Website value calculator & SEO Checker => ajou.ac.kr

Q: What IP ajou.ac.kr has?

The domain ajou.ac.kr has IP 202.30.0.123 . An IP address is a string of numbers used to make devices accessible for communication.

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These data are estimated and can not be taken as 100 % real. Only give an estimate of profits depending on the subject and the traffic generated by ajou.ac.kr . The estimated number of unique visitors accessing ajou.ac.kr is 6238. Thus the total number of people who visit this page per month would be 187138 people.

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#584
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학교법인
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이사장
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이사회
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입학
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#711
대학
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#menu-712
대학
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외국인 입학
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대학원
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진행중인 모집요강
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#714
대학
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대학원
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부설교육
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부설교육
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열린교육
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연구/산학
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#586
연구현황
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주요 연구성과
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연구자검색
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연구뉴스레터
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산학협력단/연구정보처
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LINC+사업단
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연구윤리
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세미나/포럼
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학사지원
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#587
학사일정
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장학생 선발
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비교과프로그램
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다시듣고 싶은 명강의
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함께하고 싶은 나의 교수님
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학사Q&A | 원격수업 불편접수
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요람
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규정집
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대학생활
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#588
학생지원
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종합지원센터
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커리어
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코로나바이러스감염증-19 학교 대응 안내
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공지사항 및 안내사항
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교내 확진자 발생 안내
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中 북경석유화공대와 MOU, 인공지능 연구센터 설립키로 우리 학교와 중국 북경석유화공대학이 연구‧교육 협력을 위한 MOU를 체결했다. 협약식은 지난 20일 온라인 개최됐다. 두 대학은 이번 협약을 계기로 국제인공지능 공동연구센터를 설립하기로 하고 ▲인공지능 ▲컴퓨터 공학 ▲제어공학 분야를 중심으로 상호 긴밀한 협력관계를 맺기로 협의했다. 또한 두 대학 간 교원 교류를 통해 연구 부문에서 활발히 교류하고, 석‧박사급 고급 인재 양성을 위해 긴밀히 협력하기로 했다. 온라인으로 열린 이번 협약식 행사에는 우리 학교 손정훈 국제협력처장, 윤천석 국제협력부처장, 정태선 소프트웨어학과장, 이동렬 국제교육센터장, 김재은 국제교류팀장과 북경석유화공대학의 DING Fuchen 국제협력 처장, LIU Qiang 교수, WANG Xuezhong 교수, XU Feng 교수, ZHAO Yixing 교수를 비롯한 두 대학 관계자들이 참석했다. 중국 북경석유화공대학은 지난 1978년 설립되었으며, 에너지와 화학공학을 중점적으로 연구하고 있다. 이 대학은 최근 ▲로보틱스 ▲컴퓨터 비전 ▲인지 컴퓨팅 ▲자연언어 처리 등 최신 IT 분야에 중점을 두고 연구와 교육 활동을 이어가고 있다.
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분자과학기술연구센터 연구원, 한국생체재료학회 우수논문발표상 우리 학교 쩐 지에우 링(Tran Dieu Linh) 연구원이 2021년도 한국생체재료학회 추계총회 및 학술대회에서 우수논문발표상을 수상했다. 이번 추계 한국생체재료학회는 지난 9월30일부터 10월1일까지 온라인과 오프라인 병행으로 진행되었으며 ▲생체고분자 ▲생명공학 ▲고분자공학 ▲의공학 등 생체소재 관련 분야 논문들이 발표되었다. 링 연구원의 논문 제목은 ‘Promoting the endothelialization and anti-inflammation by nitric oxide releasing hydrogel for chronic wound treatment’으로, 향상된 혈관내피세포 증식 및 항염증 특성 등 다양한 생의학적 응용력을 지닌 주입형 하이드로젤 개발 내용을 담고 있다. 논문 지도는 박기동 교수 (응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)가 맡았다. 하이드로젤은 다량의 수분 함유 및 쉽게 분해되지 않는 특성을 지니고 있어 체내 약물 전달, 임플란트 및 생체접착제로의 개발이 진행되고 있다. 특히, 겨자무과산화수소(HRP) 및 과산화수소(H2O2) 촉매 하이드로젤화 시스템은 취급이 용이하고 조절이 가능한 특성으로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 하이드로젤을 이용한 조직재생 과정에서 혈관내피세포의 증식 유도와 체내 임플란트에 따른 염증 억제에 대한 어려움이 있었다. 이번 연구에서는 황산구리(CuSO4)를 활용해 효과적인 조직재생을 위한 혈관내피세포의 증식과 염증을 억제할 수 있는 산화질소(NO) 방출형 재료를 개발했다. 황산구리를 통해 항염증 및 세포증식 효능을 지닌 산화질소를 하이드로젤에 고정하고, 체내 물질과 상호작용하여 산화질소 가스를 방출하는 재료를 개발한 것. 하이드로젤에서 생성되는 산화질소 가스는 혈관내피세포의 증식과 항염증 특성을 나타내며 동물실험에서도 조직내 혈관 형성을 이루는데 성공했다. 이번 연구 성과를 적용하면 산화질소 방출형 하이드로젤이 내피세포화 증진 및 항염증과 같은 조직재생을 넘어, 보다 광범위한 의료용 생체재료로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
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도구박물관, ‘2021년 올해의 대학박물관상’ 수상 우리 대학 도구박물관이 (사)한국대학박물관협회가 수여하는 ‘2021년 올해의 대학박물관상’을 수상했다. 도구박물관은 지난 10월14일 한양대학교 박물관에서 개최된 ‘(사)한국대학박물관협회 창립 60주년 기념 제70차 정기총회’에서 ‘2021년 올해의 대학박물관상’을 수상했다. 지난 1990년 11월 개관한 도구박물관은 ▲전시 ▲매장문화재 학술발굴조사 ▲학술지 『科技考古硏究』 발행 ▲지역사회 학술대회 개최 등 다양한 사업을 이어오고 있다. 특히, ‘길 위의 인문학’ 및 ‘지역문화예술 플랫폼 육성사업’에 선정되어 2018년부터 중·고등학생들을 대상으로 한 특별전시 ‘툴툴씨네 가족이야기’, ‘찾아라 툴툴씨의 의·식·주’ 등 다양한 교육 및 프로그램을 성공적으로 운영해 오고 있다. 또한, VR을 이용한 온라인 전시 ‘집에서 만나는 생활 속 전통 이야기’를 개최하는 등 지역사회의 문화 발전과 교육 사업에 기여한 공을 인정받아 상을 받았다. 한편, 올해의 대학박물관상은 전국 대학박물관이 회원으로 구성된 (사)한국대학박물관협회에서 대학박물관의 발전과 다양한 활동을 통해 지역 사회에 기여한 공로가 큰 대학박물관을 한 곳을 선정해 수여하는 상이다.
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분자과학기술연구센터 연구원, 한국여성과학기술단체총연합회 젊은 과학자상 수상 우리 학교 분자과학기술연구센터 르 타이 푸엉(Le Thi Phuong) 연구원이 2021년도 한국생체재료학회 추계총회 및 학술대회에서 ‘한국여성과학기술단체총연합회 젊은 과학자상’을 수상했다. 이번 추계 한국생체재료학회는 지난 9월30일부터 10월1일까지 온라인과 오프라인 병행으로 진행되었으며 ▲생체고분자 ▲생명공학 ▲고분자공학 ▲의공학 등 생체소재 관련 분야 논문들이 발표되었다. 푸엉 연구원은 ‘Enhanced Osteogenic and Antibacterial Effects of O2/H2O2 Dual Releasing Injectable Hydrogels’ 이라는 논문으로 한국여성과총 젊은과학자상을 수상했다. 논문 지도는 박기동 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)가 맡았다. 논문은 향상된 줄기세포의 기능 조절과 항균 특성으로 다양한 생의학적 응용력을 지닌 주입형 하이드로젤의 개발 내용을 담고 있다. 하이드로젤은 물과 젤리의 합성어로, 외부 자극 없이 쉽게 분해되지 않는 특성을 지니고 있어 체내 약물전달이나 임플란트 및 생체접착제로 개발이 진행되고 있다. 특히, 주입형 하이드로젤은 다양한 질병의 치료 및 조직재생을 위한 치료 수단으로 주목받고 있으며 겨자무과산화효소(HRP) 및 과산화수소(H2O2) 촉매 하이드로젤화 시스템은 취급이 용이하고 조절이 가능한 특성으로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 과산화수소의 직접적인 첨가는 하이드로젤 내 세포에 독성 및 부작용을 유발할 수 있다는 문제점이 있었다. 이에 이번 연구에서는 동일한 촉매 반응을 이용하여 세포 사멸과 부작용을 유발하지 않으면서 하이드로젤을 제조하여 적용하는 치료법을 개발했다. 과산화칼슘(CaO2)은 칼슘(Ca2+), 산소(O2), 관산화수소(H2O2)를 생성하는 물질로서, HRP와 CaO2의 농도를 조절하여 HRP/H2O2 촉매 반응을 통해 하이드로젤의 물리 화학적 특성을 쉽게 제어할 수 있다. 또한, 하이드로젤에서 Ca2+, O2, H2O2의 지속적인 방출은 박테리아 성장을 억제하면서 인간 간엽 줄기 세포의 부착, 이동 및 분화를 유도할 수 있다. 이번 연구 성과를 활용하면 HRP/CaO2에 의해 형성된 하이드로젤이 조직·뼈 재생 및 감염 치료와 같은 광범위한 생의학적 응용을 위한 유망한 생체재료로 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
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정보통신대학, 산업통상자원부 R&D전략기획단과 MOU 체결 우리 학교 정보통신대학이 산업통상자원부 R&D전략기획단의 신산업MD그룹과 긴밀한 협조체제 구축을 위한 업무협약(MOU)를 체결했다. 지난 8일 팔달관에서 열린 이번 행사에는 정보통신대학 김상인 학장, 손태식 사이버보안학과 학과장, 곽진 사이버보안학과 교수와 산업통상자원부 R&D전략기획단 신산업MD그룹 이규택 MD, 이헌구 그룹장을 비롯한 양 기관 관계자들이 참석했다. 양 측은 이번 협약을 계기로 ▲신산업 사이버보안 및 SW융합분야 산업핵심과제 ▲4차 산업혁명 신기술 기반 신산업R&D전략 연구 ▲대학 인적자원 활용 및 육성 등에 대해 긴밀히 협력하기로 했다. 산업통상자원부 R&D전략기획단은 산업기술혁신촉진법에 의거하여 설립된 기관으로 ▲산업기술 정책발굴 ▲산업R&D투자 전략수립 ▲사업R&D기획 역량 고도화 등이 업무를 수행하고 있다. 이 중 신산업MD그룹은 ▲바이오 ▲지식서비스 및 엔지니어링 ▲스마트제조 ▲스마트전자 ▲디자인 ▲의료기기 ▲이차전지 분야의 사업기획과 지원을 담당하고 있다.
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아주대 연구팀, 생명체와 교감 가능한 초소형 미세 로봇 개발 우리 대학 연구진이 생명체의 미세한 맥박이나 심장 박동수까지 정확하게 측정하는 손가락 모양의 초소형 로봇(그리퍼)을 개발했다. 작은 생명체 및 사람의 심혈관을 상처 없이 잡고 생체 신호를 모니터링할 수 있어 향후 바이오 메디컬 로봇으로 활용될 전망이다. 한승용·강대식·고제성 교수(사진 왼쪽부터, 기계공학과) 연구팀은 손의 기능을 모사한 밀리미터 크기(3~5mm)의 초소형 정밀 소프트 그리퍼 구현에 성공했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 ‘다기능 소프트 그리퍼를 활용한 마이크로 크기의 생명체 생체 신호 측정(Vital signal sensing and manipulation of a micro-scale organ with a multifunctional soft gripper)’라는 제목으로 세계적인 로봇 분야 학술지 <사이언스 로보틱스(Science Robotics)> 10월13일자 온라인판에 게재됐다. 이번 연구에는 아주대학교 기계공학과 노연욱, 김민호 학생이 제1저자로 참여했다. 자연계에 존재하는 다양한 동, 식물의 그리퍼 중 사람의 손은 5개의 손가락을 독립적으로 움직일 수 있고 감각 세포가 집중되어 있어 잡은 대상을 섬세하고 정확하게 다루는 것이 가능하며 대상의 상태 구분도 가능하다. 4차 산업혁명 이후, 로봇 및 의료용 로봇 등 다양한 분야에서 사람의 손 기능을 모사하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 그러나 기존 그리퍼는 주로 단단한 물질로 만들어져 부드러운 대상을 잡기 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 생체 신호를 수신하는 센서를 넣으면 그리퍼의 부피가 커져 크기가 작은 생물체를 잡는 데 한계가 있었다. 의료용 그리퍼의 경우에는 소형화된 그리퍼의 정밀한 컨트롤과 고민감도 센서와의 결합 및 측정을 위한 주변 전자장치와의 통합이 요구되었다. 연구팀은 단단함과 부드러움을 조절할 수 있는 가변강성 형상기억폴리머 소재를 사용해 생명체의 피부와 비슷한 성질의 그리퍼를 제작했다. 또한 은 나노선과 레이저 공정을 활용해 센서를 최소화함으로써 로봇의 크기를 5mm 이하로 줄였다. 은 나노선은 소프트 그리퍼의 5개 손가락을 독립적으로 정교하게 컨트롤하는 동시에 온도 센서로 활용되어 측정 대상에 대한 생체 신호 모니터링 및 열 자극도 전달할 수 있다. 연구팀이 개발한 소프트 그리퍼는 직경 3㎜ 정도의 달팽이알을 터트리지 않고 잡아 열을 가해 부화시키고, 부화 과정에서 발생하는 미세한 움직임 및 부화 직후 400∼600마이크로미터 크기인 달팽이의 심장 박동수도 측정했다. 또한 살아 있는 돼지의 혈관도 상처 없이 잡아 맥박을 재고, 터지기 쉬운 연어알을 손상 없이 잡는 작업도 성공했다. 무게가 25.4밀리그램인 소프트 그리퍼는 자체 무게보다 최대 6400배 무거운 물체를 순간적으로 들어 올리거나 1200배 무거운 물체를 지속해서 드는 작업도 성공적으로 수행했다. 한승용 교수는 “기존 그리퍼 연구는 잡은 대상의 신호를 측정 하는데만 그치지만, 이번 연구는 진단과 결과를 분석하여 잡은 대상에 치료를 제공할 수 있다”며 “의료용 초소형 로봇 개발 분야에 적용함과 동시에 많은 난제들이 쌓여있는 사람의 세포 레벨에서의 생명체의 기계적 움직임, 자극, 반응을 분석 할 수 있는 새로운 플랫폼으로 확장 될 수 있을 것”이라고 말했다. 이어 “후속 연구를 통해 전기적 자극, 약물 전달, 무선 동작 등 다양한 방향으로 확장할 계획”이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구는 과기정통부 개인기초연구(신진연구) 사업의 지원을 받아 수행되었다. <소프트 그리퍼를 이용한 달팽이 부화 촉진 및 생체 신호 측정 과정> <연구팀이 개발한 초소형 소프트 그리퍼> <소프트 그리퍼를 활용한 연어알 및 물체 잡기 과정>
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2021 수업피드백(중간설문)
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코로나19 "사회적거리두기" 2단계 시행 장기화에 따른 체육시설 이용 안내
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[정보통신대학원] 2022학년도 전기 정시 석사과정 신입생 모집 안내
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[정보통신대학원] 2022학년도 전기 정시 석사과정 신입생 모집 안내
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[장학] 코로나극복장학(바르게장학) 신청_2021.11.1(월)까지
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2021 2학기 중간시험
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2021년 경기도 학자금 장기연체자 신용회복 지원사업 안내
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[대학일자리플러스센터] JAPAN Career Expo 참여 안내
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[대학일자리플러스센터] 하반기 진로강연 콘서트(현직자 온라인 Live특강)
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[총무팀] 정기 해충방역 시행 안내(수정공지)
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2022학년도 아주대학교 과학영재교육원 신입생선발 면접전형스태프 모집
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총장과 함께하는 열일곱번째 Book Club에 초대합니다
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/kr/research/news.do
서형탁 교수팀, 실리콘 반도체 기반 고성능 적외선 광센서 소자 개발
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/kr/research/news.do?mode=view&articleNo=113944
아주대 연구진이 실리콘 반도체 기반의 초고감도 적외선 광학 검출 소자를 개발했다. 이에 적외선 영역의 고감도·고효율의 센서가 필요한 자율주행차, 태양전지, 의료진단기기 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 전망이다. 우리 학교 서형탁 교수(신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)는 반도체 결정 구조의 이완에 의해 발생하는 변전 효과를 이용해 우수한 성능을 가진 실리콘 기반 적외선 광센싱 소자를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 관련 연구 내용은 ‘구조이완·변전효과에 따른 제어가능 자가전력 기반 고성능 단파장 적외선 광검출 소자(Controllable, Self-Powered, and High-Performance Short-Wavelength Infrared Photodetector Driven by Coupled Flexoelectricity and Strain Effect)’라는 제목으로 나노 분야 국제 학술지 <스몰 메소드(Small Methods, IF=14.188)> 7월19일자 온라인판에 실렸다. 이 논문은 해당 저널 권두 표지 논문(Frontispiece Cover)으로 선정됐다. 이번 연구에는 제1저자로 아주대 쿠마 모히트(Mohit Kumar) 교수(대학원 에너지시스템학과)와 박지용 교수(물리학과·대학원 에너지시스템학과)가 함께 했다. 빛을 전기 신호로 전환하는 광전효과(빛에 의해 형성된 전자와 정공의 이동에 의해 광 전류를 감지하는 방식)를 기반으로 하는 광센서는 신재생 에너지의 활용과 스마트폰, 사물 인터넷, 광통신 등에서 필수적인 부품이다. 그중에서도 적외선 광 검출은 활용 분야가 가장 넓어 의료 분야의 열화상 측정, 야간투시뿐 아니라 자율주행 차량의 전방 센서, 물체 이동 감지 센서 등으로도 활용된다. 적외선 광을 감지하기 위한 광센서의 동작 원리는 여러 가지가 있으나, 적외선 직접 흡수에 의해 발생한 광전효과를 이용하는 방식이 가장 높은 감도를 보인다. 이 방식은 고부가가치 응용 분야에도 적용이 가능하다. 그러나 이러한 광전효과 방식의 적외선 센서 제조를 위해서는 광 흡수 반도체의 밴드갭(반도체 소재가 빛을 흡수하기 위해 필요한 최소 에너지)이 적외선 광에너지 보다 낮아야 한다. 때문에 지금까지 주로 갈륨비소를 비롯한 화합물 반도체 소자가 적용되어 왔다. 그러나 갈륨비소 같은 화합물 반도체 소자는 가격이 매우 비싸고, 적외선 영역에서 검출 감도가 낮은 데다, 성능이 떨어지는 한계를 보여왔다. 아주대 연구팀은 기존에는 적외선 감지 소재로 활용하지 못했던 실리콘 소재를 주목했다. 실리콘 소재에 변전효과 변전효과(소재의 국소적 변형에 의해 전기적 특성이 변하는 효과로 밴드갭 변화를 유발하기도 함)를 적용, 반도체 결정 구조에 적절한 이완효과(strain effect, 외부 응력 등에 의한 반도체 결정 구조의 탄성적 변화로 물리적 성질이 변화하는 것)가 나타나 밴드갭 에너지를 적외선 광에너지 이하로 크게 줄일 수 있음을 확인한 것. 연구팀은 이를 이용해 적외선 영역의 광학 응답성을 극대화하는 광 검출 원리를 규명하고, 광센서 구조를 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 금 프로브팁을 이용해 960 마이크로미터 직경 범위에 순차적으로 수 마이크로 뉴턴 크기의 미세압력을 가해, 급격한 밴드갭 에너지 감소를 유도했다. 이를 통해 적외선 파장의 빛에 대해 실리콘 반도체만으로도 높은 민감도와 검출률 및 응답도를 갖춘 우수한 소자를 얻을 수 있었다. 이는 기존에 상용화된 적외선 검출 소자에 비해 월등한 성능이다. 특히 연구팀은 광센서에 교류 광전류를 이용, 빠르게 꺼짐과 켜짐을 반복하는 적외선 입사광 흡수를 통해 외부의 전원 공급 없이 광전효과 기반의 자가전력으로 소자를 구동했다. 연구팀이 개발한 소자의 검출 속도는 100마이크로 초(0.1 msec)로 고속 검출이 가능하며, 원자 현미경을 이용해 동일한 변전효과 기반 적외선 검출을 30나노미터 크기에서도 구현할 수 있음을 확인했다. 서형탁 교수는 “센서와 집적회로 반도체 소재로 널리 활용되는 범용 실리콘(Si) 소재를 이용하여 기존에 불가능했던 적외선 검출을 초고감도로 달성하였다는 것에 중요한 학문적·기술적 의의가 있다”며 “이 방식을 응용하면 고속·고감도 적외선 검출 소자를 기존의 실리콘 집적회로에 통합하는 것이 가능해지고 저비용·고성능 사물 인터넷(IoT) 센서로 적용할 수 있다”고 설명했다. 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 중견·기본 기초연구지원사업의 지원으로 수행되었으며, 특허 출원이 진행 중이다. * 이미지 제공 = WILEY-VCH
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김종현 교수팀, 유기 반도체 기반 고성능 암모니아 검출 가스센서 개발
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/kr/research/news.do?mode=view&articleNo=113364
우리 학교 김종현·권오필 교수 연구진이 유기 반도체 기반의 고성능 가스센서 개발에 성공했다. 유기 반도체 소재의 전기적·광학적 가스 감지 성능을 획기적으로 개선할 수 있어 차세대 고감도 유해가스 센서로 활용할 수 있을 전망이다. 김종현·권오필 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)는 울산과학기술원 에너지화학공학과 연구팀과 함께 유기 반도체 기반의 고성능 암모니아 검출 가스센서 개발에 성공했다고 밝혔다. 관련 연구는 ‘안정성 라디칼 음이온 발생 메카니즘을 이용한 라일렌 유기반도체 기반의 고감도 암모니아 가스센서 개발 (Strategic Approach for Enhancing Sensitivity of Ammonia Gas Detection: Molecular Design Rule and Morphology Optimization for Stable Radical Anion Formation of Rylene Diimide Semiconductors)’이라는 제목으로 소재 분야 국제 학술지인 <어드밴스드 펑셔날 머터리얼즈(Advanced Functional Materials, IF: 18.808)> 7월27일자 온라인판에 게재되었다. 이번 연구에는 아주대 김종현(사진 왼쪽)·권오필 교수(사진 오른쪽)와 UNIST 곽상규 교수가 교신저자로, 아주대 대학원 분자과학기술학과의 오병민, 박성하 학생이 제1저자로 함께 했다. 암모니아(NH3) 가스는 휘발성 유기화합물의 한 종류로서 특정 농도 이상을 장시간 흡입할 경우 두통, 구토, 기침 및 호흡곤란 증상을 일으키는 등 인체 위험성이 매우 높은 유해물이다. 이에 암모니아 가스 검출을 위한 다양한 연구들이 진행되어왔으며, 그 중에서도 반도체 소재의 저항변화를 통한 정밀 검출기술 개발이 활발히 이루어져 왔다. 그러나 기존에 사용하던 무기 반도체 소재는 센서 제작을 위한 소자 제작과정이 복잡하고 비용이 많이 소요된다는 문제가, 유기 반도체 소재는 검출력과 검출선택성에서 한계가 지적되어 왔다. 연구팀은 암모니아 가스와 선택적으로 ‘안정성 라디칼 음이온’을 형성할 수 있는 특성의 라일렌(rylene) 기반 유기 반도체 소재에 주목했다. 라일렌 구조의 유기 반도체 소재가 암모니아 가스에 노출될 경우, 분자간 전하이동 반응을 통해 안정성 라디칼 음이온이 형성되는 현상과 함께 전류값 증폭 및 광흡수 변화가 나타남을 발견한 것. 연구팀은 이를 이용해 암모니아 가스를 200ppb(10억분의 1을 나타내는 단위) 수준의 극미량까지 감지하며 동시에 암모니아 가스로부터 1700%의 전류 증폭 성능을 보이는 고성능의 가스센서 개발에 성공했다. 또한, 연구팀은 암모니아 가스 분자와 라일렌 유기 반도체 분자 간에 발생하는 효율적인 전하이동반응 원리를 양자 계산으로 증명하여 센서의 원리와 소재 설계 원리도 함께 제안했다. 김종현 교수는 “이번 연구에서 제안한 유기 반도체 소재는 합성 공정이 매우 간단하고 극미량의 암모니아 가스로도 라디칼 음이온 형성반응을 통해 증폭된 전류신호를 얻을 수 있다”며 “이를 통해 기존 가스 센서에서 지적되어 온 높은 제작비용 및 검출력 한계와 관련된 문제점들을 해결할 수 있었다”고 밝혔다. 이어, “개발된 소재를 이용하면 가격경쟁력을 갖춘 고감도의 암모니아 가스센서 개발이 가능할 것”이라고 전망했다. 한편 이번 연구는 한국연구재단의 대학중점연구소 지원사업(분자과학기술연구센터), 기초연구사업(중견연구자지원사업), 국제화기반조성사업 및 선도연구센터(결정기능화 공정기술 센터)의 지원을 받아 수행되었다. <라일렌 유도체를 이용한 안정성 라디칼 음이온 형성원리와 이를 이용한 고감도 암모니아 가스센서 성능> <어드밴스드 펑서날 머터리얼즈 7월27일자 온라인판>
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서형탁·김유권 교수팀, 메탄 활용한 친환경 수소·탄소 생산 기술 개발
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우리 대학 공동 연구팀이 도시가스나 천연가스의 주요 구성 성분인 메탄을 사용해 수소와 탄소를 생산할 수 있는 촉매 반응 기술을 개발해냈다. 이에 친환경·저비용의 수소 연료와 고순도·고부가가치의 탄소를 동시에 대량 생산할 수 있는 첨단 에너지 기술로 활용될 수 있을 전망이다. 서형탁 교수(신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)와 김유권 교수(화학과·대학원 에너지시스템학과) 공동 연구팀은 액상합금촉매와 지르코니아 입자가 주입된 수직 기포 반응기를 이용하여 메탄 직접 전환 수소 기체·고체 탄소 생산 기술을 개발했다고 밝혔다. 관련 내용은 ‘지르코니아 입자와 융용 액상 합금을 이용한 기포 컬럼 반응기를 통한 메탄으로 부터의 이산화탄소 무배출 수소 생산 효율 증대(Enhanced Efficiency in CO2-free Hydrogen Production from Methane in a Molten Liquid Alloy Bubble Column Reactor with Zirconia Beads)’라는 논문으로 화학공학 분야 국제 학술지 <케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal, IF=13.273> 7월7일자 온라인판에 게재됐다. 공동 제1저자로 아주대 대학원 박사과정의 이영재 학생과 노용규 박사가 참여했고 박사과정 김진아 학생, 샨카라 칼라뉴르(Shankara Kalanur) 교수도 함께 했다. 수소는 연료로 사용된 후 물이 배출되는 대표적 청정 연료원으로, 최근 차세대 에너지 연료원으로 주목받으며 산업 전반에서 활용 영역을 넓혀가고 있다. 연료로서의 수소를 대량 생산하기 위해서는 화석 연료를 개질(reforming)하는 방식이 주로 사용되고 있는데, 이 과정에서 수소 생산 중량의 9배가 넘는 이산화탄소(CO2)도 같이 배출된다. 이러한 이유로 대표적 온실가스인 이산화탄소의 배출을 줄이기 위해 전기나 태양광을 이용하는 광·전기 화학적 물 분해 기술에 대한 연구가 최근 활발히 이루어져 왔다. 그러나 생산 단가가 기존의 화석 연료 개질 방식에 비해 5~6배 이상 높고, 대량 생산이 어렵다는 점에서 한계를 보여왔다. 이에 완전한 청정연료로서의 수소 에너지를 이용해 ‘수소 경제’를 달성하기 위해서는 저렴하되 이산화탄소는 배출하지 않는 대량 수소 생산 기술의 개발이 시급하다. 아주대 연구팀은 도시가스와 천연가스의 주성분인 메탄가스(CH4)를 주목했다. 메탄가스를 고체 촉매를 사용해 1000℃ 이상의 고온에서 열분해하면, 기체 형태의 수소와 고체 형태의 탄소를 생성물로 얻을 수 있다. 그러나 이러한 방식으로 생산한 고체 탄소의 경우, 비활성화 문제가 있어 상용화가 어렵다는 한계를 보여왔다. 고체 탄소가 촉매 표면에 쌓이면서 궁극적으로 표면에서의 메탄가스 화학 반응을 막고, 이로 인해 반응 활성이 급격히 사라져버리기 때문. 이러한 한계점을 극복하고자 최근 학계에서는 녹는점이 낮은 액상합금촉매(녹는점이 낮은 주석 등의 저융점 금속과 촉매 활성이 높은 고융점 니켈 등의 금속을 혼합한 액상의 금속촉매)를 이용하는 방법이 주목을 받아왔다. 용융된 액상합금 내부로 메탄가스를 주입해 수소가스를 발생시키고 동시에 액상 촉매 표면에 탄소층이 밀도 차이로 부유, 반응도 지속시키고 고체 탄소도 얻는 ‘용융촉매 메탄 직접 전환 기술’이다. 공동 연구팀은 ‘용융촉매 메탄 직접 전환 기술’을 기반으로 한 새로운 방식을 개발해냈다. 액상 촉매를 이용한 메탄 분해 반응에서 메탄가스가 액상 촉매 내부에서 체류하는 시간과 메탄가스의 버블 사이즈를 감소시킴으로써 메탄가스와 액상 촉매 경계의 표면적을 극대화하는 것이 반응 효율 향상에 중요한 인자임을 규명하기 위해 기존과 다른 방식을 도입한 것. 연구팀은 반응기 내부 액상 촉매에 추가적으로 지르코니아 지르코니아(지르코늄과 산소의 화합물(ZrO2). 녹는점이 높고 잘 부식되지 않으며 상온에서는 흰색 결정으로 나타남) 입자를 혼입해 메탄 버블 크기를 최소화하고 가스 유로를 복잡하게 해 기체 체류 시간을 증가시키는 방식의 새로운 반응기 구조를 개발하는 데 성공했다. 새로운 반응기 구조를 도입한 결과, 연구팀은 높은 수소 전환율과 뛰어난 반응 내구성을 확인할 수 있었다. 기존의 온도(1000℃ 이상) 보다 낮은 985℃의 약 37% 메탄에서 수소 전환율을 달성했고, 150시간 이상의 장시간 생산에도 촉매의 활성이 오히려 증가한 것. 일반적으로 1000℃ 이하의 메탄 열분해 반응에서는 반응기 재질에 따른 비용이나 열에너지 비용을 줄일 수 있는 이점이 있지만 전환율이 급격히 저하된다는 문제점이 있었는데, 아주대 연구팀은 이를 극복하고 저온에서 최고 수준의 전환율과 연속 반응 기록을 달성해냈다. 연구팀이 새로운 방법으로 얻은 탄소는 고순도·고부가가치의 탄소 형태(나노 튜브 및 섬유 가닥)를 보였다. 이러한 고순도·고부가가치의 탄소는 배터리 혹은 연료전지 소재로 활용될 수 있다. 수소의 친환경적 대량 생산뿐 아니라, 활용성이 넓은 탄소 소재까지 생산할 수 있는 가능성을 제시한 것. 서형탁 교수는 “이산화탄소 배출 규제 강화 움직임에 따라 기존 화석연료 기반의 수소 생산 방식의 경우 비용 상승이 불가피하다”며 “환경친화적이며 비용이 적게 드는 새로운 수소 대량 생산의 길을 열었다는 점에서 이번 연구에 의미가 있다”고 진단했다. 서 교수는 이어 “특히 수소와 동시에 얻을 수 있는 탄소를 고순도·고부가가치 형태로 연속적으로 얻게 되면 탁월한 경제성을 확보할 수 있다는 점에서, 앞으로 실용화를 목표로 연구를 이어갈 예정”이라고 말했다. 한편 이번 연구는 산업자원통상자원부·한국산업기술평가관리원 주관 산업기술알키미스트프로젝트와 과학기술정보통신부·한국연구재단 주관 C1가스리파이너리사업지원으로 수행됐다. 용융 액상 합금 촉매를 이용한 메탄 직접 분해에 의한 수소 및 탄소 생산 개념도: 메탄을 액상합금촉매와 지르코니아가 혼입되어 있는 반응기에 주입하고 열을 가하면 고순도 수소가 액상 촉매 내부에서 형성되고 동시에 탄소 파이버가 만들어진다. 탄소 파이버는 밀도가 가장 낮기 때문에 표면에 부유하므로 촉매 반응성에는 이상이 없고 장시간 연속 수소 및 탄소 생산이 가능하다. *맨위 사진 설명 : 사진 왼쪽부터 서형탁 교수, 이영재 박사과정 학생, 김진아 박사과정 학생, 김유권 교수
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