- [ 학회장 서신 ] “2016년도 코엑스 추계학술대회 및 총회”를 마치고!
- 2016년 추계학술대회 이모저모
- 2016년 한국세라믹학회 추계학술대회 수상자
- [ 학회지 우수논문 ] Chemical Vapor Deposition of Tantalum Carbide from TaCl5-C3H6-Ar-H2 System (김대종, 정상민, 윤순길, 우창현, 김정일, 이현근, 박지연, 김원주
- [ 학회지 우수논문 ] Characteristics of Bulk and Coating in Gd2-xZr2+xO7+0.5x(x= 0.0, 0.5, 1.0) System for Thermal Barrier Coatings (김선주, 이성민, 오윤석, 김형태, 장병국, 김성원)
- [ 학회지 우수논문 ] Effects of Composition, Structure Design, and Coating Thickness of Thermal Barrier Coatings on Thermal Barrier Performance (정성훈, 전수혁, 이재현, 정연길, 김인수, 최백규)
- [ 2016 결산 ] 과학기술
- 선사시대에 오트밀을? 최초의 요리용 도자기 발견
- 중력파•알파고 주역 등 네이처 선정 2016년을 빛낸 과학인물
- 잉크젯프린터로 3차원 회로 찍어낸다
- 수소연료 싸게 만드는 광합성기술 개발
- 최근 5년간 대학 연구개발비 15.1%, 논문 14.4% 증가
- 초저전력 반도체 나온다
- 금오공과대학교 조경식 교수 부총리 겸 교육부장관 표창장 수여
학회소식
"2016년도 코엑스 추계학술대회 및 총회”를 마치고!
한국세라믹학회 2016 추계학술대회 및 총회가 지난 11월 23일(수)~25일(금) 간, 서울 코엑스(COEX)에서 성공적으로 개최 되었습니다. 공통된 과학문화와 삶의 가치 등을 함께 하는 Korean Ceramic Society라는 59년 전통의 academic 공동체로서의 회원모두의 적극적인 참여와 호응으로 당초 계획하였었던 모든 목표를 갱신하는 학술대회로 마무리 지었음에 회장으로서 깊은 감사의 말씀을 드립니다.

이번 학회는 총 770편의 역대 최대의 초록이 접수되었으며 총 참석인원 1000명 돌파목표를 갱신하도록 노력한 조직위원회 위원들 및 부위원장, 위원장과 심포지엄 오가나이저, 또 로컬의 역할을 수행한 학회 본부 임원들에게 특별한 치하를 드립니다. 특히 기조강연 2건은 지난 4월 부산 벡스코 춘계학회에서 초빙했었던 미국, 일본에 이어 균형을 맞춰 중국 및 한국 산업계에서 초청 한 것을 비롯하여, 그동안 전통적으로 학회 세션으로 유지하여 왔었던 전자, 에너지•환경, 엔지니어링 세라믹스 등의 일반 9개 세션에 세라믹3D프린팅, 탄소재료응용, 차세대융합세라믹소재 등 전문 19개 심포지엄이 추가 구성된
대규모의 학술대회 이었습니다. 특히 초청강연이 199건, 구두 발표가 131건, 포스터발표는 438건 이었고, 이중 약 60여건의 산업체 강연(초청 36건)과 더불어 건강 강좌가 진행되는 등 수준 높은 연구결과들이 발표된 내실 있는 대회 이었습니다.

또한 “한국국제세라믹산업전”을 세라믹연합회와 공동주최로 동시 진행하여 250여 부스에 세라믹산업체 및 관련 업체들이 참가, 전시함으로써 다른 어느 때 보다도 시너지 효과가 증대되었습니다. 전시회 참가자를 제외한 추계학회의 참석자만도 1124명이나 되어 당초 세운 1000명의 목표를 초과 달성한 내외적으로 매우 성공적인 학회 이었다고 평가합니다. 따라서 이러한 저력은 국내 학술단체 가운데 현재 13위 정도로 평가 받는 위상을 유감없이 발휘 했다고 봅니다. 더욱이 이번에는 내화물 및 도자기 부회의 심포지엄들을 동시 개최하여 산업체의 현장 전문가가 다수 참여하는 등 산•학•연 간에도 매우 폭 넓은 학문 및 기술교류의 장이 되었습니다.

특히 이번 학술대회는 ‘한국세라믹산업 발전을 위한 산•학•연 심포지엄’도 개최되어, 산업체, 연구소 및 대학의 세라미스트들이 함께 모여 세라믹 산업분야의 기술동향을 소개하고 토론하는 산•학•연 간에 소통의 마당도 마련하였습니다. 산•학•연 관련하여서는 학회에서도 지난 봄학회 이후 추진하여 온 기업 애로기술에 대한 학회 무상지원 사업도 현재 선정을 마치고 기술멘토 매칭을 진행하고 있습니다.

따라서 이번과 같은 학회의 성공적 결과는 그 동안 중점 추진하여 온 세라믹학회지의 SCI등재에도 매우 긍정적으로 작용 할 수 있을 것으로 예상됩니다. 본 학회는 올해 학회지 투고시스템을 획기적으로 개편하여 새로 open하였으며 SCI등재를 위하여 모든 논문들을 영문으로 번역 발간하고 또 국내외 저명과학자들의 리뷰 원고가 적어도 호당 1편 이상 게재 되도록 하여오고 있습니 다. SCI등재를 위한 평가는 통상 총 3년 동안의 종합성적으로 결정하기 때문에 적어도 2018년도에는 좋은 소식을 얻을 수 있을 것으로 기대됩니다. 더욱이 올해로 학회가 지난 4년간 지속적으로 추진하여 왔었던 Journal of Asian Ceramics도 현재 impact factor가 1.2정도로서 2017년 상반기 이내에 SCI등재가 확실시되고 있어 향후 학회 재정에도 크게 보탬이 될 것 입니다. 이번 학회에서는 양송상 등 기존의 시상 외에도 젊은세라미스트상을 1명 더 발굴하여 2명 시상하고 또 PacRim 학생상도 제정하여 구두 우수발표자 2명, 포스터 우수발표자1명을 선정하여 부상과 함께 시상하였습니다. 따라서 이번 ‘2016년도 추계학술대회 및 총회’는 회원 및 학술대회 참가자 여러분들의 적극적인 참여로 대내외적으로 우리 학회가 한층 더 도약하였음에 충분하다고 평가합니다.

올해, 학회에서는 “먼저 다가가는 학회, 소통하는 학회”로 슬로건을 정한바 있습니다.
열린 학회로의 발전을 위해 헌신한 많은 분들의 노고에 감사드리며, 그동안 컨센서스를 이루지 못하여 완성 시키지 못하였던 ‘학회로고‘도 백지상태에서의 재공모를 통하여 심의된 20개중 최종 2개의 안을 선정하고 이를 학회기간 중 투표(총 328명 투표)한 결과 최다투표로 선정된 2안(254표, 득표율 77.4%)을 회원 여러분께 알려 드립니다. 그동안 새로운 학회로고 제정을 위해 준비하고 또 투표로 참여한 회원 여러분의 관심과 추계학술대회의 참여가 우리 모두 지속 가능한 세라믹스 학문과 세라믹산업 발전을 견인하는 대한민국의 자랑스러운 세라미스트로 나아감에 밑거름이 되길 바라며 이에 격려와 감사를 드립니다.

감사합니다.

2016. 11. 30.

한국세라믹학회 회장 오 영 제(吳英齊) 드림
학회소식
2016년 추계학술대회 이모저모
세라믹 기술, 연구 발표 및 정보 교류의 장인 ‘2016 한국세라믹학회 추계학술대회 및 총회’가 지난달 23일부터 사흘간 서울 코엑스에서 개최됐다. 이번 학술대회엔 기조강연 2건과 36건의 기업체 초청강연 등 총 770편 이상의 연구논문이 발표되어 작년 추계학술대회보다 내용과 규모면에서 커진 모습이었다. 특히 이번 추계학술대회는 ‘세라믹의 날 기념행사’와 ‘한국국제세라믹산업전’과 함께 진행돼 세라믹 관련 산•학•연•관의 뜻깊은 자리가 됐다. 이외에 ‘한국세라믹 발전을 위한 산•학•연 심포지엄’, ‘산업소재핵심기술개발사업 세라믹분야 신규과제현황’, ‘내화물 심포지엄’, ‘도자 기술 심포지엄’ 등 국내 세라믹 산업•기술 발전을 위한 다양한 행사와 심포지엄이 진행되었다.

(세라믹코리아 12월호 기사 내용 발췌)
학회소식
2016년 한국세라믹학회 추계학술대회 수상자
포상명 수상자 성명 수상자 소속
학술진보상 오윤석 박사 한국세라믹기술원
김성원 박사 한국세라믹기술원
윤당혁 교수 영남대학교
기술진보상 김범섭 연구소장 ㈜원익큐엔씨
최성호 이사 ㈜미코
전명철 박사 포항산업과학연구원
양송논문상 이기성 교수 국민대학교
황해진 교수 인하대학교
진명상 이미재 박사 한국세라믹기술원
젊은세라미스트상 김일두 교수 KAIST
젊은세라미스트상
(PACRIM11)		 이규형 교수 강원대학교
차세대여성
세라미스트논문상		 강수희 학생 한양대학교
감사패 추계학술대회 조직위원회
감사장 이재찬 교수 /KJC-FE11 성균관대학교
Research Highlights

Journal of the Korean Ceramic Society, Vol. 53, No. 6, pp. 579-603, 2016.
Chemical Vapor Deposition of Tantalum Carbide from TaCl5-C3H6-Ar-H2 System
김대종1, 정상민1,2, 윤순길2, 우창현3, 김정일3, 이현근1, 박지연1, 김원주1
1한국원자력연구원 원자력소재개발부
2충남대학교 재료공학과
3㈜티씨케이 R&D부
  초고온용세라믹스(UHTCs, ultra-high temperature ceramics)는 높은 융점, 기계적 강도, 내마모성, 환경 저항성 등의 특성으로 인해, 초고온 및 부식 등의 극한 환경 조건에서 구조재 또는 코팅재로 사용된다. 초고온세라믹스 중 하나인 탄탈륨 카바이드(TaC)는 5족 전이금속 탄화물들 중 하나로써 융점이 3300oC 이상이며, TaC에서 C가 결손된 TaC~0.89의 경우 융점이 약 4000oC에 이른다. 융점까지 상변태가 없이 안정하고, 경도 및 강도가 높으며, 우수한 열충격 특성을 가지기 때문에 열기계적 하중이 가해지는 조건, 마모저항성 구조부품, 열차폐 등을 위한 부품에 복합체 또는 코팅재의 형태로 적용될 수 있다. 최근에는 TaC의 높은 융점과 더불어 내화학성, 내열 금속과의 낮은 반응성, 낮은 기체 투과성으로 인해 사파이어 성장용 도가니 지지부의 코팅재, SiC epi 서셉터의 코팅재 등으로의 사용이 고려되고 있다.

  반도체 서셉터 및 LED 단결정 성장용 도가니에 TaC를 활용하기 위해서는 불순물 함량이 매우 낮아야 하며, 복잡 형상의 구조물에 균일한 코팅이 이루어져야 한다. 따라서 화학기상증착법을 이용한 TaC 코팅이 매우 적합하다고 보여진다. 따라서 본 연구에서는 고순도의 TaCl5분말과 C3H6 기체를 원료물질로 한 저압 CVD법을 이용하여 TaC를 증착하였다. 희석 기체 중 Ar/H2 분압비 최적화, 스크류 피더를 이용한 균일한 TaCl5 분말 공급 통해 TaC 증착율을 향상시켰으며, 증착 조건 변화에 따른 다양한 Ta-C 화합물을 증착하였다 (Fig. 1). 열역학적으로 화학양론비를 가지는 TaC 단일상을 증착하기는 상당히 어려우며, 일반적으로 과량의 C가 석출되어 있는 TaC+C 또는 탄소가 결핍되어 있는 TaC1-x 상이 형성되기 쉽다. 탄소의 결핍이 많을수록 Ta2C, Ta가 형성된다. 증착 조건 최적화를 통해 얻어진 두꺼운 TaC 코팅층에서 C 석출 및 결핍에 의한 Raman 피크는 관찰되지 않았으며 (Fig. 2), 화학양론비에 가까운 TaC가 코팅층 전반에 걸쳐 균일하게 증착된 것을 알 수 있다.

  본 연구를 통해서 반도체 서셉터, LED 성장용 도가니에 활용하기 위한 TaC 코팅 기반 기술을 제공할 수 있으며, 나아가 우주항공, 무기체계 등의 초고온 구조재 및 코팅재 활용을 위한 UHTC 제조 및 활용에 응용될 수 있을 것으로 보인다.
Research Highlights

Journal of the Korean Ceramic Society, Vol. 53, No. 6, pp. 652~658, 2016.
Characteristics of Bulk and Coating in Gd2-xZr2+xO7+0.5x(x= 0.0, 0.5, 1.0) System for Thermal Barrier Coatings
김선주*, 이성민*, 오윤석*, 김형태*, 장병국**, 김성원*
*한국세라믹기술원 이천분원 엔지니어링세라믹센터
**재료물질연구기구 구조재료연구센터
  열차폐코팅(Thermal barrier coatings, TBCs)은 고내화도의 저열전도성 세라믹 소재를 발전용 혹은 항공용 가스터빈 엔진 고온부의 블레이드나 베인과 같은 초합금 소재의 부품 표면에 증착하여 고온의 가스로부터 이들 금속부품을 보호하는 역할을 하는 코팅이다. 국내 주요 터빈제조사들이 가스터빈의 국산화에 박차를 가하고 있는 시점에서 열차폐코팅에 대한 연구는 미래의 산업적 요구에 대해 선제적으로 준비하는 의미를 지닌다 하겠다.

  최근 개발되고 있는 고효율 가스터빈의 열차폐코팅용 소재로서 기존에 사용되는 YSZ를 대체하는, 1200℃ 이상의 고온에서 사용 가능한 플루오라이트(fluorite) 혹은 파이로클로어(pyrochlore)의 입방정 결정구조를 지니는 란탄계 희토류(Rare earth, RE로 표시) 지르코네이트 산화물은 높은 융점, 고온 상안정성, 저열전도성, 화학적 안정성, 높은 열팽창계수, 낮은 소결성 등의 열차폐코팅 소재로서의 요구조건을 만족한다.

  본 연구에서는 희토류 지르코네이트인 가돌리늄 지르코네이트 계에서 Gd2Zr2O7로부터 가돌리늄 양을 줄인 Gd2-xZr2+xO7+0.5x(x= 0.0, 0.5, 1.0), 세 조성에 대해서 소결체와 코팅시편을 제조하고 각 시편의 상형성과 열전도특성에 대해 고찰하였다. 소결체 시편으로부터 조성에 따른 상형성 거동을 살펴보면 Gd2Zr2O7~Gd1Zr3O7.5에 이르는 상당히 넓은 조성영역에서 입방정상인 파이로클로어나 플루오라이트 단일상으로 존재하며 열차폐코팅의 물성열화를 초래하는 것으로 알려진 단사정 지르코니아가 나타나지 않았다. 이 소재를 열차폐코팅 제조에 있어 신기술인 서스펜션 플라즈마 용사법으로 제조하면 그림 1에 보이는 바와 같이 고온내구성의 향상을 가져오는 수직분리구조를 지니며 결정구조 혹은 미세구조에서 오는 포논산란에 대한 기여의 증가로 그림 2에서와 같이 소결체에 비해 추가적인 열전도 특성의 감소를 얻을 수 있었다.

  본 연구를 통해 Gd2-xZr2+xO7+0.5x계의 열차폐코팅 소재로서의 가능성을 타진함과 동시에 저열전도성 세라믹소재의 결정구조 및 미세구조와 열전도특성 간의 연관성을 정성적으로 고찰할 수 있었다.
Research Highlights

Journal of the Korean Ceramic Society, vol. 53, No. 6, pp. 689-699, 2016
Effects of Composition, Structure Design, and Coating Thickness of Thermal Barrier Coatings on Thermal Barrier Performance
정성훈, 전수혁, 이재현, 정연길, 김인수*, 최백규*
창원대학교/*한국기계연구원부설 재료연구소
  항공 및 발전용 가스터빈의 고온부품은 고온의 화염에 노출됨에 따라 초내열합금 모재의 열화 및 산화를 방지하기 위하여 열차폐 코팅 (Thermal Barrier Coating: TBC)이 적용되며, 일반적으로 TBC 적용을 통해 약 150℃의 열차폐 효과를 얻을 수 있다고 보고되고 있다. 한편, 가스터빈은 연료효율과 출력증강을 위해 점차적으로 터빈 입구온도가 상승되고 있으며, 기존 TBC 소재인 7~8 wt% 이트리아가 첨가된 안정화 지르코니아 (7~8YSZ)는 고온부품의 표면 온도가 1200 ℃ 이상으로 상승할 경우 적용 한계성을 나타냄에 따라 최근에는 희토류 원소가 첨가된 저 열전도성 소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 저 열전도성 소재가 적용된 TBC의 경우 7~8YSZ 소재가 적용된 기존 TBC 보다 낮은 열전도율을 나타내며, 고온에서 우수한 상 안정성 및 소결 저항성이 보고되고 있으나, 상대적으로 적은 열팽창계수 및 낮은 기계적 특성으로 열적 내구성이 저하되는 결과를 초래하게 된다. 따라서 열적∙기계적 특성의 단점을 보완하기 위하여 본드 코팅과 탑 코팅 사이에 완충층을 도입하거나 기존에 사용되는 7~8YSZ과 혼합하여 출발분말로 적용하는 연구가 진행되고 있으나, 새로운 구조설계 및 저 열전도성 소재 적용에 따른 TBC 시스템의 열차폐 성능에 대한 평가기법은 제시되지 않고 있는 실정이다.

  따라서 본 연구에서는 출발분말의 조성과 코팅층의 두께 및 구조를 달리하여 제조된 TBC 시스템에 대하여 탑 코팅의 표면과 모재의 밑면 온도를 측정하여 저 열전도성 소재가 적용된 TBC 시스템 및 층상화 TBC 시스템에 대한 열차폐 성능을 비교∙평가하였다. 기존 TBC 소재인 8YSZ을 적용한 경우 탑 코팅의 두께가 증가할수록 우수한 열차폐 성능을 나타내었으며, 저 열전도성 소재가 적용한 경우 상대적으로 탑 코팅의 두께가 얇아도 우수한 열차폐 성능을 발현함을 확인할 수 있었으며, TBC 시스템에서 계면 수가 증가할수록 우수한 열차폐 성능을 나타내었다. 본 연구를 통해 새로운 소재의 적용 및 구조체 설계에 따른 TBC 시스템의 열차폐 성능을 평가할 수 있는 유용한 평가방법을 제시할 수 있었다.
최신 뉴스
[ 2016 결산 ] 과학기술
올해 국내 과학기술 분야는 `연구개발(R&D) 혁신`에 힘을 쓴 한 해였다. 지난해 10월 미래창조과학부 산하에 과학기술전략본부가 신설됐지만 더 빠른 혁신 속도를 내겠다며 올해 5월 대통령 주재 과학기술전략회의가 신설됐다. 제3차 전략회의는 대통령 탄핵으로 사실상 중단됐다. 그러나 1~2차 회의에서 논의된 R&D 혁신과 미래 성장 동력으로 선정된 9대 국가전략프로젝트는 진행형이다.

정부출연연구기관(출연연) 혁신도 계속되고 있다. 전자신문은 상반기 `출연연 대개혁` 시리즈로 출연연이 처한 문제의 단면을 드러냈다. 이후 출연연은 대개혁을 위한 `혁신위원회`를 발족, `자발 혁신`에 나섰다. 상향식이 아닌 하향식의 자발 혁신이란 점이 눈길을 끌었다. 혁신위가 최근 발표한 혁신안에는 국가대표급 융합 연구팀을 꾸리고 연구 자율성 확대, 부정 연구 엄벌제 도입 등 내용이 담겼다.

국방부의 `이공계 병역특례 폐지`를 둘러싸고도 큰 논란이 있었다. 국방부는 올해 상반기에 2023년 이후 연평균 2만~3만명의 병역 자원 부족이 예상된다며 이공계 병역특례 폐지를 검토한다는 사실을 밝혔다. 논란이 커지자 관련 부처와 협의한다며 한발 뺀 상태지만 여전히 공식 입장을 밝힌 적은 없다. 국방부의 침묵이 이어지자 국회에서는 이를 막기 위해 지난달 오세정 국민의당 의원이 `병역법`을 일부 개정한 이공계 병역특례 유지 법안을 발의했다. 국방부가 병역 자원 수급 정책을 변경 수립 시 관계 행정기관장과 협의를 거친 뒤 사전 동의를 받도록 의무화했다.

해외에서도 뜨거운 뉴스가 많았다. 알베르트 아인슈타인이 1세기 전에 주장한 중력파의 존재가 확인됐다. 미국 과학재단(NSF)과 고급레이저간섭계중력파관측소(LIGO) 연구팀이 올 2월 공간과 시간을 일그러뜨리는 것으로 알려진 중력파를 직접 측정 방식으로 탐지했다고 밝혔다. 중력파의 직접 검출이 이뤄져 실체가 밝혀진 것은 아인슈타인 주장 이후 100년 만에 이뤄진 일로, 인류 역사상 최초다. 중력파는 질량을 지닌 물체가 가속운동을 할 때 생기는 중력장(시공간)의 출렁임이 물결처럼 전파되는 파동을 일컫는다.

11월에는 파리기후변화협정도 발효됐다. 기후변화협정은 2015년 12월 프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약 당사국총회(COP21)에 197개국이 참여해 만든 신기후체제다. 2020년 종료되는 교토의정서를 대체, 그 이후 195개국에 온실가스 감축 의무를 부여해서 산업화 이후 지구 온도 상승 폭을 2도 이내로 묶는 것을 골자로 한다. 전 세계 온실가스 배출량의 80%를 차지하는 114개국(11월 기준)이 파리협정에 비준하면서 기후변화 대응을 위한 파리협정은 발효됐다. 우리나라도 2030년까지 온실가스를 배출전망치(BAU) 대비 37% 감축한다는 계획을 세웠다.

(출처: http://www.etnews.com/20161220000362)
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선사시대에 오트밀을? 최초의 요리용 도자기 발견


연구진들이 발굴과정에서 씨앗을 발견했다. /사진=BBC

인류는 300만 년 전부터 식물을 먹었다. 고대인들은 처음에는 부드럽고 먹기 쉬운 과일이나 딸기 등을 먹었을 것이다. 나중에는 식물의 목질 부위를 열린 구덩이에서 불에 그을려 먹기 쉽도록 부드럽게 만들었을 것이다.
도자기의 개발로 식물을 끓여 먹을 수 있게 되면서, 음식을 훨씬 부드럽게 하거나 독성을 줄여서 먹을 수 있게 됐다. 도자기의 개발은 인류 역사에서 아주 중요한 진보였다. 탄수화물이 많은 음식은 영양소와 에너지의 주요 공급원이었다. 식물과 곡물은 나중에 쓸 용도로 저장하기도 쉬었다. 조리된 음식은 아이가 먹기에도 충분히 부드러웠으며, 아이가 젖을 일찍 떼게 해서 여성들을 건강하게 만들었다.

선사시대 사람들은 언제부터 야생 곡류나 식물을 도자기에 요리해서 먹었을까. 1만 년 전 요리를 해서 먹은 흔적이 북 아프리카 사하라 사막에서 발견됐다고 BBC가 20일 보도했다. 연구진들은 리비아 사하라 사막의 타카코리와 우안 아푸다에 위치한 고고학 유적지에서 100개가 넘는 도가지 조각을 발굴했다. 그들은 도자기로 식물을 다양한 용도로 처리했다고 생각하고 있다. 브리스톨대학의 줄리 듄 박사는 “이는 전 세계적으로 식물을 요리한 첫 번째 직접적인 증거”라며 “초기 북 아프리카의 수렵 채집인들은 곡류와 씨앗, 잎이 많은 식물과 수생식물 등 다양한 식물을 섭취했다는 것을 알 수 있다”고 말했다.
당시 사하라 사막은 드문 드문 호수와 강이 있는 푸른 사바나 지대였다. 하마나 코끼리 같은 대형 동물들이 많았다. 그 곳에 살았던 사람들은 야생의 곡류와 잎이 무성한 식물, 수생 식물들을 채집했을 것이다.

연구진들은 탄소동위원소 비율과 도자기에 남은 기름 찌꺼기로 연대를 측정했다. 이번 연구를 통해 이 지역에서는 적어도 4,000년 전에 야생식물 길들이기와 농업이 이뤄졌다는 것을 알수 있었다. 솥은 나중에 우유를 포함한 동물성 식품을 처리하는 데도 쓰였다.
도자기 솥에 곡류나 식물을 요리하는 것은 당시에는 대단한 진보였다고 여겨진다. 듄 박사는 “열에 견디는 도자기를 발명함으로써, 선사시대 사람들은 오랫동안 식물을 끓일 수 있게 돼, 이전에는 먹기 껄끄럽고 심지어 독성까지 있었던 음식까지 다양하게 먹을 수 있게 됐다”고 말했다.
도자기 조각 부근에서 곡류를 가는 돌이 발견돼, 곡류를 가루로 만들어 요리했던 것으로 추정된다. 듄 박사는 ”흥미롭게도, 오늘날 아프리카에서는 여전히 이 도구를 일상적으로 쓰고 있다“면서 ”역사가 아주 오래 됐다는 것을 알 수 있다“라고 말했다.
도자기 솥은 인류 역사상 두 번에 걸쳐 발명됐다. 1만6,000년전 동아시아에서 발명됐으며, 북 아메리카에서는 1만2,000년전에 발명됐다.
공동연구자인 브리스톨 대학의 리처드 에버쉐드화학과 교수는 “사하라 사막지역에서 쓰인 도자기에서 초기 선사 시대에 식물성 왁스나 기름 찌꺼기가 광범위하게 발견됐다는 것은 고대 다른 지역과는 도자기가 전혀 다른 용도로 쓰였다는 것을 알 수 있다”고 말했다. 이번 연구 결과는 네이처 플랜트에 실렸다.

(출처: http://www.sedaily.com/NewsView/1L5BJ1959T)
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중력파•알파고 주역 등 네이처 선정 2016년을 빛낸 과학인물
물리학자 아인슈타인이 100년 전 존재를 예측한 ‘중력파’를 1000여명의 과학자들이 처음으로 관측하는 데 성공, 결과가 올해 2월 발표됐다. 3월에는 구글의 바둑 인공지능 ‘알파고’가 인간계 최고수인 이세돌 9단을 꺾으며 한국을 비롯해 전세계를 인공지능(AI) 열풍으로 몰아넣었다.

세계적인 권위의 과학 학술지 ‘네이처(Nature)’는 올해 과학계를 뒤흔든 10명의 과학자를 선정하고 19일(현지시간) 발표했다.

첫 번째 주인공은 중력파를 최초로 관측하는 데 성공한 ‘고급 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO•라이고) 연구단’의 대변인 역할을 수행한 가브리엘라 곤잘레스(사진, Gabriela Gonzalez) 미국 루이지애나주립대 교수다. 중력파는 별의 폭발이나 블랙홀 생성 등 우주에 큰 이벤트가 발생할 때 중력 에너지가 마치 물결처럼 퍼져 나가는 것이다.

금세기 최고의 발견으로 여겨지는 중력파는 광학, 전파 망원경으로 관측하던 우주와 천체 탄생의 비밀을 중력파로 관측할 수 있는 계기를 만들었다. 2017년 3월까지 라이고연구단의 대변인을 맡는 곤잘레스 교수는 학교로 돌아가 중력파 연구에 매진할 계획이다.
구글 딥마인드를 창업한 데미스 허사비스(사진, Demis Hassabis)가 두 번째 주인공이다. 영국 런던에서 태어난 그는 13세 때 세계 유소년 체스 2위에 오르며 17세에 시뮬레이션 게임 ‘테마 파크’를 개발했다. 1997년 22세의 나이에 영국 케임브리지대 컴퓨터공학과를 졸업하는 허사비스는 2009년 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)에서 인지신경과학 박사 학위를 받고 2010년 딥마인드를 창업했다.

이세돌9단과 알파고의 대결 당시 한국을 방문한 허사비스는 “인공지능은 21세기의 아폴로 프로그램”이라며 “이제 사다리의 첫 단을 밟은 수준으로 의료 등 다방면에 인공지능을 활용할 수 있는 연구를 지속할 것”이라고 말했다.
브라질의 의생명과학 연구기관인 ‘오스왈도 크루즈 재단’의 연구자 셀리나 M. 투치(사진, Celina M. Turchi) 박사도 네이처 선정 올해의 과학자에 포함됐다. 투치 박사는 2015년 9월 브라질 보건당국의 요청을 받고 브라질 북동부 지역에서 만연한 지카바이러스와 신생아 소두증 간의 연관관계를 밝히기 위해 전세계 과학자들의 네트워크를 조직한 인물이다.

네이처는 “투치 박사는 전세계에 흩어진 감염병 전문가와 신경과학자들의 네트워크를 구축해 지카와 소두증의 연관관계를 파악하는 데 힘을 보탰다”며 “그 결과 한 때 연기가 거론된 리우 올림픽이 별 탈 없이 치러지는 데 이바지했다”고 평가했다.
세계 최대 산호초로 세계자연문화유산으로 지정된 호주의 ‘그레이트 배리어 리프(대산호초)’의 해수 온도 상승으로 역대 최대 규모의 산호가 소실되고 있다는 사실을 밝혀낸 테리 휴즈(사진, Terry Hughes) 호주 제임스쿡대 교수도 올해의 과학자로 꼽혔다. 휴즈 교수는 지구 온난화로 그레이트배리어리프 일대 산호초의 3분의 2 가량이 파괴됐다며 지구 온난화의 심각성을 경고했다.

생명과학 분야에서도 올해 두각을 드러낸 인물도 올해 과학계에서 주목받았다. 네이처는 이른바 ‘미토콘드리아 치환법’을 통해 유전질환이 없는 건강한 아이를 출산하는 데 성공한 존 장(John Zhang) 미국 뉴욕 ‘새희망 출산센터’ 박사와 크리스퍼 유전자 편집 기술의 연구 윤리 문제를 제기한 케빈 에스벨트(Kevin Esvelt) 미국 MIT 합성 생물학자도 네이처가 선정한 올해의 과학자에 이름을 올렸다.
존 장 박사(사진)는 요르단 출신 부모와 멕시코인 난자 기증자를 통해 유전질환이 없는 건강한 남자 아이를 출산하는 데 성공했다. 아이의 친모는 뇌와 척수 등 중추신경계 기능이 정상적으로 작동되지 않는 희귀병인 ‘리 증후군’을 유발하는 유전자를 갖고 있다. 존 장 박사는 친모의 난자에서 핵을 빼낸 뒤 정상 미토콘드리아를 지닌 여성의 난자에 있는 핵을 친모의 난자에 주입하고 아빠의 정자와 수정시켜 이른바 ‘세 부모 아기’를 출산시키는 데 성공했다. 케빈 에스벨트 교수는 3세대 유전자 가위 기술인 크리스퍼 유전자 편집 기술이 의도와는 달리 생태계에 문제를 유발할 수 있음을 연구했다. 이를 테면 말라리아를 유발하는 모기의 유전자를 편집할 경우 생태계가 교란될 수도 있다는 것이다. 네이처는 이밖에 지구에서 가장 가까운 별인 켄타우루스자리 프록시마별 주위에 있는 행성을 발견한 길렘 앙글라다-에스쿠데(Guillem Anglade-Escude) 영국 퀸메리대 천문학자와 수소불화탄소(HFC)와 전지구적인 기후 변화의 연관 고리를 밝힌 네덜란드 출신으로 유엔환경계획(UNEP) 기후변화 전문가인 거스 벨더스(Guus Velders) 박사, 물리학계에서 성 소수자의 차별을 폭로한 엘레나
롱(Elena Long), 과학 논문 저널의 유료 장벽에 대항해 세계적인 규모의 학술논문 다운로드 사이트 ‘사이-허브(Sci-Hub)’를 만든 카자흐스탄 출신의 알렉산드라 엘바키안(Alexandra Elbakyan)이 네이처 선정 올해의 과학인물에 포함됐다.

(출처: http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2016/12/19/2016121902193.html#csidxfeceab3e3b73b63ac1af76266c656bc )
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잉크젯프린터로 3차원 회로 찍어낸다
스마트워치 등 웨어러블 기기에 응용 가능
▲가정에 있는 잉크젯프린터로 유기 박막 트랜지스터를 만드는 기술이 개발됐다.[사진제공=포스텍]

가정에 있는 잉크젯프린터로 3차원 유기반도체 회로를 만드는데 성공했습니다. 유기물을 용액형태로 만들어 반도체 성질을 갖게 하고 은 나노 등을 통해 도체 용액을 만들어 잉크젯프린터로 분사하는 방식입니다. 이를 통하면 잉크젯프린터로 유기 박막 트랜지스터를 만들 수 있게 됩니다.

포스텍(POSTECH, 총장 김도연) 창의IT융합공학과 박사과정 권지민과 정성준 교수, 화학공학과 조길원 교수 연구팀은 유기박막 트랜지스터의 회로를 인쇄공정을 통해 3차원으로 쌓고 이를 이용해 컴퓨터의 기본 연산단위 회로를 제작하는데 성공해 주목받고 있습니다. 팔에 차는 스마트워치, 반지처럼 끼울 수 있는 스마트기기 등 웨어러블 스마트기기는 미래 기술로 눈길을 끕니다. 스마트기기의 주요 부품인 트랜지스터를 가정에 서도 쉽게 볼 수 있는 잉크젯프린터로 찍어낼 수 있게 될 것으로 보입니다. 유기 박막 트랜지스터는 기판의 부드러운 유연성 때문에 스마트기기의 발달과 함께 끊임없이 연구돼 오고 있는 분야입니다.
주로 사용되는 플라스틱 기판이 열이 가해지면 변형될 우려가 있어 인쇄방식을 이용해 저온에서도 제작할 수 있는 유기 박막 트랜지스터 개발에 대한 경쟁이 치열합니다.
이렇게 만들어진 전자회로는 기존의 실리콘 반도체에 비해 집적도가 낮아 복잡한 기능을 요구하는 기기에 활용하기는 어려웠습니다. 소자의 특성이 고르게 나타나지 않았고 물질이 산화되면서 오랜 기간 사용할 수 없다는 점 때문에 스마트워치와 같은 일반 기기에 활용하기 어렵다는 한계가 있었습니다.

포스텍 연구팀은 잉크젯프린터로 여러 차례 인쇄하는 방식으로 회로를 수직으로 쌓아 3차원의 유기 박막 트랜지스터 회로를 만들었습니다. 연구팀이 만든 이 소자는 소자의 특성이 일관되게 나타났습니다. 대량제작이나 상용화에 적합한 것으로 기대되는 부분입니다. 연구팀은 이 트랜지스터를 이용해 컴퓨터의 기본 연산 단위 회로인 가산기(덧셈기)를 제작해 정상적으로 작동하는 것을 확인했습니다. 저온에서 간단한 인쇄공정 만으로 트랜지스터를 제작할 수 있기 때문에 낮은 비용으로 고성능 웨어러블 기기를 만들어낼 수 있을 뿐만 아니라 연구팀이 개발한 3차원 집적방식은 웨어러블 기기, 컴퓨터, 바이오센서 등에 활용될 수 있습니다. 정성준 교수는 "이번 성과는 그 동안 상용화에 걸림돌이 됐던 유기박막 트랜지스터의 집적도 문제를 해결해 복잡한 성능을 필요로 하는 기기에도 활용할 수 있는 가능성을 보였다는 점에서 의의가 있다"며 "초박막 기판에 이를 적용하는 후속연구를 진행 중이고 이 기술을 이용하면 몸에 붙일 수 있는 혁신적 스마트 기기 제작이 가능할 것으로 기대된다"고 설명했습니다.
연구 성과는 ACS Nano지의 표지논문으로 선정돼 발표됐습니다.

(출처: http://view.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2016121610110185693) 
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수소연료 싸게 만드는 광합성기술 개발
황윤정-민병권 KIST연구팀 성과
CIGS를 인쇄하듯 찍어 전극 대량생산
보다 저렴하고 효율 높은 광합성 방식으로 청정연료인 수소를 만드는 토종 기술이 탄생했다.

한국과학기술연구원(KIST)는 청정에너지연구센터의 황윤정•민병권 연구팀이 태양광으로 물을 분해해 수소를 얻는 공정을 보다 고효율화할 수 있는 ‘반도체 광전극 저가 제조법’을 개발했다고 밝혔다.

이번 신기술은 황셀레늄화구리인듐갈륨(CIGS) 반도체화합물을 광촉매로 활용해 인공광합성 저장장치에 적용하는 방식이다. CIGS를 인쇄하듯 찍어내는 방식으로 수소를 만드는 전극을 만드는 것이다. 이렇게 하면 저렴하게 대량으로 전극을 생산할 수 있다. KIST연구팀은 이렇게 생산된 전극 위에는 황화아연(ZnS)를 도포해 성능을 기존보다 3배 이상 향상시켰다.

기존에는 CIGS제작을 위해 많은 비용을 들여 진공장비 등을 구비하고도 대량생산 등에 어려움을 겪었지만 KIST연구팀은 반도체 화합물의 용액 프린팅공정 기반으로 신기술을 개발해 경제성을 높였다. 황 박사는 “이번에 개발된 기술은 앞으로 태양빛과 물로부터 청정수소를 생산하는 시스템 개발에 큰 기여를 할 것”이라고 내다봤다. 이번 연구성과는 국제학술지인 ‘미국 화학회지’(JACS) 7일 자에 게재됐다.

(출처: http://www.sedaily.com/NewsView/1L58RK4D1G)
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최근 5년간 대학 연구개발비 15.1%, 논문 14.4% 증가
최근 5년간 대학 연구개발비는 지속 증가하는 추세로 2011년에서 2015년 사이 15.1%가 증가한 것으로 조사됐다. 연구비가 늘어난 만큼 대학의 논문게재 실적도 14.4%가 증가했다.

한국연구재단은 14일 전국 대학의 연구활동 실태를 조사한 `2016년도 전국대학 대학연구활동실태조사 분석보고서`를 발간했다.

보고서에 따르면 2015년 대학 연구개발비는 5조6347억원으로 전년 대비 5%(2697억원), 2011년 대비 15.1%가 늘었다. 4년제 대학의 연구개발비는 5조5817억원으로 전년 대비 5%(2670억원) 늘었고, 2년제 대학의 연구개발비는 530억원으로 전년 대비 5.4%(27억원) 증가했다.

학문분야별 4년제 대학의 연구개발비는 공학이 43.9%로 가장 높았고, 의약학 20.5%, 자연과학 18%, 사회과학 7.5% 등의 순으로 나타났다. 4년제 대학 과제 수혜율은 국공립대학이 67.9%, 사립대학이 46.6%로, 국공립대학이 사립대학보다 과제 수혜율이 21.3% 높게 나타났다. 1인당 연구비는 국공립대학이 1억830만원, 사립대학이 5935만원으로, 국공립대학이 사립대학에 비해 약 1.8배 많은 것으로 나타났다.
논문게재 실적은 2015년 7만3448건으로 2011년 6만4181건 대비 14.4%(9267건) 증가했다. 4년제 대학은 2015년 7만1348건으로 2011년 6만2336건 대비 14.5%(9012건) 늘었다. 학술지 유형별로 국내전문학술지가 56.6%(4만404건)으로 가장 높은 비중을 나타냈고 국제전문학술지 41%(2만9239건), 국제일반학술지 2.4%(1704건)으로 순으로 나타났다.

재단 대학연구활동 실태조사 입력시스템에 등록된 2015년 4년제와 2년제 대학의 전체 전임교원 수는 9만1130명으로 조사됐다. 4년제 대학 전임교원은 7만6559명이며, 이 가운데 남성이 77.2%(5만9111명), 여성이 22.8%(1만7448명)이다.

한국연구재단은 “대학 연구역량과 수준의 기초 통계자료를 확보하고 우수한 연구성과가 창출될 수 있는 환경을 조성해 나갈 것“이라고 전했다.

<최근 5년간 대학 연구개발비 현황(단위 : 억원)>
구분 2011 2012 2013 2014 2015
연구비 4년제 48,479 50,911 52,184 53,147 55,817
2년제 475 537 869 503 530
소계 48,954 51,448 53,053 53,650 56,347

(출처: http://www.etnews.com/20161214000351)
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초저전력 반도체 나온다
KIST 연구팀, 3차원 적층 기술 개발
[아시아경제 정종오 기자] 초저전력 반도체가 개발됐습니다. 가전제품이나 휴대폰 등 기기의 소형화가 진행됨에 따라 반도체의 크기도 작아졌습니다. 현재 주로 사용되고 있는 실리콘 반도체의 경우 작은 면적에 더 많은 소자를 넣기 위해 물리적 한계로 여겨지는 10nm(1nm는 10억분의1m) 크기 수준으로 작아졌습니다.

구조도 2차원 평면형에서 3차원 입체형으로 전환되고 있습니다. 소자 집적도가 높아짐에 따라 소자간 간섭현상과 발열 문제가 해결해야 할 과제로 남아있습니다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 차세대반도체연구소 김상현, 김형준 박사팀은 국민대학교 김동명 교수연구팀과의 공동연구로 기존의 실리콘 위에 III-V족 화합물 반도체를 3차원으로 적층하는 기술을 개발했습니다. 기존 반도체보다 훨씬 빠르고 전력 소비가 매우 적어 발열문제를 해결한 고성능 반도체 소자를 내놓았습니다.

김상현 박사팀은 기존 소자의 발열문제를 해결하기 위해서 전력소비를 낮추는 것에 집중했습니다. 전자의 이동속도가 빠를수록 전력소비가 낮아지고 전력소비가 낮아질수록 발열량이 낮아집니다.

차세대 반도체로 각광받고 있는 III-V족 화합물 반도체는 기존의 실리콘 반도체보다 높은 전자 이동도를 보입니다. 소비전력도 적어 고성능 핵심소재로 인식되고 있습니다. 제조공정이 비싼 단점이 있어 군사, 통신 등 특수 분야에 한정적으로 이용되고 있는 실정입니다.

미국, 일본 등 선진연구수준과는 달리 우리나라의 경우 실리콘 반도체에 집중해 상대적으로 III-V족 화합물 반도체에 대한 연구가 취약합니다. 연구팀이 개발한 기술은 실리콘 기판 위 전자가 이동하는 반도체 채널 부분에 III-V족 화합물 반도체인 인듐갈륨비소(InGaAs)를 얇고 균일하게 형성해 효과적이고 저비용의 III-V족 화합물 반도체 소자를 제작할 수 있는 공정입니다. 산업계에서 응용가능성이 매우 높을 것으로 기대하고 있습니다.

'III-V족 화합물 반도체'란 주기율표 III족 원소와 V족 원소가 화합물을 이루고 있는 반도체 물질을 말합니다.

김상현 박사는 "이번 연구를 통해 단순히 실리콘 상에서 III-V족 화합물 반도체를 형성하는 데에 그치는 것이 아니라 3차원으로 여러 층을 적층해 집적도가 향상된 다기능 소자를 실현하는 것이 기대된다"고 설명했습니다.

(출처: http://view.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2016121113242933124)
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금오공과대학교 조경식 교수 부총리 겸 교육부장관 표창장 수여

금오공과대학교 신소재공학부 조경식 교수는 2016년 12월 8일 창원대에서 열린 `2016년 대학특성화(CK)사업 전국 포럼`에서 부총리 겸 교육부장관 표창장을 수여 받았다. 조교수는 금오공대 신소재공학부의 대학특성화사업인 “첨단소재•부품 자기주도형 창의교육사업단”의 사업단장을 맡으며 기본 사업전략과 세부 프로그램의 방향을 설정하고, 공학교육의 환류형교육 프로그램을 체계화하여 자기주도형 창의인재를 양성하는 사업단을 지난 2년간 성공적으로 이끌어 대학 특성화분야의 발전에 이바지한 공로를 인정받았다.
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