SuperKEKB 가속기는 싱크로트론 타입으로 지하 10m 아래 3km 원형 터널에 초전도 가속공동(RF-cavity)과 1000개 이상의 전자석을 사용해 두 개의 저장 링을 구축했다. SuperKEKB 가속기는 40억 전자볼트 (4GeV) 에너지를 갖는 양전자와 70억 전자볼트 (7GeV) 에너지를 갖는 전자를 빛의 속도에 가깝게 반대 방향으로 가속시켜, 벨 II 검출기 제일 안쪽 중심지점에서 수십 나노미터 수준으로 빔 궤도를 정밀하게 조정하여 전자-양전자 충돌을 시키는 최첨단 거대과학 실험장치이다. ▲ SuperKEKB 가속기의 전자-양전자 충돌지점 내부 모습. 충돌지점 주위로 물리사건에서 발생하는 다양한 입자들을 검출하기 위해 Belle II 검출기가 설치되어 있다. SuperKEKB 가속기팀은 2018년 4월 처음으로 전자-양전자 입자충돌에 성공하여 벨 II 검출기팀이 물리사건을 획득한 후, 두 빔간 충돌 횟수를 획기적으로 증가시키기 위해 전자 및 양전자 가속기에서 나노빔 기술 (nano-beam scheme) 및 새로운 입자충돌 기술 (crab waist collision scheme) 등을 가속기 빔 운전에 성공적으로 적용하였다. 이러한 기술에 힘입어 이전 KEKB 가속기의 전자, 양전자 다발전류 (bunch current) 보다 25% 낮은 전류를 사용해서도 세계에서 가장 높은 순간휘도 값을 얻을 수 있었다. 앞으로 10년간 본 실험이 수행될 것이며 현재보다 40배 높은 순간휘도의 목표치를 가지고 SuperKEKB 가속기 개선 작업을 꾸준히 진행하고 있다. 천병구 교수 벨 II 검출기 국제공동 실험연구팀은 SuperKEKB 가속기의 전자-양전자 빔 충돌지점에 벨 II 검출기를 장착해 물리 데이터 수집을 해오고 있으며, 무거운 쿼크(bottom, charm quarks)와 경입자(tau lepton)의 희귀한 약한 붕괴현상들의 정밀 측정과 더불어 암흑광자(Dark photon)의 존재성을 탐구하여 입자물리학의 표준모형 이론을 벗어나는 새로운 물리현상 발견을 기대하고 있다. 현재 벨 II 실험연구팀은 미국, 독일, 일본, 한국 등을 포함한 전 세계 26개국 115개 연구기관으로부터 약 1000명의 물리학자들이 협업하여 실험을 수행하고 있다. 국내에서는 한양대, 고려대, 연세대, 서울대, 경북대, 경상대, 전남대, 숭실대, 한국과학기술정보연구원의 9개 기관이 참여하고 있다. 특히 한국그룹에서는 천병구 물리학과 교수가 이끄는 한양대 팀이 시스템 설계단계부터 책임을 맡아 건설한 전자기열량계트리거 장치를 비롯해서 3차원 궤적트리거, 버텍스검출기 등을 제작했으며 실험의 컴퓨팅과 소프트웨어 연구에 중추적 역할을 해오고 있다. [[한양위키]]에서 관련 자료 보기 : hyu.wiki/세계최고순간휘도

2020-06 22

[학술]은용수 교수, 세계적출판사서 국제관계이론서 '국제관계학의 편협주의와 파편화를 넘어' 출간

은용수 교수 은용수 한양대 정치외교학과 교수가 최근 영국계 출판사 ‘라우틀리지(Routledge)’에서 국제정치이론서를 펴냈다. 은 교수는 이번에 출간한 『국제관계학의 편협주의와 파편화를 넘어(Going beyond Parochialism and Fragmentation in the Study of International Relations)』에서 서구중심적 기존 국제정치학 이론의 한계와 대안을 제시하고 있다. 이 저서에는 미국 국제정치학회장을 역임한 T.V. 폴(Paul) 맥길대 교수와 콜린 와이트(Wight) 호주 시드니대 교수 등이 참여했다. 1836년 설립된 라우틀리지는 현재 20개가 넘는 SSCI급 인문사회과학 학술지를 보유하고 있다. 한편, 은용수 교수는 정치외교학과 교수로써 세계 4대 정치외교학회인 미국정치학회(APSA), 미국국제정치학회(ISA), 영국정치학회(PSA), 영국국제정치학회(BISA)의 공식학술지 모두에 단독저자로써 논문을 게재한 바 있으며, 국제정치이론과 탈식민주의에 대한 연구를 해오고 있다. 『국제관계학의 편협주의와 파편화를 넘어』 표지 * 도서 및 출판사 웹사이트 주소: https://www.routledge.com/Going-beyond-Parochialism-and-Fragmentation-in-the-Study-of-International/Eun/p/book/9781138063006 [ 한양위키 ]에서 보기 : hyu.wiki/은용수

2020-06 15

[학술]HGCEO, 무료 웹세미나 개최...'포스트 코로나 이후 우리 사회의 방향성 제시'

경상대학 글로벌 최고경영자 총동문회(HGCEO)에서 오는 7월 7일부터 코로나 19를 주제로 무료 화상 세미나 '2020 HGCEO 특별 웨비나, 코로나19 이후 도전과 응원'을 개최한다고 밝혔다. 이번 웹 세미나(이하 웨비나)는 한양대 교수진들이 코로나19사태 이후의 우리 사회의 변화점과 이후 각 사회과학 분야의 도전 방향을 제시한다. 특히 웨비나에서는 경제, 경영, 디자인, 의학 총 4분야의 전문가들이 코로나19로 인해 변화할 미래에 대한 내용을 전달할 예정이다. 이를 통해 코로나19 전과 전혀 다른 세상을 맞이한 '포스트 코로나' 시대에 우리 사회의 방향성을 설정하는데 도움이 될 것으로 기대된다. 웨비나는 7월 7일부터 16일까지의 기간 동안 총 4차로 나누어 ZOOM 화상 강의를 이용하여 진행된다. 진행 시간은 미국 서부시간 기준으로 오후 7시부터 8시까지 1시간 (한국 시간 오전 11시부터 12시) 동안 진행될 예정이다. 이번 웨비나는 △1차 '코로나 이후의 세계 경제와 한국경제'를 주제로 하준경(경상대학 경제학부) 교수, △2차 'COVID-19시대의 강소기업 생존전략'에 대해 이상명(경영대학 경영학부)교수, △3차 '포스트코로나, 97% 창의성 유전자를 깨워라'라는 주제로 송지성(디자인대학) 교수, △4차 'COVID-19: Global Health Pandemics & Future Medicine'을 주제로 한동운(의과대학 국제의료개발학과) 교수가 진행한다. 웨비나는 무료로 진행되며, 참가 신청은 해당 강의 시작 1일 전까지 온라인 신청할 수 있다. HGCEO 홈페이지에서 구글폼을 통해 신청하여, 강의 1일전과 시작 1시간 전에 ZOOM 화상회의 링크를 부여받아 참가 가능하다. ▲HGCEO 특별 웹 세미나 'COVID-19이후 도전과 응원' (출처: HGCEO 홈페이지) ▶경상대학 글로벌 최고경영자 총동문회(HGCEO)에서 무료 웹세미나 신청하기

2020-06 08

[학술]한양대 한태희 교수 연구팀, 나노 신소재 '맥신'으로 슈퍼전도성 섬유 개발

그래핀 섬유에 버금가는 전기전도도를 갖는 멕신 섬유가 나왔다. 한국연구재단은 한양대학교 한태희 교수 연구팀이 상온에서 높은 전기전도도를 유지하면서 멕신 나노물질을 섬유화했다고 밝혔다. 탄소와 티타늄 같은 중금속원자로 이뤄진 얇은 판 모양의 멕신은전기전도성이 그래핀과 같이 뛰어나면서 동시에 우수한 분산성을 가져 다양한 응용이 기대되는 물질이다. 나노입자 형태의 멕신을 웨어러블 디바이스 등에 활용하기 위해서는 구조적 변형에 유리하도록 섬유화하는 과정이 필요한데, 기존에는 이 과정에 첨가되는 물질들로 인해 멕신의 전기전도도가 낮아지는 것이 문제였다. 멕신 나노입자를 섬유화하려면 고순도, 고농도의 멕신용액을 제조하고 응고하는 기술이 필요했다. 이에 연구팀은 기존에 많이 사용되던 고분자 기질을 사용하지 않고 순수한 멕신만으로 습식방사 방식의 자기조립을 이용해 상온에서 미터 길이 수준의 멕신 섬유를 만들어냈다. 만들어진 멕신 섬유는 그래핀에 버금가는 전기전도성(7713 S/cm)과 강성(30 GPa)을 나타냈다. ▲ 맥신 섬유 제조의 단계 섬유화를 통해 조립밀도가 높아지고 배향성이 향상되어 멕신 복합체 섬유들보다 전기전도도가 약 평균 20배, 순수 멕신 필름보다 3배 정도 높아졌다는 설명이다. 그리고 강성은 현재 기존에 보고된 멕신 섬유의 강성보다 약 10배 높은 수준이다. 과학기술정보통신부·한국연구재단이 추진하는 중견연구지원사업과 대학중점연구소사업의 지원으로 수행된 이번 연구는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 6월 4일 게재되었다. 네이처 커뮤니케이션즈 바로보기 https://www.nature.com/articles/s41467-020-16671-1 [[한양위키]]에서 더 많은 내용 보기 https://hyu.wiki/맥신섬유화

2020-06 04

[학술]정민 교수, 다산 둘째 아들의 흑산도 기행문헌 ‘부해기’ 최초 발견

정민 한양대 국어국문학과 교수가 다산 집안에서 간직했던 책인 '유고' 10책 가운데 8∼10책에 수록된 정학유의 문집 '운포유고'(耘圃遺稿)에서 '부해기’(浮海記)를 지난 1일 최초로 발견했다. 유고 10책은 '운포유고'를 비롯해 조선 중종 때 문신 정수강의 '월헌집', 다산의 부친 정재원의 '하석유고' 등 집안의 문집을 모은 책이다. '운포유고'는 시집 8권과 문집 2권으로 구성돼 있는데 '부해기'는 10책 문집 권2에 실려 있다. 부해기는 다산 정약용의 둘째 아들 정학유가 유배 중이던 둘째 큰아버지 정약전을 만나기 위해 전남 신안군 흑산도를 다녀온 여정을 기록한 기행일기이다. 책에는 흑산도에 이르는 여정, 흑산도 풍경, 주민 생활 흑산도 고래, 풍속 등 정학유가 흑산도에 다녀온 1809년 2월 3일부터 3월 24일까지 52일간의 여정이 일기 형식으로 담겨 있다. 정학유는 형 학연과 함께 다산의 ‘주역심전’을 정리하고 완성하는 등 다산의 학문 활동을 도운 인물이다. 그는 형 학연(學淵)과 함께 다산의 학문 활동을 도와 농가 풍속을 읊은 ‘농가월령가’를 지은이로 알려졌지만, 학계에서 주목받지 못했던 인물이었다. 그러나 ‘부해기’ 속 빼어난 글을 통해 그의 문학세계가 알려졌다. 그는 흑산도의 풍경, 특산물, 풍속과 주민 생활, 중국 표류선, 문순득 이야기, 산개(山犬 )이야기, 인어 이야기 등을 세세하고 다채롭게 적었다. 또한 부해기는 정학유의 학문, 정약전의 흑산도 유배 생활에 대한 정보를 제공해 다산학 연구에 기여할 자료로 평가받는다. 정 교수는 "다산과 정약전은 서로의 유배지인 강진과 흑산도에 대해 '여기가 더 좋은 곳'이라며 일종의 토론을 벌였다. 이번에 그 편지를 확인해 시간 순서로 엮을 수 있게 됐다"고 말했다. 또한 “부해기와 시 12수는 흑산도 지역사 연구는 물론 정약전의 흑산도 유배 공간을 이해하는 데 유익한 정보를 주고, 운포유고는 다산학 연구에 가치가 큰 자료로 보인다"고 설명했다. 한편, 정 교수는 다산과 정약전의 서간문을 번역해 이번에 확인된 자료와 묶어 단행본으로도 출간할 예정이다. 다산 정약용의 차남 정학유가 전남 신안군 흑산도를 다녀온 여정을 기록한 ‘부해기’ (정민 교수 제공)

2020-06 02

[학술]ERICA 산학협력단, 경기도 오산시와 함께 '독산성 유네스코 세계문화 유산등재' 추진

한양대 ERICA 산학협력단과 경기도 오산시가 독산성의 유네스코 세계문화유산 등재 추진을 함께한다. 사적 제140호인 양산동의 독산성은 총 1,100m(내성 350m) 규모의 성으로 임진왜란 당시 권율 장군이 왜군 격파의 승기를 잡는데 결정적 계기를 만든 전투지다. 지난 5월 28일 ERICA 산학협력단은 오산시청에서 경기도, 경기도 문화재단 관계자 등과 함께 '오산 독산성 세계유산 등재를 위한 기초조사 연구용역 착수보고회'를 가져 독산성의 세계 유산 등재 추진을 위한 초석을 다졌다. 이번 기초조사는 오는 12월까지 ERICA 산학협력단을 주도로 오산 독산성의 세계 유산 등재 가능성을 검토하여, 세계 문화유산으로 등재하기 위한 여러 전략을 수립할 예정이다. 해당 연구에는 총 5,000만 원의 예산이 투입된다. 연구의 주요 내용은 독산성의 세계 유산적 가치 평가를 위한 기초 자료 수집, 유네스코 세계유산 등재 기준인 유산의 핵심가치 발굴, 국내외 유사 유산의 비교 연구 등을 연구한다. ▲ 28일 오산 독산성 세계유산 기초조사 용역착수 보고회 (출처: 오산시) 시는 올해 하반기 세계유산 등재에 필요한 '세계 잠정목록'을 문화재청에 제출할 예정이며, 2030년 세계유산 등재를 목표로 하고 있다. 이정식 도 문화유산 과장은 "이번 기초조사연구를 통해 독산성의 탁월한 보편적 가치를 발굴할 수 있는 등재 전략을 도출해 내겠다."고 말하며, 연구를 향한 포부를 밝혔다. 한편, 오산 독산성은 삼국시대에 축조됐던 옛 산성을 조선 시대에 보수되어 1500년의 역사를 가진 성곽이다. 임진왜란 당시 상당 부분 훼손돼 흔적만 남았지만 지난해 삼국시대 성곽이 발견돼 역사적 가치를 인정받고 있다.

2020-06 01

[학술][우수R&D] 김재용 교수, 고압 연구의 새로운 지평 열어

높은 압력과 온도로 탄소는 다이아몬드가 된다. 이렇듯 고압이라는 특별한 상황을 주면 물질은 완전히 새로운 성격을 띠게 된다. 김재용 물리학과 교수는 중국의 고압 연구소와 미국의 카네기 연구소를 한양대에 유치해 초고압 연구의 선두에 서 있다. 고압에서의 물질 변화 연구는 가장 첨단에 있는 과학 분야 중 하나다. 고압 연구는 지구 내부의 압력을 재현해 물질 변화를 관측할 수 있으며, 나아가 상온 초전도체와 같은 공학의 바탕이 될 원천 기술이 된다. 압력은 단위 면적당 받는 힘이다. 시료의 크기를 작게 줄일수록 가해지는 압력은 커진다. 한양대-HPSTAR-카네기 글로벌 고압 연구센터는 이 원리로 수십만 기압 이상의 압력을 만들어 연구에 활용한다. ▲김재용 물리학과 교수(오른쪽)가 연구원과 함께 다이아몬드 앤빌 셀의 시료 위치를 바로잡고 있다. 한양대-HPSTAR-카네기 글로벌 고압 연구센터는 다이아몬드 앤빌 셀(Diamond anvil cell)을 연구에 이용하고 있다. 다이아몬드 앤빌 셀은 두 다이아몬드 사이에 시료를 놓고 조이는 방식의 압력 장치다. 높은 압력을 가하기 위해서는 가압장치가 해당 압력을 견딜 수 있어야 하기 때문에 다이아몬드를 이용한다. 국내의 압력 연구는 이전까지 개개 연구실별 작은 규모로 수행했다. 체계화되고 조직적인 네트워킹과 정부 지원을 받는 연구소는 한양대-HPSTAR-카네기 글로벌 고압 연구센터가 최초다. 연구 센터는 2016년부터 과학기술정보통신부의 지원을 받고 있다. 연구 센터는 중국의 고압 연구소와 미국 카네기 연구소와의 공동 심포지엄과 인력 교류 등 활발한 국제 공동 연구를 수행하고 있다. 수소 에너지 저장 기술은 한양대-HPSTAR-카네기 글로벌 고압 연구센터가 수행한 대표적인 연구다. 압력을 가해 이전까지 실현하지 못한 용량의 수소를 저장하는 데 성공했다. TiZrNi로 구성된 준결정체 합금에 5만 기압을 가했을 때 실온에서 4.2 Wt에 해당하는 수소를 저장했다. 미국 에너지부에서 요구하는 수소자동차 상용화 기준에 가까운 성과이다. 연구 센터는 현재 상온 초전도체 연구를 이어가고 있다. 알칼리 금속과 수소의 고압 반응을 통한 초전도 현상에 집중하고 있다. 김 교수는 “200만 기압에서 일어나는 상온 초전도 현상을 수심만 기압까지 내릴 수 있는 방법을 찾는 것이 단기적 목표”라고 말했다. ▲1/4캐럿 다이아몬드를 단면적 200 마이크로미터 이하 크기로 가공해 시료에 압력을 가하는 다이아몬드압력셀의 모습. 수십마이크로미터 크기의 시료에 백만기압 단위까지 압력을 가할 수 있다. 다이아몬드 앤빌 셀은 미국의 카네기 연구소가 개발해 사용하던 것으로 한양대에 연구소가 유치될 때는 국내에 없던 기술이었다. 김 교수는 “2017년에 중국 고압연구소에서 돌아오는 길에 압력 셀 3개를 얻어왔다”고 얘기했다. 김 교수는 3개의 셀을 국내 업체 3곳에 보내 실측과 제작을 의뢰했다. 그는 “HYU라는 일렬번호가 새겨진 셀을 국내에서 생산할 수 있게 됐고 미국의 연구소도 셀의 정교함을 보며 놀란다”고 밝혔다. 끝으로 김 교수는 "고압관련 연구는 현대과학의 전위(아방가르드) 역할을 하는 좋은 학문 분야"라며 "아직 국내에서 초기단계이니 만큼 젏은 학생들의 도전성을 기대한다"고 말했다. 글/ 김현섭 기자 swiken1@hanyang.ac.kr

2020-05 31

[학술][이달의 연구자] 박재우 교수, 광촉매 전하수송층 개발해 광촉매 효율 높이다

촉매는 화학 반응 속도를 높여주는 물질을 말한다. 화학반응의 수율(반응물 대비 생성물의 수)을 높이기 위해 사용된다. 그 중 광촉매는 빛을 받으면 촉매반응을 일으키는 물질로 유해물질을 물과 탄산가스로 변환시켜 무독, 무취의 물질로 분해하는 역할을 한다. 광촉매는 별도의 에너지나 물질 없이 빛을 이용해 유, 무기 화학물질을 분해할 수 있어 효과적인 기술이다. ▲ 박재우 건설환경공학과 교수는 환경 전반에 걸쳐 오염물질을 제어 및 정화하는 다양한 연구를 수행하고 있다. 광촉매 반응은 전자와 정공(전자의 구멍)에 의한 산화 환원 반응을 기본으로 하기에 산화 환원 반응이 관여하는 모든 분야에 적용할 수 있다. 현재 광촉매는 수질 정화, 탈취, 항균 등 환경 분야와 물 분해를 이용한 수소 에너지원 생산에 활용되고 있다. 광촉매 반응은 형성된 전자와 정공이 불안정한 상태이기에 다시 원상태로 돌아가려는 전자-정공 재결합 현상(재결합)이 발생한다. 재결합은 광촉매 반응 활성을 낮추는 주요 원인 중 하나다. 이 문제를 해결하기 위해 많은 광촉매 개선 연구들이 재결합 억제에 초점을 맞추고 있다. 박재우 건설환경공학과 교수 연구팀은 기존 방법과 다른 전하 전달체 수송 층(Charge carrier transfer layer, CTL)을 이용해 전자를 정공으로부터 분리하는 방법을 개발했다. (Applied Cataltsis B: Environmental, 265, 15 May 2020, 118564) 재결합을 막기 위한 기존 연구는 전자와 정공을 완전히 분리하는 것이 아닌 재결합 경로를 연장해 속도를 늦추는 방법이었다. 이는 수명을 늘릴 수는 있어도 재결합을 근본적으로 막지는 못했다. ▲CTL을 이용한 광촉매의 구조, 광촉매(황색층)에서 발생한 전자는 CTL(녹색층)을 거쳐 전하수집체(청색층)에 축적된다.(Elsevier 제공) CTL을 활용한 광촉매는 크게 3가지 구조로 나뉜다. 빛을 받아 전자-정공 쌍을 형성하는 광촉매, 전자를 선택적으로 이동시키는 CTL, 이동한 전자를 축적하고, 저장하는 전자 수집체다. 여기서 핵심이 되는 CTL은 전자를 수송하면서 정공의 통과는 억제한다. 이로 인해 전자는 광촉매에서 전자 수집체로 이동하며 재결합이 억제된다. 전자는 전자수집체에 정공은 광촉매 표면에 축적된다. 기존 연구와 달리 박 교수 연구팀의 방법은 기존 재결합을 늦추는 것에 그치지 않고 전자 분리 후 역이동을 차단해 재결합을 방지하기에 높은 촉매 반응 활성을 유지할 수 있다. ▲박재우 교수의 연구팀 모습. 박 교수(앞줄 왼쪽에서 세번째)는 "이번 이달의 연구자로 선정된 것은 연구팀의 노력 덕분이다"고 말했다. 박 교수팀의 결과로 촉매 시스템에 CTL이 포함되면 수소의 생성 및 오염물질 분해 가능성이 높아질 수 있음이 밝혀졌다. 박 교수는 “CTL을 이용한 촉매는 가시광선 조사하에서 기존 촉매보다 78% 높은 수소 수율을 보였다”며 “CTL을 이용한 촉매는 환경 분야와 에너지 분야에서 광범위하게 적용할 수 있다”고 말했다. 박 교수는 이달의 연구자로 선정된 것에 “여러 훌륭한 교수님들도 많으신 데 이달의 연구자로 선정돼도 되는지 모르겠다”며 “함께 연구하는 대학원생들의 수많은 고민과 노력이 없었다면 이번 연구 결과도 없을 것”이라고 겸손한 자세를 보였다. 덧붙여 박 교수는 “이번 논문은 파키스탄 국비유학생으로 박사졸업을 앞둔 하산 안와르(Anwer, 건설환경공학과 박사과정) 학생이 주 연구자로서 노력한 결과이며, 하산 학생의 노력에 큰 박수를 보내고 싶다” 고 학생에게 공을 돌리며 소감을 밝혔다. 글/박지웅 기자 jiwoong1377@hanyang.ac.kr

2020-05 28

[학술]이성철 한양대 교수, 폐(廢)타이어로 수소경제 앞당겨

이성철 교수 이성철 한양대 화학공학과 교수팀이 버려지는 폐(廢)타이어를 이용해 낮은 비용으로 수소를 생산하는 방법을 개발했다고, 한양대가 28일 밝혔다. 수소는 화석연료에 비해 매우 친환경적이나, 물을 전기분해하는 과정에서 백금·이리듐·루테늄 등의 비싼 금속 촉매가 필요해 상용화에 어려움이 있었다. 폐기물 기반 저비용 수소·산소 생산기술의 세계 최고권위자인 이 교수는 2018년 폐(廢)구리를 활용한 수소와 산소 생산기술을 발표한데 이어, 최근 타이어의 스테인레스강을 활용한 복합체를 개발해 수소 생산에 성공했다. 이로 인해 기존대비 90%이상 낮은 비용으로 수소를 생산할 수 있어 상용화에 매우 용이할 것으로 평가받는다. 이 교수팀은 이리듐·루테늄 대신 니켈·몰리브데늄으로 촉매를 만들고 이를 폐타이어에서 추출한 스테인레스강에 고정시킨 ‘MoNi4/SSW’ 와 ‘Rs-SSW’이라는 복합체를 개발했다. 해당 물질은 기존 촉매로 사용된 백금·이리듐보다 성능과 내구성이 뛰어나며 산업체 가혹 조건인 고전류 밀도(~1000mAcm-2), 고농도(5M KOH), 고온(373K)에서 낮은 과전압(OER=233mV, HER=161mV)을 나타냈다. 이로 인해 기존보다 적은 전기로도 수소 생산이 가능해졌다. 이 교수팀은 현재 ‘MoNi4/SSW’ 와 ‘SSW-RS’ 복합체에 관한 특허출원을 한 상태다. 이 교수는 “이번 연구는 정부가 추진하는 Power to Gas(P2G) 기술 및 환경 분야에 새로운 방향을 제시할 뿐 아니라 학문과 실용화 기술의 잠재적 가치를 가지고 있어 여러 분야에서 주목받을 것”이라며 “향후 상업화될 경우 정부가 추진하는 수소경제 플랫폼에서 에너지 및 환경 문제 해결에 기여할 것이다”고 말했다. ▲ 「Advanced Energy Materials」 5월호 표지(Back Cover) 이번연구(논문명 : Corrosion and Alloy engineering in rational design of high current density electrodes for efficient water splitting)는 산업통상자원부 주관 신재생 에너지핵심기술개발사업, 한국연구재단 주관 수소에너지혁신기술개발사업 및 BK21 플러스사업의 일환으로 진행됐으며, 재료과학분야 세계 최고 권위지인 「Advanced Energy Materials」 5월호에 표지(Back Cover)로 선정·게재됐다. [한양위키]에서 논문 관련 내용 정보 보기 : http://hyu.wiki/폐타이어활용수소생산 * 논문 바로보기 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201904020

2020-05 27

[학술]이동윤 교수 참여 공동연구팀, 나노 콘택트렌즈 이용한 눈물 속 포도당 측정장치 개발

이동윤 한양대 생명공학과 교수팀이 광주과학기술원(GIST) 연구팀과 공동으로 콘텍트렌즈를 통해피부 손상 없이 눈물 속 포도당 농도를 측정하는 장치를 세계 최초로 개발했다. 채혈이 필요한 기존 혈당 측정기는 바늘을 사용하기 때문에 환자에게 고통과 거부감을 줄 수 있어 당뇨 관리에 어려움이 있었다. 이에 연구팀은 혈당과 포도당의 상관관계를 이용해 눈물 속 포도당을 측정하는 방법을 모색했다. 연구팀은 포도당 농도에 따라 반사광이 달라지는 나노입자가 함유된 콘택트렌즈의 반사 스펙트럼을 분석해, 눈물 속 포도당의 농도를 측정할 수 있는 분광 시스템을 구축했다. 또한 발색단과 포도당 산화효소를 함유하고 있는 콘택트렌즈를 사용해 포도당 농도를 예측하는 기술을 도입했다. 제작한 용액과 반응한 콘택트렌즈의 색상 변화를 반사 스펙트럼 측정으로 분석했고, 스펙트럼 전처리를 통해 반사 스펙트럼과 포도당 농도의 상관관계가 나타나는 파장 영역을 찾아내 눈물 속 포도당 농도 예측 모델을 제작했다. 아울러 연구팀은 당뇨를 유발시킨 생쥐 실험을 통해 측정 장비의 타당성을 검증하고, 정상 모델과 당뇨 모델을 비교해 혈액과 눈물 내 포도당 농도의 상관관계를 검증했다. 이번 연구는 GIST 정의헌 교수(교신저자)가 주도하고 GIST 의생명공학과 김수연(제1저자) 석사졸업생과 한양대 생명공학과 이동윤 교수팀이 공동으로 수행했으며, 한국연구재단 바이오의료기술사업, 중견연구자지원사업과 GIST 연구원(GRI) 등의 지원을 받아 수행되었다. 관련 논문은 네이처 자매지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)에 5월 19일자 온라인에 게재됐다. 반사광 측정으로 눈물 포도당 예측을 위한 분광 시스템. 그림 (a)는 포도당과 반응해 색상이 바뀐 나노 입자 콘택트렌즈 이미지를 보여준다. 그림 (b)는 반사 분광 시스템의 구조를 표현한 그래프다. (출처: GIST)

2020-05 27

[학술]장용우 한양대 교수, 파킨슨병 표적치료제 개발의 장 열어

장용우 교수 장용우 한양대 생체공학과 교수가 최근 파킨슨병의 표적치료제 개발의 장을 열었다고, 한양대가 27일 밝혔다. 장 교수는 미국 하버드 의과대학 맥린병원 김광수 교수, 싱가포르 난양공대윤호섭 교수와 함께 진행한 이번 연구에서 도파민 신경세포 발생과 유지에 관여하는 Nurr1 핵 수용체의 ‘리간드(ligand)*’를 발견했다. 파킨슨병은 도파민을 분비하는 중뇌의 신경세포가 서서히 줄어 발생하는 퇴행성 뇌질환이다. 이런 도파민 신경세포 속 ‘Nurr1 단백질’은 도파민 신경세포의 발생 및 생존 유지에 중요하며, 도파민 합성을 조절하는 중요한 핵 수용체로 알려져 있다. Nurr1 핵 수용체의 기능은 Nurr1 핵 수용체와 결합하는 생체분자인 ‘리간드’에 의해 조절되며, 리간드 조절을 통해 Nurr1 핵 수용체와 도파민을 활성화시킬 수 있다. 하지만 현재까지 Nurr1 핵 수용체의 리간드가 발견되지 않아 Nurr1 핵 수용체를 약물로 제어할 수 없다는 한계점이 있었다. (출처:Nature Chemical Biology) 장 교수팀은 다년간의 분자·구조·세포·동물 실험들을 통해 지질대사(Lipid Metabolism) 물질인 ‘Prostaglandin E1(PGE1)’, ‘Prostaglandin A1(PGA1)’이 Nurr1 핵 수용체와 리간드 결합 도메인에 직접 결합해 도파민 합성과 도파민 신경세포 유지에 필요한 유전자들을 조절한다는 사실을 규명했다. 실제 파킨슨 질병 유도 마우스(mouse) 동물모델 실험에서 PGE1 또는 PGA1 약물을 투여한 마우스는 파킨슨병의 대표적 증상인 손상된 운동능력의 80% 가량을 회복했다. 또 마우스의 중뇌를 비교 분석했을 때 약물을 투여한 동물의 중뇌에서 도파민 분비가 2배 가까이 증가했고, 도파민 신경세포의 생존율이 최대 80% 높아졌다. 장용우 교수는 “그동안 파킨슨병 약물의 타깃 부재로 인해 치료제 개발에 큰 난관이었는데, 이번 연구를 통해 Nurr1은 더 이상 리간드가 없는 핵 수용체가 아니라는 사실이 밝혀졌다”며 “내인성(內因性) 대사물질과 더불어 추가적인 합성 리간드 발굴은 파킨슨병 표적치료제 개발이라는 큰 전환점을 마련한 계기를 마련할 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 네이처 자매지이자 바이오 케미컬 분야 세계적 권위지인 「Nature Chemical Biology」에 26일 발표됐다. *참조 ) 리간드(ligand) : 수용체와 같은 큰 분자에 특이적으로 결합하는 물질로, 생체 내 중요한 요소이자 의약품의 개발 및 사용에 있어서도 큰 역할을 한다. * 해당 논문 소개보기 (Nature Chemical Biology) https://www.nature.com/articles/s41589-020-0553-6