KIST-SKKU 탄소중립 공동연구센터 1차 융합 연구 사업 발표회 개최

KIST-SKKU 탄소중립 공동연구센터 1차 융합 연구 사업 발표회 개최 ‘KIST(한국과학기술연구원)-SKKU(성균관대학교) 탄소중립 공동연구센터’가 지난 26일 KIST 글로벌게스트 하우스 커뮤니티라운지에서 ‘1차년도 융합 연구 사업 발표회’를 개최했다. KIST-SKKU 탄소중립 공동연구센터는 △과학기술인재 양성을 위한 SKKU-KIST 융합교육과정 개발 및 운영 △우수연구인력 교류를 촉진할 학연교수 운영 △그린 에너지 및 탄소 중립 분야에서 새로운 협력 모델 및 공동융합연구 사업을 진행하고 있다. 본 센터에는 KIST와 SKKU의 전문가 13인이 참여하고 있으며, 이번 행사에는 선정된 6개의 융합 사업 과제 책임자의 과제 설명회와 함께 연구과제의 성공을 위한 상호 협력의지를 확인하고 향후 상호 공동연구를 심화하고 확대하는 방안이 논의되었다. 이번 행사에는 윤석진 KIST 원장, 김진상 KIST 전북 분원장, 이내응 SKKU 공대 학장 등 20여명이 참석했다. 백정민 연구센터장은 ‘센터의 성공적인 출발과 미래 혁신기술을 도출하기 위한 전략을 공유하는 뜻 깊은 자리였다’고 평가했으며, 앞으로 지속적인 연구 인력 및 기술 교류를 통한 그린 에너지 및 탄소 중립 분야에서의 선도적인 역할을 기대했다. 본 센터 소속 학생들에게는 등록금 전액지원 (장학금 지급) 및 추가적인 최고 수준의 인건비 지급, 논문 인센티브 등 많은 혜택이 부여된다.

신소재공학부 김미소 교수, 대기수분을 이용한 고성능 압전 고분자 섬유 소재 개발

신소재공학부 김미소 교수, 대기수분을 이용한 고성능 압전 고분자 섬유 소재 개발 - 공기 중 수분을 이용해 압전 고분자 섬유 구조를 제어하는 기전 규명 - 자가발전 가능한 섬유 모션 센서 기술 제시 성균관대학교(총장 신동렬) 신소재공학부 김미소 교수 연구팀(제 1공동저자 김다빈 연구원)이 대기 중 수분을 이용하여 섬유형 자가발전 모션 센서를 개발했다. 기계적 변형에 의해 전기를 생산할 수 있는 압전 소재 중 압전 고분자 섬유 소재는 납을 포함하지 않아 환경친화적이며 유연한 특성이 있어 의료용이나 웨어러블 자가발전 센서로 주목을 받고 있다. 하지만 납을 포함하고 있는 압전 세라믹 소재에 비해 성능이 떨어지는 한계가 있어, 이를 극복하기 위해 소재의 화학적 물성을 제어하여 압전 성능을 향상시키는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 이에 연구팀은 압전 소재의 구조적인 측면에 주목해, 구조 제어가 압전 섬유 자가발전 센서 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 동일한 압전 섬유소재라도 표면에 다공성을 가지는 구조로 제작하면 훨씬 더 우수한 압전 센서 성능을 구현할 수 있다는 점을 이론으로 확인했다. [연구그림] 섬유소재에 다공성 표면이 만들어지는 과정 모식도 실험적인 검증을 위해 대기 중 수분을 이용하여 다공성 표면을 유도할 수 있는 공정 조건을 파악했고, 이를 전기를 이용하여 섬유를 제작하는 전기방사(electrospinning) 방법과 결합해 다공성 압전 고분자 섬유 소재를 성공적으로 제작했다. 다공성 표면을 가진 압전 고분자 섬유를 이용하여 기존보다 훨씬 뛰어난 압전 전압 및 전력 성능을 가지는 자가발전 모션 센서를 구현할 수 있었다. 김미소 교수는 “대기 중 수분을 이용한 다공성 구조 제어 방법은 압전 섬유 기반의 자가발전 모션 센서의 성능 향상 뿐 아니라 다공성 고분자 압전 소재 개발의 원천기술을 확보한 점이 의미가 있다”고 덧붙였다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구지원사업(중견연구), 미래소재디스커버리사업 및 나노소재기술개발사업의 지원으로 수행되었다. 연구성과는 국제 학술지 ‘Small’(IF=13.281)에 최근 온라인 게재되었으며, 정식 출간본 표지로 선정되었다. ※ 논문 : “Ambient Humidity-Induced Phase Separation for Fiber Morphology Engineering toward Piezoelectric Self-Powered Sensing”,Small, 2022 온라인: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202105811

신소재공학부 백정민 교수 연구팀, 미세 먼지 저감 고효율 SCR 촉매 개발

신소재공학부 백정민 교수 연구팀, 미세 먼지 저감 고효율 SCR 촉매 개발 - Cu-Ce 이종나노 복합체 합성 및 분산기술을 활용한 저온용 SCR촉매 개발 - 국제적 학술지 Chemical Engineering Journal 2022년 2월 온라인 게재 성균관대학교(총장 신동렬) 신소재공학부 백정민 교수 연구팀이 한국생산기술연구원 김홍대 박사, UNIST 박혜성 교수 연구팀과 함께 저온 구간(180oC~220oC)에서 높은 활성을 가지는 질소산화물(NOx) 제거 촉매를 개발했다. 선택적 촉매 환원법(Selective Catalytic Reduction; SCR)은 미세먼지 원인물질인 NOx의 제거를 위해 암모니아를 환원제로 이용하여 무해한 N2 및 H2O로 전환하는 기술로서 현재 산업공정에서 널리 쓰이고 있다. 하지만 일반적으로 널리 사용되는 VO2/TiO2계 촉매는 250℃ 이상의 고온에서 우수한 특성을 보이는데, 이는 높은 유지 비용 뿐만 아니라 입자의 응집현상으로 인해 촉매 비활성의 원인이 된다. 이에 200℃ 정도의 저온에서 높은 활성을 갖는 촉매 개발이 중요한데, 이 경우 SO2 및 수분에 의한 활성저하의 문제점이 있다. 이러한 한계를 돌파하고자, 백정민 교수 연구팀은 3~5nm 크기의 Cu-Ce 산화물 구조를 가지는 나노 이종복합체를 제조하고, 이를 VO2/WO3/TiO2 촉매에 효과적으로 분산시키는 기술을 개발하여, 저온에서 기존 상용촉매보다 약 44% 향상된 NOx 제거 효율을 달성했다. 또한 SO2 분위기 하에서 K-factor (K16h/K0) 값도 0.60에서 0.83으로 크게 향상시켰으며, 수분이 존재하는 경우에도 활성이 저하되지 않는 등 SO2와 수분에 의한 피독저항성 크게 향상 시켰다. 백정민 교수는 “본 연구는 곧 산업현장에서 실증 실험을 통해 그 적용 가능성을 점검할 예정이며, 추가 연구를 통해 200℃ 이하에서도 장시간 높은 활성을 지니는 촉매를 개발할 예정이다”고 밝혔다. 백정민 교수 연구팀은 이미 관련 특허 2건을 출원한 상태이며, 기술 성공 시 공장, 제철소 등 산업 현장에 배출되는 NOx 배출 저감 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이번 연구는 2019년 4월 산업통상자원부 과제 (Wide Temperature Window NOx 제거 촉매 개발)로 선정돼 지원을 받았으며, 국제적 학술지 Chemical Engineering Journal에 2월 온라인 게재되었다. ※ 논문명 : Cu- and Ce- promoted nano-heterostructures on vanadate catalysts for low-temperature NH3-SCR activity with improved SO2 and water resistance ※ https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135427

신소재공학과 박보연 학생, SKKU Research Matters 수상

SKKU Research Matters 시상식 개최 대학원팀은 3월 11일 오후 3시 600주년기념관 제1회의실에서 ‘SKKU Research Matters 표창 시상식’을 신동렬 총장, 조준모 부총장, 권기헌 대학원장, 지성우 대외협력처장을 비롯한 대학관계자 및 주요 내외빈이 참석한 가운데 개최했다. ‘SKKU Research Matters’는 교육부가 시행하는 대학원혁신지원사업의 대표 사업 중 하나로, 대학원생들이 ‘본인의 연구가 왜 중요한지’에 대해 발표하는 연구경쟁 스피치 대회이다. 미국 브라운대학교에서 2014년도부터 시작한 연구공유프로그램을 BK21대학원혁신사업에서 벤치마킹하여 2021년부터 개최하고 있다. 이날 시상식에서는 지난 2년간 진행한 제 1,2회 연구성과경진대회(SKKU Research Matters)에 참여한 총 172명의 학생 중, 남다른 노력과 성과로 연구 분야별 1위를 차지한 11명을 선정해 시상했다. ※ 수상자 명단 - 1회 대회 : 유학동양한국철학과 서재현, 경제학과 유진영, 전자전기컴퓨터공학과 김효은, 기계공학과 김민겸, 신소재공학과 박보연, 의학과 조윤영, 화학과 유성재 - 2회 대회 : 문헌정보학과 김동훈, 경제학과 임풀잎, 전자전기컴퓨터공학과 박제현, 에너지과학과 장우성 수여한 학생들에게는 200만원의 상금이 지급되었으며, 총장표창과 함께 대학원혁신사업의 해외연수사업에 지원할 경우 가점을 부여받게 된다. ‘SKKU Research Matters’는 올해에도 상반기와 하반기에 대회가 예정되어 있으며, 본교 대학원 학생들의 신청을 통해 연구 인사이트를 공유하는 좋은 기회를 제공할 것이다.