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2018-11 23

[인포그래픽][채널H] 한양주간톡톡 11월 3회

< 2018년 11월 3회 한양주간톡톡 > 데스크 : 윤도현 ■ 한양 뉴스 브리핑 [1] 이영무(에너지공학과)·김선정(전기생체공학부) 교수팀, 세계 최대 가전·IT 전시회인 CES 2019에서 혁신상 수상 [2] 홍남기 동문(경제학과), 경제부총리 겸 기획재정부 장관 내정 [3] 서재홍 교수(수학과), 한국연구재단 '올해의 신진 연구자' 선정 [4] 김동립 교수팀(기계공학부) 미국 퍼듀대와 '나노니들 패치' 개발 ■ 행사 정보 안내 [1] 스포츠산업학과, 제5회 ‘더 넥스트 스포츠 어젠다’개최 (11/23, 올림픽체육관) 한주톡의 마지막 주자, 채널H 윤도현입니다. 알아두면 쓸모있는 신박한 정보들을 잡을 수 있는 한양주간톡톡톡 지금 시작합니다. 1. 우리대학 이영무 총장과 김선정 교수 연구진이 각각 개발한 제품이 세계 최대 가전·IT 전시회인 'CES(Consumer Technology Show) 2019'에서 혁신상을 수상했습니다. CES 혁신상은 생활가전 등 30여 개 분야에서 디자인과 기술, 소비자 가치 등을 종합적으로 평가해 수상작을 선정하는데요. 이영무 총장은 농축 질소를 와인과 채소 등이 담긴 보관 용기에 주입해 맛과 품질을 장시간 유지할 수 있는 '가정용 산소·질소 발생기(O2N2)'를 개발해 수상의 영예를 안았습니다. 김선정 교수는 배터리 없이 바다의 파도로 전기를 생산해 GPS 신호 송신이 가능하도록 설계한 '자가발전 구조신호 장치(Self-powered Emergency Signal Device)'로 수상의 쾌거를 이뤘습니다. 2. 우리대학 경제학과를 졸업하고 행정고시 29회로 공직에 입문한 홍남기 동문이 경제부총리 겸 기획재정부 장관으로 내정됐습니다. 홍남기 동문은 기획재정부와 미래창조과학부, 국무조정실장 등 다양한 분야의 공직을 경험하며 정책기획 분야와 조정업무 능력이 탁월하다는 평가를 받았습니다. 그간의 경험을 토대로 혁신성장을 위한 슬기로운 경제정책을 펼쳐가길 기대합니다. 3. 한국연구재단과 세계 최대 학술 출판사인 엘스비어가 함께 선정한 '올해의 신진 연구자' 10인에 서재홍 교수가 뽑혔습니다. 올해의 신진 연구자상은 자연과학과 공학, 생명과학, 인문사회 분야에서 세계적 수준의 연구 경쟁력을 갖춘 신진 연구자 발굴을 위해 시작했는데요. 서재홍 교수는 차세대 공개키 암호시스템 설계 등의 연구를 통해 국제학술논문 31편과 342회의 피인용 실적을 기록해 올해의 신진 연구자로 선정됐습니다. 4. 김동립 교수 연구팀이 미국 퍼듀대 이지환 교수 연구팀과 함께 세포에 효과적인 약물 전달을 할 수 있는 '나노니들(Nanoneedle) 패치'를 개발했습니다. 신약개발과 항암치료에 활용되는 나노니들은 색상이 불투명하고 세포에 정교한 약물 전달이 되지 않아 세포 손상을 일으키는 단점이 있었는데요. 김동립 교수팀은 실리콘 나노니들 집합체를 반유연한 탄성중합체 패치에 집적시키는 연구를 성공해 기존의 문제를 해결했습니다. 세포 단위의 약물 전달과 모니터링이 가능해진 이번 연구결과는 사이언스 어드밴시스(Science Advandces)에 게재됐습니다. 이어서 캠퍼스에서 열리는 행사 소식입니다. 1. 국내외 스포츠 디머스 분야의 리더를 만날 수 있는 제5회 '더 넥스트 스포츠 어젠다'가 23일 올림픽체육관 대강의실에서 열립니다. 디머스는 디자인(Design)과 머천다이징(Merchandising), 스포츠 세일즈(Sports Sales)를 합친 단어로 소비자가 좋아하는 디자인과 상품화 계획, 스토리를 더해 판매하는 걸 뜻하는데요. 이번 행사는 '스포츠 디머스의 새로운 시대'를 주제로 트렌드를 선도중인 전문가 세 명의 강연과 토론을 준비했습니다. 미래 스포츠 산업을 전망할 수 있는 이번 행사에 스포츠 산업 관계자와 취업 준비생들의 많은 참여 바랍니다. 캠퍼스 곳곳에 숨겨진 알찬 정보들이 꽉찬 한양주간톡톡 다음주에 다시 찾아오겠습니다. 지금까지 한주톡의 윤도현입니다.

2018-11 20

[학술]한양대-아모레퍼시픽, 고성능 노화 방지 항산화제 개발

한양대 ERICA캠퍼스는 아모레퍼시픽 기술연구원과 공동 연구를 통해 노화의 원인으로 알려진 활성산소를 효과적으로 제거하는 신개념 유·무기 하이브리드 전자 항산화제를 개발, 특허를 출원했다고 지난 10월 1일 밝혔다. 활성산소는 호흡 과정에 몸으로 들어간 산소가 산화 과정에 이용되면서 생체조직을 공격하고 세포를 손상하는 반응성이 높은 산소 유도체다. 인체에서 산화 작용을 일으켜 노화를 촉진하는 주된 원인으로 알려져 있다. 이 같은 활성산소를 제거하기 위해 화장품에서는 항산화제로 비타민이나 펩타이드류와 같은 유기 소재를 사용해 왔다. 하지만 기존 소재는 빛과 열에 취약하고 주변 환경에 의해 쉽게 항산화 성질을 잃는 단점이 있었다. 한양대 ERICA캠퍼스 김종호 재료화학공학과 교수팀, 김진웅 화학분자공학과 교수팀, 이상욱 화학분자공학과 교수팀은 아모레퍼시픽 기술연구원과 함께 무독성의 항산화 소재를 개발했다. 신소재는 유·무기 하이브리드 전자 항산화제로 다양한 활성 산소에 뛰어난 효과를 보였다. 또 물, 오일, 산성도, 온도, 빛 등 여러 환경 변화에서도 항산화 성능이 안정적으로 지속된다. 아모레퍼시픽 기술연구원은 기존 유기 소재 항산화제의 한계를 극복한 신소재를 활용해 피부에 더욱 효과적인 기능성 제품을 개발할 예정이다.

2018-11 12

[학술]한태희 교수팀, 생체신호 전달 가능한 섬유 개발

▲한태희 교수 한태희 유기나노공학과 교수팀은 생체신호 전달이 가능한 섬유를 개발했다. 한 교수가 개발한 섬유는 신경세포에 달린 신경섬유처럼 화학적 신호를 전달할 수 있어 향후 미래형 의료소재, 고성능 인공지능(AI) 개발에 필요한 차세대 전자소재로 활용 될 것으로 기대된다. 이 같은 신소재를 개발하려는 노력은 과거에도 있었지만 막상 실용화가 가능한 수준의 연구성과를 찾는 건 쉽지 않았다. 주로 극도로 미세한 크기의 ‘나노입자’를 활용해 특수한 구조체를 만드는 방법이 자주 쓰였지만 내부구조가 균일하지 않고, 화학물질의 물질전달 통로가 가지런히 정렬되지 않아 화학신호를 원하는 방향으로 빠르고 정확하게 전달하기 어려웠다. 한 교수팀은 이 문제를 해결해 칼슘이온·신경전달물질 등의 화학물질을 선택적으로 전달할 수 있다. 연구진은 용액에 분산된 나노입자를 한 방향으로 빠르게 흘려 나노입자의 방향성을 유도했다. 그와 동시에 입자들을 빠르게 응집시켜 신호전달통로가 가지런히 정렬된 섬유를 개발했다. ▲기존 섬유(오른쪽)의 내부 구조는 무질서한 반면, 새로 개발된 화학적 신호전달 섬유의 내부 구조는 나노입자들이 섬유의 축 방향으로 가지런히 놓여 있어 빠르고 정확한 화학물질의 전달이 가능하다. 연구진은 “머리카락보다 얇지만 유연한 이 섬유는 신호전달통로를 통해 다양한 화학적 신호를 전달할 수 있어, 단순한 전기신호(0과 1)만을 전달하는 구리선에 비해 효율적인 정보 전달이 가능하다는 장점을 가진다”고 말했다. 이번 연구 (논문명: Dynamic Assembly of Liquid Crystalline Graphene Oxide Gel Fibers for Ion Transport, 제1저자 박헌 연구원)는 한양대를 주축으로 미국 노스웨스턴대(지아싱 황 교수)와 단국대(이원준 교수)가 함께 진행했다. 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 세계적 권위지인 「Science Advances」 11월 2일 온라인 판에 게재됐다. 미래창조과학부가 시행하는 중견연구자 지원사업, 차세대 공학연구자 육성사업, 나노·소재 원천소재개발사업이 이번 연구를 지원했다.

2018-10 17

[학술]장동표 교수팀, 실시간 뇌 속 도파민 농도 측정기술 개발

▲장동표 교수 장동표 의생명공학전문대학원 교수팀이 최근 전기화학기법을 이용해 실시간 뇌 신경전달물질 농도 측정 기술을 개발했다. 이로써 파킨슨병이나 조현병 환자의 도파민 농도를 실시간으로 측정할 수 있게 됐다. 도파민은 뇌신경 세포의 흥분을 전달하는 역할을 한다. 뇌 질환의 근본 원인을 규명하고 이해하는 데 있어 도파민은 중요한 지표이다. 파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민 양은 감소돼 있고, 정신분열증으로 알려진 조현병 환자는 도파민이 과다하다고 알려져 있다. 과거에는 미세투석법, 전류법, 고속스캔순환전압전류법 등을 이용해 뇌 신경전달물질을 측정해왔다. 그러나 이 방법은 시시각각 변하는 도파민의 농도를 실시간 측정하는 데 한계가 있었다. 장 교수팀은 도파민 농도의 실시간 측정을 위해 다중사각전압 형태의 새로운 전기화학법을 개발하고, 신경전달물질의 전기화학적 특성을 실시간 영상으로 구현될 수 있게 제작했다. ▲(그림1) 다중 사각파형 전압을 이용해 얻어진 반응 전류 패턴의 이미징 특정한 파형을 갖는 전압을 가해주면 물질이 산화환원반응을 일으켜 전류가 발생하는데, 이를 측정하고 분석하는 원리이다. 도파민의 반응 특성을 이차원 영상으로 구현함으로써, 도파민과 화학 구조가 비슷한 다른 신경전달물질과의 구분을 명확하게 할 수 있다. 특히 산화환원반응을 극대화해 생체 뇌에서 농도 0.17nM(나노몰)의 미소량의 도파민을 10초 간격으로 측정할 수 있게 됐다. ▲(그림2) 실험동물에서의 생체 내 도파민 농도의 측정 장동표 교수는 “이 연구는 뇌의 신경전달물질 기저농도의 실시간 측정을 위해 개발한 것이다”라며 “뇌과학 연구 뿐만 아니라 뇌질환 환자의 치료 시스템에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업의 지원으로 수행됐다. 전기화학 분야 저명한 국제학술지 바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics) 8월 20일자 논문으로 게재됐다.

2018-08 22

[학술]장재영 교수, 빛으로 구동하는 메모리를 위한 퀀텀닷 개발

▲장재영 교수 장재영 에너지공학과 교수팀이 빛으로 구동하는 메모리 구현을 위해 표면이 가공된 퀀텀닷(Quantum Dot) 나노재료를 개발했다. 플래시 메모리로 대표되는 정보저장소자는 스마트폰, USB 드라이브 등 대부분의 모바일 IT 기기에 사용되는 필수 소자로 지금까지는 높은 전압을 사용해 메모리를 구동했다. 이번 연구는 기존의 빛을 이용해 이미지 정보를 저장하는 플래시 메모리 구현에 이어 저장된 정보를 효과적으로 제거할 수 있는 메모리 소자를 구현하고, 빛에 의한 정보 제거 속도를 획기적으로 개선할 수 있는 방법을 제시했다. 기존에도 빛을 이용해 정보를 제거하는 플래시 메모리 연구가 있었지만 강한 빛과 긴 노출시간이 필요하다는 한계가 있었다. 따라서 약한 세기의 가시광선 영역대의 빛으로도 빠르게 정보를 제거할 수 있는 새로운 플래시 메모리 기술의 필요성이 제기됐다. 장 교수팀은 퀀텀닷으로 구성된 부동 게이트 삽입층(Floating Gate Layer)을 도입, 퀀텀닷의 표면을 효과적으로 가공해 ‘광 유발 회복’효과를 극대화한 유/무기 트랜지스터 기반 메모리 소자를 제작했다. 특히 불소화 화합물로 표면 개질된 퀀텀닷을 사용해 제작한 메모리 소자는 1mW/cm2 세기 미만의 빛으로도 저장된 정보를 빠르게 제거하면서도 안정적으로 구동됐다. 이번 연구는 최근 차세대 반도체 디스플레이 재료로 각광받고 있는 퀀텀닷이 플래시 메모리의 핵심소재로 응용 가능함을 확인하고, 효과적인 표면가공을 통해 메모리 성능을 획기적으로 향상시켰다는데 의미가 있다. 장재영 교수는 “이번에 개발한 퀀텀닷을 활용한 플래시 메모리는 비휘발성이면서 빛의 노출에 따라 빠르게 정보의 제거가 가능하다는 점에서 향후 퀀텀닷과 같은 나노재료를 이용해 차세대 웨어러블 전자제품 등의 저장 소자로 널리 활용될 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 밝혔다. ▲장재영 교수팀이 개발한 퀀텀닷 나노재료 기반 플래시 메모리 구조 이번 연구결과는 (논문명 : Surface Modification of CdSe Quantum-Dot Floating Gates for Advancing Light-Erasable Organic Field-Effect Transistor Memories) 나노과학 분야 세계적인 권위지 'ACS Nano'에 게재됐다. 이번 연구는 박찬언 포항공대(POSTECH) 교수팀과 함께 진행됐고 교육부의 재원(기본연구지원사업-SGER)으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

2018-07 20

[학술]장준혁 교수, 현대차와 ‘소리로 車 진단하는 AI’ 선보여

▲장준혁 교수 장준혁 융합전자공학부 교수팀과 현대자동차가 세계 완성차업계 최초로 인공지능(AI)과 딥러닝을 이용해 소음으로 차량의 고장 여부를 판별하고 진단까지 내리는 기술을 공동 개발했다. 동아일보 7월 20일 자 기사에 따르면, 장 교수팀과 현대차는 가장 많이 쓰이는 ‘가솔린엔진’을 목표로 정하고 총 830개의 소리 샘플을 수집했다고 전했다. 수집된 소리를 부품과 고장 유형에 따라 18개 유형, 44개 세부유형으로 분류한 뒤 소리를 AI가 인식할 수 있도록 0.2초 단위로 짧게 잘라 ‘시간-주파수’ 기준으로 특징을 분석했다. 또, 수집된 소리(문제)와 그에 상응하는 고장 원인(답)을 AI에 반복 학습하는 방법으로 시스템을 구축했다. 예를 들어, 고장 난 자동차에서 사람은 알아차릴 수 없을 정도로 미세한 이상 소음이 나면 AI는 소리를 듣고 원인을 분석하고 축적된 빅 데이터로 원인을 판독한다. 사람이었다면 엔진을 뜯어보고 짧게는 몇 시간, 길게는 며칠 걸렸을 과정이지만 AI는 불과 수초 내 정확하게 원인을 파악하는 기술이다. 해당 기술은 이르면 내년 전국 현대차 수리센터에 적용할 예정이다. 현대차 연구개발본부 엔진NVH리서치랩 연구원들은 소음으로 차를 진단하는 아이디어를 떠올린 뒤 간단한 음향 샘플을 만들어 음성 및 소리 분야에서 국내 최고 권위자인 장준혁 교수를 찾아갔다고 전했다. 장 교수와 함께 논의한 결과 충분히 가능성이 있다고 판단해 공동 연구개발에 착수했다고 밝혔다. 연구팀은 “이번에 개발한 AI기술에 소리뿐만 아니라 진동, 온도 등 다른 요소를 결합해 정확도를 높이고 차뿐만 아니라 기계로 된 모든 것에 적용할 수도 있다”며 향후 더 진보된 형태의 서비스와 다른 산업 분야로의 전파도 가능하다고 덧붙였다. ▶ 동아일보 기사 바로가기 (클릭)

2018-06 25

[학술]최효성 교수팀, 교효율 발광소자 위한 정공수송층 개발

▲최효성 교수 최효성 화학과 교수팀이 최근 차세대 디스플레이로 떠오르고 있는 페로브스카이트 발광소자(PeLED)의 성능을 종전 대비 4배 이상 향상시킬 수 있는 새로운 정공수송층(hole transport layer)을 개발했다. 이번 연구결과는 한국연구재단 신진연구자지원사업의 지원을 받아 부경대 이보람 교수팀, 영국 케임브리지대 Richard H. Friend 교수팀, 미국 캘리포니아대학 산타바바라 Guillermo C. Bazan 교수팀, UNIST 송명훈 교수팀과 함께 연구를 진행했다. 머니투데이 기사에 따르면, 최 교수팀이 개발한 정공수송층은 중성의 고분자 전해질 물질을 사용함으로써 PeLED 소자의 외부양자효율(소자 외부로 나오는 빛에너지의 비율)을 종전 전도성 고분자 대비 4배 이상인 5.66%로 끌어올리고, 소자의 안정성도 향상시키는 결과를 얻었다. 또, PeLED에 대한 광학적·표면적 분석을 진행해 여기자 손실(exciton quenching)에 대한 메커니즘도 규명해 제시했다. 한편, 이번 연구결과를 담은 논문 'Conjugated Polyelectrolytes as Efficient Hole Transport Layers in Perovskite Light-Emitting Diodes'는 나노재료 분야의 권위지인 ACS Nano(IF=13.942)에 게재됐다.

2018-06 11

[학술]방진호 교수, 리튬이온 이차전지 전극소재 합성기술 개발

▲방진호 교수 방진호 바이오나노학과 교수가 새로운 개념의 리튬이온 이차전지의 전극소재 합성기술을 개발했다. 새로운 합성법은 벌크 산화물에 순차적으로 열(熱)을 가해 나노구조 산화물로 변환시키는 ‘하향식 나노구조화’ 원천기술이다. 전극소재를 만드는 비용이 기존보다 저렴해 중·대형 이차전지의 상용화에 기여할 수 있다고 평가받는다. 리튬이온 이차전지는 소형시장(전자기기용)에서 중·대형시장(에너지저장장치(ESS), 전기자동차(EV))으로 점차 응용범위를 넓히고 있다. 중·대형 이차전지는 현재 ‘전극소재 용량 증대를 위한 소재개발’과 ‘전극소재 대량 생산 시 경제성 확보’라는 기술적 난제를 가지고 있다. 즉 기존 습식 공정에 기반한 ‘상향식 나노구조화’ 합성법은 고용량 전극소재를 만들 수 있으나 공정이 복잡해 생산 비용이 비교적 높다는 단점이 있었다. 이러한 한계를 극복하기 위해 방 교수는 ‘하향식 나노구조화’ 합성법을 개발, 간단한 공정과 저렴한 재료로 고용량의 전극소재를 만드는데 성공했다. 순차적 산소-질소 교환반응(Sequential Oxygen-Nitrogen Exchange Reaction, SONE reaction)으로 명명된 새로운 합성법은 저렴한 가격에 대량으로 구매할 수 있는 벌크 산화물을 순차적으로 나노구조 산화물로 변환시키는 소재공정이다. 이번 공정을 통해 나노구조화된 산화물 소재를 리튬이온 이차전지의 전극소재로 적용한 결과 벌크 산화물로 구성된 단위전지보다 2~4배의 성능 향상을 이끌어 낼 수 있었다. 방 교수는 이번 연구를 통해 전통적인 고체화학 이론을 벗어난 새로운 열처리 효과를 발견하고 독창적인 소재 합성법을 제안했다. 또한 리튬이온 이차전지 제조공정에 나노구조의 전극소재 사용을 현실화 할 수 있는 기술적 돌파구를 마련했다. 방 교수의 연구는 향후 중·대형급 리튬이온 이차전지 기반 에너지 저장시스템 개발과 전기자동차용 전지개발에 기여할 것으로 기대된다. 이번 연구는 삼성전자 미래기술육성센터 지원 사업으로 수행됐으며, 연구결과는 나노기술분야 국제학술지 「Small」 에 지난 5월 게재됐다.

2018-05 21

[학술]고민재 교수, 태양전지 전극용(用) 신소재 개발

▲고민재 교수 고민재 화학공학과 교수가 나노구조의 코발트 질화물(窒化物)을 차세대 태양전지의 전극에 적용시키는 방법을 개발했다. 코발트 질화물은 태양전지 전극으로 사용되는 기존 소재들에 비해 저렴해 태양전지의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. 유·무기 화합물을 이용한 염료감응 태양전지와 페로브스카이트 태양전지는 기존에 사용해 오던 실리콘·박막형 태양전지에 비해 상대적으로 저렴해 차세대 에너지원으로 주목받고 있다. 하지만 이러한 태양전지들에도 일부 값비싼 물질이 사용되고 있기 때문에 상용화를 위해서는 이를 대체할 신소재의 개발이 필수적이다. 염료감응 태양전지는 상대전극에 고가의 백금 촉매가 들어간다는 점이, 페로브스카이트 태양전지는 정공수송층으로 사용되는 고분자 물질이 금이나 백금 이상으로 비싸거나 산성을 띠어 전지의 성능을 떨어뜨린다는 점이 큰 걸림돌이었다. 이를 대체하기 위해 다양한 탄화물, 질화물, 황화물들이 개발됐지만 합성 시 독성가스를 이용한 고온 열처리 과정이 필요해 제조공정의 경제성이 떨어지고 환경문제를 야기한다는 단점이 있었다. ▲코발트 질화물 나노필름을 상대전극으로 사용한 염료감응 태양전지의 모식도 (좌) 및 이를 구부러지는 염료감응 태양전지로 확장하여 적용한 모습 (우) 이번 연구의 핵심은 염료감응 및 페로브스카이트 태양전지에 사용되는 고가의 물질들 대체하면서도 높은 성능을 유지할 수 있는 코발트 질화물 전극을 개발하고, 이를 상온의 친환경 공정을 통해 제조할 수 있도록 한 점이다. 고 교수는 이번 연구에서 개발한 코발트 질화물을 염료감응 태양전지의 상대전극에, 페로브스카이트 태양전지의 정공수송층에 사용했다. 그 결과 염료감응 태양전지의 경우, 에너지 변환 효율이 백금을 사용한 경우와 유사하게(약 97%) 유지되는 것을 확인했다. 또한 페로브스카이트 태양전지의 경우, 질화물을 정공수송층으로 사용할 수 있다는 것을 세계 최초로 선보였을 뿐만 아니라 15%의 높은 에너지 변환 효율을 얻는 데 성공했다. 또한 플라스틱 소재 기판을 이용한 코발트 질화물 전극을 제조해 휘어지는 태양전지에 적용함으로써 상온 공정의 장점을 입증했고, 향후 웨어러블 디바이스(wearable device) 적용 가능성을 제시했다. ▲코발트 질화물 나노필름을 휘거나 구부릴 수 있는 페로브스카이트 태양전지의 정공수송층으로 사용한 모습(좌) 및 이로부터 얻어진 전류-전압 곡선(우) 고 교수는 “이번 연구를 통해 기존 무기화합물 기반의 전극 제조과정을 개선할 수 있을 것으로 예상한다”며 “또한 질화물을 페로브스카이트 태양전지의 정공수송층으로 적용할 수 있다는 것을 세계 최초로 보여줌으로써 태양전지 전극재료 개발의 지평을 넓힐 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 미래창조과학부와 IBS 기초과학연구원 지원을 받아 성영은 서울대 교수, 최만수 서울대 교수, 호서대 김재엽 교수 연구팀과 함께 진행됐다. 연구결과는(논문명 : Room-temperature vapor deposition of cobalt nitride nanofilms for mesoscopic and perovskite solar cells) 세계적인 학술지 「Advanced Energy Materials」 5월 4일자 앞표지 논문으로 게재됐다.

2018-04 24

[학술]한양대 첨단방사선공학연구실, 한국인 표준 팬텀 개발

▲한양대 첨단방사선공학연구실 연구팀 한양대 첨단방사선공학연구실(HUREL, Hanyang University Radiation Engineering Laboratory)이 최근 한국인 표준 팬텀 개발에 성공해 비상 피폭 상황에 대한 선량계수 산출과 사고 선량 재구성 기술 개발의 발판을 마련했다. 이번에 개발한 한국인 표준 팬텀은 세계 최고 수준으로, 방사선 방호 분야의 핵심 기술인 메시형 국제방사선방호위원회(ICRP) 국제 표준 팬텀과 동급이다. ICRP 국제 표준 팬텀은 정확한 선량 산출이 가능하고 체형·자세 변형이 용이하다는 장점이 있지만 한국인과 같은 아시아인에 대한 선량 산출에는 적절하지 않다는 지적이 있었다. 한양대 첨단방사선공학연구실이 개발한 한국인 표준 팬텀은 고해상도 연속절단면 컬러해부영상자료와 한국인 30대 표준 골격을 바탕으로 제작돼 한국인의 해부학적 특징을 정밀하게 표현했다. 전자신문 4월 17일 기사에 따르면, 김찬형 원자력공학과 교수(첨단방사선공학연구실 책임교수)는 “한국인 표준 팬텀은 방사선 방호 분야 뿐만 아니라 방사선 치료, 핵의학 영상 등 다양한 분야의 연구 수행도 가능하다”며 “전파와 인체의 상호작용, 자동차 충격 전산모사, 가상공간 수술 등 비방사선 분야에도 활용될 수 있다”고 말했다고 전했다.

2018-04 02

[학술]김지은 교수, 알약 성분 식별기기 개발

▲김지은 교수 김지은 기술경영학과 교수팀이 최근 간단하게 알약의 정보를 파악할 수 있는 알약 식별기기 OPILL을 개발했다. 김 교수팀이 개발한 OPILL은 이미지 기반 알약 식별기기로 알약을 통에 넣으면 빛을 통해 약의 상세정보를 알려주는 장치다. 약에 관한 전문지식이 부족한 일반인들의 의약품 오복용을 막고, 복용방법들에 대한 자세한 정보를 알 수 있다. 향후 보건소와 약국에 비치할 경우 폐의약품 회수 과정에서 효율적인 분리를 할 수 있으며, 안전하게 관리된 불용(不用)의약품의 인도적 재분배를 유도할 것이라는 점에서 그 의미가 있다. OPILL은 현재 설계에 관한 특허를 출원한 상태다. OPILL은 디자인적인 측면에서도 인정을 받았다. 최근 독일에서 열린 ‘iF 디자인어워드 2018’ 의약제품 부문에서 수상했다. iF 디자인어워드는 세계적으로 유명하고 공신력 있는 디자인 상 중 하나로 평가되며 iF 로고는 우수한 디자인을 보증하는 상징으로 통용된다. 김 교수는 “이번 연구로 인해 안전한 의약품복용과 저개발 국가에 필수의약품을 인도적 차원에서 재분배할 수 있는 사회혁신 모델을 제시했다”고 말했다. ▲알약 정보를 식별할 수 있는 OPILL(오필)

2018-03 20

[학술]고민재 교수팀 ‘태양전지·태양광 물분해 효율 향상’ 양자점 흡착 신기술 개발

▲고민재 교수 고민재 화학공학과 교수팀이 최근 황화납·황화카드뮴 양자점 흡착 신기술을 개발, 태양전지 및 태양광 물 분해에 의한 수소생산 효율을 크게 향상하는 데 성공했다. 이번 연구는 호서대 김재엽 교수 연구팀 및 UNIST 이재성 교수 연구팀과 공동으로 진행했다. 양자점은 수 나노미터(nm, 10억분의 1m) 크기를 지니는 미세한 반도체 입자로 높은 흡광 계수를 지닌다. 크기에 따라 광학특성 조절이 가능한 장점이 있어 디스플레이, 태양광 에너지 변환 등에 응용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 연합뉴스 기사에 따르면, 양자점을 태양광 에너지 변환 소자에 응용하기 위해서는 일반적으로 다공성의 금속산화물 전극 표면에 흡착시킨다. 연구팀은 황화카드뮴 양자점 흡착 과정에서 망간을 도핑하면 광학 특성의 향상과 함께 양자점 흡착량이 크게 증가하는 것을 밝혀냈다고 전했다. 또, 연구팀은 이번 연구를 통해 금속산화물 전극을 염기성 용액으로 전처리하면 황화납 양자점 흡착량이 증가한다는 사실도 확인했다고. 이 기술을 적용해 제작한 광전극을 양자점 감응 태양전지에 적용했을 때 광변환 효율이 기존 대비 33%가량 증가한 것으로 나타났다고 전했다. 그뿐만 아니라, 태양광 물 분해에 의한 수소 생산에 적용 시 세계 최고 수준인 22.1밀리암페어 광전류 값을 기록했다고 밝혔다. 한편, 이번 연구 결과는 세계적인 학술저널인 ‘어플라이드 카탈리시스 B : 환경’ 온라인판에 'Highly loaded PbS/Mn-doped CdS quantum dots for dual application in solar-to-electrical and solar-to-chemical energy conversion'이라는 제목으로 게재됐다.