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우리 학교 서형탁 교수 연구팀이 수소 농도를 정밀하게 측정할 수 있는 수소 센서를 개발하는 데 성공했다. 차세대 친환경 에너지로 주목받고 있는 수소 에너지 기술의 핵심인 안전성 확보에 기여함으로써 수소의 생산과 활용 기술에 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.서형탁 교수(신소재공학과·대학원 에너지시스템학과, 사진)팀이 개발한 수소 농도 센서는 다층 초박막 합금 촉매-전극 신소재를 기반으로 ppm(백만분의 1) 단위부터 100%까지의 수소 농도를 탐지할 수 있는 고정밀 센서다. 관련 내용은 ‘수소 검지 범위 향상을 위한 다층 Pd-Ni 나노 촉매의 국소적 계면 합금화(Confined interfacial alloying of multilayered Pd-Ni nanocatalyst for widening hydrogen detection capacity)’라는 논문으로 센서 분야 국제 학술지 <센서 앤 액츄에티터 B (Sensors & Actuators B: Chemical)> 1월1일 온라인판에 게재되었다. 아주대 이영안 박사와 Le Thai Duy 박사가 제1저자로 참여하였고 충남대 김현유 교수와 구미전자정보기술원 박주철 박사 연구팀이 함께 참여했다. 수소는 차세대 친환경 에너지 연료원으로 자동차, 전기 생산 분야 등 산업 전반에서 활용 영역을 확장하고 있다. 특히 수소전기차의 보급이 늘면서 친환경 수송 분야에서 수소의 중요성이 증대되고 있다. 그러나 수소 연료 자체의 특성으로 인한 안전성 확보 문제가 한계로 지적되어 왔다. 수소는 무색·무취의 특성을 가지고 있는 데다 무게가 가벼워 누설의 위험성이 높다. 공기 중의 수소 농도가 4%만 되어도 낮은 에너지의 점화원만 있으면 폭발할 수 있는 것. 특히 수소 연료는 에너지 밀도(단위부피 당 저장된 에너지) 향상을 위해 수백 기압의 고압을 활용하므로, 수소 누설의 사전 감지는 꼭 필요하다.또한, 수소연료전지를 포함해 여러 형태로 수소를 활용하기 위해서는 수소의 순도 모니터링과 농도 제어가 필요하다. 이를 위해 실시간으로 95-100% 구간의 고농도 수소를 높은 농도 분해능으로 정밀 모니터링하는 센서가 필요하다. 하지만 고농도 수소 센서는 고난이도의 기술이 필요해 전 세계적으로 극소수 고가 제품만이 나와 있다. 특히 단일 형태 센서 소자로 ppm부터 100% 까지의 광범위 농도 감지를 구현한 바는 현재까지 없었다.아주대 연구팀은 수소 농도의 정밀 모니터링과 신뢰성 확보를 위해 기존 화학저항식 수소 센서에 널리 활용되는 팔라디움(Pd) 촉매 전극을 탈피하여, Pd(팔라디움), Ni(니켈)의 초박막(각층의 두께: 수 nm)을 교차로 반복 적층한 새로운 전극을 개발해냈다. 기존에 Pd 박막이나 Pd 나노구조를 이용한 많은 수소 센서들은 제한된 저농도 영역에서는 신호를 감지할 수 있으나 50% 이상의 고농도 수소 검지에서는 심각한 한계를 보여왔다. Pd에 의하여 수소 분자로부터 해리된 수소 원자가 Pd 격자 내에서 탈착되지 못하고 영구 결합을 형성, 농도를 감지하지 못하는 신호 포화 현상과 반복 수소 감지 중 Pd 수소화에 의한 촉매 파괴 현상을 보였기 때문이다.연구팀이 개발한 방식은 Pd-Ni 초박막의 반복 적층 구조로 인해 고감도·고정밀로 수소 센싱이 가능하며, 전 농도 범위에서 최고 수준의 성능을 달성했다(선형성 95-99%. 응답 속도 1-3초 이내, 신호편차 1% 이하). 특히 수소연료전지 부품을 양산할 때 적용되는 반복 내구성 가속 테스트(4만회 반복 수소 감지)에서도 안정적인 동작을 구현했다. 연구팀은 이러한 특성이 2-3nm 두께 수준 Pd-Ni 나노 계면 합금의 구조적 안정성과 수소 탈착 에너지 감소를 통한 것임을 원자 수준 이론 계산과 초고분해능 투과전자현미경 분석을 통해 입증했다. 서형탁 교수팀은 이번에 개발한 센서 기술을 전 세계 첨단 기술이 한자리에 모이는 ‘CES(Consumer Electronics Show) 2021’에서 선보였다. CES는 세계 최대 정보기술·가전 박람회로 올해 11일부터 14일까지 온라인 개최됐다. 서형탁 교수는 “수소 에너지 기술에 대한 주목도가 높아지고 있는 가운데 한국 기업들은 수소 전기차 기술에서 리더십을 키워가고 있다”며 “그러나 수소 안전 확보에 꼭 필요한 센서의 경우, 고가의 수입 제품에 의존할 수밖에 없었다”라고 진단했다.서 교수는 “이번에 개발한 수소 센서를 수소 모니터링 시스템 기술로 확대해 상용화하기 위해 추가로 기술을 개발하고 있다”며 “수소 에너지 인프라와 반도체, 석유화학 등 수소를 활용하는 산업 분야에 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 산업통상자원부·한국에너기술평가원 주관 에너지기술개발사업과 과학기술정보통신부·한국연구재단 주관 해외우수신진인력지원사업, 기초연구지원사업, BK21 Four사업의 지원으로 수행되었다. 해당 기술은 국내 특허 등록을 완료하였으며, 해외 특허 출원이 진행 중이다. <CES 2021에서 선보인 서형탁 교수 연구팀의 수소 감지 센서 이미지>
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2486
- 작성자이솔
- 작성일2021-01-18
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2484
- 작성자서정원
- 작성일2021-01-18
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2482
- 작성자이솔
- 작성일2021-01-15
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2480
- 작성자이솔
- 작성일2021-01-14
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2478
- 작성자서정원
- 작성일2021-01-14
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- 작성자서정원
- 작성일2021-01-13
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우리 학교 산하 3개 기업과 연구실이 사상 최초로 온라인 개최되는 세계 최대 정보기술·가전 박람회 CES에 참가한다. ‘CES 2021’은 11일부터 14일(현지시간)까지 진행된다. 올해 CES(Consumer Electronics Show)는 전시, 기조연설, 컨퍼런스, 미팅 등 모든 행사를 온라인으로 개최한다. 지난 1967년부터 열린 CES 역사 상 55년 만에 처음이다. 아주대에서는 교내 우수 기술 보유 연구실인 AEEM랩(대표 서형탁 신소재공학과 교수)과 학생 창업 기업인 COBOTSYS(대표 장경훈)와 함께 대학 산하 기술지주 자회사인 워너버스 이노베이션(Oneofus Innovation, 대표 장환일)이 참여한다. 서형탁 교수가 이끄는 AEEM랩은 신재생 미래 에너지로 주목받고 있는 수소 에너지를 보다 안전하게 사용할 수 있는 검출 기술력을 선보인다. 수소 에너지는 친환경 에너지로 주목받고 있으며, 아주대의 특화 분야 중 하나이기도 하다. AEEM랩은 수소 에너지의 더 넓은 활용에 제약 요소로 작용하고 있는 수소 에너지의 안전성 문제를 해결하기 위한 센서 시스템 기술로 CES에 참가한다.COBOTSYS는 우리 학교 졸업생이 재학시절 창업한 회사로, 다양한 레시피를 적용할 수 있는 푸드 로봇 솔루션을 선보인다. COBOTSYS가 개발한 로봇인 ‘치킨 봇(Chicken Bot)’은 치킨과 같은 튀김 음식을 비롯해 소비자의 목적에 따라 여러 레시피로 조리할 수 있다. 워너버스 이노베이션(Oneofus Innovation)은 아주대 산하 기술 지주회사의 자회사로 전자태그(RFID)와 사물인터넷(IoT) 기술을 접목한 첨단 물류시스템 솔루션 ‘와이즈 팩토리(Wise Factory)’를 선보인다. 이 회사가 개발한 센서는 인식률이 기존 기술이 적용된 센서에 비해 높다. 자체 개발한 솔루션 역시 기존 시스템에 비해 한결 사용이 쉽고 간편하다.우리 학교 LINC+사업단은 우수한 기술을 가진 학생과 교수, 가족회사의 글로벌 무대 진출을 돕기 위해 지난해 6월 CES 2021 참여를 원하는 구성원들의 신청을 받았다. 보유 기술과 제품에 대한 심사를 통해 최종 3개 팀을 선정했고, CES 참가에 필요한 비용과 운영 등을 지원한다. 오영태 산학부총장은 “이번 CES 참가를 통해 우리 대학이 특화한 산업 분야의 우수 연구 성과를 홍보하고, 글로벌 기술사업화에서의 성과 창출을 도모하고자 한다”고 전했다. 아주대는 ‘아주 밸리(AJOU Vally)’로 불리는 산학협력 혁신 생태계 조성을 위해 꾸준히 노력해왔다. 대학의 핵심역량을 기반으로 ▲바이오·헬스케어와 ▲스마트 모빌리티 ▲신재생에너지 ▲AI·빅데이터 분야를 특화, 해당 분야 기업과 연계한 여러 기업협업 프로그램 역시 운영하고 있다. 박형주 총장은 CES 2021 온라인 전시에서 함께 오픈되는 우리 대학 소개 영상에서 "더 넓은 세상에서의 경험과 도전의 기회를 제공하는 아주 밸리를 지켜봐달라"고 말했다.# 공지사항 게시판 - 아주대 CES 2021 전시 관람 안내 바로가기(로그인 필요)AEEM랩의 Hydrogen Detecting SensorCOBOTSYS의 치킨 봇(Chicken Bot)워너버스 이노베이션(Oneofus Innovation)의 와이즈 팩토리(Wise Factory)
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2474
- 작성자이솔
- 작성일2021-01-12
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과학기술정보통신부가 주최하고 한국생명공학연구원과 국가연구안전관리본부가 주관한 ‘2020년도 유전자변형생물체(LMO) 안전관리 우수 기관·시설 시상’에서 우리 학교가 안전관리 우수 기관으로 선정됐다.과학기술정보통신부는 지난해 6월부터 유전자변형생물체 연구시설을 설치·운영하고 있는 전국 776개 기관, 5482개 연구실을 대상으로 신청을 받아 서면심사와 현장실사를 진행했다. 과기정통부는 2020년 ‘유전자변형생물체(LMO) 안전관리 우수 기관·시설 시상’을 신설, 시험·연구용 유전자변형생물체의 안전관리를 통해 연구자의 안전 확보에 기여한 기관과 시설을 선발하고 있다. 2020년 우수 기관으로는 아주대와 한국식품연구원, 연세대학교 미래캠퍼스 세 곳이 선정됐다.우리 학교는 ▲연 1회 외부 전문업체를 통한 실험실 정밀안전진단 ▲수시 자체점검 ▲연 2시간 이상의 생물안전 교육 실시·이수 ▲의료폐기물 용기 제공 및 전문업체 수거 등 안전관리 전반의 우수성과 더불어 ▲생물안전관리 위원회 구성 ▲의료원 실험동물연구센터와 생물안전 홈페이지 통합운영 ▲생물안전 심의 온라인 시스템 구축 등 안전 문화 확산을 위한 다양한 노력 측면에서 좋은 평가를 받았다. 유전자변형생물체는 인위적인 유전자 변형을 통해 얻어진 새로운 동물, 식물, 미생물 등 살아있는 생물체를 의미한다. 현재 식품, 의료, 환경 등 다양한 분야에서 이용되고 있으나 항생제 내성, 생태계 교란 등 자연과 인간 및 동물에 미칠 영향을 고려해 2008년부터 「유전자변형생물체의 국가간 이동 등에 관한 법률(LMO법)」을 시행해 안전관리 등급에 따라 연구시설을 관리하고 있다.안전관리 등급은 유전자변형생물체가 인체와 환경에 미치는 병원성, 전염성, 위해도 등에 따라 1~4단계로 나뉘며, 등급이 낮을수록 위험도도 낮다. 현재 우리 학교는 의과대학과 약학과, 환경공학과, 생명과학과 등에서 1등급 시설 29개와 2등급 시설 41개를 운영하고 있다. * 사진설명 - 사진 왼쪽부터 생물안전 관리자를 맡고 있는 아주대 의대 김영선 연구강사, 생물안전관리 책임자인 정선용 의대 교수, 박형주 총장, 생물안전관리 위원장인 김경민 의대 교수, 의대 이외의 학과에 대한 생물안전관리를 맡고 있는 오기환 시설팀 계장
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2472
- 작성자이솔
- 작성일2021-01-11
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2470
- 작성자서정원
- 작성일2021-01-06
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- 작성자서정원
- 작성일2021-01-06
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2466
- 작성자이솔
- 작성일2021-01-04
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2464
- 작성자이솔
- 작성일2020-12-29
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