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| 학회소식 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2018년 한국세라믹학회 추계학술대회 초록제출안내 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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초록제출마감 =>2018년 9월 14일(금) 까지 초록접수방법 : 온라인 접수(한국세라믹학회 홈페이지 (http://www.kcers.or.kr) 로그인 -> 학술대회 -> 초록제출) 초록은 반드시 국문 650자 또는 영문 150단어 이내로 제출해주시기 바랍니다. |
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| 추계학술대회 발표분야 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| * S11,S12,S14,S21,S22,S25,S32,S41,S42,S44,S45,S71 심포지엄은 초청강연으로만 구성되어 일반 구두발표 초록을 등록하실 수 없습니다. (포스터발표는 가능합니다.) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 학회소식 |
| 2018년 엔지니어링세라믹스심포지엄 개최 |
| 한국세라믹학회 엔지니어링세라믹스부회(회장 김도경)는 2018년 엔지니어링세라믹스심포지엄을 무주덕유산리조트 티롤호텔에서 8월15~17일 개최하였다. ‘국가주력산업과 엔지니어링 세라믹스’라는 주제로 진행된 본 행사에서는 RIST 전명철 박사의 ‘국내외 SiC 단결정 제조기술 개발 현황’, ㈜코스맥스 이준배 팀장의 ‘TiO2 기반 유∙무기 하이브리드 소재 개발 및 이를 이용한 적외선 차단 화장품 개발’ 등 총 12건의 초청강연과 44건의 포스터 발표가 진행되었다. 특히, 금년에는 본 심포지엄에서는 처음 시도로서 튜토리얼 세션을 개설하였는데, 경남과기대의 곽태수 교수가 ‘세라믹 가공의 원리와 실무’에 대해 강연을 했고 산학연에서 100여 명이 참석하여 뜨거운 관심을 나타내었다. 또한 이번 심포지엄에서는 작년에 이어 대학 및 국가연구소가 보유한 기술을 기업에 소개하고 상호협력을 모색하는 산학연기술교류회의 포스터 20여개도 같이 발표되어 유익한 토의가 이루어졌다. 심포지엄을 개괄하면, 총 177명이 등록하였고 산학연의 참석율은 거의 유사한 비율로 삼분이 되어, 본 심포지엄 창설 시의 취지 중 하나인 산학연의 실질적인 교류와 협력이 현재까지도 원활하고 지속적으로 이루어지고 있음을 확인하였다. 이러한 성과를 바탕으로 엔지니어링세라믹스부회는 앞으로도 동 분야에서의 연구와 협력을 더욱 강화할 예정이며 엔지니어링 세라믹스와 연관이 될 수 밖에 없는 다른 재료의 다양한 분야와도 교류의 폭을 넓혀나가는 융합연구에 앞장 서서 국가산업의 발전에 기여하도록 최선의 노력을 경주하고자 한다. |
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| 학회소식 |
| 제30회 대구·경북지부 심포지엄 및 가족의 날 개최 |
| 한국세라믹학회 대구·경북지부 (지부장 김석영 영남대학교 신소재공학부 교수)에서는 제30회 ‘심포지엄 및 가족의 날’ 행사를 8/25 대구 동구 대구경북첨단의료복합단지 내에 소재한 대구경북첨단의료산업진흥재단에서 개최하였습니다. “이상기후, 환경오염, 그리고 세라믹”이라는 주제로 개최된 본 행사에는 50여 명의 대구·경북 지역의 산업계, 연구소 및 학계의 회원과 가족들이 참여하였으며, 국내 저명인사의 초청강연과 특별강연 및 친교 프로그램을 진행하였습니다. 김응수 한국세라믹학회 수석부회장, 그리고 차기 수석부회장 후보인 유상임 부회장 (서울대학교 재료공학부 교수)과 한국세라믹기술원 김형태 이천분원장께서도 참석한 본 행사에서는, 금오공과대학교 신소재공학부 노재승 교수가 “벌크탄소/다공체재료 개발현황”, 한서대학교 항공신소재공학과 김익진 교수가 “소결과정 없는 세라믹 재료와 응용분야”, 그리고 영남대학교 지식재산교육선도대학사업단 이성종 교수가 “특허출원 및 특허 관리”에 대한 강연을 하였습니다. 또한, 임병엽 세무사의 “기업 재무관리 및 노후대책”과 대구한의대학교 김광중 교수의 “한방과 건강”에 대한 특별강연이 있었으며, 이외에도 회원과 가족 모두가 참여하는 빙고 게임 등 다양한 친목행사가 있었습니다. 이어 개최된 총회에서는 차기 지부장으로 정태주 안동대학교 기획처장 (신소재공학부 교수)을 선임하였습니다. 한국세라믹학회 대구·경북지부에서는 매년 개최되는 본 행사를 통하여 세라믹 관련 분야에서의 연구협력의 기반 마련 및 인적 교류의 기회를 제공함으로써, 세라믹 분야의 발전을 통한 국가 경쟁력 제고에 크게 기여할 것으로 기대하고 있습니다. |
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| Research Highlights | ||
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Solution-Processed Metal Oxide Thin Film Nanostructures for Water Splitting Photoelectrodes: A Review 이미경, 박종성, 장호원 서울대학교 재료공학부 |
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| 화석연료의 경제체제를 이끌어 온 석유의 공급이 수요를 못 따르는 시기가 현실로 나타나면서 에너지 확보를 위해 화석연료를 대체할 신 에너지 개발에 대한 관심이 대두되고 있다. 지속 가능한 에너지원은 화석연료와 달리 매장량에 제한이 없어야 하고, 온실 가스 배출을 최소화하여 환경오염 문제를 유발하지 않아야 한다. 현재 석유 경제체제를 대신할 대표적인 대안으로 주목 받는 것은 수소에너지이다. 수소가 제 2의 대체 에너지원으로 주목 받는 것은 연료로 사용시 이산화탄소의 배출이 없어 다른 에너지로의 전환이 쉽고 저장이 가능하여 미래 지향적인 에너지로 평가 받고 있기 때문이다. 현재 가장 경제적이고 청정하게 수소를 생산할 수 있는 방법으로 광∙전기∙화학적 시스템을 이용한 물분해가 주목을 받고 있다. 태양에너지원을 이용해 물을 직접적으로 광분해 하여 차세대 청정 대체에너지원인 수소로 전환하고자 하는 본 기술은 자연계의 광합성 현상을 그대로 모방하여 수소를 제조하는 가장 이상적인 환경 친화적 에너지 시스템 기술이자, 21세기에 확보해야 할 인류의 가장 필수적인 과학기술의 하나이다. 본 기술의 핵심은 물로부터 수소를 생산하는 광화학 반응의 효율을 극대화할 수 있는 산화물 광전극 을 경제적으로 생산할 수 있는 시스템의 확보에 있다고 볼 수 있다 (그림 1a, b). 현재, 산화물 광전극의 개발에 가장 널리 사용되고 있는 진공 공정의 경우, 고온, 고압 등 가혹한 환경을 요구하기 때문에 친환경적인 물분해 시스템 기술 개발에 적용하기 어렵다는 한계를 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 경제적이며 친환경적으로 광전극을 개발할 수 있는 수열합성, 전기전착과 같은 전용액공정의 개발에 초점을 맞춰 연구 동향을 소개하고 발전 가능성을 제시하였다 (그림 2). 용액 공정은 기능성 산화물 광전극의 대면적화, 대량생산 및 고신뢰성을 확보를 위한 핵심적인 기술로서 현재 기술적, 과학적 한계에 봉착되어 있는 물분해용 광전극에 응용하여 미래 사회의 새로운 가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다. |
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| Research Highlights | ||
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Full Parametric Impedance Analysis of Photoelectrochemical Cells: Case of a TiO2 Photoanode Hung Tai Nguyen, Thi Lan Tran, Dang Thanh Nguyen, 신의철, 강순형, 이종숙 전남대학교 신소재공학부 |
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| 반도체 광전극을 이용하는 물분해셀은 반도체물리와 전기화학이 공존하는 시스템으로 반도체 쇼트키 접합 및 전자나르개의 확산 및 재결합 현상, 전극/전해질 계면에서의 전하전달현상과 이중층 계면형성, 액체전해질 내의 확산 현상 등을 교류분석을 통해 파악할 수 있다. 하지만 저항성분을 분리하는 경험적인 등가회로를 적용하는 현재의 일반적인 임피던스 분석 연구는 이러한 다양한 메카니즘에 대한 정보를 얻어내기 어렵다. 많은 임피던스 연구대상 시스템이 커패시턴스 효과를 중심으로 보면 데이터를 잘 기술할 수 있고 물리적 의미를 찾을 수 있다. 본 연구에서는 쇼트키 커패시턴스를 트랩효과 및 기타 분산효과를 포함하면서 잘 정의된 커패시턴스 크기를 줄 수 있는 Havriliak-Negami 복소유전함수로 나타내고 산화티탄산 나노막대의 전극의 임피던스를 Warburg 성분을 계면임피던스로 갖는 전기화학 트랜스미션라인(TL) 모델 즉, Bisquert 모델로 나타내었다. 계면임피던스를 포함하면 TL 모델의 병렬커패시턴스를 이상적인 커패시터로 나타낼 수 있다. 두가지 커패시턴스의 병렬회로가 광물분해셀의 포텐셜과 광조사 및 암반응을 일관적으로 해석하여 물리적인 의미를 찾을 수 있었다. 저자는 이러한 등가회로 모델들이 많이 사용되는 ZView 프로그램에 포함되어 일반적으로 사용될 수 있도록 하였다. | ||
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| Research Highlights | ||
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Microwave Dielectric Properties of Sr-Substituted Ba(Mg0.5W0.5)O3 Ceramics 윤상옥, 최동규, 오준혁, 김 신 강릉원주대학교 세라믹신소재공학과 |
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| 4G, LTE 등 대용량 데이터의 빠른 전송이 가능한 통신기술이 등장하면서 우리의 일상은 빠르게 모바일화 되어 가고 있으며, 소비자들은 지금보다 더 빠른 속도로 대용량의 데이터를 처리하기를 원하고 있다. 이러한 소비자의 요구에 부응할 수 있는 기술이 5G 이동통신이며, 5G 이동통신은 기존 2 GHz 대역의 주파수를 사용하는 것과 달리 음성통화는 3.5 GHz, 데이터 통신은 28 GHz 대역의 주파수를 사용할 것으로 예상된다. 마이크로파 영역에서 사용되는 세라믹 유전체 필터에는, 1) 유전상수 r 20~50, 2) 1 GHz에서의 품질계수 Q>30,000 GHz, 3) 공진주파수의 온도계수 f ±3 ppm/°C의 유전특성이 요구된다. 한편 복합perovskite구조를 나타내는 Ba(Mg0.5W0.5)O3계 세라믹스는 마이크로파 영역에서 r 16.7~21.9, Q×f0 42,000~160,000 GHz, f -33.6~-2.4 ppm/°C를 나타내는 것으로 보고되고 있다. 이번 연구에서는 Ba(Mg0.5W0.5)O3의 Ba-자리에 Sr을 치환한 계, 즉 (Ba1-xSrx)(Mg0.5W0.5)O3세라믹스의 선수축률, 미세구조 및 마이크로파 유전특성에 대해서 보고한다. Sr의 첨가량에 대한 격자상수는 직선적으로 감소하였으며, 이는 첨가된 Sr이 Ba-자리에 치환고용되었음을 시사한다. Fig. 1에 나타낸 것과 같이 1700°C에서 소결한 모든 조성은 매우 치밀한 미세구조를 나타내었으며, 입자는 다형체의 형상이었다. Sr의 첨가량이 증가함에 따라서 선수축률 및 유전상수도 증가하는 경향을 나타내었다. Ba(Mg0.5W0.5)O3의 품질계수는 59,738 GHz이었으며 Sr의 첨가에 따라서 ~100,000 GHz까지 증가한 후 일정한 값을 나타내었다. tolerance factor에 대한 공진주파수의 온도계수를 Fig. 2에 나타내었다. 공진주파수의 온도계수는 Sr의 첨가량이 증가함에 따라서 –값에서 +값으로 증가하였다. (Ba0.8Sr0.2)(Mg0.5W0.5)O3세라믹스의 유전상수, 품질계수, 공진주파수의 온도계수는 각각 19.6, 99,358 GHz, 0 ppm/°C이었다. 이번 연구에서의 Sr-첨가 Ba(Mg0.5W0.5)O3계 세라믹스는 치밀한 미세구조를 나타내며, 특히 공진주파수의 온도계수가 -27~10 ppm/°C의 값을 나타내는 등 마이크로파 영역에서의 유전특성이 우수하여서 5G용 유전체 필터로서의 응용이 기대된다. |
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| Research Highlights | ||
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Mechanical Properties of Cf/SiC Composite Using a Combined Process of Chemical Vapor Infiltration and Precursor Infiltration Pyrolysis 김경미*,**, 한윤수*, 이성민*, 최균*, 이종흔** *한국세라믹기술원 / **고려대학교 |
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| 세라믹 재료의 한계를 극복하기 위한 노력은 결국 충분한 인성의 확보를 통하여 고온에서 장시간 사용 가능한 복합체를 만드는 방향으로 진행되어 왔다. 특히, 탄화규소를 기저로 활용하여 탄소섬유로 만든 프리폼을 채우는 방법은 공기 중에서 활용이 어려운 탄소섬유의 뛰어난 기계적 성질을 1000도 이상에서 활용할 수 있게 해주고 있다. 남아 있는 재료적인 문제들은 ‘치밀화가 진행되면서 남을 수밖에 없는 기공의 분포와 크기를 어떻게 조절할 수 있는가?’ 라는 문제와 ‘이렇게 형성된 기공의 양과 분포가 최종적인 기계적인 특성에 어떤 영향을 미치는가?’ 이다. 본 연구에서는 2.5D로 형성된 탄소 프리폼을 1 차로 화학기상증착을 통하여 치밀화시키고 2 차로 전구체침투열분해를 통하여 치밀화시켰을 때 나타나는 미세조직의 변화를 TEM을 통하여 관찰하였다. 실온과 1300 도에서의 강도를 비교한 결과, 각각 244와 423 MPa로 고온에서의 강도가 높게 나타났으며 1000 도에서 PLS(proportional limit stress)의 50%인 45 MPa의 인장응력 하에서 실행한 피로특성은 1380 사이클 후에 파괴가 나타났다. 이러한 피로 파괴 거동은 매트릭스에서 시작된 크랙이 진행되면서 탄소 섬유를 공기 중에 노출시키고 산화로 인한 섬유의 손상이 파괴로 이어지는 현상으로 해석될 수 있다. 이와 같은 복합체에 대한 기계적 특성평가는 이를 항공기나 발전용 터빈엔진 부품으로 활용하는데 있어서 매우 중요한 평가수단이 될 수 있다. | ||
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| 최신 뉴스 |
| "체온으로 전기 생산" 인쇄하듯 쉽게 만드는 열전 소재 |
| 조성윤 화학연 박사 "웨어러블 소자 자가전원 응용 가능" |
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| 연구팀이 개발한 금 나노입자가 표면에 형성된 판상형 흑린 소재와 이를 이용한 유연 열전소자. <사진=한국화학연구원 제공> 국내 연구팀이 체온으로 전기를 생산하면서 인쇄하듯 쉽게 제작 가능한 열전 소재를 개발했다. 한국화학연구원(원장 김성수)은 조성윤 박사 연구팀이 열을 전기 에너지로 바꾸어주는 새로운 유연 열전 소재를 개발했다고 13일 밝혔다. 기존 열전 소재의 단점인 공기 중 취약성을 극복하고 인쇄 공정으로 간단하게 만들 수 있다. 또 유연하게 휘어지는 특성도 있어 향후 웨어러블 기기에 적용될 수 있는 새로운 가능성을 열었다. 열전 소재는 주변의 열을 전기 에너지로 바꾸거나 반대로 전기에너지로 온도를 낮추거나 올릴 수 있는 소재다. 일상생활 속에서 와인냉장고, 자동차 시트쿨러, 정수기 등에 쓰인다. 특히 사람의 체온으로 전기에너지를 발생시키면 웨어러블 기기의 자가전원으로 쓸 수 있기 때문에 미래 활용도가 높다. 하지만 지금까지 전기로 온도를 바꾸는 소재는 상용화가 많이 된 반면, 열을 전기로 바꿔주는 열전 소재는 잘 사용되지 않았다. 현재 쓰이는 소재의 제조 공정이 까다롭고 복잡해 만들기 어려우면서 효율도 낮기 때문이다. 또 공기 중에서 쉽게 산화돼 대기 안정성이 취약하고 깨지기 쉬우며 유연하게 만들기 힘들다. 인체에 독성이 있으며 물질의 매장량도 부족하다는 문제점도 있다. 기존 소재를 대체하고 상업화를 확대할 수 있는 새로운 열전 소재 연구가 전 세계적으로 진행되고 있다. 그 중 '흑린'이라는 소재가 주목받고 있다. 흑린은 지구에 풍부한 원소인 '인(P)'으로 만들기 때문에 고갈 우려가 없고 인체에 무해하다. 흑린 자체만으로는 공기 중에서 쉽게 산화돼 안정성이 떨어지고 전기전도도가 낮아 이와 관련한 추가 연구가 필요한 상황이다. 연구팀은 흑린 덩어리를 얇은 층의 판으로 떼어낸 후 표면에 금 나노입자를 결합시켜 공기 중 안정성을 높이고 전기전도도를 획기적으로 향상시킨 새로운 소재를 개발했다. 새로운 소재는 용액 인쇄 공정으로 만들 수 있어 제조 공정이 단순하고 유연하게 휘어질 수 있다. 연구팀은 물과 에탄올의 혼합 용매에 흑린판과 금 나노입자 전구체를 분산시켜 화학반응을 통해 금 나노입자가 흑린판 표면에 결합될 수 있도록 했다. 흑린판 표면에 금 나노입자가 결합되면 흑린판과 공기와의 접촉을 막아 흑린이 공기 중에서 쉽게 산화되지 않고 안정적으로 오래 있을 수 있다. 또 용액에 분산된 새로운 소재를 고무 기판 내의 구멍에 떨어뜨리는 잉크젯 프린팅 형태로 인쇄해서 열전소자를 제작했다. 인쇄 공정은 제조 과정이 쉽고 간단하며 비용이 저렴하다는 장점이 있다. 새로운 소재는 전기전도도가 기존 흑린보다 약 6만배 높고 열전 특성이 우수하다. 금 나노입자의 함량을 조절해 소재의 열전 특성도 용도에 맞게 제어할 수 있다. 조성윤 박사는 "이번 기술은 그동안 열전소재로서의 가능성은 있었으나 안정성 등의 문제가 있었던 흑린 소재의 문제점을 획기적으로 개선했다"라며 "게다가 새로운 소재는 유연하게 휘어지는 특성이 있어 향후 체온 이용이 가능한 웨어러블 소자의 자가전원으로 응용될 가능성이 있다"고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 재료화학 분야 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)'의 표지논문으로 선정됐다. (출처: http://hellodd.com/?md=news&mt=view&pid=65797&utm_source=dable) |
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| 최신 뉴스 |
| [기고]세라믹 소재 전쟁 |
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| 미국 영화 '어벤져스 인피니티 워'는 국내에서 엄청난 인기를 끌었다. 우주 인구 과밀로 인한 자원 고갈, 환경오염 등 온갖 문제 해결을 위해 인구 절반을 없애야 한다는 소명 의식으로 무장돼 있는 악당 타노스와 인류를 지키려는 어벤저스 영웅 무용담이다. 이때 필수불가결한 물건이 바로 6개 '인피니티 스톤'이다. 그것은 우주가 만들어질 때 생성된 여섯 가지 절대 힘을 돌 형태로 봉인시킨 것이다. 공간, 현실, 정신, 시간, 힘, 영혼을 마음대로 바꾸고 이동하고 조종하는 등 전지전능한 능력을 발휘할 수 있는 물질이다. 그런데 왜 이 영화가 세라믹 전쟁이라는 걸까. 바로 인피니티 스톤 때문이다. 세라믹을 한 글자로 정의하면 '돌'이다. 별칭은 '마법의 돌'이다. 인간 오감 구현 소재임은 물론 고효율, 다기능, 초고성능을 책임진다. 스마트폰 소재 80%가 세라믹으로 만들어졌다는 사실을 아는 이는 많지 않다. 광범위하게 쓰이는 알루미나 세라믹 소재는 극미량 불순물 함유에 따라 루비 또는 사파이어 보석으로 둔갑한다. 그러한 세라믹이 이 영화에서는 절대 마법 능력을 펼칠 수 있는 여섯 가지 빛깔을 띤 신비한 돌로 표현되고 있다. 즉 우주 곳곳에 흩어져 있는 세라믹 조각을 차지하려는 악당과 이를 막으려는 영웅 간 대결은 이런 이유로 세라믹 소재 전쟁이 된다. 임진왜란을 조선 도자기 기술을 수탈하기 위한 도자기 전쟁이라고도 하는 것과 같은 이유다. 필자는 2011년에 '부품•소재특별조치법'이라는 10년짜리 한시법 연장 필요성을 기고한 바 있다. 우연의 일치인지 그 법은 재연장됐다. 산업통상자원부는 4차 소재•부품발전기본계획 발표(2016년 12월) 등 꾸준하고 일관된 소재•부품산업 발전 정책을 추진하고 있다. 이에 힘입어 최근 3년 연속 소재•부품 무역수지 1000억달러 이상 흑자를 이어 가고 있는 것으로 여겨진다. 그러나 소재•부품에서 소재만을 놓고 보면 분위기는 돌변한다. 우리나라 4대 소재인 금속, 화학, 섬유, 세라믹 산업 선진국 핵심 기술 종속은 점차 심화되고 있기 때문이다. 투자 대비 당장 효과가 미미할 수밖에 없는, 기나긴 회임 기간을 특징으로 하는 소재 R&D는 요즘 큰 위기를 맞고 있다. 산업부 소재 R&D 대표 사업으로 예산이 연간 4000억원 규모로 투입되던 산업 소재 핵심 기술 개발 사업과 소재•부품 기술 개발 사업이 2020년 일몰 판정을 받은 것이다. 그 대책으로 '소재기술혁신 2030 사업'(가칭) 예비타당성(예타) 관문을 넘어 신규 예산 확보를 위해 요즘 산업부와 한국산업기술평가관리원 R&D 기획팀 및 소재PD 그룹 등 대규모 인원이 주말 특근을 불사하며 총력전을 펼치고 있다. 4차 산업혁명이란 말이 조금 식상해질 무렵 정부는 5대 신산업에 R&D 예산을 집중 투입하겠다는 정책을 발표했다. 이 5개 산업군은 전기•자율주행차, 바이오•헬스, IoT•가전, 반도체•디스플레이, 에너지 신산업이다. 이들 산업은 자세히 봐도, 아무리 건성으로 봐도 (첨단)소재 없이는 어불성설이다. 그것은 상식과도 같은 범주다. 영화 '어벤져스'가 6개의 절대 보석 쟁탈전이라면 5대 신산업은 세라믹, 섬유, 금속, 화학 4대 첨단 소재 환골탈태 시나리오다. 왜 굳이 국산 소재를 써야 하는지를 여전히 모르겠다는 국내 모 대기업 임원 일성은 그 자체로 따갑다. 한국산 '절대 신소재'가 부리는 마법에 지구가 들썩거리는 그날을 학수고대한다. 정봉용 한국산업기술평가관리원(KEIT) 산업융합기술본부 소재부품산업PD그룹 세라믹PD, (출처: http://www.etnews.com/20180802000152?obj=......) |
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| 최신 뉴스 |
| 중저온 세라믹 연료전지 성능 2배 향상 기술 개발 |
| KIST-고려대 연구진 "전해질 박막화 성공…획기적 성능 향상" (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 차세대 연료전지 소재로 주목받는 프로톤 세라믹의 전해질 박막화에 성공, 중저온 연료전지의 성능을 획기적으로 높일 수 있는 기틀을 마련했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 23일 고온에너지재료연구센터 손지원 박사팀이 고려대 심준형 교수팀과의 함께 중저온에서 작동하는 프로톤 세라믹 연료전지(PCFC)의 성능 극대화 방안을 연구, 세라믹 전해질을 효과적, 안정적으로 박막화 하는 기술을 개발해 중저온 연료전지 성능을 획기적으로 높이는 데 성공했다고 밝혔다. |
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| 기존 연료전지는 작동온도에 따라 크게 200℃ 이하의 저온형과 600℃ 이상의 고온형으로 구분된다. 저온형 연료전지는 값비싼 백금 촉매를 사용해야 하고, 고온형은 저렴한 세라믹 물질로 제작할 수 있지만 높은 작동온도로 인한 열화로 성능이 저하되는 문제가 있다. 이 때문에 300~600℃ 중저온에서 작동하는 세라믹 연료전지가 대안으로 기대를 모은다. 특히 PCFC는 높은 성능을 질 수 있을 것으로 전망됐으나 현재 보고되는 PCFC는 성능이 기존 연료전지보다 현저히 낮아 실용화 가능성에 회의적 전망이 많았다. PCFC는 산소 대신 가벼운 수소 이온을 전도하는 세라믹 막으로 구성된 연료전지다. PCFC는 중저온 영역에서 기존 세라믹 전해질보다 100배 이상 높은 전도도를 보여 차세대 연료전지 재료로 주목받고 있지만, 박막으로 만들기 어렵고 다른 세라믹 물질과 결합력이 떨어지는 단점이 있다. 연구진은 안정적인 전해질 박막화를 위해 멀티스케일(multi-scale) 프로톤 세라믹 연료전지 구조체를 개발, 기존 프로톤 세라믹 연료전지와 비교해 성능을 2배 이상 높이는 데 성공했다. PCFC에서는 전해질의 저항이 성능에 큰 영향을 끼치는데 전해질 두께 증가가 연료전지 전체 성능 저하로 이어질 수 있다. 하지만 연구진이 개발한 전해질은 멀티스케일 구조로 나노미터 수준의 작은 입자들 위에서 성장시킬 수 있어 1㎛(100만분의 1ｍ)까지 전해질 두께를 줄일 수 있다. 연구진은 머리카락보다 얇은 전해질이 연료전지 전체 저항을 크게 줄여 기존 동종 물질 PCFC들보다 두배 이상 높은 출력 성능을 얻을 수 있었다고 설명했다. 손지원 박사는 "중저온 연료전지 개발은 향후 연료전지가 에너지•시스템 분야 전반에서 성공적으로 자리매김하기 위한 필수적 요소"라며 "이 연구결과는 기존 연료전지 연구에 새 패러다임을 제시하는 중요한 전환점이 될 것"이라고 말했다. 이 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)에 게재됐다. |
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| (출처: http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2018/07/23/0200000000AKR20180723011500017.HTML?input=1195m) |
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| 회원 동정 | ||
| 김경남 교수 강원대학교 삼척캠퍼스 부총장 취임 | ||
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| 회원 동정 |
| 이화여대 화학·나노과학과 최진호 석좌교수, 대한민국학술원 회원 선출 |
이화여대 화학•나노과학전공 최진호 석좌교수가 대한민국학술원의 무기화학분야 신입회원으로 선출되어 7월 20일 학술원 대회의실에서 신입회원 회원 증서를 받았다. 앞으로 최진호 교수는 학술원의 국내외 전문 학술 활동 지원 사업 및 각종 연구 프로젝트 참여 등 평생 동안 연구 활동을 지원받게 된다.
최진호 교수는 한국연구재단 지정 선도연구센터의 지원으로 ‘지능형나노바이오소재연구센터 (Science Research Center•SRC)’의 센터장을 역임하였으며, 1996년 한국 최초로 나노국제학회를 개최한 이래 무기화학 및 재료화학, 세라믹스를 기반으로 하는 나노기술(NT)-바이오기술(BT)-정보 기술(IT)-의공학기술(MT) 융합과학기술 분야의 연구뿐만 아니라, 특히 약물 및 유전자 전달 시스템의 연구를 세계적으로 선도하고 있다. 이와 같은 연구를 통해 현재까지 610여편의 논문을 국내•외 학술지에 발표하였으며, 16건의 저서 및 Book chapter, 국내•외 특허 32건 등록, 국내•외 학술심포지움 발표 1090 회 (국제학회 초청 강연 189 회) 등 괄목할만한 연구 업적을 내고 있다.최진호 교수는 이러한 업적을 인정받아 1997년 대한화학회 학술상, 2000년 대한민국 과학상 (화학), 2004년 프랑스정부 아카데미 기사장(공로훈장), 2006년 대한민국 과학기술훈장(1등급 창조장), 2007년 대한민국 최고과학기술인상, 2007년 닮고싶고 되고싶은 과학기술인상, 2010년 서울시 문화상 등을 수상했다. 또한, 2008년 영국왕립화학회(Royal Society of Chemistry) 펠로우(석학회원)으로 선임된 바 있으며, 2017년에는 세라믹 분야 세계학술원(World Academy of Ceramics)의 과학분야 석학회원(Academician)으로 선정된 바 있다. 올해 창립 64주년을 맞는 대한민국학술원은 학술발전에 공적이 있는 학자를 국가 차원에서 우대 및 지원하고 있는 국가 학술기관으로, 인문사회, 자연과학 분야를 대표하는 150여명의 석학들이 모여 있다. 기초학문 연구자들에게 최고 명예로 꼽히는 대한민국학술원 회원은 분야별 학술단체가 저명하고 권위 있는 학자를 복수로 추천, 학술원의 심사위원회 심사와 총회 승인을 거쳐 최종 선정된다. |
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