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창의융합학과 이운하 석사과정생, 근적외선 라디칼 OLED 열화 원인 규명 국제학술지 게재 이미지
창의융합학과 이운하 석사과정생, 근적외선 라디칼 OLED 열화 원인 규명 국제학술지 게재
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  • 사진설명: 국립한밭대학교 창의융합학과 이운하 석사과정생(왼쪽)과 이재현 교수□ 우리 대학 창의융합학과 이운하 석사과정생(지도교수 창의융합학과 이재현)이 근적외선(near-infrared, NIR) 라디칼 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)의 열화 원인을 규명한 연구 논문을 SCIE 국제학술지 ACS Applied Materials 에 게재했다고 밝혔다.○ 본 연구 논문은 Electron-Induced ExcitonPolaron Quenching and Degradation in Radical-Based Near-Infrared Organic Light-Emitting Diodes로, 지난 15일 온라인 게재됐다.○ NIR OLED는 바이오이미징, 헬스케어 진단치료, 야간 감시 시스템 등에 활용할 수 있는 광원이지만, 발광 파장이 길어질수록 비발광 손실이 커져 효율을 높이기 어렵다.○ 이러한 점을 보완하기 위해 홀전자 하나를 가진 유기 라디칼 발광체가 사용되고 있으며, 이는 바닥 상태와 들뜬 상태가 모두 이중항이어서 스핀 통계의 제약 없이 이론적으로 100%의 내부양자효율을 얻을 수 있어 차세대 NIR 발광 재료로 주목받고 있다.○ 그러나 구동 중 열화가 빠르고, 발광층에 축적된 전하(폴라론, polaron)가 라디칼 엑시톤과 어떻게 상호작용하여 열화를 일으키는지는 밝혀지지 않았다.사진설명: 전류밀도에 따른 발광 세기 감소(왼쪽)와 음전하 조건에서 분자 흡수 피크 소멸 연구도(오른쪽)□ 연구팀은 라디칼 발광체(TTM-TPA)를 사용한 근적외선 OLED를 제작하고 구동 중에 소자가 열화되는 과정을 분석하여, 발광층의 에너지 구조 때문에 전자가 발광 분자에 붙잡혀 과도하게 쌓이면서 열화를 가속하는 것을 확인했다.○ 또, 분자 수준에서도 원인을 확인하여 발광 분자에 전압을 반복해서 걸어 열화시킨 결과, 분자가 전자를 잃어 양의 폴라론 상태가 된 경우에는 분자 고유의 광학 특성이 유지된 반면, 전자를 얻어 음의 폴라론 상태가 된 경우에는 분자에서 염소 원자가 떨어져 나가 라디칼 발광체로서의 성질을 잃는 것으로 분석됐다.○ 이번 연구는 라디칼 근적외선 OLED의 수명을 줄이는 주요 원인이 발광층에 쌓인 전자임을 소자와 분자 수준에서 함께 밝혔다는 데 의의가 있으며, 본 연구 결과는 전자 축적을 줄이는 소자 설계와 전자에 강한 발광 재료 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.□ 제1저자인 이운하 석사과정생은 라디칼 발광체는 효율 면에서 장점이 크지만 짧은 구동 수명이 실용화의 걸림돌이었다며, 이번 연구에서 어떠한 전하가 열화를 주도하는지 확인한 만큼, 이를 바탕으로 장수명고효율 OLED 연구를 이어가겠다고 밝혔다.□ 한편, 이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업(과학기술정보통신부 RS-2024-00359103, 교육부 2018R1A6A1A03026005)과 교육부서울특별시가 지원하는 서울 앵커(ANCHOR)센터 앵커사업(2026-ANCHOR-01-022-04)의 지원을 받아 수행됐다.
  • 등록일2026-10-21 13:52:06
공학교육혁신센터, ‘2026학년도 창의적 종합설계 경진대회’ 성료 이미지
공학교육혁신센터, ‘2026학년도 창의적 종합설계 경진대회’ 성료
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  • - 공학계열 10개 학과 26개 팀 참가, 산학연 심사 거쳐 우수 캡스톤디자인 선정- 창의융합학과, 건축설비시스템공학과 학생들 5개 대학 연합 컨소시엄 대회 출전□ 우리 대학 공학교육혁신센터는 지난 15일 교내 첨단소재관에서 공학계열 학생들의 실무 기획 및 설계 역량 강화를 위한 2026학년도 창의적 종합설계 경진대회 본선 및 시상식을 성황리에 개최했다고 밝혔다.○ 이번 경진대회는 학생들이 직접 기획설계제작한 우수 캡스톤디자인 시제품을 발굴하여 창의적인 아이디어 교류의 장을 열고, 미래 산업을 이끌어 갈 실무 지향형 공학 인재를 양성하기 위해 마련됐다.○ 올해 대회에는 공학계열 10개 학과에서 총 26개 팀이 참가해 열띤 경쟁을 펼쳤다.○ 본선에 앞서 지난 1일부터 7일까지 진행된 예선에서는 산학연 전문가 6명의 서면 평가와 학생 120여 명이 참여한 상호 동료 평가를 합산하는 객관적인 심사 시스템을 도입해 본선 진출 팀을 가렸다.○ 이어 15일 열린 본선에서는 대면 발표와 질의응답이 진행됐으며, 심사위원단은 기술성 및 완성도, 사회적 기여 및 사업화 가능성, AI 연계성 등을 종합적으로 평가해 최종 수상 팀을 선정했다.○ 대회 결과, 영예의 대상(총장상)은 AI 기반 자율주행 제초 농업 로봇을 선보인 비저니어팀(창의융합학과)이 차지했으며, 태양광 고효율화를 위한 패시브 시스템을 기획한 한밭 소방서팀(건축설비시스템공학과)이 금상의 영예를 안았다.○ 이들 상위 2개 팀은 향후 5개 대학 연합 컨소시엄 경진대회에 나가게 되며, 대상에 선정될 경우 전국대회 본선 무대를 밟게 된다.□ 이날 본선 심사를 맡은 순천향대학교 창의라이프대학 진두한 교수는 심사 총평을 통해 개발자 관점에서 기술적 구현 과정에만 매몰되기보다는, 대중의 눈높이에서 기술의 필요성과 가치를 설득하는 소통 역량이 필수적이라며, 작품의 기획 배경과 사회적 필요성, 그리고 기존 기술과의 차별성을 명확히 짚어내는 프레젠테이션 능력이 성공적인 실무 공학의 핵심이다라고 조언했다.
  • 등록일2026-10-19 11:19:23
건축설비시스템공학과 이예원 학부생, LG전자와의 공동연구 성과 설비공학논문집 제1저자 논문 게재 이미지
건축설비시스템공학과 이예원 학부생, LG전자와의 공동연구 성과 설비공학논문집 제1저자 논문 게재
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  • □ 우리 대학 건축설비시스템공학과 이예원 학부생이 LG전자 연구진과의 산학 공동연구를 통해 대한설비공학회가 발간하는 설비공학논문집 2026년 11월호에 주저자(제1저자)로 논문을 게재했다고 전했다.○ 설비공학논문집은 1989년 2월 창간 이후 설비공학 분야의 학문적 발전과 기술 정보의 교류를 촉진을 통한 대한민국 설비 분야 발전에 기여해 오고 있다.○ 이예원 학부생이 수행한 연구 논문은 차분 진화 알고리즘 기반 데이터센터 공랭식 칠러 화이트박스 모델 역해석 및 부분부하 성능 최적화로, LG전자 고재윤 기술고문, 김철민 연구위원, 박한영 책임연구원과 우리대학 김동수․조진균 교수가 공동저자로, 문주현 교수가 교신저자로 참여했다.○ 공동 연구팀은 인공지능(AI) 계열의 진화 연산이자 메타휴리스틱(xss-meta-Heuristic) 기법인 차분 진화를 활용해 최적 설비설계를 위한 기초 자료를 제시했다.○ 차분 진화는 다른 연구진이 선행 연구에서 측정한 120㎾급 R-22 공랭식 칠러의 실험 데이터에 맞춰 물리 기반 칠러 모델의 계수를 찾는 역해석에 쓰였고, 보정된 모델은 20개 검증점 중 18개에서 성능계수(COP)의 상대오차를 절대적으로 줄일 수 있는 기술을 개발했다.○ 이어 오존층 파괴로 퇴출 중인 기존 냉매 R-22와 대체 냉매 5종의 성능을 부하와 외기온도별로 비교한 결과, 대체 냉매 R-1233zd는 운전 조건에 따라 R-22보다 COP가 최대 0.43 높았다.○ 기후가 대조적인 미국 샌프란시스코와 신시내티의 연간 시뮬레이션에서는 두 도시 모두 R-1233zd의 전력소비량이 최소였고, 가장 많은 R-410a보다 약 11% 적었다.○ R-1233zd는 지구온난화지수가 1인 비가연성 냉매로, 후보 중 냉매 자체의 열역학적 잠재성이 가장 우수한 것으로 평가됐고, 다만 실제 적용에는 원심 압축기로의 변경과 실증 검증이 후속 과제로 남아 있다.○ 해당 연구 결과는 향후 데이터센터 에너지 소비의 30~40%를 차지하는 냉각설비의 냉매 선정 등 설계․시공과 연관된 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.□ 지도교수인 건축설비시스템공학과 문주현 교수는 학부생이 LG전자 연구진과 함께 AI 계열의 메타휴리스틱 기법을 활용해 최적 설비설계를 위한 기초 자료를 마련한 데 의미가 크며, 앞으로 실증 연구를 거쳐 연구 결과가 설계․시공 현장에서 활용될 수 있도록 노력하겠다라고 전했다.
  • 등록일2026-10-15 18:33:34
기계공학과 김지석 교수팀, 보행 에너지로 건강 신호 측정하는 자가발전 웨어러블 플랫폼 개발 이미지
기계공학과 김지석 교수팀, 보행 에너지로 건강 신호 측정하는 자가발전 웨어러블 플랫폼 개발
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  • - 국립한밭대KAIST미국 조지아공과대 공동연구, 신발형 발전 장치와 발목형 바이오센서 통합- 한 걸음의 에너지를 공압으로 완충해 약 1.5초 동안 발전 지속배터리 전달 평균 전력 약 0.9㎽ 확보- 일상 활동 8시간수면 6시간 생체신호 모니터링 실증국제학술지 Advanced Science 게재□ 우리 대학 기계공학과 김지석 교수 연구팀이 KAIST 오일권 교수, 미국 조지아공과대학교(Georgia Institute of Technology) 여운홍 교수 연구팀과 공동으로, 보행 시 지면과의 충격에서 버려지는 에너지를 전기로 수확하고 혈중산소포화도(SpO2)와 맥박을 측정하는 자가발전 웨어러블 바이오센싱 플랫폼을 개발했다고 밝혔다.○ 웨어러블 헬스 모니터링 기기는 장시간 사용하려면 안정적인 전력 공급이 필요하지만, 작은 배터리 용량과 반복적인 충전이 제약으로 작용한다.○ 또, 보행 에너지를 이용하는 기존 발전 장치도 발이 지면에 닿는 순간에만 일시적으로 전력을 내는 경우가 많아, 간헐적인 에너지를 지속적으로 활용할 수 있는 기술이 필요하다.□ 연구팀은 신발 내부의 에어 펌프와 회전형 전자기 발전기를 결합한 공압 에너지 완충(pneumatic energy buffering) 기술을 제안했다.○ 이는 보행 시 에어 펌프가 압축되고, 이때 배출되는 공기가 회전자를 돌려 전기를 만들며, 순간적인 충격을 공기의 압축과 흐름으로 완충함으로써 한 걸음 이후에도 약 1.5초 동안 회전을 유지해 발전 시간을 늘렸다.○ 보행 속도 3.5㎞/h에서 개발된 발전 장치의 시간 평균 출력은 1.93㎽를 기록했으며, 연구팀은 승압 및 정류 회로를 자체 개발하고, 충전 전류 제어 회로를 통합해, 배터리에 전달되는 시간 평균 전력 약 0.9㎽를 확보했다. 이는 저전력 웨어러블 기기의 전력 공급에 활용할 수 있는 수준이다.□ 공동연구에 참여한 조지아공과대 연구팀은 발목에 장착하는 저전력 광용적맥파(PPG) 센서를 개발했으며, 이 센서는 적색광과 적외선의 반사 변화를 분석해 혈중산소포화도와 맥박을 측정한다.○ 유연한 인쇄회로기판(fPCB) 회로와 벨크로(Velcro) 고정 구조를 적용해 피부 접촉을 유지하고, 보행 중 움직임에 따른 신호 왜곡과 손실을 줄였다.□ 이번 연구 결과는 그 우수성을 입증 받아 국제학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 Self-Powered All-in-One Wearable Bioelectronics Driven by Pneumatic Energy Buffering of Daily Footsteps라는 논문명으로 지난 8월 11일 온라인 게재됐다.(논문번호: e77158, DOI: 10.1002/advs.77158)□ 국립한밭대 기계공학과 김지석 교수는 보행처럼 간헐적으로 주어지는 에너지를 공압으로 완충해 에너지 저장 장치로의 전송 효율을 높였고, 이를 실제 웨어러블 바이오센서와 통합한 플랫폼을 개발했다는 데 의미가 있다며, 장치 소형화와 전력 관리 성능을 개선해 외부 충전 의존도를 낮춘 웨어러블 건강 모니터링 기술로 발전시키겠다고 말했다.□ 이번 연구에는 김지석 교수와 조지아공과대 강태욱 박사후연구원이 공동 제1저자로, KAIST 오일권 교수와 조지아공과대 여운홍 교수가 교신저자로 참여했으며, 공동저자로 한국과학기술원 부설 나노종합기술원(NNFC) 연구진도 함께했다.○ 그리고, 본 연구는 과학기술정보통신부 재원의 한국연구재단 연구과제(RS-2024-00345241, RS-2023-00302525), 나노종합기술원 반도체․이차전지 인터페이싱 플랫폼 기술 사업, 조지아공과대학교 WISH Center 등의 지원과 2026년도 국립한밭대학교 교내학술연구비 지원을 받아 수행됐다.
  • 등록일2026-10-14 16:59:43
국립한밭대, ‘2026 세계 상위 2% 과학자’ 11명 선정 이미지
국립한밭대, ‘2026 세계 상위 2% 과학자’ 11명 선정
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  • - 생애업적 부문 9명, 단일연도 부문 7명 선정- 조진균, 박경태, 김기찬, 유선율, 차테르지 수딥타 5명은 2개 부문 모두 선정□ 우리 대학은 과학․의학․기술 분야의 세계적 출판 기업인 엘스비어(Elsevier)와 스탠퍼드대 존 P.A. 이오아니디스(John P.A. Ioannidis) 교수 연구팀이 최근 발표한 2026 세계 상위 2% 과학자 명단에 총 11명의 연구자가 선정됐다고 13일 밝혔다.○ 올해 발표된 세계 상위 2% 과학자 명단은 지난 2025년까지의 데이터베이스를 기준으로 했으며, 20개의 과학 분야, 174개의 세부 분야별 최소 5편 이상의 논문을 발표한 전 세계 연구자에 대해 SCOPUS 데이터베이스를 기반으로 산출된 논문 피인용도에 따른 영향력을 분석하여 선정했다.□ 세계 상위 2% 과학자 명단은 생애업적(Career-long) 기준과 단일연도(Single year) 기준 2개 부문으로 나누어 발표하는데, 국립한밭대는 생애업적 부문 9명과 단일연도 부문 7명, 2개 부문 모두에 이름을 올린 인원은 5명이다.○ 먼저 생애업적 부문에는 △건축설비시스템공학과 조진균 △신소재공학과 박경태(명예교수) △화학생명공학과 김광주(명예교수), 홍성욱, 유선율 △전기공학과 김기찬, 권정민 △건설환경공학과 최병호 교수와 △화학생명공학과 차테르지 수딥타 연구원 총 9명이 선정됐다.○ 또, 2025년 한 해의 연구 영향력을 반영한 단일연도 부문에는 △건축설비시스템공학과 조진균 △신소재공학과 박경태, 김정한 △화학생명공학과 유선율 △전기공학과 김기찬 교수 △모바일융합공학과 유성진 △화학생명공학과 차테르지 수딥타 총 7명이 포함됐다.○ 이 중, △건축설비시스템공학과 조진균 △신소재공학과 박경태 △화학생명공학과 유선율 △전기공학과 김기찬 교수 △화학생명공학과 차테르지 수딥타 연구원 총 5명은 생애업적 부문과 단일연도 부문 모두에 이름을 올렸다.□ 국립한밭대 오용준 총장은 매년 발표되고 있는 세계 상위 2% 과학자에 우리 대학의 연구진이 꾸준히 선정되고 있는 것은 그만큼 국립한밭대학교의 연구 역량이 세계적으로 우수한 경쟁력을 갖추고 있음을 입증하는 것이다라며, 앞으로도 교수님들과 연구원들이 창의적인 연구 활동으로 더 많은 분야에서 영향력을 발휘할 수 있도록 지원하겠다고 밝혔다.
  • 등록일2026-10-13 19:14:21
융합경영학과, 롯데홈쇼핑 ‘대학대전’ 참여하여 실전형 크리에이터 인재 양성 이미지
융합경영학과, 롯데홈쇼핑 ‘대학대전’ 참여하여 실전형 크리에이터 인재 양성
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  • - 융합경영학과 크리에이터클래스 운영상품기획부터 마케팅방송 송출까지 기업 연계 실무교육□ 우리 대학 융합경영학과가 롯데홈쇼핑이 주관하는 2026년 하반기 모바일 라이브커머스 대학대전'에 참여해 상품기획(MD)부터 마케팅, 방송 송출까지 전 과정을 경험할 수 있는 기업 연계형 실무 커리큘럼을 본격 운영한다고 12일 밝혔다.○ 이번 과정은 2026학년도 학과 맞춤형 전공역량 강화 프로그램인 크리에이터클래스'의 일환으로, 대학생들이 실제 판매 성과와 프로젝트 경험을 바탕으로 취업 과정에서 활용 가능한 포트폴리오를 구축할 수 있다는 점에서 높은 호응을 얻고 있다.○ 지난 9월부터 시작한 본 과정은 오는 12월까지 약 4개월간 국립한밭대 강의실과 서울 롯데홈쇼핑 스튜디오 등에서 진행되며, 학생들은 실제 대전 지역브랜드 소싱 및 기획, 콘텐츠 구성, 마케팅 전략 수립, 방송 준비 및 송출 등 라이브커머스 전반의 과정을 직접 수행하게 된다.○ 특히 이번 대학대전'에는 국립한밭대를 비롯해 가천대학교, 경기과학기술대학교, 배재대학교 총 4개 대학이 선발돼 각 대학 학생들이 실제 프로젝트를 수행하며 경쟁을 펼친다.○ 지난 8일에는 롯데홈쇼핑 현업 관계자를 초청해 벤더 실무 특강을 진행하여 학생들은 라이브커머스 시장의 최신 동향을 비롯해 상품 발굴 및 소싱, 판매 전략, 콘텐츠 기획 등 현장에서 활용되는 실무 사례를 배우며 본격적인 프로젝트 수행을 위한 역량을 쌓았다.○ 이후 11월 말부터 12월 초까지 팀별 2회씩 총 8회 안팎의 라이브커머스 본방송이 송출되며, 학생들은 기획한 상품과 콘텐츠를 실제 방송을 통해 선보이고, 방송 준비부터 송출까지 직접 참여하며 현장 대응 능력과 콘텐츠 운영 역량을 키울 예정이다.○ 마지막으로 12월에는 성과교류회를 통해 프로젝트 성과와 우수 사례를 공유하게 되며, 국립한밭대는 이번 프로그램을 통해 기업과 대학 간 협력 기반을 강화하고, 앞으로도 산업체 수요를 반영한 현장 중심 교육을 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.□ 국립한밭대 이성호 융합경영학과 교수는 이번 크리에이터클래스는 학생들이 상품기획부터 마케팅, 방송 송출까지 라이브커머스 전 과정을 직접 경험하며 실무역량을 키울 수 있는 기회라며, 실제 프로젝트와 판매 경험을 통해 학생들의 취업 경쟁력과 현장 적응력을 높일 수 있도록 하겠다고 말했다.
  • 등록일2026-10-12 15:31:24
기계공학과 연구팀, 2026 교육부 ‘글로컬랩’ 사업 선정 이미지
기계공학과 연구팀, 2026 교육부 ‘글로컬랩’ 사업 선정
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  • - 국립한밭대 생산융합기술연구소, 친환경 모빌리티 소재부품 특화 거점으로 미래 원천기술 확보 주도□ 우리 대학 기계공학과 연구팀이 교육부와 한국연구재단이 주관하는 2026년 이공분야 학술연구지원사업인 글로컬랩(컨소시엄형)'(사업단장 기계공학과 윤홍석 교수)에 최종 선정됐다고 밝혔다.□ 이번 글로컬랩(Glocal Lab) 컨소시엄형은 대학 내 우수 부설연구소 간 융합을 통해 지역과 세계를 잇는 글로벌 연구거점을 구축하고, 학문 후속세대를 집중 양성하는 국가 대형 연구지원 사업이다.○ 컨소시엄은 국립한밭대학교(소재․부품 특화)를 비롯해 주관대학인 국립공주대학교(생산․설계 특화)와 KAIST(지능․제어 특화) 3개 거점 대학의 우수 연구소가 융합체를 구성하여, 향후 9년간 총 216억 원(한밭대 54억 원) 규모의 연구개발 및 인재 양성 사업을 추진하게 된다.□ 국립한밭대학교는 이번 사업에서 교내 생산융합기술연구소(소장 윤홍석 교수)'를 중심으로 고급인재양성을 통한 친환경 모빌리티 주행거리 극대화 융합 핵심기술 개발'을 주도한다.○ 특히 국립한밭대는 모빌리티의 에너지 효율과 내구성을 좌우하는 소재․부품 원천기술' 개발에 집중하여 ▲차세대 고효율 전극 소재 ▲열폭주 방지 및 경량화를 위한 고방열․고단열 복합 배터리 소재 ▲악천후 등 극한환경 대응용 광기계부품 개발 등 핵심 과제를 전담한다.○ 사업단에는 단장인 윤홍석 교수와 김영식, 김지석, 노진성, 박성연, 신부현, 이호철, 정길언, 하지환 교수 총 9명의 기계공학과 전임교원이 대거 참여해 탄탄한 연구진을 구축했다.□ 윤홍석 교수는 주행거리 극대화는 결국 소재․부품에서 시작되며, 국립한밭대학교가 개발한 고효율 소재․부품이 국립공주대학교의 생산기술과 KAIST의 지능제어를 거쳐 실차로 완성되는 전주기 가치사슬의 첫 단계를 맡게 됐다며, 대전․충청권 소부장 기업이 친환경 모빌리티 부품사로 전환하는 데 필요한 원천기술을 지역 안에서 공급하는 거점 연구소로 성장시키겠다고 말했다.○ 또한 국립한밭대학교는 지역 전략산업 맞춤형 인재 양성을 위해 신진연구자를 독립 연구자로 육성하는 전주기 장학 지원 및 산학 공동 프로젝트를 운영하며, 이를 통해 배출된 석․박사급 고급 연구인력이 지역 내 기업 및 연구기관에 정주할 수 있는 선순환 생태계를 조성한다는 계획이다.
  • 등록일2026-09-30 13:11:57
신소재공학과 김정현 교수 연구팀, 세리아 복합화로 고체산화물 연료전지 공기극 코발트 용출 제어 기술 규명 이미지
신소재공학과 김정현 교수 연구팀, 세리아 복합화로 고체산화물 연료전지 공기극 코발트 용출 제어 기술 규명
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  • 사진설명: 국립한밭대학교 김정현 교수 연구팀 연구실험 관찰 이미지□ 우리 대학 신소재공학과 김정현 교수 연구팀이 코발트가 치환된 층상 페로브스카이트 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) 공기극에서 나타나는 코발트(Co) 표면 용출(Exsolution) 현상을 규명하고, 세리아 기반 이온전도체(Gd-doped ceria)와의 복합화를 통해 이를 효과적으로 제어함으로써 중․저온형 고체산화물 연료전지(IT-SOFC)의 공기극 저항을 획기적으로 조절하고 저감하는 신개념 기술을 제시했다.○ 본 연구는 국립한밭대 응용소재공학과 홍유택 대학원생(現 ㈜미코파워)이 제1저자, 김정현 교수가 교신저자로 참여했으며, 연료전지 및 수소분야의 저명한 국제학술지 Journal of Power Sources 696권(2026)에 Regulating Co-rich surface segregation in xss-layered perovskite cathodes for low-resistance intermediate-temperature SOFC operation이라는 제목으로 지난 16일 온라인 공개됐다.□ 층상 페로브스카이트계 공기극은 우수한 이온․전자 혼합전도 특성으로 IT-SOFC용 소재로 주목받고 있으나, 코발트 치환 비율이 높은 조성일수록 고온에서 표면의 코발트 용출현상이 나타난다.○ 이러한 코발트 용출은 전기화학 반응활성점을 늘려 성능에 기여할 수도 있지만, 과도하게 진행될 경우 입자 조대화(粗大化)와 계면 불안정을 유발해 장기적으로 전기화학적 성능을 저하시킬 수 있어, 그 발생 원인과 제어 방법을 규명하는 것이 중요한 과제로 남아 있었다.○ 연구팀은 이를 해결하기 위해 단일 공기극에 세리아계열 산화물을 복합화한 SBCF-CGO 시료를 적용하여 비교 분석한 결과, 600℃에서 코발트 용출 입자의 면적분율이 10.78%에서 3.22%로, 평균 입자 크기가 5.9nm에서 2.2nm로 크게 감소됨을 확인했다.○ 또한, 장기 고온 노출을 통해 급격한 열화 없이 안정적인 저항 거동을 보였으며, 이는 복합화가 단순한 이온전도 경로 확장뿐 아니라, 비가역적인 코발트 용출 거동 자체를 조절하는 데에도 기여함을 보여주는 결과이다.□ 이번 홍유택 연구원의 논문은 지난 11일 같은 저널(Journal of Power Sources 695권, 2026)에 실린 임유리 대학원생의 연구 Enhanced electrochemical performance of non-stoichiometric SBSCO cathodes for IT-SOFC via Co nitrate impregnation와 한 팀에서 연이어 발표한 자매 연구로, 두 논문 모두 김정현 교수가 교신저자이며 서로 공동저자(임유리)로 참여해 층상 페로브스카이트 공기극의 코발트 표면 화학이라는 공통 주제를 다뤘다.○ 다만 두 연구는 코발트를 다루는 접근 방향이 서로 대조적이다. 임유리 대학원생의 선행 연구는 코발트가 상대적으로 부족한 SBSCO 공기극에 질산코발트 용액을 함침시켜 인위적으로 코발트 용출을 유도함으로써 반응활성점을 늘리고 계면 전하전달 저항을 낮춰 ASR을 약 2배 저감한 연구다.○ 반면 이번 홍유택 연구원의 연구는 이미 코발트 함량이 높은 SBCF 조성에서 고온 구동 시 발생하는 과도한 코발트 용출 입자를 세리아 복합화로 억제․조절함으로써 입자 조대화에 따른 계면 불안정을 방지하고 저항을 낮추는 방식으로, 부족한 코발트를 채워 넣는 것이 아니라, 과잉 용출되는 코발트를 제어하는 전략을 취했다.○ 두 연구를 종합하면, 국립한밭대 연구팀은 코발트가 적으면 채우고(함침 유도), 코발트가 많으면 다스린다(용출 제어)는 상호 보완적인 두 갈래의 전략으로 층상 페로브스카이트 공기극의 비가역적인 코발트 표면 상태를 정밀하게 설계할 수 있음을 연이어 실증한 것으로, 코발트 표면 화학이 IT-SOFC 공기극 성능을 좌우하는 핵심 변수임을 일관되게 보여준다.□ 교신 저자인 김정현 신소재공학과 교수는 이번 연구는 코발트가 풍부한 층상 페로브스카이트 공기극에서 나타나는 코발트 용출 현상을 정량적으로 규명하고, 세리아 복합화를 통해 이를 조절할 수 있음을 보여준 연구라며, 앞서 발표한 코발트 함침 연구와 함께 살펴보면, 코발트 표면 화학을 필요에 따라 유도하거나 억제하는 두 가지 설계 전략을 모두 확보한 셈이며, 향후 고성능․고내구성 IT-SOFC 공기극 설계에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대한다고 말했다.○ 제1저자인 홍유택 연구원은 TGA, DSC, XPS 분석을 통해 코발트 용출에 앞서 나타나는 전조 현상을 확인하고, 실시간 투과전자현미경(In-situ TEM)으로 실제 코발트 용출 입자의 형성과 성장 과정을 직접 관찰한 뒤, 세리아 복합화가 이 용출 거동 자체를 제어한다는 특성을 임피던스(Impedance) 분석으로 연결지어 확인한 것이 이번 연구의 핵심 성과이다라고 밝혔다.□ 한편, 이번 연구에는 국립한밭대를 비롯해 ㈜미코파워, 한국세라믹기술원, 고려대학교, 한국기계연구원, ㈜엑센, 스리랑카 스리 자예와르데네푸라대학교(University of Sri Jayewardenepura) 연구진이 공동으로 참여했다.○ 또한, 본 연구는 기후에너지환경부의 충청권 분산에너지 대응 에너지기술공유대학, 과학기술정보통신부․한국연구재단이 지원하는 청정수소원천기술밸류업사업, 그리고 2026년도 교육부 및 대전광역시의 지역성장 인재양성체계(앵커) 사업의 지원을 받아 수행됐다.○ 이는 먼저 게재된 임유리 대학원생 연구와 동일한 사업의 지원을 받은 것으로, 국립한밭대 신소재공학과 연료전지 연구팀의 연속적인 성과로 평가된다.
  • 등록일2026-09-21 13:51:42
신소재공학과 김정현 교수 연구팀, 코발트 표면개질로 고체산화물 연료전지 공기극 성능 향상 이미지
신소재공학과 김정현 교수 연구팀, 코발트 표면개질로 고체산화물 연료전지 공기극 성능 향상
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  • 사진설명: (왼쪽) 900℃ in-situ TEM 분석을 통해 확보한 SBSCO-Co 4의 Co exsolution 이미지(오른쪽) SBSCO-Co 4의 Distribution of Relaxation Times(DRT) 전기화학 특성 분석 결과□ 우리 대학 신소재공학과 김정현 교수 연구팀이 비화학양론 층상 페로브스카이트 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) 공기극에 코발트(Co) 질산염 함침 기술을 적용해 코발트 용출(Co exsolution)을 구현하고, 이를 통한 전기화학적 성능과 전기전도도를 향상시키는 표면개질 기술을 개발했다고 밝혔다.○ 본 연구에는 국립한밭대 대학원 응용소재공학과 임유리 대학원생이 제1저자, 김정현 교수가 교신저자로 참여했으며, 연구논문은 연료전지 및 수소분야의 저명한 국제학술지 Journal of Power Sources' 695권(2026)에 Enhanced electrochemical performance of non-stoichiometric SBSCO cathodes for IT-SOFC via Co nitrate impregnation'이라는 제목으로 지난 11일 게재됐다.□ 고체산화물 연료전지는 높은 에너지 변환 효율과 다양한 연료 사용이 가능한 발전장치지만, 기존 시스템은 높은 작동온도로 인해 소재 열화와 열응력 등의 문제가 발생할 수 있다.○ 이를 개선하기 위해 600~800℃에서 작동하는 중․저온형 고체산화물 연료전지(IT-SOFC)가 주목받고 있으나, 작동온도가 낮아질수록 공기극의 산소환원반응(ORR)이 느려져 전체 성능이 감소하는 한계가 있었다.○ 연구팀은 이를 해결하기 위해 SmBa0.45Sr0.5Co1.9O5+(SBSCO) 층상 페로브스카이트 공기극에 코발트 질산염(Co Nitrate) 용액을 서로 다른 양으로 함침하고, 결정구조와 미세구조, 산소 거동, 전기전도도 및 전기화학 특성을 종합적으로 분석했다.○ 연구 결과, 코발트 함침 후에도 SBSCO의 층상 페로브스카이트 구조가 안정적으로 유지됐으며, 일부 코발트는 코발트가 부족한 결정격자의 B-site에 치환되며 나머지는 입자 표면과 입계에 코발트계 산화물 형태로 분포하는 것으로 확인됐다.○ 특히 실시간 투과전자현미경(In-situ TEM) 분석을 통해 약 600℃부터 SBSCO 입자 표면에 코발트 나노입자가 새롭게 석출되는 코발트 용출(Co exsolution) 현상을 확인했다.○ 이는 기존 비함침 SBSCO에서 약 800℃에서 관찰됐던 코발트 용출보다 낮은 온도이며, 함침으로 형성된 코발트 산화물과 소재 내부에서 석출된 코발트 입자가 동시에 존재하는 새로운 표면 미세구조가 형성된다는 점을 보여준다.○ 완화시간 분포(Distribution of Relaxation Times, DRT) 분석 결과에서는, 코발트 용출을 통한 성능 향상은 공기극과 전해질 계면에서의 산소이온 이동 및 전하전달 저항 감소에 주로 기인하는 것으로 나타났다.○ 열중량분석(TGA)과 X선 광전자 분광법(XPS)을 통해 코발트 함침 후 발생한 코발트 용출을 통해 고온에서 과도한 산소 손실과 산소공공 형성이 억제되는 동시에 표면 코발트의 산화상태가 변화하는 경향도 확인했다.□ 신소재공학과 김정현 교수는 이번 연구에서 비화학양론 층상 페로브스카이트 공기극에 적용한 코발트 함침을 통해 생성된 코발트 용출은 단순한 표면 촉매 개질을 넘어 코발트의 분포와 산소 거동, 전기전도도, 공기극과 전해질 계면의 전하전달 특성을 동시에 조절할 수 있음을 확인했다라며, 적절한 코발트 함침을 통해 중․저온 영역에서 산소환원반응을 효과적으로 촉진할 수 있다는 점에서 향후 고성능 IT-SOFC 공기극 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대한다고 말했다.○ 제1저자인 임유리 대학원생은 코발트 함침량을 증가시키는 것만으로 성능이 계속 향상되는 것이 아니라 최적 함침량이 존재한다는 점을 전기화학 임피던스와 DRT 분석을 통해 확인했다며, 특히 실시간 투과전자현미경을 이용해 약 600℃에서 코발트 용출 과정을 관찰하고 이러한 미세구조 변화와 전기화학적 성능의 상관관계를 분석한 것이 본 연구의 중요한 성과이다라고 밝혔다.□ 한편, 이번 연구에는 국립한밭대학교를 비롯해 한국세라믹기술원, 고려대학교, ㈜HnPower, 한국기계연구원, 스리랑카 스리 자예와르데네푸라대학교(University of Sri Jayewardenepura) 연구진이 공동으로 참여했다.○ 또한, 본 연구는 기후에너지환경부의 충청권 분산에너지 대응 에너지기술공유대학, 과학기술정보통신부․한국연구재단이 지원하는 청정수소원천기술밸류업사업, 그리고 2026년도 교육부 및 대전광역시의 지역성장 인재양성체계(앵커) 사업의 지원을 받아 수행됐다.
  • 등록일2026-09-15 19:05:10
국립한밭대, 과기정통부 ‘AI최고급신진연구자지원 사업’ 선정, 총 115억 원 규모 이미지
국립한밭대, 과기정통부 ‘AI최고급신진연구자지원 사업’ 선정, 총 115억 원 규모
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  • - 충북대학교와 학제연계형 공동연구 통해 수의 생체시스템 전주기 대응 AI 원천기술 개발- 세종 공동캠퍼스 기반 최고급 신진 AI 융합연구자 양성□ 우리 대학은 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)이 주관하는 2026년도 AI최고급신진연구자지원 사업 학제연계형 트랙에 최종 선정됐다고 4일 밝혔다.○ 본 사업은 AI 융합분야의 창의도전적 연구를 지원하여 최고 수준의 AI 신진연구자를 양성하기 위한 사업이다.○ 국립한밭대학교는 충북대학교와 컨소시엄을 구성하여 수의 생체시스템 전주기 대응을 위한 AI 원천기술 개발을 추진하며, 사업기간은 최대 6년으로, 정부지원연구개발비와 기관부담연구개발비를 포함해 총 115억 원 규모가 될 예정이다.○ 이번 연구는 국립한밭대학교의 AI소프트웨어 연구역량과 충북대학교의 수의학 연구임상 역량을 결합하여, 세포부터 개체개체군까지 수의 생체시스템을 포괄하는 AI 원천기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.○ 특히 양 대학이 함께 위치한 세종 공동캠퍼스를 기반으로 공동 데이터 구축, AI 모델 개발, 임상실험 검증 및 공동교육을 긴밀하게 수행할 계획이다.○ 주요 연구로는AI 기반 가상 생체모델링 및 시뮬레이션 기술멀티모달 AI 기반 의사결정지원 기술AIoT 기반 생체행동 모니터링 및 예측 기술 3개 공동 연구 프로젝트로 구성했으며, 수의 특화 가상 세포 모델, 수의 임상 멀티모달 AI 및 임상추론 Agent, 반려야생동물 생체행동 모니터링 기술 등을 단계적으로 개발할 예정이다.○ 또한, 이번 과제는 신진연구자 중심의 공동연구 체계로 운영되며, 참여 신진연구자들이 공동 연구 프로젝트를 주도하며 학제 간 연구경험과 연구 리더십을 축적하고, 이를 통해 AI 핵심기술 개발 역량과 수의학 도메인 문제해결 역량을 함께 갖춘 최고급 신진연구자로 성장할 수 있도록 지원한다.○ 연구책임자인 국립한밭대학교 인공지능소프트웨어학과 전윤호 교수는 수의학 현장의 복합적인 문제를 새로운 AI 원천기술 연구로 발전시키고, 세종 공동캠퍼스를 기반으로 양 대학의 강점을 실질적으로 결합하는 것이 이번 과제의 핵심이라며, 세계적 수준의 AI 융합 연구성과 창출과 함께 독립적인 연구역량을 갖춘 신진연구자들이 성장할 수 있도록 노력하겠다고 밝혔다.□ 국립한밭대학교는 이번 사업을 통해 구축되는 연구성과와 협력체계를 기반으로 향후 디지털 바이오헬스, 반려동물 정밀의료, 감염병난치성 질환, 예방수의 및 야생동물 보전 분야까지 AI 융합 연구를 확대해 나갈 계획이다.
  • 등록일2026-09-04 19:11:12
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