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신소재공학과 박준식 교수, 초고온 코팅 기술 개발

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□ 우리 대학은 신소재공학과 박준식 교수가 최근 초고온 하이엔트로피 소재의 내산화 내삭마 코팅기술을 개발했다고 4일 밝혔다.○ 전 세계적으로 초고온 소재는 전투기와 미사일의 엔진 소재 뿐 아니라 우주산업의 발사체 분야에서 지속적으로 연구되고 있는 분야이다.○ 특히 엔진 소재 분야는 소재의 선정이 엔진의 온도, 즉 발사체의 속도와 연료효율성 등에 매우 중요한 문제이기 때문에 미국과 일본, 유럽 등에서 꾸준히 개발되는 주제이다.○ 선진국에서는 기존 발사체의 엔진 등에 사용되던 초내열합금 보다 높은 온도의 금속 소재를 찾고자 노력해 왔고, 고온용 합금으로 융점이 2500도 이상인 Mo 혹은 Nb 기지의 소재를 후보군으로 찾았으나, 최근 고융점의 내화 금속(Refractory metals)을 다량으로 균등 첨가하는 하이엔트로피 합금(High entropy alloy)이 개발되어 이 소재를 고온용 소재로 사용하고자 하는 시도가 늘고 있다.○ 하지만, 이러한 고온용 합금은 내산화성이 매우 낮아 400~800도 이상의 온도에서 대기 중에 노출되면, 산화되어 산화물이 승화되는 특성이 나타나므로 원래 부품의 형상을 유지할 수 없고 부품이 소실되거나 손실 변형되는 치명적인 단점이 있다.□ 박준식 교수는 그동안 고온소재의 개발과 더불어 고온에서 사용할 수 있는 코팅을 개발해 왔는데 고온에서 사용할 수 있는 고융점의 집합체인 AlMo0.5NbTa0.5TiZr 하이엔트로피 합금을 모재로 선정하여 이를 고온에서 사용할 수 있도록 확산코팅으로 silicide 내산화 내삭마 코팅을 진행했고, 코팅모델과 더불어 1300도에서도 우수한 내산화성을 갖는 확산 코팅층을 개발하여 이를 인정받았다.○ 이번 연구에는 황철홍, 오정석 대학원생, 키란신대 연구교수, 그리고 같은 학과의 정중희, 이상엽 교수가 함께 참여해 계면 디자인과 분석을 수행했다.○ 박 교수의 이번 연구결과를 통해 고온에서 안정적인 코팅층을 유지할 수 있는 고온소재 설계와 고온부품의 설계에 응용될 수 있을 것으로 기대되며, 본 연구는 소재분야 상위수준의 논문인 SCI급 국제학술지 Corrosion Science에 논문으로 출판됐다.
등록일2023-05-04 10:30:46

신소재공학과 홍유택 학생, 2023 한국세라믹학회 우수 논문상 수상

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□ 우리 대학은 신소재공학과 고체산화물에너지디바이스 연구실의 홍유택 학부생이 2023 한국세라믹학회 춘계학술대회에서 발표한 2건의 연구가 모두 우수 논문상에 선정됐다고 3일 밝혔다.○ 홍유택 학생은 먼저 Microstructure analysis and mechanical properties of high-performance films for oxide-based lithium super ion conductors를 발표하여 양송 포스터상-우수상에 선정됐다.○ 본 연구를 통해 가넷구조의 전고체전지 전해질의 테이프 캐스팅(tape casting)에 따른 미세구조 특성과 기계적인 강도에 대한 관련성을 밝혔다.○ 또, Effect of calcination temperature on ionic conductivity of all-solid-state battery electrolytes를 발표하여 KCerS 우수포스터상에 선정됐는데, 이 연구는 하소 온도를 통해 전고체전지의 리튬 이온전도도를 향상시킬 수 있는 연구결과로 요약할 수 있다.○ 세라믹 기반의 고체산화물 연료전지 및 전고체전지의 합성/전기화학 특성 분석을 연구하고 있는 우리 대학 신소재공학과 김정현 교수는 홍유택 학생 스스로 연구에 대한 끊임없는 의문을 갖고 매진해 구체적인 실험 결과로 밝혀낸 성과로, 최근 발생하고 있는 리튬이온 배터리의 폭발문제를 해결할 수 있는 핵심 연구이며, 이를 기반으로 간과되어 왔던 전고체전지 전해질 물질의 공정상의 이슈를 해결 할 수 있는 중요한 연구결과이다라고 밝혔다.○ 홍유택 학생은 매주 진행하는 그룹미팅의 자유로운 발표와 교수님의 관심으로 좋은 결과를 얻을 수 있었다며, 향후 대학원에 진학해 더 우수하고 안정적인 특성을 보이는 전고체전지 전해질의 개발에 집중하고 싶다고 포부를 밝혔다.□ 한편, 우리 대학 고체산화물에너지디바이스 연구실은 지난해에도 한국세라믹학회 춘계학술대회에서 연구생 전원이 우수 논문상을 수상하는 쾌거를 이뤘으며, 이번 수상은 한국연구재단(과기정통부)에서 지원하는 나노 및 소재 기술개발사업(미래기술연구실)의 고성능 전고체전지 구현을 위한 산화물계 리튬 초이온전도체용 고성능 필름 제조에 관한 연구 결과이다.
등록일2023-05-03 10:19:37

설비공학과, 대한건축학회 대전∙세종∙충남지회 경진대회 최우수상 등 다수 수상

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□ 우리 대학은 설비공학과 학부생들이 지난 14일 대한건축학회 대전․세종․충남지회가 주최한 2023년 건축환경설비 경진대회에서 지속 가능한 미래 도시․건축 부문 최우수상과 우수상, 장려상을 다수 수상하며 우수한 성과를 거뒀다고 밝혔다.○ 우리나라의 유일한 종합건축연구단체인 대한건축학회는 건축의 진보 및 기술 혁신을 위해 1945년 설립됐으며, 지역 내 건축 관련 전공 대학생들의 건축환경설비에 대한 관심 확대를 위해 이번 경진대회를 개최했다.○ 이번 대회에서 우리 대학 설비공학과 RLNG 가스설비 중 공기식 기화장치에 열전소자를 부착하여 전력을 생산하는 에너지 하베스팅을 주제로 최우수상을 수상했다.○ 이 기술은 열전소자의 제벡효과(Seebeck effect) 원리를 이용한다. 약 -162℃의 LNG 가스를 사용하기 위해서는 기화과정을 거치게 되는데, 공기식 기화장치에 열전소자를 부착하여 내외부의 큰 온도차를 이용하면 많은 전력을 생산할 수 있을 것이라는 새로운 탄소절감 방안 아이디어이다.○ 또, 우리 대학 학생들은 △신박한설비 팀(신승익․박찬현) △탁구공 팀(김성규․이상건․정의종) △NZ세대 팀(김준현․성기준․변상우) △설비플렉스 팀(이수민․곽지호․김지겸)이 우수상을 받았다.○ 이외에도 △CONTINUE 팀(박성현․안동현․유경록) △설퀴즈 팀(임동준․이성학․김태윤) △MINI탄소 팀(정영현․유건희․김창희) △뚝딱뚝딱 팀(김현빈․김가빈․민병준) △독사같은설비인들 팀(맹경덕․서도현․박세웅)이 장려상을 수상했다.□ 설비공학과 학과장 박병용 교수는 본 경진대회의 취지는 건물의 탄소절감을 위한 건축환경설비 관련 기술 제안 또는 거주자의 행동학적 행위를 통한 탄소배출량 절감 방안을 제시할 수 있는 설비인의 양성이며, 팀을 이루어 건축환경설비에 대해 함께 고찰하며 유의미한 결과물을 만들어 낸 학생들의 노력에 큰 박수를 보낸다고 전했다.
등록일2023-04-17 16:17:18

김석균 교수 연구팀, 계측제어 분야 국제학술지 우수 논문 게재

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□ 우리 대학은 창의융합학과 김석균 교수 연구팀이 지능형 서보모터 속도 동기화 제어기술을 개발하여 미국 전기기술연합회(IEEE)가 출간하는 학술지 IEEE Transactions on Industrial Electronics에 논문을 게재했다고 밝혔다.○ 이번 연구의 주요 특징은 전류 센서를 가속도 추정 알고리즘으로 대체하고, 피드백 루프 지능화 기술을 탑재한 능동형 영-극점 상쇄 속도 동기화 제어기술 개발이다.○ 서보모터를 구동시키는데 필요한 전류 센서는 외란에 민감하고 가격이 비싸며 소프트웨어 설정 과정에 인력과 시간이 많이 소모된다는 단점이 있고, 저렴한 센서로 대체 시 측정 정밀도 하락으로 제어 성능이 나빠진다.○ 센서에는 서보모터 운동 방정식을 활용한 전류 추정 기술(Luenberger Observer)이 존재하며 산업계에서도 도입되고 있으나 이상적인 성능 보장을 위해 이득 데이터베이스와 검색 과정이 필요하며, 이는 많은 인력과 시간 그리고 프로세서에 많은 연산량을 요구한다.○ 김 교수 연구팀은 가속도가 전류량을 대체가능 하다는 사실에 기반하여 가상 입력에 대한 영-극점 상쇄형 가속도 추정 기술을 고안해 냈으며, 이 기술은 운동 방정식 의존성을 제거하고 이득 데이터베이스 없이 균일한 추정 성능을 보장하는 점을 실험을 통해 검증했다.□ 또한, 고성능 속도 동기화 성능 보장을 위해 높은 폐쇄루프 이득이 필요하지만 상대 안정도를 떨어뜨리는 단점을 해결하기 위해 연구팀은 단순한 1차 미분 방정식을 풀어 폐쇄루프 이득을 가변하는 지능형 기술을 개발했으며, 이는 고성능 보장과 상대 안정도 유지를 모두 가능하게 했다.○ 그리고, 능동 댐핑 기술을 도입하고 내부 가속도 폐쇄루프 이득 구조를 비선형화하여 영-극점 상쇄를 유발해 불필요한 오버/언더슈트 현상을 제거하는 동시에 원하는 고성능을 보장하면서 성능 튜닝과정 복잡도를 낮췄다.□ 김 교수 연구팀은 이번 연구를 위해 NI社 myRIO1900 프로세서와 Quenser社 Qube-servo2 모터 3세트를 활용하여 속도 동기화 실험을 위한 하드웨어를 구축했고, LabVIEW와 MATLAB을 사용하여 개발한 제어 및 추정 기술을 구현한 실험을 통해 기존 기술들과의 비교 성능 우위를 검증했다.○ 이번 연구는 과학기술정보통신부 개인기초연구사업과 교육부 중점연구소사업의 지원을 받았고, 고려대학교 연구그룹과의 협업을 통해 이룬 결과로 향후 이를 확장하여 한밭대학교 창의융합학과의 우수한 학석사 R&D 인력 배출에도 기여할 것으로 기대된다.
등록일2023-04-10 13:56:35

김지원·김하영 씨, 여대학원생 공학연구팀제 심화과정 지원사업 선정

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□ 우리 대학은 화학생명공학과 윤창민 교수 연구팀의 김지원, 김하영 대학원생이 각각 한국여성과학기술인육성재단(WISET)에서 지원하는 2023년 여대학원생 공학연구팀제 지원사업 심화과정 연구책임자로 선정됐다고 3일 밝혔다.○ 이 사업은 이공분야 여성 대학원생이 연구책임자로서 이공계 대학생(3명)과 연구팀을 구성하여 4월부터 10월까지 약 7개월간 지원과제를 수행하며, 김지원 씨와 김하영 씨가 선정된 심화과정의 경우 팀당 최대 800만원의 연구비를 지원 받는다.○ 김지원 씨는 연구 기간 동안 근적외선 라이다 센서에 인식되는 어두운 색 소재의 개발을 연구 주제로 하여, 인간의 눈에는 어두운 색으로 보이지만 자율주행차량용 라이다 센서의 근적외선 매개체를 효과적으로 반사할 수 있는 소재의 개발 연구를 진행한다.○ 또, 김하영 씨는 전기차의 전비와 배터리 냉각 효과를 향상시킬 수 있는 고기능성 나노첨가제의 개발을 연구 주제로, 열전도율 향상을 위한 그래핀과 탄소섬유를 제조하고, 감속기의 세정효과 및 출력 향상을 위한 실리카 나노소재를 혼합한 뒤 전기차용 윤활유에 첨가하여 모터의 내구성과 전비를 향상시키는 연구를 수행한다.□ 김지원 씨는 본 연구과제의 성공적 수행을 통해 자율주행 기능의 사고 발생률을 낮출 수 있는 소재를 개발할 수 있길 기대한다고 했으며, 김하영 씨는 전기차의 모터 감속기용 오일 및 배터리 냉각 윤활유에 동시에 적용 가능한 공용첨가제를 제조하여 상업화까지 진전시키고 싶다고 포부를 밝혔다.□ 이들을 지도하는 우리 대학 윤창민 교수는 학생들의 연구에 대한 열정이 연구과제 선정까지 이어질 수 있었고, 연구책임자로서 과제 수행을 통해 미래의 여성과학자로 성장할 수 있는 밑거름이 되기를 희망한다고 말했다.
등록일2023-04-03 14:22:05

한밭대-KAIST 공동연구팀, 제29회 삼성휴먼테크논문대상 금상

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□ 우리 대학은 신소재공학과 애비 스탠리 박사과정생(지도교수 오민욱)이 KAIST 신소재공학과 장한휘 박사과정생(지도교수 정연식)과의 공동연구를 통해 최근 삼성전자가 주최한 제29회 삼성휴먼테크논문대상에서 금상을 수상했다고 7일 밝혔다.○ 장한휘(주저자), 애비 스탠리(공저자) 대학원생의 이번 논문 제목은 꼬인 결정립 구조를 가지는 텔루륨 결정의 높은 열전 성능으로, 텔루륨 결정이 특이한 미세구조로 인해 전기와 열의 흐름을 분리하여 높은 열전 변환 효율을 보인다는 점을 밝혀 에너지&환경(Energy&Environment) 부문에서 금상을 받았다.○ 삼성휴먼테크논문대상은 과학기술 분야의 우수한 인력을 발굴․육성하고 글로벌 환경 속에서 세계 최고의 경쟁력과 기술력 확보에 목적을 두고 1994년 삼성전자가 제정한 논문상으로, 이번 대회에는 대학과 고교 부문에서 총 118편의 논문이 선정됐다.
등록일2023-03-07 15:26:19

전자공학과 지영우 교수, ISSCC 우수논문상 수상

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□ 우리 대학 전자공학과 지영우 교수가 국제고체회로학회 학술대회(International Solid-State Circuits Conference, ISSCC)에서 우수논문상(Jan Van Vessem Award for Outstanding European Paper)을 수상했다고 2일 밝혔다.○ ISSCC는 1954년 처음 개최된 이래 올해로 70주년을 맞이한 회로 분야 최고 국제학술대회로, 국제전기전자공학회(IEEE) 반도체 회로 분야 학회 중 가장 높은 권위와 큰 규모를 자랑하며 반도체 설계 분야의 올림픽으로 불린다.○ 지영우 교수는 2022년 발표한 -40C부터 125C의 온도 범위에서 7.93ppm/C의 온도 의존성과 3.3pJ/Hz의 에너지 효율을 갖는 2차 온도 보상 온칩 R-RC 주파수 생성기(A Second-Order Temperature-Compensated On-Chip R-RC Oscillator Achieving 7.93ppm/C and 3.3pJ/Hz in -40C to 125C Temperature Range)란 논문이 그 우수성을 인정받았다.○ 이 연구는 높은 에너지 효율을 가지며 넓은 온도 범위에서 온도와 무관한 일정한 주파수를 만들어주는 회로에 관련된 것으로, 최초로 제안한 R-RC 구조 및 R-RC 시정수 획득 회로가 핵심이며, 기존 연구 대비 온도 의존성을 90% 이상 낮추거나 동작 온도 범위를 30C 이상 증가시켰다.○ 지 교수의 연구결과는 기존에 사용되는 RC 구조의 주파수 생성기를 대체할 수 있을 것으로 기대되며, 또 넓은 온도 범위에서 안정적인 주파수 신호를 제공함으로써 다양한 반도체 회로 시스템에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
등록일2023-03-02 15:07:04

김정현 교수 연구팀, 비화학량론 조성의 SOFC 공기극 전기전도도 특성 규명

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□ 우리 대학 신소재공학과 김정현 교수 연구팀이 영국 랭커스터대학교(Lancaster University)의 Harald Schlegl 박사와의 공동 연구로 층상 구조를 보이는 고체산화물 연료전지 공기극 물질의 비화학량 조성에 따른 전기전도도의 특성을 규명했다고 15일 밝혔다.○ 우리 대학 송경은 석사 졸업생, 전기공학과 강현일, 최원석 교수, 신소재공학과 김정현 교수(교신저자)로 구성된 연구팀은 관련 연구내용을 국제수소에너지협회에서 발행하는 International Journal of Hydrogen Energy지에 Electrochemical characteristic of non-stoichiometric SmBa0.45Sr0.5Co2O5+d layered perovskite oxide system for IT-SOFC cathode라는 제목의 논문으로 게재했다.□ 김정현 교수 연구팀은 이번 연구를 통해 SmBa0.5Sr0.5-xCo2O5+d, SmBa0.5-xSr0.5Co2O5+d 및 SmBa0.5-xSr0.5-xCo2O5+d (x=0.01~0.05) 층상 페로브스카이트 산화물 시스템의 전기화학적 특성을 바륨(Ba) 및 스트론튬(Sr)의 치환량 비율을 이용하여 확인했으며, 특정 조성에서 가장 낮은 면적비 저항과 가장 높은 전기전도도의 특성을 보이는 점도 확인했다.○ 또, 우리 대학 고체산화물에너지디바이스 연구실의 핵심 연구 분야인 미세구조 특성에 따른 전기전도도의 특성 변화와 연결하여 단일 조성에서 미세구조 변경 시 전기전도도의 거동 변화 원인을 규명했다.○ 이번 연구는 구체적인 보충자료(Supplementary data)도 논문에 제시하여 비화학량 조성을 보이는 산화물의 전기화학 특성 연구에 핵심 연구 자료로 활용될 예정이며, 김 교수 연구팀은 비화학량 조성에서 보이는 특이한 미세구조 변화를 투과전자현미경을 이용하여 분석 중으로 연구결과를 추가로 제시할 계획이다.□ 제1저자로 참여한 송경은 석사 졸업생은 이번 논문 게재와 관련해 비화학량 조성의 관점에서 전기화학 특성을 규명할 수 있어서 매우 뜻깊은 연구결과라고 생각한다며, 연구를 계속하여 새로운 사실을 발견해내고 관련 산업에 기여하고 싶다고 포부를 밝혔다.○ 송 씨는 이로써 SCIE급 국제 학술지의 제1저자 논문 4편, 공동저자 논문 3편 및 2건의 등록된 특허를 보유하게 됐다.□ 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받았으며, 국제학술지 International Journal of Hydrogen Energy지 온라인 판 2월 10일자(https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.01.255)에 게재됐다.
등록일2023-02-15 09:45:04

김민상 학생, 국제학술지 제1저자 논문 게재

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□ 우리 대학 화학생명공학과 윤창민 교수 연구팀 김민상 학생이 국제학술지 Gels(IF: 4.432)에 제1저자로 논문을 게재했다고 10일 전했다.○ 학부 4학년인 김민상 학생이 게재한 논문의 제목은 Fabrication of Flexible All-Solid-State Asymmetric Supercapacitor Device via Full Recycling of Heated Tobacco Waste Assisted by PLA gelation Template Method이며, 세계 최초로 궐련형 전자담배의 폐기물을 100% 재활용하여 차세대 에너지 저장 매체인 플렉서블 슈퍼커패시터* 소자로 제조한 연구이다.* 슈퍼커패시터는 에너지 저장 매체의 한 종류로 배터리 대비 월등히 빠른 충방전과 높은 전력밀도를 가지고 있으며, 전기자동차의 급가속 혹은 냉간 시동과 같이 순간적으로 고출력의 에너지가 필요한 분야에 활용되고 있다.○ 윤창민 교수 연구팀은 해당 연구에서 궐련형 전자담배의 폐기물을 분해하여 담뱃잎과 필터를 전극 활물질로 활용했으며, 고분자 필터부를 용해하여 제조한 기판에 활물질을 혼합 캐스팅하여 유연한 슈퍼커패시터용 전극을 성공적으로 제조했다.○ 궐련형 전자담배로 제조한 슈퍼커패시터 소자는 전극을 구부린 상태에서도 우수한 전기화학적 성능을 나타냈으며, LED 점등에 성공했다.□ 해당 연구의 아이디어를 제안하고 성공적으로 실험을 수행한 김민상 학생은 친환경성과 고에너지의 키워드로 대표되는 4차 산업시대에 부합하는 연구를 계속해서 수행하여 에너지 관련 분야의 전문가가 되고 싶다라고 소감을 밝혔다.□ 한편, 해당 연구는 세계 최초로 궐련형 전자담배를 재활용하여 플렉서블한 고성능 슈퍼커패시터 소자로 제조한 독창성과 창의성을 인정받아 Gels(IF: 4.432) 제9권 제2호에 게재됐다.
등록일2023-02-10 09:30:01

교수 4명, 세계 상위 2% 과학자 선정

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□ 우리 대학은 국제저널 엘스비어(Elsevier)와 미국 스탠포드대 교수 연구팀이 지난 11월 발표한 최상위 2% 세계 과학자 리스트에 총 4명의 교수가 선정돼 세계적 수준의 연구역량을 인정받았다고 전했다.○ 최상위 2% 세계 과학자 리스트는 22개의 주요 학문 분야, 176개의 세부 분야별 최소 5편 이상의 논문을 발표한 전 세계 연구자 중 SCOPUS에서 제공한 데이터베이스를 기반으로 산출된 논문 피인용도에 따른 영향력을 분석하여 선정했다.○ 분석 방법으로는 연구성과 색인/인용 데이터베이스인 SCOPUS에 등재된 1788~2021년 논문을 기준으로 △논문의 총 인용 수 △h-인덱스 △공저자에 의해 수정된 hm-인덱스 △단독저자 △단독저자 또는 제1저자 △단독저자, 제1저자, 교신저자 역할별 논문 인용 횟수 등 6가지 주요 평가지표를 활용하여 점수로 환산했다.□ 우리 대학은 이번에 발표된 최상위 2% 세계 과학자 리스트에 △신소재공학과 박경태(재료) △화학생명공학과 유선율(에너지) △전기공학과 권정민(전기/전자공학) △창의융합학과 김석균(전기/전자공학) 교수 총 4명의 교수가 이름을 올렸다.□ 우리 대학 오용준 총장은 앞으로도 교수님과 학생들이 각 분야에서 연구에 더욱 매진하여 좋은 성과를 내고 글로벌 경쟁력을 높일 수 있도록 관련 인프라 확충 등 지원을 아끼지 않겠다고 말했다.□ 한편, 엘스비어(Elsevier)의 이번 발표에서 영향력 높은 연구자가 가장 많이 등재된 나라는 미국(78,014명), 영국(18,166명), 독일(10,746명) 순이며, 우리나라는 총 1,881명, 전체 17위로 나타났다.
등록일2023-01-06 10:11:56