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2020-05 26

[학술]강형구 교수, ‘게임이용 장애 질병 분류의 경제적 효과 분석’ 연구 참여

강형구 한양대 파이낸스 경영학과 교수가 참여한 연구팀이 '게임이용 장애 질병 분류의 경제적 효과 분석' 이라는 보고서를 11일 발표했다. 이번 연구는 유병준 서울대학교 경영대학 교수(책임 연구자), 전성민 가천대학교 경영대학 교수가 참여하고 한국인터넷기업협회(이하 협회)의 연구 지원을 받았다. 본 연구는 게임이용 장애의 질병 분류가 게임 이용자, 게임 및 연관 산업에 미치는 경제적, 직· 간접 효과를 추정하기 위해 유사 산업 및 사례 분석 기법을 사용했다. 또한 게임이용 장애의 질병 분류가 이용자에게 미치는 영향을 분석하기 위해 설문조사를 실시했다. 게임 산업은 2017년 기준으로 연간 13조 1423억원의 매출을 기록하는 산업이다. 연구 결과에 따르면 게임이용 장애(Gaming Disorder)를 질병으로 분류할 경우, 국내 게임 산업 매출액이 연평균 2조 80억원에서 최대 3조 5205억원까지 감소할 수 있으며, 게임 제작 산업 위축에 따른 불필요한 수입액이 연간 약 8,648억원 발생할 것으로 추정됐다. 또한 최소 50억원의 의료예산과 치유부담금과 같은 추가 사회적 비용이 7000억원 이상 발생할 것으로 예상됐다. 이러한 질병 분류로 인해 전체 게임산업 매출액이 28% 감소한다고 가정할 때, 연간 5조 2526억원의 총생산 감소효과가 추정됐다. 고용창출 측면에선 약 3만 4007명이 고용기회를 잃는 것으로 분석돼 청년 실업 문제를 가중시킬 것이라는 우려가 나왔다. 연구진은 게임산업의 향후 미래와 현재 발생 가능한 수치 등을 고려할 때, 게임 이용장애 질병 분류로 인해 고용과 생산 감소효과가 예상되며 이에 대한 연착륙(soft landing) 대책이 필요하다고 제언했다. 또한 향후 코로나19 상황이 진정되면, 뇌신경영상기법(fNIRS)을 활용한 뇌인지실험연구를 추가로 진행해 게임이용 장애 질병 분류의 파급효과를 개인 사용자 차원에서 확인할 예정이다. 한편, 협회는 오는 28일 오전 서울시 중구 대한상공회의소에서 이번 연구 결과를 발표하고 연구를 바탕으로 하는 토론회를 개최할 예정이다. ▲ 게임이용 장애질병분류 경제적효과분석 발표 및 토론회(출처: 한국인터넷기업협회)

2020-05 25

[학술]ERICA 한국어문화원-경기도, 국적불문 사업명 퇴출 위한 '국어문화진흥사업' 추진

한양대 ERICA캠퍼스 한국어문화원과 경기도가 자치법규 및 사업명에 불필요하게 사용된 외국어 명칭을 우리말로 바꾸는 '2020년 경기도 국어문화 진흥사업'을 추진한다고 지난 5월 14일 밝혔다. 이 사업은 자치법규·사업명 정비 사업으로, 그간 국적 불명의 줄임맘이나 외국 문자, 일본어 투 표현을 그대로 사용하여 일반인에게 혼란을 주기 쉬운 명칭들을 전면적으로 이해하기 쉬운 우리말로 바꾸는 사업이다. 기존 자치법규와 사업명을 전체적으로 수정하는 것은 전국 광역지방자치단체 중 경기도가 최초다. 정비 대상으로 자치법규와 사업명이 포함될 뿐만 아니라, 차별표현 및 어문 규범에 어긋나는 표현 등도 바르게 정비할 예정이다. 이 사업을 통해 일반인들이 우리말로 바꾼 자치법규·사업명을 보고, 명칭만으로도 사업의 성격을 쉽게 이해하며, 흥미를 느낄 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 일상 속 내제된 잘못된 표현을 알리고, 바른 표현법을 알려 올바른 언어문화 또한 정착할 수 있을 것으로 기대된다. 사업 이후 도에서 발의하는 모든 조례는 조례 확정 전 경기지역 거점 국어문화원인 한양대학교 ERICA 한국어문화원으로부터 바른 공공언어 관련 사전 감수 절차를 반드시 거쳐야 한다. 도청은 이번 자치법규·사업명 정비 결과를 통해 언어문화 개선을 위한 공익광고를 실시하는 등 많은 도민의 접근성을 높이기 위한 시청각 홍보도 병행할 계획이다. 장영근 도 문화체육관광국장은 “바르고 쉬운 공공언어를 사용해 도민과 소통을 강화하고자 한다”며 “앞으로도 전국 최대 지자체로서 지속가능한 국어 감수 체제를 통해 올바른 공공언어의 기반을 구축하겠다”고 말하며, 바른 우리말 표현을 통한 도민과의 소통을 거듭 강조했다. 한편, 지난해 한양대 ERICA 캠퍼스와 경기도청은 국어문화 진흥 사업으로 지역방송사가 협업하여, 청소년 및 외국인을 위한 영상 콘텐츠를 제작해 공급하여, 다양한 계층을 위한 국어문화 사업을 추진한 바 있다.

2020-05 25

[학술]엄구호 교수, 한국국제교류재단 주최 ‘코로나19 웹세비나’에서 발제

엄구호 한양대 아태지역연구센터 소장이 19일, 한국국제교류재단(이하 KF) 주최의 ‘코로나19 웹세비나’ 러시아편에서 ‘코로나19가 한·러 관계에 미치는 영향’을 주제로 발제했다. KF는 한국의 코로나19 대응 경험을 공유하고 코로나19가 향후 국제정세에 미치는 영향 등에 대해 웹세미나로 논의하는 ‘KF 버츄얼 다이얼로그 시리즈(KF Virtual Dialo gue Series)’ 를 5월 15일부터 6월까지 개최한다고 지난 13일 밝혔다. KF에 따르면 ‘코로나 19, 도전과 기회’를 대주제로 하는 이 시리즈는 스위스, 러시아, 미국, 인도네시아, 싱가포르, 스웨덴 등 6개국의 유력 싱크탱크 및 공공외교 전문기관들이 공동으로 기획했다. 총 6회의 웹세미나로 구성됐으며, 사전 등록자에 대해 유투브로 생중계된다. 먼저 5월에는 스위스편(15일) ·러시아편(19일)· 미국편(27일) 등 총 3회 웹세미나가 열린다. 모든 세미나는 영어로 진행되며, 사회자 주도 하에 양국 패널 발표 후 토론이 이어진다. 회차별 주제는 △국가별, 지역별 코로나19 대응전략 △코로나19 이후 국제질서 재편과 글로벌 거버넌스 △글로벌 협력의 방향과 전략 등이다. 참가 희망자는 각 세미나 개최시간 기준 3시간 전까지 KF 홈페이지(www.kf.or.kr)를 통해 사전등록시 참여할 수 있다. KF 버츄얼 다이얼로그 시리즈 5월 일정 포스터 (출처: KF)

2020-05 25

[학술]한양대 참여 'AI 원팀' 첫 대면회의 개최‘… AI 1등 국가로의 도약

한양대가 참여하는 산학연 협의체인 ‘AI 원팀’(One Team)의 라운드테이블이 15일 서울 종로구 KT 광화문빌딩 East에서 개최됐다. 그간 비대면 방식으로 개별 논의를 이어왔으나 협력 발표 이후 한 자리에 모두 모인 회의는 처음이다. 이 날 회의에는 KT 전홍범 부사장을 비롯해 한양대 소프트웨어대학 백은옥 학장, 현대중공업그룹 주원호 부사장, 한국과학기술원(KAIST) 인공지능대학원 정송 원장, 한국전자통신연구원(ETRI) 인공지능연구소 이윤근 소장 등 실무그룹 대표자들이 참석했다. 올해 2월 출범한 AI 원팀은 한양대를 포함해 KT와 현대중공업그룹, KAIST, ETRI 5개 산·학·연이 함께 AI 생태계를 조성하고 인재를 양성해 AI 분야 국가 경쟁력을 높이는 것이 목표이다. 이를 위해 AI 핵심기술 확보 및 각 기업 문제를 AI로 해결하는 방안을 공동 연구 중이다. KT와 현대중공업그룹에서 제시한 15가지 과제에 대해 집중 논의했으며, 현재 AI 음성인식 기술 고도화, 딥러닝 기반 음성합성 기술, 고장 예측을 위한 스마트팩토리 AI 고도화 등과 실제 생활이나 산업현장에 적용 가능한 AI 과제를 연구 중이다. AI 원팀은 효율성을 높이기 위해 논의 체제를 두개로 나눴다. 첫째로 기업 실무진과 대학 및 연구기관의 AI 핵심인력 30여명이 참여하는 ‘AI 구루(GURU) 그룹’을 구성했다. 둘째로 ‘라운드테이블’이라는 프로세스를 마련해 기업이 당면한 AI 및 디지털 전환(DX)의 현안을 공개하고, 국내 최고 전문가로 구성된 자문단과 함께 해결방안을 논의한하기로 했다 또한 AI 원팀은 국내 AI 역량을 높이기 위해 실습 플랫폼을 마련하고 한양대, KAIST, ETRI를 중심으로 AI 전문인력을 양성한다. 다양한 분야의 기업들과 협의를 거쳐 각 산업의 특성에 맞는 ‘산업 실무형 AI 교육과정’을 기획하고 있다. KT는 AI 실습형 교육 프로그램과 실습 플랫폼을 공개해 KAIST 등 교육기관이 맞춤형 AI 교육을 제공하는 토대를 마련할 계획이다. AI 원팀은 다양한 분야 기업 및 기관을 모집해 국내 대표적인 AI 연합체로 발돋움하고, AI 오픈 생태계를 조성해 국내 AI산업 경쟁력을 한층 끌어올릴 계획이라 설명했다.

2020-05 19

[학술]이성철 교수, 폐타이어 속 철심 활용한 수소연료 생산 기술 개발

한양대 이성철 화학공학과 교수팀은 전극 소재인 이리듐ㆍ루테늄 대신 니켈ㆍ몰리브데늄으로 촉매를 만들고, 이를 폐타이에서 추출한 스테인레스강에 고정시킨 ‘MoNi4/SSW’와 ‘Rs-SSW’라는 복합체를 개발했다고 14일 밝혔다. 이성철 교수 이 물질은 성능과 내구성 측면에서 최고의 촉매로 알려진 백금ㆍ이리듐보다 뛰어나다. 또 고농도ㆍ고온에서도 낮은 과전압을 보여, 기존보다 획기적으로 적은 전기로 수소를 생산할 수 있다. 폐 타이어속 스테인레스강을 활용한다는 점에서도 생산 비용을 크게 떨어뜨릴 수 있다. 폐타이어는 국내에서만 연간 39만t(2017년 기준) 이상 생산된다. 이런 폐타이어 속 철심의 비율은 종류에 따라 10~20%에 달한다. 이 교수의 연구 결과는 폐자원도 활용하고, 수소도 경제적으로 생산할 수 있는 방법이다. 이 교수팀은 ‘MoNi4/SSW’와 ‘Rs-SSW’복합체에 관한 특허출원을 한 상태다. 그간 연구자들은 지구온난화의 주범인 이산화탄소 발생 없이 수소를 생산하는 방법으로, 효율적인 물(H2O) 전기분해 방법을 연구해오고 있지만, 백금ㆍ이리듐 등 고가의 금속을 대체할 저렴한 촉매를 찾는데 어려움을 겪고 있다. 이성철 교수는 “이번 연구는 정부가 추진하는 P2G* 기술 및 환경 분야에 새로운 방향을 제시할 뿐 아니라 실용화 기술의 잠재적 가치를 가지고 있어 여러 분야에서 주목받을 것”이라며 “향후 상업화될 경우 정부가 추진하는 수소경제 플랫폼에서 에너지 및 환경문제 해결에 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 재료과학 분야의 세계 최고 권위지인 ‘어드밴스트 에너지 머티리얼’(Advanced Energy Materials) 5월호에 게재됐다. * P2G(Power to Gas) : 태양광·풍력의 출력으로 물을 전기분해해 수소를 생산 저장하거나, 이 수소를 이산화탄소와 반응시켜 생성된 메탄을 저장하는 기술이다. 기존 에너지 저장 기술이 전력을 전력 형태로 저장한다면 P2G는 전력을 연료 형태로 저장하는 것이 차이점이다.

2020-05 19

[학술]정윤석 교수 연구팀-UNIST 연구진과 공동으로 '전고체 베터리' 구조 분석 성공

정윤석 한양대 에너지공학과 교수 연구팀이 UNIST(총장 이용훈) 화항공학부 이현욱 교수팀과 공동으로 '황(S) 화합물 고체 전해질'의 구조를 원자 단위에서 분석하는 데 성공했다. 정윤석 교수 이 물질은 매우 민감해 전자빔(beam)을 쏘면 쉽게 손상되므로 일반 투과전자현미경으로 관찰하기 어려웠다. 이에 연구팀은 이 물질을 영하 170℃로 순식간에 얼리면서 공기와 접촉을 차단하는 새로운 방법을 써서 ‘손상 없이’ 관찰하는 방법을 개발했다. 리튬 이온 배터리에서 이온이 지나는 통로인 전해질은 주로 액체 상태다. 하지만 액체전해질은 폭발 위험성이 크다는 단점이 있어서 더 안전한 고체전해질을 개발하려는 시도가 많다. 문제는 고체 전해질에는 원자들이 미로처럼 빼곡히 쌓여 이온이 잘 다니지 못한다는 점이다. 이렇게 ‘이온 전도도’가 낮으면 배터리 용량과 수명이 떨어지므로 좋은 배터리가 되지 못한다. 이 문제를 해결하려면 고체 전해질의 복잡한 내부 구조를 분석해 이온이 지나는 길을 정확히 알아야 한다. 그런데 다른 물질보다 이온 전도도가 높아 고체 전해질로 가능성이 큰 ‘황화합물’은 전자현미경으로 분석하기 어려웠다. 황(S)이 전자현미경이 내뿜는 전자빔에 취약해 간접적 방법으로만 내부 구조를 봐야 했던 것이다. 연구팀은 ‘극저온 투과전자현미경 분석법(Cryo-EM)’을 도입했다. 극저온 투과전자현미경 분석은 원래 살아있는 세포나 미생물을 관찰하는 방법인데 이를 배터리 물질 분석에 최초로 적용한 것이다. 액체질소를 이용해 시편을 영하 170℃로 순간 냉각하면 높은 에너지를 갖는 전자빔을 쏘아도 시편이 손상되지 않는다. 이때 시료는 대기와 닿지 않게 보호하는 ‘대기 비개방 분석법’을 활용했다. 연구팀은 다양한 성분을 조합한 황화합물을 합성하고, 열처리 온도를 다르게 한 뒤 이온 전도도를 측정했다. 이 중 이온 전도도가 가장 높은 물질을 극저온 투과전자현미경 분석법으로 관찰하자 ‘육각형 모양의 원자 배열’이 확인됐다. ‘대기 비개방 극저온 전자현미경 분석법’이라는 새로운 기법을 이용해 기존에는 분석할 수 없던 물질을 이해하게 된 것이다. 이번 연구는 이차전지 산업에 교두보 역할을 하고, 바이오 및 재료과학 산업의 발전에 기여할 것으로 기대된다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 신진 및 중견연구자사업, 기후변화대응 기초원천기술과제 등의 지원으로 이뤄졌다. 연구 성과는 나노 분야 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 5월 5일자로 공개됐다.

2020-05 18

[학술]한양대, '자율주행 모빌리티 실증' 발대식 대리주차 부문 참여

지난 12일 상암 문화광장에서 서울시-민간 주최 ‘자율주행 모빌리티 실증’ 시작을 알리는 발대식이 열렸다. 발대식에는 황보연 서울시 도시교통실장, 유동균 마포구청장, 고인석 서울기술연구원장 등 주요 인사와 한양대, 연세대 2개 대학교와 LG 유플러스, 언맨드솔루션, 콘트롤웍스 등 자율주행 관련 7개 기업 등 총 9개 기관 대표가 참석했다. ▲12일 서울 상암문화광장에서 열린 '자율주행 모빌리티 실증' 발대식 장면 (출처: 서울시) 이번 자율주행 모빌리티 실증 참가기관은 ‘테스트베드 서울’ 사업 등을 통해 선정됐다. 선정된 9개 기관 중 한양대는 LG유플러스와 함께 대리주차 부문(G80·그랜저 개조, 2대)에 제조 참여했다. 앞서, 시는 지난해 6월 국토교통부와 함께 상암 자율주행 테스트베드를 조성했으며, 지난해 9월부터 25개 산학연 협력으로 도심 자율주행 기술 개발과 자율주행 차량 시범 운행을 실시 중이다 ▲스스로 주차장과 빈 주차면을 찾고 자율주행·주차하는 서비스. (출처: 서울시) 이번 자율주행 모빌리티는 일시적 시범 운행에서 한 걸음 나아가 실제 도심도로의 무대에서 시민이 직접 이용하고, 삶의 혁신적인 변화를 가져올 이동 서비스를 선보인다는 점에서 주목할 만하다. 실증서비스는 ▲면허와 자가용이 없어도 모바일로 이용할 수 있는 언택트(비대면) 공유차량서비스 ▲스마트폰으로 주차걱정을 해결해주는 대리주차(발렛파킹) ▲지역 순환 소형 셔틀버스 ▲배달로봇 등이다. 시는 모빌리티 실증을 위해 민간과 함께 상암지역에서만 자율주행 차량 10대(버스 3대, 승용차 4대, 배달로봇 3대)를 투입하고, 통제되지 않는 복잡한 도심의 실제 도로에서 실증을 펼친다. 6월 8일부터 서울 교통정보 홈페이지(http://topis.seoul.go.kr)를 통해 시민 누구나 신청이 가능하다. 셔틀버스는 디지털미디어시티역~누림스퀘어~디지털미디어시티역 3.3㎞를 순환하는 노선이다. 월요일을 제외한 주 6일 동안 총 54회에 걸쳐 무료 운행한다. 또한 공유차량, 대리주차, 배달로봇 시민 체험단을 공개 모집해 시민 참여형 체험 기회를 제공할 예정이다.

2020-05 14

[학술]양철수 교수팀, AI로 신약개발 후보물질 찾는 시간 단축 연구에 참여

한양대 양철수 분자생명과학과 교수팀이 고려대, 국내 기업과 함께 인공지능(AI)을 이용해 신약 후보물질을 찾는 시간을 단축하는 방법을 개발했다. 신종 코로나바이러스 (COVID-19·코로나19) 치료제 후보물질도 도출 중인 것으로 알려졌다. 고려대 강재우 교수팀은 바이오벤처 '엘마이토 테라퓨틱스'와 지난 2월 공동연구협약을 맺고 연구를 시작해 10주 만에 중증 신경질환 치료 선도물질 도출에 성공했다. 강 교수팀이 개발한 AI 신약개발 플랫폼을 이용해 50개 약물을 도출했고, 엘마이토 테라퓨틱스가 표적 단백질의 활성 및 물성 예측결과를 기반으로 23개 약물을 선별했다. 우선 11개의 약물에 대해 양 교수팀이 세포활성 실험을 진행했다. 그 결과 11개 약물에서 모두 활성이 확인됐다. 특히 2개 약물은 높은 활성이 나타났다. 연구진은 AI가 약물을 찾는데 2주, 약물 효과를 확인하는데 8주가 걸렸다고 밝혔다. 통상적으로 표적이 확인된 후 선도물질 도출까지는 약 1~2년 정도 소요된다. 이번 연구결과는 AI를 활용해 신약개발 시간을 단축한 성공 사례이기 때문에 의미가 크다.

2020-05 08

[학술]방진호 교수, 나트륨 이온이 금 나노 태양전지 효율 높이는 효과 규명

▲ 방진호 교수 한국연구재단은 방진호 ERICA캠퍼스 과학기술융합대학 화학분자공학과 교수 연구팀이 전극 속 나트륨 이 온이 금 나노 클러스터 태양전지의 효율을 높이는 역할을 한다는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다. 금 나노 클러스터는 2나노미터(㎚·10억분의 1m) 이하 크기의 금 입자이다. 빛을 잘 흡수하는 광학적 특성이 있고 실리콘이나 페로브스카이트에 비해 친환경적이어서 차세대 태양전지 소재로 꼽히고 있다. 하지만 빛을 전기로 변환하는 광변환 효율이 실리콘 태양전지에 비해 낮아 상용화가 어려웠다. 연구팀은 전극 제조 과정에 쓰이는 나트륨 이온이 금 나노 클러스터가 전극과 흡착하는 것을 돕는다는 사실을 발견했다.빛을 흡수한 금 나노 클러스터에서 전자가 생성되면 반도체 산화물 전극에서 백금 전극으로 이동하면서 전기가 발생한다. ▲ 나트륨 첨가에 따른 금 나노 태양전지의 효율 변화 (A)는 나트륨을 첨가하지 않은 경우(고동색)에 비해 나트륨 이온을 첨가한 경우(밝은 갈색) 금 나노 클러스터 태양전지의 광전류가 증가한 모습을 비교한 그래프. (방진호 교수 제공) 연구팀은 이 과정에서 나트륨 이온이 금 나노 클러스터와 반도체 산화물 전극 간 흡착을 강하게 해 전자의 원활한 수송을 촉진한다는 것을 밝혀냈다. 실제 금 나노 클러스터 태양전지에 나트륨 이온을 첨가한 결과 광전류가 크게 증가한 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '에이씨에스 에너지 레터스'(ACS Energy Letters) 이날 자에 실렸다.

2020-05 06

[학술]방진호 교수, 고(高)순도 청정 수소 생산비용 절감에 나서

방진호 교수 방진호 한양대 바이오나노학과 교수팀이 ‘물 전기분해 시스템’에서 사용되는 고효율 비(非)귀금속계 촉매의 실용화를 앞당길 수 있는 촉매 합성 원천기술을 확보했다고 6일 밝혔다. 이 기술은 간단한 열 공정만으로 고(高)효율 물산화 반응* 촉매를 대량으로 생산할 수 있어 향후 물 전기분해 시스템의 경제성을 높이는데 기여할 수 있을 것으로 예상된다. (* 물 산화 반응 : 물 분자(H₂O)를 분해하여 산소(O₂)를 발생시키는 반응) 물 전기분해 시스템은 전기화학 반응을 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 에너지 변환 장치로, 화석 연료를 사용하지 않으면서 고(高)순도의 청정 수소를 생산할 수 있어 가장 이상적인 수소 생산법으로 주목받는다. 하지만 이리듐 산화물(IrO2)이나 루테늄 산화물(RuO2) 등 고가의 귀금속으로 만들어진 촉매 가격이 비싸고, 대량생산이 힘들다는 단점이 있어 상용화에 어려움을 겪고 있었다. 방 교수팀은 이런 문제점을 극복하고자 상업적으로 널리 사용되는 저가의 비귀금속 벌크 소재에 간단한 열 공정을 통해 나노 구조화를 구현할 수 있는 신개념 하향식 나노 구조화 공정을 개발했다. 이렇게 개발된 촉매는 이리듐 산화물 촉매 활성에 육박하는 우수한 촉매 활성과 안정성을 가졌지만, 1/10 이하로 가격을 낮췄다. 또 기존 촉매 대비 약 1만 배 이상의 크기를 가진 벌크 소재로 귀금속 촉매의 촉매 활성을 실현할 수 있어 대량생산도 가능해졌다. 방 교수는 “수소 생산용 물 전기분해 시스템의 핵심 전극 소재인 귀금속계 이리듐 산화물을 대체할 수 있는 새로운 촉매 합성 원천 기술을 확보함에 따라, 물 전기분해 시스템의 경제성 확보를 앞당기는 한편 기존 촉매 합성 기술에 새로운 전환점을 마련했다”라고 이번 연구의 의의를 설명했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부‧교육부‧한국연구재단 기초연구사업 (중견연구, 대학중점연구소) 지원으로 수행됐으며, 연구결과는(논문명: Iterative oxidation and sulfidation reactions: revival of bulk cobalt sulfide into an active electrocatalyst for the oxygen evolution reaction) 나노소재기술분야 국제 저명 학술지 「Journal of Materials Chemistry A」 에 출판됐다. ▲ 벌크 황화물을 나노 구조의 황화물로 변환하는 열공정 모식도 (상) 및 공정 전후 촉매 소재의 전자현미경 이미지 (하): (a,c) 벌크 황화물, (b,e) 나노 구조의 황화물, (d) 두 촉매의 단면 비교. ▲ 물산화 반응 촉매 활성 평가 결과: (a) 열 공정에 따른 코발트 황화물 기반 촉매 활성 증가, (b) 귀금속계 state-of-the-art IrO2 촉매와의 활성 비교. * 저자정보 : 방진호 교수(교신저자, 한양대), 김민수 박사(공동 제1저자, 한양대), Malenahalli H. Naveen 연구교수(공동 제1저자, 한양대)

2020-05 04

[학술][이달의 연구자] 곽노균 교수, 물 부족 극복 위한 '전기탈이온 공정' 가시화 성공 (2)

가뭄과 물 부족 현상은 전 세계적으로 인류를 위협하는 문제 중 하나다. 이를 해결하기 위해 다양한 기술 개발과 정책적 시도들이 이루어지고 있다. 그 중 담수화 공정은 풍부한 해수의 염분을 제거해 사용 가능한 물을 생산하는 기술이다. 현재 시장을 점유하고 있는 증발법과 역삼투압법 담수화 공정은 원료인 해수를 무한정 사용할 수 있지만, 화석연료의 사용량과 공장 건설비용이 높아 지속가능성에 대한 문제가 있다. 곽노균 서울캠퍼스 기계공학부 교수는 기존의 공정을 개선하기 위해 전기막 담수화 기술을 연구 중이다. ▲곽노균 서울캠퍼스 기계공학부 교수는 담수화 공정을 개선한 전기막 담수화 기술을 연구 중이다. 전기막 담수화 공정과 전기투석법 전기막 담수화는 염분이 물에 녹으면 (+)전기를 띠는 양이온과 (-)전기를 띠는 음이온으로 나뉘는 것을 이용한 공정이다. 전기막 담수화의 기본 공정인 전기투석법은 전극 사이에 양·음이온을 선택적으로 통과시키는 양·음이온 교환막이 번갈아 배치된 구조를 갖는다. 전극에 전압을 가하면 양이온과 음이온은 각각 음극과 양극으로 끌려가게 된다. 이때, 교환막들은 양이온과 음이온이 각각 한쪽으로만 움직일 수 있도록 제한한다. 이를 통해 염분 이온들을 분리할 수 있고, 담수를 생산할 수 있다. 곽 교수는 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 박사과정 재학 시절 지도교수의 제안으로 전기막 담수화 연구를 시작했다. 지도교수가 나노 채널(10억분의 1m 크기 정도의 통로) 물질(이온, DNA 등)의 특이한 이동 현상이 전기막 담수화 시스템에서 발현될 거란 아이디어를 제공했다. 곽 교수는 실제 나노 채널에서 나타나는 이온 전달 및 유동 현상들이 전기투석법에서도 발생하는 것을 최초로 가시화했다. 현재 기존의 전기막 담수화 장치의 효율을 개선하고, 개선된 담수화 장치를 이용한 음용수, 산업용수, 하수, 폐수 등의 수처리 기술과 새로운 담수화 시스템을 개발 중이다. 개선된 담수화 공정, 전기탈이온 공정 ▲곽 교수는 최근 그의 제자와 함께 전기탈이온 공정을 가시화하는 데 성공했다. 전기투석법은 염분과 같은 이온성 물질을 100% 제거할 수 없다. 이를 보완하기 위해 전기탈이온 공정이 등장했다. 이 공정은 기존 전기투석법의 구조에서 염수가 지나가는 통로에 이온교환수지(이온을 선택적으로 제거할 수 있는 물질)를 넣어 염분의 제거 효율을 높인다. 전기탈이온 공정은 초순수(극도로 정제한 물) 생산에 필수적인 공정이다. 초순수 생산 공정은 최근 반도체 생산 공정에 필요한 전략물자품목으로 지정됐으며, 국내에 원천기술이 없다. 곽 교수와 그의 제자인 박수동(융합기계공학 석사과정) 씨는 전기탈이온 공정 내부를 가시화할 수 있는 기술과 이를 최적화할 수 있는 기술을 연구했다. 현재는 관련 원천기술 및 공정의 확보와 기존 공정의 한계 극복을 목표로 하고 있다. 제자에 대한 애정이 넘치는 신임 교수 ▲ 곽 교수와 그의 제자들. 그들은 연구실에서 다양한 연구 성과를 내고 있다. 곽 교수는 자신을 믿고 따라와 주는 제자들에게 고마움을 표했다. “제가 ‘이달의 연구자’로 선정될 수 있었던 것은 학생이 쓴 첫 논문 덕분입니다. 아무런 레퍼런스나 정보도 없는 상황에서 저를 선택해 열심히 연구해준 덕분에 좋은 성과를 낼 수 있었어요. 이 학생들에게 감사를 표합니다” 글/권민정 기자 mj0863@hanyang.ac.kr

2020-05 04

[학술][우수R&D] 차재혁 교수, 빅데이터 기반 사회과학 연구 플랫폼 개발

차재혁 컴퓨터소프트웨어학부 교수는 사회과학과 데이터 과학을 결합해 사회의 여러 문제를 대응할 수 있는 플랫폼을 개발하고 있다. 플랫폼은 빅데이터를 통한 사회현상 분석과 예측 시뮬레이션을 제공하고 있다. 데이터 과학은 빅데이터를 수집, 분석하고 유용한 결과를 도출하는 학문으로 재정의되고 있다. 데이터 과학이 성공적으로 적용된 분야로 생물 정보학이 있다. 생물 정보학은 공개된 대량의 실험 데이터로 분석 및 시뮬레이션을 가능케 해서 실제 수행해야 할 실험의 횟수를 획기적으로 줄여준다. 이번 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태의 검사키트 개발이 빨리 될 수 있었던 이유도 이 때문이다. 차 교수는 생물 정보학처럼 데이터 과학과 사회과학이 융합한 연구 방법을 실현하고자 한다. ▲ 차재혁 컴퓨터소프트웨어학부 교수는 사회과학자와 데이터 과학자가 함께 연구할 때 매개가 되어줄 플랫폼을 개발하고 있다. 전통적인 사회과학적 연구 방법과 데이터 과학을 융합하는 일은 소통이라는 큰 난관에 가로막혀 있다. 사회과학과 데이터 과학은 학문이 다르므로 종사하는 연구자들이 생각하는 방식과 언어에도 차이가 있다. 차 교수는 데이터 과학을 통한 결과를 공유하는 것과 분석 방법 수정을 위해 소통하는 것 등 상호 교류에서 어려움이 있다는 것에 주목했다. 차 교수는 데이터 과학적 해석을 직관적으로 볼 수 있는 플랫폼 개발을 결심했다. 이번 연구 '초연결사회 위험 관리를 위한 빅데이터 기반 사회 환경 실시간 모니터링/사회 시뮬레이션 시스템'은 플랫폼의 효용성과 가능성을 보기 위해 세 가지 사회 문제에 융합 연구를 적용하며 진행되고 있다. 차 교수는 해당 프로젝트의 총괄 관리와 지원을 맡고 있다. 현재 진행되고 있는 연구는 사회 불안도 체크, 장애인 이동권, 질병 대응책 세 부분으로 모두 전통적인 연구 방식과 눈에 띄는 차이를 내고 있다. 데이터 과학과 사회과학의 융합 연구 방식은 상호보완적으로 이뤄진다. 빅데이터를 통한 예측 모델은 전통적인 사회 조사 방식으로는 활용할 수 없던 지표까지 사용할 수 있다. 이를테면 생물 정보학의 등장으로 새로운 유형의 생체 빅데이터도 수집, 분석 가능해져 신속한 치료제 개발에 도움을 주고 있는 것과 같다. 사람 피부에서 나타나는 생체 데이터도 분석 대상이 됐다. 데이터 과학은 이용하는 지표의 범주가 넓어 기존에 몰랐던 사회현상의 상관관계를 도출해낼 수 있다. 반면 ‘두 사회현상 간의 강한 상관관계가 있다’까지만 유추할 수 있고 인과관계를 밝혀내지는 못한다. 이때 사회과학 연구의 차례가 돌아온다. 사회과학 연구방식은 실험과 분석으로 뚜렷한 인과관계를 알아내는 것에 강점을 가진다. ▲ 차 교수는 융합연구를 원하는 연구자들이 빅데이터에 쉽게 접근할 수 있도록 플랫폼을 공개할 예정이다. 차 교수는 융합연구 방식이 필요한 누구든 플랫폼을 이용할 수 있게 공개할 예정이다. 플랫폼을 구축한 이유이기도 하다. 플랫폼(클릭 시 이동)에서 열람 신청을 하면 사회현상에 대한 빅데이터를 시각적으로 제공받을 수 있다. 차 교수는 플랫폼 개발 외 사회과학과 데이터 과학의 융합을 위한 또 다른 목표가 있다. 그는 “플랫폼이 중간에서 매개해준다고 해도 사회과학 연구자와 데이터 과학 연구자는 서로의 생각을 완벽히 이해할 수 없다”며 한 사람이 두 분야의 지식을 모두 가진 융합인재의 필요성을 말했다. 차 교수는 컴퓨테이셔널사회과학과를 대학원에 신설해 융합연구자를 양성하고자 한다. 차 교수는 “분업형이 아닌 실질적 융합이 필요한 문제가 많이 존재한다”고 덧붙였다. 글/ 김현섭 기자 swiken1@hanyang.ac.kr