학회소식 |
2016년 한국세라믹학회 추계학술대회 및 총회 안내 |
본 학회에서는 2016년도 추계 학술대회를 다음과 같이 개최할 예정이오니 회원 및 비회원 여러분의 구두 및 포스터 발표 - 일시: 2016년 11월 23일(수) ~ 25일(금) |
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학회소식 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2016년 한국세라믹학회 대구∙경북지부 심포지엄 및 가족의 날 개최 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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학회소식 | |
여성세라미스트 하계 산학연 네트워킹 워크숍 개최 | |
- 일시: 2016년 8월 27일(토) 16:00~20:00 - 장소: 강원테크노파크 신소재사업단 회의실 |
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학회소식 | ||||||
한국세라믹학회 2016년 하계 임원 워크숍 개최 | ||||||
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학회소식 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
한국세라믹학회 전자세라믹스부회 심포지엄 안내 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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학회소식 | |
한국세라믹학회지(Journal of the Korean Ceramic Society) 홈페이지 오픈 안내 | |
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Research Highlights | ||||||||
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현재 급격한 산업발전으로 인해 심각해지는 환경 오염 문제를 해결하고자, 광전기화학 (PEC-Photoelectrochemical)을 통해 물 분해 또는 수소 생산 등을 하는 연구가 진행되고 있다. 많은 광촉매 물질 중, Titanium dioxide (TiO2)는 저렴하고 독성이 없으며, 높은 안정성으로 인해 촉망 받는 재료이다. 그러나 큰 밴드갭 에너지 (3.2 eV)로 인해 전자-정공 쌍의 재결합이 증대되어 자외선 파장대에서만 사용된다는 단점이 있다. 이를 해결하려면 가시광선 영역에서도 흡수될 수 있도록 TiO2에 도핑을 시키거나 heterojunction으로 합성하여 광전기화학 효율을 최대한으로 향상시키려는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 TiO2를 저온공정의 수열합성법으로 필름 위에 그대로 성장시켜 균일한 double layer를 제작하였고, 앞서 설명한 단점을 보완하고자 TiO2위에 graphitic carbon nitride (g-C3N4)를 단순 열 증기압 방식으로 소결하여 코팅시켰다. Metal-free인 g-CC3N4은 2.6 eV의 밴드갭을 가지고 있어 가시광선 영역에 반응하고 열적으로나 화학적으로나 안정한 물질이기 때문에 현재 유망한 재료로 부상하고 있는 polymeric 반도체 물질이다. 따라서 필름형태로 제작한 TiO2/g-CC3N4 구조 (Fig a, b)는 밴드갭을 줄여 전자-전하간의 재결합률을 줄일 뿐만 아니라, 가시광선영역에서도 안정하게 반응하며 PEC 효율을 향상시켰다(Fig c). 특히, 0.5g의 g-CC3N4를 첨가하여 코팅시킨 필름이 가장 광반응성이 뛰어나며 안정한 것을 알 수 있었는데 (Fig d), 이는 적절한 코팅막이 빛을 흡수하여 효과적인 전하의 이동을 나타내었다고 볼 수 있다. 본 결과는 제작된 double layer TiO2 구조와 g-CC3N4코팅층 필름이 재결합률을 낮추고, 반응하는 파장대의 범위를 넓혀 PEC에 응용 가능하다는 것을 확인할 수 있었고, 이는 에너지 관련 분야에 중요한 기여를 할 것으로 기대한다. | ||||||||
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Research Highlights | ||||||||
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태양에너지원을 이용해 물을 직접적으로 광분해하여 차세대 청정 대체에너지원인 수소로 전환하고자 하는 본 기술은 자연계의 광합성 현상을 모방하여 수소를 제조하는 가장 이상적인 환경 친화적 기술이다. 본 기술의 핵심은 물로부터 수소를 생산하는 광화학 반응의 효율을 극대화할 수 있는 새로운 광촉매 물질의 개발과 시스템 기술의 확보에 있다. 현재 광∙전기∙화학적 셀을 이용한 물분해에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 다양한 광촉매 물질 중 가장 주목 받고 있는 물질 중 하나는 헤마타이트(α-Fe2O3)이다. α-Fe2O3는 2.1 eV의 밴드갭 에너지를 가지기 때문에 가시광 영역의 빛을 상당히 흡수할 수 있고, 수용액 상에서 안정할 뿐 아니라, 지구상에서 매우 풍부한 재료 중 하나이다. 그러나, 전자의 이동이 매우 느리고, 정공의 확산거리가 매우 짧기 때문에 전자/정공간의 재결합이 발생하여 광전극의 효율을 저하시키는 한계를 가지고 있어 이론 값에 비해 매우 낮은 효율을 보여주고 있다.
그러므로 본 연구에서는 α-Fe2O3의 나노구조화와 도핑을 통해 이러한 한계를 개선하고자 한다. 이를 위해 균일한 박막의 형성과 다양한 나노구조의 합성을 용이하게 하는 펄스기반의 전기적 전착법을 이용하여 나노구조화된 α-Fe2O3를 형성했고, Ti와 V을 도펀트로 사용하여 α-Fe2O3의 광특성 향상을 도모하였다. 나노구조의 형성을 통해 표면적을 넓혀서 빛의 흡수 효율을 향상시키고 도핑을 통해 전기적 전도도를 개선할 수 있었기 때문에 α-Fe2O3의 광특성이 상당히 개선되었다. 본 연구는 기존 α-Fe2O3의 광특성의 한계를 개선하여 향상된 실험적 결과를 제시하였고, 이는 앞으로 물분해 광전극으로의 α-Fe2O3의 개발에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. |
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Research Highlights | ||||||||
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차세대 전지 산업은 전기자동차(xEVs), 산업 및 건설용 기계, 풍력, 태양광 발전 등에 동력원을 비롯한 보조 전원장치와의 에너지 저장 장치에서 중요시 되는 안정성과 우수한 전기화학적 특성을 갖는 전지개발로 연구개발방향이 전개될 것으로 예상되므로, 상용화 되어 있는 리튬 이차전지를 대체할 수 있는 비 리튬계 전지 시스템에 대한 연구 개발이 매우 시급한 사항이다. 국제적으로 자원 확보 경쟁이 치열하여 ‘white gold’라고 불리는 리튬에 비해 매장량이 충분하여 경제적이며 자연으로부터 쉽게 얻을 수 있는 Na으로 전하수송체를 대체하여 안정성, 경제성의 장점을 극대화할 수 있는 소듐 이차 전지의 소재연구개발이 각광받고 있다. 본 연구는 전구체와 폴리올을 잘 혼합시킨 용액에 불꽃점화를 일으키면 연속적인 발열반응, 흡열반응으로 결정핵이 형성됨과 동시에 활성 카본 보호층으로 인해 결정성장을 조절하면서 표면이 산화되는 것을 막아주며 수초에서 수분의 짧은 시간이 지나 연소가 마무리 되면 원하는 물질의 파우더들을 회수하는 매우 단순한 공정인 초급속 연소합성법을 이용하여 nano-plate 형상을 띄는 Na2FeP2O7 를 합성하였다. 이러한 nano-plate 형상을 지닌 Na2FeP2O7 의 전해질과의 접촉면 증가, 카본 코팅을 통한 전기전도도 향상으로 우수한 충방전 용량과 수명특성을 보인다. 본 연구를 통해 짧은 시간이 소요되는 합성법을 응용하여 소듐 이차 전지의 양극소재를 합성, 개발하여 소듐 이차 전지의 적용, 상용화 가능성을 제시, 소듐 이차 전지 시스템의 개발에 중요한 기여를 할 것으로 기대되며, 기존의 고가의 복합한 공정을 대체할 수 있는 다양한 나노구조소재에 대한 합성법으로서의 발전가능성을 보여주고 있다. |
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최신 뉴스 | |||
세라믹 산업 전년比 9% 성장 └‘2015 세라믹산업 통계 및 동향조사’ 발간 | |||
└‘2015 세라믹산업 통계 및 동향조사’ 발간 | |||
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최신 뉴스 | |
내년 4차산업혁명 등 미래성장동력에 15.3조…7.6% ↑ | |
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최신 뉴스 |
KISTI, 바이오 프린팅 등 10대 미래유망기술 제시 |
└ 나노금속 코팅소재 등 55개 中企 유망 사업아이템 선정 |
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바이오 프린팅, 나노금속 코팅소재부품 등 향후 미래를 변화시킬 미래유망기술과 중소기업 및 스타트업 기업의 새로운 활로를 열 유망 사업화 아이템이 선정됐다.
한국과학기술정보연구원(원장 한선화, KISTI)은 1일 서울 코엑스 오디토리움에서 ‘스타트업을 위한 미래 기술(Future Technology for Startup!)’을 주제로 ‘2016 미래유망기술세미나’를 열고 10대 미래유망기술과 중소기업 유망 사업화 아이템 55선을 발표했다. 미래창조과학부(장관 최양희)와 국가과학기술연구회(이사장 이상천)의 후원 아래 올해로 11번째를 맞이한 미래유망기술세미나는 KISTI가 선정한 미래유망기술을 발표하고 중소기업의 기술사업화 성공전략을 함께 고민하는 소통의 장으로서, 매년 2,000명 이상이 참가할 정도로 산학연 관계자들의 많은 관심을 받는 행사다. 이번에 선정된 10대 미래유망기술을 살펴보면 살아있는 세포를 원하는 형상이나 패턴으로 적층해 조직이나 장기를 제작하는 3D프린팅 기술인 바이오 프린팅을 비롯해 △합성세포 기술 △신체증강 기술 △의료용 가상현실 응용 기술 △소프트 웨어러블 기술 △자동차 경량화 소재 기술 △산업 인터넷 △가시광 활용 차세대 통신 기술(Li-Fi) △지능형 사이버 보안 △카멜레온 환경 감응 소재 등이 포함됐다. 이들 기술은 국내 및 주요 선진국가의 투자 선행도와 집중도를 비교•분석하고 국내 과학기술정책 부합성, 국내외 이슈 및 트렌드 조성 등을 더해 향후 5~10년 후 국가경쟁력을 뒷받침할 것으로 전망되는 기술 중 엄선됐다. KSITI는 5개 분야(ICT, 전자•기계•장비, 화학•소재, 바이오•의료, 기타) 300개 유망 아이템을 중소기업 유망 사업화 아이템으로 선정했다. 이에 더 나아가 시장-기술 유망성과 재무 유망성을 고려해 시장, 기술, 재무 유망성이 모두 높은 55개의 아이템이 뽑혔다. 분야별로 살펴보면 ICT 분야에서 23개, 전자•기계•장비 분야에서 16개가 선정될 만큼, 상당 수의 유망 아이템은 ‘제4차 산업혁명’과 관련 아이템들이 미래성장의 핵심 사업으로 전망됐다. 이밖에도 미래를 선도하는 각계 전문가들의 강연도 함께 진행됐다. 선우명호 국가 전략프로젝트 ‘자율주행자동차’ 기획단장이 ‘2030년 이후 자동차 기술의 거대한 흐름(Technology Megatrends of Automobile in 2030 and beyond)’을, 이성환 고려대학교 뇌공학과 교수가 ‘제4차 산업혁명 문을 열다-인공지능기술’을 포스코경영연구원의 김상윤 수석연구원이 ‘한국 제조업 퍼스트무버(First Mover) 전략’ 등을 각각 주제발표했다. 한선화 KISTI 원장은 미래유망기술세미나가 “중소기업 및 스타트업 기업들의 연구개발 리스크를 줄여 자생력을 강화시켜 줌으로써 중소기업이 글로벌 중견기업으로 자리매김하는데 도움이 되길 바란다”고 밝혔다. 한선화 KISTI 원장이 2016 미래유망기술세미나에서 개회사를 하고 있다. ![]() 한선화 KISTI 원장이 2016 미래유망기술세미나에서 개회사를 하고 있다. (출처: http://www.amenews.kr/atc/n.view.asp?P_Index=30862 ) |
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최신 뉴스 | ||||
KIST, 고효율•저가형 촉매 원천기술 개발 | ||||
고가 귀금속 촉매 대체할 저렴한 니켈계 촉매 사용…수소에너지 경제성 향상
친환경 물 분해과정 통한 수소에너지 상용화 및 보급화 기여 |
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최신 뉴스 | ||||||
유연한 고집적회로 '머리카락 1천분의 1'로 얇게 만들어 옮긴다 |
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KAIST•기계연 공동 연구팀 "웨어러블 기기 상용화 앞당겨" | ||||||
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국산 태양광 드론 성층권 진입 성공…세계 세 번째 | |||||||
고도 18.5㎞ 90분 비행…항공우주연구원 "해양오염•산불감시 활용" | |||||||
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최신 뉴스 | ||
초미세 원자선으로 반도체 '마의 벽' 넘는다 | ||
IBS콘퍼런스, 사흘간 밤샘 과학 토론 | ||
원자 1개 굵기 1나노미터 금속선
반도체 미세공정 대안으로 주목…정보 저장하는 메모리 기능도 전세계 전문가 30명 총출동…포항서 17년간 연구성과 공유 |
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반도체산업의 성패는 전자회로의 선폭(線幅)을 얼마나 줄이느냐에 달려 있다. 인텔과 삼성전자 등 글로벌 반도체 업체들은 인간이 가진 기술로는 선폭 5나노미터(1㎚=10억분의 1m)를 최소 한계로 보고 있다. 과학자들은 대안 기술로 이른바 원자 한 개 정도 굵기를 가진 원자선을 주목하고 있다. 지난 17~20일 포항 베스트웨스턴호텔에서는 세계 원자선 연구자 30여명이 한자리에 모인 가운데 IBS 콘퍼런스가 열렸다. 개인 사정으로 빠진 한두 명을 제외하고 특정 분야를 연구하는 세계 리더급 연구자가 한자리에 모인 건 극히 이례적인 일이다.
◆원자선 17년 연구 집대성 원자선은 진공상태에서 실리콘 표면에 1~2㎚로 형성되는 금속선이다. 선폭이 원자 1~3개에 불과해 원자선이란 이름이 붙었다. 원자선 연구는 1999년 당시 도쿄대 조교수이던 염한웅 기초과학연구원(IBS) 원자제어저차원전자계연구단장(포스텍 교수)이 원자선이 가진 성질을 밝히면서 본격적으로 시작됐다. 염 단장은 당시 금속 원자선이 실온에서는 금속처럼 전기를 통하지만, 온도를 낮추면 전기가 통하지 않는 비금속처럼 된다는 ‘상전이 현상’을 발견해 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 발표했다. 이후 각국 연구진은 금, 인듐, 이리듐과 같은 금속을 이용해 원자선을 만들고 이 현상의 구체적 원인을 밝히는 연구에 뛰어들었다. 원자선의 성질도 속속 밝혀지고 있다. 원자선에 불순물을 넣으면 전자 움직임을 조절할 수 있다는 사실이 규명됐다. 염 단장 연구진은 2008년 선폭이 세계에서 가장 가는 금 나노선을 개발하는 데 성공하기도 했다.
원자선 연구는 중대한 전환기를 맞고 있다. 원자선이 전자 하나를 단순히 이동시키는 전선 역할을 하는 데 그치지 않고 원하는 정보를 넣었다 빼는 메모리 역할을 할 수 있다는 사실을 처음으로 확인했다. 염 단장 연구진은 지난해 인듐 원자선에서 전자를 원하는 방향으로 하나씩 이동시켜 전류를 흐르게 할 수 있다는 사실을 국제학술지 사이언스에 발표했다. 인듐 분자 구조 사이에 나타나는 ‘솔리톤’을 통해 전자가 함께 이동한다는 사실을 밝힌 것이다. 연구진은 이 원리를 이용해 간단한 논리 연산을 할 수 있다는 사실까지 확인했다. 염 단장은 “원자선만을 이용해 연산이 가능한 원자소자 개발에 길이 열렸다”고 말했다. 염 단장은 그러면서 솔리톤과 전자공학을 합쳐 솔리토닉스가 주도할 시대가 머지않았다고 했다. 이번 행사에선 초전도(超傳導) 원자선 연구가 다음 과제로 제시됐다. 초전도는 극도로 낮은 온도에서 전기저항이 사라지는 현상으로, 에너지 손실 없이 소자를 작동할 수 있는 꿈의 기술이다. 하세가와 교수는 “안경테와 같은 작은 웨어러블 기기에 사용하려면 전기 소모가 적어야 한다”며 “다양한 소재로 만든 원자선을 대상으로 시험하고 있다”고 했다. (출처: http://www.hankyung.com/news/app/newsview.php?aid=2016082192571) |
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최신 뉴스 | ||||
열전 반도체, 나노구조로 전기 성질 조절하는 기술 개발…성능 개선 기대 |
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최신 뉴스 |
국내 연구진, 소금과 젤리로 휘는 터치패널 만들었다 |
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국내 과학자들이 젤리와 유사한 물질과 소금(염화리튬)을 이용해 지금까지 나온 스마트폰보다 더 정교하게 손가락 위치를 인식하는 터치 패널을 개발했다. 신축성이 뛰어나 얼마든지 넓게 펼 수 있고 피부에도 부착할 수 있어 기존 웨어러블 전자기기를 능가한다는 평가를 받고 있다. 서울대 선정윤•오규환 재료공학부 교수와 김총찬 박사과정생, 이현희 석박사통합과정생 연구진은 하이드로젤 성분에 염화리튬 성분을 녹여 투명하고 신축성이 뛰어난 이온 터치 패널을 개발했다고 국제학술지 사이언스 11일자(현지시각)에 발표했다. 스마트폰과 현금자동입출금기(ATM) 디스플레이 등서 사용하는 기존 터치 패널은 화면 위에 가로 세로에 눈에 보이지 않은 가는 전선을 촘촘히 깔고 손가락이 닿을 때 변하는 전기신호를 인식해 위치를 알아낸다. 여기에 사용되는 전자기기들은 깨지기 쉬운 소재로 만들어 이를 이용해 플렉서블(휘는) 전자기기를 제작하기 어려운 게 단점이다. 과학자들은 탄소 분자가 빨대 형태로 뭉쳐있는 탄소나노튜브나 은 나노선과 같은 유연하고 투명한 소재를 이용해 휘는 전자기기를 연구하고 있지만 신축성이나 빛 투과성이 떨어진다는 지적을 받아왔다. 연구진은 물이 90% 포함된 젤리 성분인 하이드로젤에 소금과 유사한 염화리튬을 녹여 투명하고 신축성이 뛰어난 터치 패널을 만들었다. 하이드로젤에 녹은 리튬이온과 염소이온은 손가락이 닿으면 이동을 하는데 이렇게 흐르는 전류를 패널 네 모서리에서 측정하면 손이 닿은 위치를 정확히 알아낼 수 있다. 기존 전자 기기들이 전자 신호를 감지하는 방식인 반면 이 터치 패널은 이온을 감지하는 신개념 기술이다. 일반 스마트폰에서는 손가락 위치를 1㎜단위까지 구분할 수 있지만 이 이온 터치 패널은 이보다 10배 정밀한 100마이크로미터(㎛)까지 위치를 구분할 수 있다. 두께도 100㎛에 불과하고 패널의 신축성이 뛰어나 가로 방향과 세로 방향으로 잡아당기면 터치 패널 면적을 최대 10배까지 늘릴 수 있다. 터치 패널 하나를 만드는데 1000원도 들지 않는다. 선 교수 연구진은 이 이온 터치 패널을 피부와 일반 TV에 붙여 그림을 그리고 체스 게임을 하는데 성공했다. 아직까지 이 터치 패널은 손가락 하나만 인식할 수 있다. 두 점 이상을 동시에 인식하는 멀티 터치 기능을 개발하려면 추가 연구가 필요하다. 선 교수는 “스마트폰 기술이 발전해 부품을 작게 만드는데 한계는 없다”며 “전자 기기를 대체할 이온에 바탕을 둔 신개념 기기가 머지않아 등장할 전망”이라고 말했다. (출처: http://www.hankyung.com/news/app/newsview.php?aid=201608118060i) |
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군산대학교 김기동, 이승헌 교수: LCD파유리, 장섬유 유리의 원료 재활용 기술 이전 | ||
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