발전기금
-
- [교수동정] 에너지학과 김영민 교수님, 2024 SKKU Fellowship 교수 선정
- 2024 SKKU Fellowship 교수 10명 선정 우리 대학은 '2024 SKKU-Fellowship' 교수로 사회과학대학 김민우 교수, 경영대학 서아영 교수, 정보통신대학 손동희 교수, 정보통신대학 최재혁 교수, 소프트웨어융합대학 김형식 교수, 약학대학 신주영 교수, 생명공학대학 조재열 교수, 의과대학 이세훈 교수, 성균융합원 김영민 교수, 삼성융합의과학원 원홍희 교수를 선정했다. SKKU-Fellowship 제도는 우리대학이 2004년부터 수여하는 최고의 영예로, 학문 분야별 연구력수준 또는 산학협력 성과가 세계적 표준에 안착하였거나 접근 가능성이 높은 최우수 교수를 선정하여 파격적인 연구지원과 명예를 부여하는 제도이다. 2024 SKKU-Fellowship은 “ 인류와 미래사회를 위한 담대한 도전 Inspiring Future, Grand Challenge” 라는 23~24학년도 대학운영방침에 기반하여 각 교수님들의 우수성과 폭을 확대하여 저명 국제컨퍼런스, 최상위 저널과 논문, 산학협력 생태계 부문에서 대상자를 선정하였다. 시상식은 작년 2월 19일(수)에 진행되었던 전체교수회의에서 실시되었다. 이번 2024 SKKU Fellowship은 후보자 선정을 자문할 Fellowship Advisory Board가 공식 구성되어서 후보자를 추천하였고, Fellowship Advisory Board 위원인 구자춘 산학협력단장이 수상자 10명을 직접 발표하였다. ▲ (좌측 상단부터) 김민우 교수, 서아영 교수, 손동희 교수, 최재혁 교수, 김형식 교수, 신주영 교수, 조재열 교수, 김영민 교수 수상자들을 대표하여 사회과학대학 김민우 교수와 성균융합원 김영민 교수가 수상소감을 밝혔으며, 향후에도 우리대학은 최우수 교수들의 다양한 우수성과의 가치를 발굴하면서 인류사회에 공헌하는 초일류 대학이 될 수 있도록 나아갈 예정이다.
-
- 작성일 2025-04-09
- 조회수 100
-
- [연구] 송승욱 교수 연구팀, 정보저장 효율 5배 상승… 차세대 메모리 성능 혁신
- 송승욱 교수 연구팀, 정보저장 효율 5배 상승… 차세대 메모리 성능 혁신 - 강유전체 메모리 트랜지스터 전류 밀도·이동도 획기적 향상 - 인공지능·고속 연산·반도체/양자 기술 혁신 기대… ACS Nano 논문 게재 ▲ 송승욱 에너지과학과 교수 고성능 연산과 AI 반도체 시장이 커지면서, 전력 효율이 좋은 비휘발성 메모리 소자에 대한 요구가 증가하고 있다. 또한, 현존 실리콘 반도체의 물리적 한계를 극복하기 위해 매우 얇은 2차원(2D) 반도체 소재가 차세대 소재로 주목받고 있다. 그러나 2차원 반도체 소재를 기반으로 한 차세대 강유전체 비휘발성 메모리*는 소재 표면의 결함에 의하여 정보 저장 효율이 쉽게 저하된다는 문제가 있다. * 강유전체 비휘발성 메모리 반도체: 강유전체(Ferroelectric) 물질의 자발적인 전기 분극을 이용하여 데이터 저장 및 처리 기능을 수행하는 소자. ▲ [그림1] MoS2/AlScN 강유전체 전계 효과 트랜지스터(FeFET)의 구조 및 실험 결과. MoS2/AlScN FeFET의 구조 모식도와 Ti 전극과 In 전극 사용 시의 전압-전류 특성 비교 그래프(Id-Vg) (위). 접촉 저항(Rc) 및 온 상태 전류(Ion), On/Off 비율 비교 그래프 (아래 좌측). 다중 전도 상태(Multilevel Conductance) 구현 실험 결과 (아래 우측). 에너지과학과 송승욱 교수 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 새로운 강유전체 게이팅** 물질 및 전극 물질을 적용함으로써, 깨끗한 반도체 표면을 통해 전하 이동이 원활하게 이루어지도록 개선하였다. 기존보다 훨씬 적은 전력으로도 소자가 작동할 수 있도록 설계해 초저전력, 고성능 2차원 강유전체 메모리 트랜지스터를 개발하는 데 성공했다. 이 연구는 초저전력 컴퓨팅, 인공지능(AI), 차세대 메모리 소자 개발에 새로운 가능성을 제시하며, 기존 반도체 기술이 가진 한계를 극복하는 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다. ** 강유전체 게이팅 (Ferroelectric Gating): 강유전체(Ferroelectric) 물질을 절연체로 활용하므로써 채널의 전하 밀도를 비휘발적으로 조절하는 기술. 송승욱 교수는 “이번 연구를 통해 2D 반도체 기반 강유전체 트랜지스터의 성능 한계를 극복할 수 있는 새로운 방법을 제시했다”며, “특히 낮은 접촉 저항과 높은 캐리어 밀도를 동시에 확보함으로써 차세대 저전력 전자 소자로서의 가능성을 크게 확장했다”고 말했다. 또한 그는 “다양한 양자 특성 제어 현상을 적용할 수 있음을 밝히기 위한 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 이번 연구는 미국 펜실베이니아 대학교(University of Pennsylvania) 딥 자리왈라(Deep Jariwala), 미국 펜실베이니아 주립대학교(Pennsylvania State University) 조안 레드윙(Joan M. Redwing), 성균관대학교 (현 연세대학교) 강주훈 교수 연구팀 등의 공동 연구로 진행되었으며, 세계적 학술지 ACS 나노(ACS Nano)에 게재되었다. ※ 논문명: High Current and Carrier Densities in 2D MoS2/AlScN Field-Effect Transistors via Ferroelectric Gating and Ohmic Contacts ※ 저널: ACS Nano (Impact factor: 15.8) ※ 논문링크: https://doi.org/10.1021/acsnano.4c17301
-
- 작성일 2025-04-09
- 조회수 110
-
- [연구] 정재기 교수 연구팀, 고성능 페로브스카이트 광전소자 구현을 위한 전기장 제어 신규 소재 기술 개발
- 정재기 교수 연구팀, 고성능 페로브스카이트 광전소자 구현을 위한 전기장 제어 신규 소재 기술 개발 - 신규 암모늄 염 도입 및 복합 부동태화 방식으로 전기장 영역 3배 확장 - 태양전지 효율 25.16% 달성, 고온고습 환경에서도 우수한 안정성 확보 ▲(왼쪽부터) 성균관대 정재기 교수, 부산대 김학범 박사 우리 대학 에너지과학과 정재기 교수 연구팀과 부산대학교 화학교육과 김학범 박사가 페로브스카이트 태양전지의 효율과 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 신규 소재 기술을 개발했다고 발표했다. ▲그림. 연구요약 a. 신규 암모늄 염 분자의 정전기 포텐셜 분포와 쌍극자 모멘트 (빨간색 화살표는 쌍극자 방향), b. 소자내의 전기장의 세기와 방향, c. 단일 및 복합 부동태화의 전기장 분포 d. 태양전지 공인인증효율 페로브스카이트* 태양전지는 높은 효율과 우수한 안정성을 동시에 확보하는 것이 중요한 과제로 남아 있었다. 정재기 교수 연구팀은 카바졸(carbazole) 유도체** 기반의 신규 암모늄 염(CzCl-EAI)***을 도입하여, 기존 페로브스카이트 태양전지 대비 전기장 분포 영역을 약 3배 확장시키는 데 성공했다. 이 확장된 전기장 영역은 전하(전자와 정공)의 분리 및 추출 효율을 높여, 전자-정공 재결합 손실을 최소화하고 전하 수집 효율을 크게 향상시키는 역할을 한다. * 페로브스카이트: 빛을 흡수하여 전기를 생산하는 광활성 물질로, 뛰어난 광전 특성과 저렴한 제조 비용으로 차세대 태양전지 소재로 주목받고 있음. ** 카바졸(carbazole) 유도체: 질소를 포함하는 방향족 유기화합물인 카바졸을 기반으로 화학적 변형을 통해 전자적, 화학적 특성을 조절한 유기 화합물. *** 암모늄 염(CzCl-EAI): 카바졸 기반의 암모늄 염 소재로 염소 원자가 도입되어 향상된 분자내 전하 이동 특성을 가짐. 연구팀은 신규 암모늄 염과 1,3-diaminopropane dihydroiodide (PDAI2*)의 복합 부동태화 방식을 통해 기존보다 3배 확장된 전기장 영역을 성공적으로 구현했으며, 그 결과 페로브스카이트 태양전지의 전력 변환 효율은 최대 25.16%(인증효율: 24.35%)에 도달했다. 또한, 이 태양전지는 습도 50~60%의 대기 중에서 500시간 연속 광 조사 후에도 초기 성능의 80%를 유지했으며, 85℃ 고온 조건에서 1100시간 후에도 초기 효율의 91% 이상을 유지하는 우수한 안정성을 보였다. * PDAI2: 페로브스카이트 태양전지의 부동태화 소재로 사용되는 이중 암모늄 염으로, 태양전지 내부의 전기장을 형성하여 전하 추출을 돕고 표면의 결함을 감소시켜 효율과 안정성을 향상시키는 역할. 정재기 교수는 “이번 연구는 태양전지의 성능과 안정성을 동시에 향상시키는 전기장 제어 및 화학적 부동태화 기술의 설계 및 응용에 중요한 방향성을 제시할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 부산대 김학범 박사는 “염소 원자가 카바졸 구조에서 전자를 끌어당겨 전자 결핍(Electron-deficient) 상태를 형성하고, 광활성층 표면의 전자 분포 및 에너지 준위를 변화시켜 전하 추출을 높인 것”이라고 설명했다. 이번 연구성과물은 2024년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단(NRF)의 지원을 받아 수행된 기초연구사업으로, 2월 26일 국제 학술지인 Journal of the American Chemical Society에 온라인 게재되었다. ※ 논문명: Dipolar Carbazole Ammonium for Broadened Electric Field Distribution in High-Performance Perovskite Solar Cells ※ 저널: Journal of the American Chemical Society ※ DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.4c18074
-
- 작성일 2025-04-09
- 조회수 96
-
- [연구] 에너지과학과 김기강 교수 연구팀, 단결정 원자톱니 금속 표면 형성의 이유 밝히다
- 김기강 교수 연구팀, 단결정 원자톱니 금속 표면 형성의 이유 밝히다 - 2차원 소재 단결정 기판 플랫폼 개발 에너지과학과 김기강 교수 연구팀은 단결정 2차원 소재 대면적 성장 기술의 핵심인 단결정 성장 기판 플랫폼 개발과 그 메커니즘을 규명하였다. 2차원 소재는 원자층 두께로 세상에서 가장 얇은 물질이다. 2차원 소재는 구성된 원소에 따라 금속, 반도체, 부도체와 같이 다양한 특성을 구현할 수 있다. 이러한 특성 덕분에 2차원 소재는 차세대 실리콘 기반 반도체 산업을 대체할 신소재로 주목받고 있으며, 마이크로 규모에서 그 유망함이 입증되어 왔다. 그러나 해당 소재가 산업에 사용되기 위해서는 단결정 2차원 소재의 대면적 박막 합성이 필수적이다. 최근 많은 단결정 단층 2차원 소재 박막이 단결정 기판 위에서 성장되었으나 단결정 기판 제작을 위해서는 장시간의 열처리 공정이 요구된다. 연구진은 단결정 기판 제작 방법 중 간단하고 효율적인 방법으로 다결정 촉매 금속 포일을 다결정 텅스텐 지지 기판 위에 녹인 후 냉각시키는 방법을 제안했다. 연구팀은 이 과정에서 촉매 금속의 결정 방향이 한 방향으로 정렬되어 단결정 금속 기판 표면이 형성되는 것을 발견하였으며 그 형성 원리를 규명하기 위해 추가 연구를 진행하였다. ▲ 용해-응고를 통한 단결정 원자톱니 표면 형성 모식도 및 실제 실험 결과 연구팀은 촉매 금속의 두께가 두꺼울수록 텅스텐 면의 높은 에너지를 갖는 입자에서 낮은 에너지 방향으로 확장되어 응고됨으로써 단결정 원자톱니 금속 표면이 형성되는 것을 분자동역학* 시뮬레이션 기반의 이론 계산 연구와 실험적으로 증명하였다. ※ 분자동역학: Newton의 운동방정식을 원자, 유사 분자 모델 수준에서 수치적으로 푸는 방법 ▲ 분자동역학 시뮬레이션 기반 융해-응고 공정 후, 다결정 또는 단결정 원자톱니 금속 표면 형성 이론 계산 모델 및 그 결과 연구진은 나아가 단결정 원자톱니 구리 표면 위에 육방정계 질화붕소 박막을 성장시켰을 때 박막이 한 방향으로 정렬되어 단결정 박막이 성장되는 것을 확인하였으며 이렇게 성장한 박막의 우수한 산화 방지막 특성을 함께 보고하였다. ▲ 구리 두께에 따라 융해-응고 공정을 통해 형성된 원자톱니 구리 기판 표면의 전자후방산란회절 맵핑 이미지 김기강 교수는 “이번 융해-응고 공정과 그 기반 단결정 원자톱니 기판에 대한 메커니즘 규명은 단결정 박막 소재 성장을 위한 핵심 연구가 될 것”이라며 “2차원 소재 기반 차세대 전자소자 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 연구진은 다양한 단결정 2차원 소재의 대면적 성장과 그 기반 적층 구조에서 발현되는 새로운 현상 및 차세대 소자 응용을 기대하며, 후속 연구를 진행할 계획이다. 연구팀의 이번 연구결과는 한국연구재단과 기초과학연구원, 선진신진기술연구원, 중국국가자연과학기금위원회의 지원으로 수행되었으며, 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 7월 12일 게재되었다. ※ 논문명: Atomic sawtooth-like metal films for vdW-layered single-crystal growth ※ 저자명: 김기강, 이영희, 김수민, Feng Ding(교신저자), 고하영, 최수호, 박윤재(제1저자), 이승진, 오창석, 김성엽(공동저자) ※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s41467-024-50184-5
-
- 작성일 2025-04-09
- 조회수 47
-
- [연구] 에너지과학과 명창우 교수 공동연구팀, 새로운 들뜬 상태 분자동역학 시뮬레이션 방법론 개발
- 에너지과학과 명창우 교수 공동연구팀, 새로운 들뜬 상태 분자동역학 시뮬레이션 방법론 개발 - 위상 불변 머신러닝 기반 들뜬 상태 분자동역학 시뮬레이션 기법 개발 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 명창우 교수·유수행 연구교수·박태현 연구원, 울산과학기술원(UNIST) 문성욱 연구원·민승규 교수 에너지과학과 명창우 교수 연구팀과 울산과학기술원(UNIST) 화학과 민승규 교수 연구팀은 머신러닝*을 활용한 새로운 들뜬 상태 분자 동역학*(Excited-State Molecular Dynamics, ESMD) 기법을 개발했다. 연구팀은 이 기법을 통해 원뿔형 교차*(conical intersection, CI) 영역에서의 특이점을 안정적으로 다룰 수 있음을 입증했다. * 머신러닝: 인공지능의 한 분야로, 컴퓨터가 스스로 데이터를 학습하여 패턴을 찾고 예측하는 기술 * 들뜬 상태 분자 동역학: 분자가 에너지를 흡수하여 들뜬 상태가 되었을 때, 시간에 따라 어떻게 움직이는지 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석하는 방법 * 원뿔형 교차: 분자 내에서 두 개의 전자 상태가 에너지가 같아지는 지점으로, 분자 반응에서 중요한 역할을 함 ▲ 머신러닝을 활용한 들뜬 상태 분자동역학에서 발생하는 문제를 해결하기 위해 위상 불변 항을 도입한 새로운 시뮬레이션 방식 기존의 머신러닝 포텐셜*은 원뿔형 교차 근처에서 발생하는 불연속성* 문제로 인해 안정적인 들뜬 상태 동역학 예측이 어렵다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 새로운 위상 불변 항*을 기반으로 한 새로운 형태의 머신러닝 들뜬 상태 동역학 방법론을 제안했다. 이를 통해 학습된 머신러닝 포텐셜은 위상 의존성을 제거하면서도 원뿔형 교차에서의 불연속성을 방지하여 보다 정확한 시뮬레이션을 가능하게 한다. * 머신러닝 포텐셜: 원자 및 분자들의 상호작용을 예측하는 모델로, 머신러닝을 통해 학습됨. * 불연속성: 함숫값이 특정 지점에서 갑자기 변하는 현상 * 위상 불변 항: 분자의 특정 성질(위상)이 변해도 값은 변하지 않는 항 연구팀이 이 새로운 기법을 PSB3(penta-2,4-dieniminium cation) 분자에 적용한 결과, 기존의 제1원리* 수준의 시뮬레이션과 높은 일치도를 보였다. 향후 이 기법을 확장하면 다양한 원소와 여러 들뜬 상태를 포함하는 범용 들뜬 상태 머신러닝 포텐셜을 개발하고, 새로운 분자 설계에 통합함으로써 더욱 복잡하고 도전적인 문제를 해결하는 데 활용할 수 있을 것으로 전망된다. * 제1원리: 실험적인 데이터 없이 양자역학의 기본 원리만을 사용하여 계산하는 방법 우리 대학 명창우 교수는 “이번 연구는 들뜬 상태 동역학을 학습하는 기존 제1원리 머신러닝 포텐셜의 한계를 극복할 수 있는 이론적 단서를 제시했다”고 밝혔다. 이어 “향후 제1원리 수준의 높은 정확도를 갖춘 들뜬 상태 범용 머신러닝 포텐셜이 활용된다면, 학계와 산업계에서 기존에 다루기 어려웠던 대규모 원자 시뮬레이션을 정밀하게 수행할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단(NRF), 한국과학기술정보연구원(KISTI), 기초과학연구원(IBS), 정보통신산업진흥원(NIPA)의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 지난 2월 4일 국제 학술지 Journal of Chemical Theory and Computation (JCTC)에 보조표지와 함께 게재되었다. ▲ 민승규 교수와 명창우 교수 공동연구팀의 이번 성과가 Journal of Chemical Theory and Computation supplementary cover로 선정되었다. ※ 논문명: Machine Learning Nonadiabatic Dynamics: Eliminating Phase Freedom of Nonadiabatic Couplings with the State-Interaction State-Averaged Spin-Restricted Ensemble-Referenced Kohn–Sham Approach ※ 학술지: Journal of Chemical Theory and Computation (JCTC) (IF: 5.7, JCR: 11.2%) ※ 논문 링크: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.4c01475
-
- 작성일 2025-04-09
- 조회수 36
-
- [연구] 에너지과학과 최경민 교수 공동연구팀, 70GHz 동작 초고속 스핀 소자 개발
- 에너지과학과 최경민 교수 공동연구팀, 70GHz 동작 초고속 스핀 소자 개발 - 반강자성체 물질 기반 스핀-토크 동작 구현 - 70 GHz 공명 주파수에 기반한 초고속 동작 구현 ▲(왼쪽부터) 성균관대 최경민 교수, 카이스트 이경진 교수 우리 대학 에너지과학과 최경민 교수 연구팀은 카이스트 이경진 교수 연구팀과 협력하여 반강자성체 물질에 기반한 70GHz 초고속 스핀 소자를 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 초고속 동작 자기메모리 개발을 위한 핵심 원리로 주목받고 있다. 자기메모리 (MRAM)의 0과 1의 정보는 자성체의 자화 방향으로 결정되며, 이 자화 방향을 전기적으로 제어하기 위하여 스핀-토크 (spin-torque) 원리가 이용된다. 스핀-토크는 전자의 스핀이 강자성체로 주입되면 스핀이 강자성체의 자화에 흡수되는 현상으로써, 물질 내부의 각운동량 이동에 관한 원리이다. ▲[그림1] 자기메모리 (MRAM)의 스핀-토크 (spin-torque) 에 의한 동작 개념도 자성체에서는 물질의 낮은 공명주파수로 인하여 스핀 토크에 의한 동작 속도가 1 GHz 수준으로 제한된다. 본 연구진은 공명주파수가 높은 반강자성체 물질인 Mn3Sn을 이용하여 기존 자기메모리 속도 한계를 뛰어넘는 70GHz 속도로 동작하는 스핀-토크 소자를 구현하였다. ▲[그림2] 70 GHz 수준의 초고속 동작 구현 이 연구는 원자 구조가 회전하는 형태인 카이럴 반강자성체에서 스핀이 어떻게 흡수되는 지를 밝혔다. 특히, 기존의 강자성체에 비하여 스핀을 흡수하는 거리인 스핀-결맞음 길이(spin coherence length)가 매우 긴 것을 보여주었다. 이처럼 긴 스핀 결맞음 길이는 스핀 토크 효율을 높이는 효과를 가져온다. ▲[그림3] 카이럴 반가성체 내부에서 스핀-토크 원리 분석 최경민 교수는 “이 연구는 스핀 전류와 반강자성체 사이의 스핀-토크 현상에 관한 구체적인 원리를 제공하여 70GHz 수준의 고속 메모리 개발을 가능케 하는 발견”이라고 설명했다. 본 연구 결과는 세계적인 국제학술지인 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)에 2월 3일 게재되었다. 본 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원사업 및 선도연구센터사업 등을 통하여 수행되었다. ※ 논문명: Spin-torque-driven gigahertz magnetization dynamics in the non-collinear antiferromagnet Mn3Sn ※ 학술지: Nature Nanotechnology (IF: 38.1) ※ 논문 링크: https://www.nature.com/articles/s41565-025-01859-7
-
- 작성일 2025-04-09
- 조회수 38
-
- [연구] 에너지과학과 명창우 교수 공동연구팀, 친환경 피셔-트롭쉬 전기화학촉매 개발
- 에너지과학과 명창우 교수 공동연구팀, 친환경 피셔-트롭쉬 전기화학촉매 개발 - 상온·상압에서 이산화탄소를 탄화수소로 전환하는 친환경 기술 제시 - 국제학술지 Advanced Energy Materials 표지 논문으로 선정 ▲ (왼쪽부터) 충남대 양주현 연구원, 성균관대 심기범 연구원, 충남대 박소정 연구원, 충남대 이충균 교수, 성균관대 명창우 교수, 충남대 손영구 교수 에너지과학과 명창우 교수 연구팀과 충남대 화학과 손영구 교수 연구팀은 이산화탄소를 탄화수소로 전환하는 전기화학촉매를 개발했다. 연구팀은 상온·상압 조건에서 온실가스 이산화탄소를 유용한 탄화수소*로 전환할 수 있음을 실험과 이론으로 증명했다. ※ 탄화수소: 탄소(C)와 수소(H)만으로 이루어진 유기화합물 이번 연구에서 개발된 촉매는 기존 고온·고압 열촉매와 달리 전기를 이용해 낮은 온도와 압력에서도 이산화탄소를 탄화수소로 전환할 수 있어 환경부담을 크게 줄일 수 있다. 촉매*는 금 나노입자와 페로브스카이트 구조를 갖는 스트론튬 타이타네이트(SrTiO3)을 기반으로 하며 연구팀은 금 나노입자와 페로브스카이트 간 상호작용이 촉매 활성을 유도했음을 밝혀냈다. ※ 촉매: 반응과정에서 소모되지 않으면서 반응속도를 변화시키는 물질 피셔-트롭쉬 반응은 전통적으로 고온·고압에서 합성가스를 탄화수소로 전환하는 복잡한 화학반응이다. 연구팀은 이번 연구가 전기화학적 방식으로 피셔-트롭쉬 반응을 구현해낼 수 있음을 보여준 사례라고 설명했다. 손영구 충남대 교수는 “이번 성과는 이산화탄소와/일산화탄소 환원 반응을 통한 액체연료제조에 있어 전기화학적 가능성을 제시한 중요한 발견”이라고 말했다. 명창우 성균관대 교수는 “이번 연구는 기계학습을 활용한 촉매 연구 가능성까지 보여주었으며 이는 향후 촉매 개발에 중요한 발판이 될 것”이라고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단(NRF) 중견연구과제, 우수신진연구과제와 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 지난 9월 26일 국제 학술지 어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)에 표지논문으로 게재됐다. ▲ 이산화탄소의 전기화학적 피셔-트롭쉬 탄화수소 전환 가능성을 밝힌 손영구 교수와 명창우 교수 공동연구팀의 이번 성과가 Advanced Energy Materials 표지논문으로 선정되었다. ※ 논문명: Exploring Direct Electrochemical Fischer–Tropsch Chemistry of C1–C7 Hydrocarbons via Perimeter Engineering of Au–SrTiO3 Catalyst ※ 저널: Advanced Energy Materials(IF: 24.4) ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/aenm.202402062
-
- 작성일 2024-11-07
- 조회수 871
-
- [연구] 에너지과학과 명창우 교수 연구팀, 대규모 원자 모델링 AI 개발
- 에너지과학과 명창우 교수 연구팀, 대규모 원자 모델링 AI 개발 - 대규모 원자 모델링 통해 얼음 상태도 등 다양한 재료 응용 가능성 선보여 ▲ (왼쪽부터) 에너지학과 명창우 교수, 유수행 연구교수, 김동건 석사과정생, Radhakrishnan Sundheep 연구원 에너지과학과 명창우 교수 연구팀(제1저자: 유수행 연구교수)이 대규모 원자 모델링을 위한 새로운 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 연구팀은 이 기술을 통해 얼음의 상태도, 질화 붕소 액체상, 리튬 고체 전해질 등 다양한 재료의 물리적 성질을 정확하게 예측하는 데 성공했다. 기존에는 슈뢰딩거 방정식*을 이용해 재료의 물리적/화학적 성질을 예측해왔으나, 많은 계산량으로 인한 한계가 있었다. 그러나 이번에 개발된 베이지안* 위원회 머신(Bayesian Committee Machine, BCM) 포텐셜*을 통해 더 빠르고 효율적인 시뮬레이션이 가능해졌다. 이는 에너지, 반도체, 바이오 등 여러 산업에 중요한 영향을 미칠 것으로 기대된다. * 슈뢰딩거 방정식: 전자 및 원자의 거동을 기술하는 양자역학 방정식 * 베이지안: 기존의 확률예측을 새로운 정보를 기반으로 지속적으로 업데이트하는 머신러닝 학습의 한 가지 방식 * 포텐셜: 원자 및 분자가 어떻게 상호작용하는지 예측하는 모델 BCM 모델은 압력을 학습하는 커널 기반 머신러닝 기술을 사용하여, 분자동역학 시뮬레이션을 실시간으로 학습하며 수행할 수 있다. 이를 통해 얼음의 상태도와 같은 복잡한 물리적 현상도 정확하게 예측할 수 있게 되었으며, 리튬 고체 전해질과 질화 붕소 액체상의 특성도 재현할 수 있다. 연구에 참여한 유수행 연구교수는 “이번에 개발된 머신러닝 포텐셜은 앞으로 118종의 원소를 제1원리 수준에서 시뮬레이션할 수 있는 범용 기술의 기초가 될 것”이라고 밝혔다. 명창우 성균관대 교수는 “제1원리 계산은 많은 시간과 컴퓨팅 자원이 소요되지만, 범용 머신러닝 포텐셜을 사용하면 계산 시간을 대폭 줄일 수 있어 배터리, 태양전지, LED와 같은 에너지 소재를 더 빠르고 효율적으로 개발할 수 있을 것"이라고 설명했다. 이번 연구는 한국연구재단의 우수신진연구사업, 한국과학기술정보연구원(KISTI), 국가슈퍼컴퓨팅센터의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 국제 학술지 Physical Chemistry Chemical Physics(PCCP)에 7월 31일 게재되었다. 같은날 명창우 교수는 동 학술지에서 차세대 신진연구자로 선정되었다. ※ 논문명: Active sparse Bayesian committee machine potential for isothermal-isobaric molecular dynamics simulations ※ 논문링크: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/cp/d4cp01801j ※ 저자명: Soohaeng Yoo Willow, Dong Geon Kim, R. Sundheep, Amir Hajibabaei, Kwang S. Kim and Chang Woo Myung
-
- 작성일 2024-11-07
- 조회수 182
-
- [연구] 에너지과학과 임재훈 교수 연구팀, 초실감 디스플레이 구현 핵심 소재 개발
- 에너지과학과 임재훈 교수 연구팀, 초실감 디스플레이 구현 핵심 소재 개발 -양자점 전계발광소자 밝기 · 안정성 한층 더 끌어올려 산화니켈-산화마그네슘 합금(NiMgO) 나노입자를 이용한 전무기 양자점 발광소자. (성균관대 제공)/뉴스1 (대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 초실감 디스플레이를 구현할 핵심 원천 소재 기술을 개발해 주목된다. 한국연구재단은 성균관대 에너지과학과 임재훈 교수 연구팀이 양자점 전계발광소자의 밝기와 안정성을 한층 더 끌어올릴 수 있는 전무기 소자의 핵심 요소인 무기 홀전달층의 원천 소재를 개발했다고 31일 밝혔다. 양자점 기반 전계발광소자는 높은 색순도로 인해 차세대 디스플레이를 구현할 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있다. 그러나 양자점 전계발광소자를 차세대 초실감 디스플레이, 옥외 디스플레이, 산업용 광원 등으로 확대하려면 단위 면적당 광량을 범용 디스플레이 대비 10배 이상 높여야 하는데, 현재 널리 사용되는 유기 홀전달층의 경우 낮은 전도도와 열적 불안정성으로 기술을 구현하는 데 한계가 있었다. 이에 연구팀은 결함이 제어된 산화니켈-산화마그네슘 합금 나노입자를 발광소자의 홀전달층으로 도입해 전무기 전계발광소자의 외부양자효율을 16.4%까지 높이는 데 성공했다. 특히 산화니켈-산화마그네슘 합금 나노입자의 경우 합성 과정에서 내·외부의 니켈 공공이 과도하게 발생해 광효율을 저해시키는 문제가 있었는데 연구팀은 표면에 존재하는 니켈 공공을 제거하기 위해 홀전달층의 홀 전도도를 낮추고 양자점 내부로부터의 홀 추출 과정을 억제함으로써 소자 효율을 향상시키는 수산화마그네슘을 나노입자 표면에 처리, 전무기 전계발광소자의 외부양자효율을 기존 기술과 비등한 수준으로 끌어올렸다. 임재훈 성균관대 에너지과학과 교수. /뉴스1 임재훈 교수는 “이번 연구는 대한민국 12대 국가전략기술 중 하나인 차세대 초실감 디스플레이에 양자점 기술이 사용될 수 있음을 보인 사례”며 “전무기 소자의 효율과 안정성을 더욱 높일 수 있도록 산화물 나노입자 합성법을 고도화하고 초고해상도 화소를 제조하는 추가 연구가 필요하다”고 말했다. 과학기술정통부와 한국연구재단이 추진하는 나노·소재기술개발사업, 중견연구, 미래소재디스커버리사업의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 소재 분야의 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스'에 지난달 23일 게재됐다. 뉴스1 : https://www.news1.kr/local/daejeon-chungnam/5585592
-
- 작성일 2024-11-07
- 조회수 580
-
- [동문] 에너지과학과 장우성 원우, BK21 우수 참여인력 교육부 장관 표창 수상
- 에너지과학과 장우성 원우, BK21 우수 참여인력 교육부 장관 표창 수상 에너지과학과 BK21 신재생에너지 통합시스템 혁신인재양성 교육연구단(연구단장 윤원섭 교수)의 참여대학원생과 신진연구인력으로 참여했던 장우성 원우가 ‘2022년 4단계 BK21사업 우수 참여인력’으로 부총리 겸 교육부 장관 표창을 수상했다. 이번 표창은 4단계 BK21 사업의 교육연구단(팀) 참여대학원생 및 신진연구인력 중 탁월한 성과를 창출한 인재들을 발굴하고 성장을 지원하기 위해 선정되었으며, 표창 규모는 참여대학원생 및 신진연구인력 포함 총 24명이다. 참여대학원생인 장우성 학생은 2017년 3월부터 2022년 12월까지 BK21 사업에 연구원으로 참여하여 에너지 소재의 결정 구조 및 화학 상태를 원자단위에서 규명하는 주사투과전자현미경 분석기술을 개발하고 이를 바탕으로 초미세 반도체 및 촉매 소재 내 원자 구조와 상 안정 메커니즘들을 규명하였다. Science를 포함한 총 19편의 SCI급 논문 게재, 학회 및 교내 총장상 수상 4건, 특허 출원 2건 및 등록 2건 등 학계와 산업분야 모두에서 연구자로서의 능력을 인정받아 이번 표창 수상자로 선정되었다. 장우성 학생은 “지도교수님이신 김영민 교수님의 훌륭한 지도와 연구실 동료들의 따뜻한 지원이 있어 표창을 받을 수 있었다.”며 “앞으로 더욱 연구에 정진하여 학문 발전을 위해 노력하겠다.”고 수상소감을 밝혔다. 한편, 신재생에너지 통합시스템 혁신인재양성 교육연구단은 지난 2020년 9월 4단계 BK21 사업의 신사업분야 중 에너지신사업/신재생에너지 분야에 선정되었으며 2027년까지 신재생에너지 분야의 패러다임 변화를 주도하고 선제적인 솔루션 제시를 통해 신재생에너지 통합시스템 산업에서 중추적 역할을 수행할 ‘패스파인더’ 혁신인재 양성을 목표로 사업을 진행한다.
-
- 작성일 2024-03-29
- 조회수 1001