한국기술교육대학교 화학생명공학전공

[앵커] 빛을 받으면 스스로 살균 능력을 재생하는 소재가 개발됐습니다. 구리 기반의 광촉매를 활용한 건데 병원이나 공공시설, 생활용품 등에 활용도가 높을 것으로 보입니다. 송용완 기자가 보도합니다. [기사 내용] 승강기 버튼 위에 반짝이는 투명 보호필름. 코로나19 당시 바이러스 확산을 막기 위해 공공기관이나 아파트에 부착돼 주목을 받았습니다. 그러나 효과가 오래가지 않거나 성능에 대한 의구심이 제기돼 왔습니다. 이러한 한계를 넘어선 새로운 항바이러스 소재를 국내 연구진이 개발했습니다. 한국기술교육대가 중앙대 남인호, 서울대 한정우 교수팀과 함께 구리 기반의 광촉매를 활용한 고성능 항바이러스 고분자 소재를 개발한 겁니다. 연구팀은 구리 산화물의 화학적 상태와 원자 구조에 주목했습니다. 원자 수준에서 구조를 정밀하게 제어한 '구리 산화물 광촉매'를 개발해 태양광이나 실내조명 같은 가시광선만으로도 스스로 항바이러스 성능을 재생할 수 있도록 했습니다. [이유진 / 한기대 화학생명공학전공 박사과정] "기존의 구리 필름은 공기 중에 수분과 산소에 의해 쉽게 산화되며 시간이 지날수록 항바이러스 기능성을 잃게 됩니다. 이 기술은 태양광, 실내광에 포함된 가시광선을 이용해 구리의 활성을 회복시켜 장기적인 항바이러스 기능을 유지할 수 있습니다." 이 광촉매를 실리콘과 폴리프로필렌, 에어필터 등에 적용한 결과 1시간 안에 바이러스 99.9% 이상을 비활성화하는 성능을 입증했습니다. 또 3주 이상 사용해도 성능 저하가 없었고, 인체와 환경 안전성 시험도 통과했습니다. [박수민 / 한기대 화학생명공학전공 교수] "구리의 어떠한 구조적 특성이 장기간의 바이러스 비활성화에 기여할 수 있는가? 라는 근본적인 질문에 새로운 해답을 제시한 결과라고 볼 수 있습니다. 궁극적으로 의료 현장, 공공시설, 개인보호구 등에 적용할 수 있는…" 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 진행됐으며, 지난달 재료과학 분야 국제 학술지에 게재됐습니다. B tv 뉴스 송용완입니다. 출처 : B tv news(https://news.skbroadband.com/news/articleView.html?idxno=207202)

응용화학공학과 98학번(1회 입학생. 현재 기준 화학생명공학전공)인 김성미 동문. 현재 그는 일렉트로닉스 및 라이프사이언스, 제약 분야의 글로벌기업인 머크퍼포먼스머티리얼즈에서 ‘글로벌 제품 지속가능성 매니저’로 활약하고 있다. 김 동문은 학부 시절부터 외국계 기업을 목표로 영어 실력 향상 노력은 물론, 독일 브레멘 대학으로 교환학생을 다녀오기도 했다. 2003년 8월부터 꿈꾸던 외국계 기업에서 직장생활을 하면서도 한기대 산업대학원과 핀란드의 명문 알토대학교 MBA 복수학위 등을 거쳐 3개의 석사학위를 딸 정도로 ‘열공파’다. “한국기술교육대를 선택한 건 제 인생에서 ’신의 한 수‘였다”고 말하는 김 동문은 “1기로 입학한 만큼 실험실습과 각종 프로그램에 열정을 다해 최선을 다하려 했는데, 교수님 한 분 한 분이 훌륭한 멘토였으며 제가 지금의 모습으로 성장하는 데 큰 영향을 주셨다”고 회고한다. 김씨는 “최근 신입사원들을 보면 해외 인턴십 등 국제적인 경험을 보유한 경우가 많아지고 있지만, 정작 학창 시절에 그러한 기회가 있다는 것조차 몰랐다는 학생들도 적지 않다”면서 “학교에서 해외 인턴십, 교환학생, 국제 워크숍 등 관련 프로그램을 더욱 적극적으로 안내하면 학생들이 보다 폭넓은 시야로 진로를 설계할 수 있을 것”이라고 말했다. ▲ 머크퍼포먼스머티리얼즈(주) 김성미 매니저 Q1) 현재 외국계 기업에서 근무 중이신데요. 어떤 회사인지, 그리고 어떤 업무를 맡고 계신 지 궁금합니다. 저는 현재 머크(Merck)에서 글로벌 제품 지속가능성 매니저(Global Product Sustainability Manager)로 근무하고 있습니다. 머크는 1668년, 프리드리히 야콥 머크(Friedrich Jacob Merck)가 ‘천사약국(Engel-Apotheke)’을 인수하며 시작된, 독일 담스타트(Darmstadt)에 본사를 둔 세계에서 가장 오래된 과학기술 기업입니다. 현재는 반도체·전자소재(일렉트로닉스), 생명과학(라이프사이언스), 헬스케어(제약) 분야에서 글로벌시장을 선도하고 있으며, 전 세계 65개국에서 약 62,000명의 임직원이 함께하고 있습니다. 한국 머크는 1989년 설립되었으며, 현재 전국 12개 사업장에서 약 1,800여 명의 임직원이 근무 중입니다. 저는 이 중 일렉트로닉스 부문에서 반도체 및 전자소재의 제품 지속가능성 업무를 담당하고 있습니다. 우리 제품이 인류의 지속 가능한 번영에 기여할 수 있도록, 글로벌 메가트렌드를 분석하고 국제기구 및 주요 국가의 규제 변화를 모니터링하여, 이에 따른 사업 영향을 예측합니다. 또한 포트폴리오 지속가능성 평가(Portfolio Sustainability Assessment)를 통해 잠재적 위험 요소를 식별하고, 이를 최소화하기 위한 전략 수립과 실행을 함께하고 있습니다. 다소 거창하게 들릴 수도 있겠지만

- 구리 광촉매로 만든 ‘항바이러스 필름’, 상용화 가능성 ▲ 한국기술교육대학교 연구팀. 왼쪽부터 박수민 교수, 이유진 박사과정생, 김태용 교수 ▲ 구리 산화물의 구조를 정밀 제어해 항바이러스 효과를 극대화한 소재 개념도 한국기술교육대학교(KOREATECH)는 화학생명공학과 박수민·김태용 교수 연구팀이 중앙대학교 남인호 교수팀, 서울대학교 한정우 교수팀과의 공동 연구를 통해 구리 기반 광촉매를 활용한 고성능 항바이러스 고분자 소재를 개발했다고 밝혔다. 코로나19를 계기로 손잡이, 책상, 문고리 등 다양한 표면을 통한 간접 접촉이 바이러스 전파의 주요 경로로 밝혀지면서, 구리 분말을 이용한 항바이러스 필름 제품들이 주목받았다. 하지만 기존 제품은 시간이 지나면서 성능이 급격히 떨어지거나, 실제 항바이러스 효과에 의문이 제기되는 등 한계가 있었다. 이에 연구팀은 항바이러스 효과를 극대화시킬 수 있는 구리 산화물의 화학적 상태와 원자 구조에 주목했다. 그 결과, 원자 수준에서 구조를 정밀 제어한 구리 산화물 광촉매를 개발했고, 이 소재는 가시광선(태양광, 실내 조명)에서도 스스로 항바이러스 성능을 재생할 수 있는 특징을 지녔다. 연구진은 이 광촉매를 실리콘, 폴리프로필렌(PP), 에어필터 등 다양한 고분자 소재에 안정적으로 분산시켜 적용했으며, 그 결과 1시간 이내에 99.9% 이상의 바이러스를 비활성화시키는 성능을 입증했다. 또한, 3주 이상 사용 후에도 성능 저하 없이 유지되는 장기 안정성도 확인했다. 뿐만 아니라 인체 세포 독성 및 환경 독성 평가에서도 안전성을 확인해, 생활용품이나 마스크 필터 등 다양한 분야에서도 실용화 가능성이 기대된다. 박수민 교수는 “딥러닝 기반 시뮬레이션과 실험을 결합한 융합 연구를 통해 고기능성 항바이러스 소재를 개발했고, 이를 실생활 제품에 성공적으로 적용했다는 점에서 학술적·공학적으로 모두 의미가 있다”고 설명했다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 저명 학술지 ‘Advanced Composites and Hybrid Materials’ 온라인판에 7월 14일 게재되었고, 한국연구재단 개인기초연구(우수신진연구) 사업의 지원을 통해 이루어졌다. (참고자료: https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-025-01383-1)

한국과학기술단체총연합회 주관 ‘국내 과학기술 최고 권위 학술상’ 한국기술교육대학교(KOREATECH) 정용주 화학생명공학전공 교수와 장재영 전기·전자·통신공학부 교수가‘제35회 과학기술우수논문상’을 수상했다. 한국과학기술단체총연합회는 학술단체 회원으로부터 지난해 발표된 논문을 추천받아 5개 분야별 전문위원회 및 학술진흥위원회에서 학문 기여도, 창의성 등 심층 평가를 거쳐 245편을 최종 선정했다. 최근 과학기술컨벤션센터 국제회의실에서‘제35회 과학기술우수논문상 시상식’을 개최했다. ‘과학기술우수논문상’은 창의적인 연구활동으로 국내 학술지에 우수 논문을 발표한 과학기술인에게 수여되는 국내 과학기술계 최고 권위 학술상이다.

- 한국기술교육대 김태용 교수·서울대·생기원과 함께 ‘고효율 촉매기술’ 개발 - 공정 효율은 높이고 환경 부담은 낮춰 실용화 기대 ▲ Applied Catalysis B: Environment and Energy (온라인 게재: 2025년 6월, 출판 예정: 2025년 12월(Vol. 378), IF 20.3) ※ DOI링크 : https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125561 Engineering, Environmental 분야 상위 3% ▲ Applied Catalysis B: Environment and Energy 378호에 게시된 논문의 대표 이미지 한국기술교육대학교(KOREATECH·총장 유길상)는 김태용 교수 연구팀이 서울대학교, 한국생산기술연구원과 함께 5-하이드록시메틸푸르푸랄(5-HMF, 이하 HMF)을 더 쉽고 안정적으로 생산할 수 있는 촉매 기술을 개발했다고 7월 11일(금) 밝혔다. HMF는 연평균 9.5% 성장해 2033년에는 25억 달러를 넘어설 것으로 전망되는* 바이오 기반 화합물이다. * Verified Market Reports, Industrial 5‑Hydroxymethylfurfural (5‑HMF) Market Insights’ (2025.2.) 한기대 에너지신소재화학공학부 김태용 교수, 생기원 백자연 수석연구원, 서울대 한정우 교수 공동 연구팀은 바이오매스에서 얻은 과당(프룩토오스)과 포도당(글루코오스)을 HMF로 전환할 때 사용되는 새로운 촉매를 개발, 전환 효율과 공정 안정성을 높였다. HMF는 과당이나 포도당과 같은 6탄당 물질에 촉매를 사용해 제조하지만, 촉매의 공정 안정성 문제와 강산 사용에 따른 환경 부담이 있다. 과당은 산성 촉매를 사용하면 쉽게 HMF로 바뀌지만 반응 중 국소적으로 온도가 급격히 오르고, 생성된 부산물이 촉매 표면을 막아 성능이 떨어진다. 포도당은 반응성이 낮아 강한 산성 촉매를 써야 하는데 반응 중 강산이 생성돼 장비를 부식시키고 촉매 회수도 어려워 폐촉매 및 폐수를 처리해야 하는 문제가 있다. 연구팀은 강한 산성 물질을 사용하지 않고도 포도당을 HMF로 전환시킬 수 있는 친환경 촉매를 개발, 장비 부식과 촉매 재사용 문제를 동시에 해결했다. 개발된 촉매는 반응 중 액상 상태로 균일하게 퍼져 포도당과 잘 섞이며, 기존 촉매보다 약 20% 높은 83.8% 수율로 HMF 전환이 가능하다. 반응 후에는 고체로 변해 99% 이상 회수할 수 있을 뿐만 아니라, 정제 없이 5회 재사용한 실험에서도 HMF 수율이 약 95% 수준으로 유지됐다. 특히 연구팀은 새로운 촉매를 활용한 실험 과정에서 포도당이 ‘2,5-안하이드로만노스(AHM)’라는 물질을 거쳐 HMF로 전환되는 반응 경로를 최초로 규명했다. 기존에는 포도당을 먼저 과당으로 바꾼 뒤 다시 HMF로 전환하는 두 단계 공정을 거쳐야 했다. 그러나 연구팀은 포도당에서

▲ 이합체 압타머 A62D를 통해서 인슐린 수용체가 세포막 위에서 인공적인 군집(Clustering)을 형성한 모습 ▲ DNA 압타머의 인공적인 분자적 가교를 통한 인슐린 수용체 활성화 과정 한국기술교육대학교(KOREATECH·총장 유길상) 화학생명공학과 윤나오 교수 연구팀이 단일가닥 핵산 물질인 DNA 압타머를 사용해 인슐린 수용체를 활성화시키는 메커니즘을 규명하는데 성공했다. 국제 학술지 『Experimental & Molecular Medicine』 온라인판에 게재된 이번 연구성과는 인슐린 없이 수용체의 기능을 활성화하는데 성공해 당뇨병 신약 개발에 새 가능성을 제시했다는 평가다. 인슐린 수용체는 포도당 흡수와 세포 성장을 조절하는 중요한 단백질로, 당뇨병 및 여러 대사질환과 관련되어 있다. 연구팀은 2년 전 선행 연구에서 부분적으로만 IR을 활성화하는 DNA 압타머, A62를 개발한 바 있다. 이번 연구에서 연구팀은 두 개의 A62 압타머를 연결한 이합체 압타머(A62D)가 인슐린 수용체를 완전 활성화할 수 있음을 발견하고, 이러한 활성화 메커니즘을 초저온 전자현미경(cryo-EM)을 통해 규명했다. 또한, 이합체 압타머가 인슐린 수용체와 결합하여 기존의 단일 압타머보다 훨씬 높은 효율로 수용체를 활성화시키면서도, AKT 신호 경로만을 선택적으로 활성화해 기존의 인슐린 제제가 가지는 부작용을 최소화할 것으로 기대된다. 연구 책임자인 윤나오 교수는 “이번에 발견한 새로운 메커니즘이 기존 당뇨병 치료제의 한계를 극복하고, 선택적으로 신호 전달 경로를 활성화할 수 있는 새로운 형태의 DNA 압타머 기반 신약 개발의 토대가 될 것으로 기대한다"라며 연구의 의의를 강조했다. 이번 연구 성과는 한국연구재단이 추진하는 창의도전연구기반지원사업의 지원을 받아, 포스텍의 종양억제분자구조 연구실(공동교신, 조윤제 교수)과 공동연구를 통해 진행됐다. ▲ 한국기술교육대 에너지신소재화학공학부 화학생명공학전공 윤나오 교수

▲ 한국기술교육대 에너지신소재화학공학부 배진우 교수 연구팀이 개발한 ‘샌드위치형 단일 전극 마찰대전 나노발전기(SWSE-TENG) 연구’ ▲ 한국기술교육대 에너지신소재화학공학부 배진우 교수 연구팀의‘샌드위치형 단일 전극 마찰대전 나노발전기(SWSE-TENG) 연구’가 2025년 6월 19일 발행된‘Advanced Functional Materials’저널 속 뒷 표지(Inside Back Cover)로 선정됐다. 한국기술교육대학교(KOREATECH·총장 유길상) 에너지신소재화학공학부 배진우 교수 연구팀이 높은 내구성과 에너지 효율성으로 습기와 물에 노출되어도 안정적으로 센싱과 전력 생산이 가능한 스마트 바닥재를 구현했다. 배진우 교수와 가줄라 프라사드 연구교수(연구책임자), 윤재욱 박사과정생, 우인선 박사과정생이 참여한 신축성이 우수한 에코플렉스 고분자를 사용한 샌드위치형 단일 전극 마찰대전 나노발전기(SWSE-TENG) 연구가 19일 발행된 세계 최고 수준 국제학술지 ‘Advanced Functional Materials’저널 속 뒷 표지(Inside Back Cover) 논문으로도 선정 및 게재됐다. 스마트 홈 기술의 발전으로 안전, 보안, 건강 모니터링이 주거 환경의 필수 요소로 부상하고 있지만, 기존 감시 시스템은 움직임을 기록하는 데 그쳐 실시간 대응이 어렵고 미관상 조화를 해친다는 한계점이 있었다. 이를 대체하기 위해 개발된 기존 스마트 바닥재는 산화로 인한 성능 저하와 습기에 의한 불안정성이라는 특성 때문에 물과 습기에 지속적으로 노출되는 바닥재로 실용화하는데 큰 한계를 보였다. 이러한 한계를 극복하기 위해 배 교수 연구팀은 에코플렉스 기반의 복합소재에 압전특성과 전하 트래핑 능력이 우수한 타이타늄산 바륨(BT)과 불화 그라파이트(FG) 함량을 조절해 감도와 발전 능력이 우수한 나노복합소재를 개발에 성공했다. 새로 개발된 최적화된 나노복합소재는 전극을 감싸는 형태의 SWSE-TENG를 설계하여 주위 온습도 환경변화에 민감하게 반응하지 않아 장시간 개방회로 전압(Voc) 1,000 V, 단락회로 전류(Isc) 25 μA, 전력 밀도 1.55 W/m2라는 우수한 성능 달성에 성공하였다. 또한, 물 세척이 가능하여 지속적인 유지 관리가 가능하며 장기간 구동에도 성공했다. 연구책임자인 배진우 교수는 “이번 연구를 통해 개발한 스마트 바닥재는 물 세척이 가능하고 습한 환경에서도 안정적으로 작동하는 특성을 갖춰 실용화 가능성이 매우 높다”며 “스마트홈 구현을 위한 핵심 기술로 활용될 것으로 기대된다”고 밝혔다. 해당 연구는 교육부와 한국연구재단이 지원하는 창의·도전연구기반지원사업과 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 이공분야 기초연구사업 (중견연구)의 지원을 받았다.

[동문인터뷰] 최서윤 상무(에어리퀴드 어드밴스드 머티리얼즈) (응용화학공학과 98학번) “기업이 먼저 찾는 실무중심 특성화 대학 위상에 큰 자부심” 프랑스 파리에 본사를 둔 Air Liquide Advanced Materials(에어리퀴드 어드밴스드 머티리얼즈). 이 회사는 글로벌 산업용 가스 및 기술 솔루션 전문기업이다. 경기도 분당의 한국 법인에서 아시아·태평양 품질 조직을 총괄운영하는 최서윤 상무는 98학번 응용화학공학과 출신 동문이다. 졸업 후 줄곧 일본, 스위스 등 외국계 기업에서 커리어를 쌓은 후 현재의 에어리퀴드에서 중역을 맡고 있다. 졸업한 지 20년이 훌쩍 넘었음에도 최 상무는 “재학 시절 대학의 특화된 커리큘럼 덕분에 커뮤니케이션 능력과 발표력은 물론이고 실습과 산업체 파견, 실무경험이 풍부한 교수님들의 노하우는 제 커리어의 기반이 됐다”고 회고하며 “한국기술교육대 출신 인력은 실전 역량에 대한 피드백이 매우 긍정적이고, 대학 위상도 산업 현장이 먼저 찾는 실무중심 특성화 대학으로 자리매김했다”고 평가한다. Q1) 상무님 소개를 부탁드립니다. 안녕하세요. 한국기술교육대학교 후배 여러분. 저는 응용화학공학과 98학번 최서윤입니다. 1998년에 입학하여 2003년에 학사과정을 마친 뒤, 곧바로 석사과정을 시작해 고분자공학 내 중합을 세부전공으로 삼아 2005년에 석사 학위를 마무리하였습니다. Q2) 현재 에어리퀴드 어드밴스드 머티리얼즈에 근무 중이신데요. 어떤 회사인지, 그리고 어떤 업무를 하고 계신지 궁금합니다. 제가 현재 몸담고 있는 Air Liquide Advanced Materials(에어리퀴드 어드밴스드 머티리얼즈)는 프랑스 파리에 본사를 둔 글로벌 산업용 가스 및 기술 솔루션 전문기업 Air Liquide 그룹의 전자재료 부문 전략 사업부입니다. Air Liquide는 1902년 설립된 이후 120년 넘게 산업용 가스, 헬스케어, 전자산업, 에너지 전환, 엔지니어링 및 건설 등의 분야에서 전 세계 75개국 이상에서 활동하고 있는 글로벌 선도 기업입니다. 그 중 Air Liquide Advanced Materials는 반도체, 디스플레이, 첨단 전자산업에서 핵심 소재로 사용되는 고순도 특수가스 및 전구체를 개발·제조하는 조직입니다. 미국, 한국, 일본, 대만, 유럽, 중국, 싱가포르 등 주요 반도체 생산 거점에 생산공장을 운영하며, 각 지역 고객의 요구사항에 기민하게 대응하고 있습니다. 저는 한국 내 생산사이트들의 품질부서 팀장으로 Air Liquide 커리어를 시작했으며, 현재는 APAC Quality Operations Director로 아시아·태평양(APAC) 지역 전역에 위치한 여러 생산공장들의 품질 조직을 총괄 운영하고 있습니다. 각국의 다양한 품질 기준을 통합 관리하고, 글로벌 품질 전략을 지역 차원에서 구현하는 역할을 맡고 있습니다. Q3) 어떤 경로로 현재와 같이 외국계 기업에 자리를

한국기술교육대 배진우 교수 연구팀 “고분자-금속 복합화 마찰전기 향상 메커니즘 규명“ ▲ 니켈 도핑 코발트 페라이트(N-CF)의 구조 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 고분자와의 상호작용 국내 연구진이 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 효율을 극대화할 수 있는 고분자-금속 복합소재를 개발하고, 그 메커니즘을 규명하였다. 이를 바탕으로 고성능 마찰대전 나노발전기(Triboelectric Nanogenerator, TENG) 기술을 구현하는 데 성공했다. 우리대학 배진우 교수(에너지신소재화학공학부) 연구팀이 니켈 도핑 코발트 페라이트(Ni/CoFe2O4, N-CF)를 전기방사된 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 복합소재에 적용해 기존 TENG 기술이 가진 높은 마찰 손실 문제를 극복한 복합소재를 개발했다고 밝혔다. 기존의 PVDF 기반 TENG는 출력 성능이 낮고 기계적 신뢰성이 떨어지는 한계가 있었다. 특히 저주파 진동과 같은 환경에서는 에너지 수확 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 이에 따라 연구팀은 금속 산화물인 코발트 페라이트가 가진 탁월한 전도성과 전하 트래핑 특성에 주목했다. 여기에 니켈을 도핑한 N-CF는 PVDF 내의 전기활성을 유도해 유전 특성을 극대화하고, 마찰 계면에서의 전하 이동 효율을 높여 TENG 성능을 향상하는데 기여했다. 연구 결과, 3 wt%의 N-CF가 도입된 PVDF 복합소재 기반 TENG(Al/PNC3-TENG)는 개방회로 전압(Voc) 421 V, 단락전류(Isc) 1.0 μA, 전력 밀도 0.42 W/m2를 기록하며, 기존 PVDF/Al 기반 장치 대비 약 19배 향상된 출력을 달성했다. 또한, 이 장치는 30개의 LED와 스톱워치 디스플레이를 실시간으로 구동할 수 있는 성능을 보여주었으며, 25,000회 이상의 연속구동에서도 출력 저하 없이 안정성을 유지해 내구성 측면에서도 우수함을 입증했다. 가줄라 프라사드 연구교수는 “이번 연구는 단순한 성능 향상에 그치지 않고, 복합소재 내에서 고분자-금속 간의 상호작용 메커니즘을 규명한 데 큰 의의가 있다”고 설명했다. 배진우 교수는 “이번 연구 성과는 TENG 기술의 실용화와 상용화를 앞당기는 중요한 전환점이 되는 연구이며, 웨어러블 전자기기, 스마트 센서, 사물인터넷(IoT) 등 자가발전 시스템이 필요한 다양한 분야에 적용 가능한 솔루션을 제공할 것" 이라고 설명했다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 창의도전 연구기반지원사업 및 이공분야기초연구사업(중견연구) 사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 IF 23.2의 세계 최고 수준 국제학술지 ‘Advanced Composites and Hybrid Materials’ 온라인판에 3월 25일 게재됐다.

[유튜브] 코로나가 바꾼 바이오·제약의 미래! ｜한기대 키워드 TALK TALK 화학생명공학전공 https://www.youtube.com/watch?v=RawPr1fHn_o

한국기술교육대 화학생명공학전공 학생 3명 상금 1천2백만원 중 4백만원 ▲ 지난 11월 ‘캠퍼스 특허 유니버시아드대회’에서 국무총리상을 받은 한국기술교육대 화학생명공학전공 학생들이 12월 24일(화) 대학발전기금 4백만원을 기부했다. 지난 11월 특허청 주최 ‘2024 캠퍼스 특허 유니버시아드대회(CPU. Campus Patent Universiade)에서 영예의 국무총리상을 받은 우리대학 학생들이 24일(화) 상금 1천2백만 원 중 400만 원을 대학 발전기금으로 기탁했다. 주인공은 에너지신소재화학공학부 화학생명공학전공 3학년 김태윤·곽은철·김태윤(동명이인) 3명이다. 이들은 ㈜바이오니아가 출제한 ‘현장진단 PCR기술’ 관련 분야 특허 분석과 신규 아이디어 도출, 제품의 사업화 및 마케팅 전략 등을 제시했다. 윤나오 지도교수는 이 대회에서 ‘지도교수상’을 수상했다. 학생들은 “바이오 분야가 전공이신 윤나오 교수님께서 기술적 아이디어의 실현 가능성과 전문지식 등을 전수해 주시고, LINC3.0 사업단에서 변리사님을 통한 교육 및 컨설팅 등을 지원해 준 점 등이 수상의 큰 힘이 되었다”면서 “대학과 후배들에게 보답드리기 위해 작은 정성을 기부하게 됐다”고 소감을 밝혔다. 더불어 “힘든 순간도 있었지만 팀원들이 동고동락하며 대회를 준비하는 과정을 통해 내면적으로 한층 성숙해진 점이 가장 큰 보람”이라고 말했다.

▲ 지난 11월 18일 특허청 주관 ‘캠퍼스 특허 유니버시아드대회’에서 우수상과 장려상을 받은 9명의 한국기술교육대 화학생명공학전공 학생들이 12월 12일(목) 대학발전기금 4백만원을 기부했다. 한국기술교육대학교(KOREATECH·총장 유길상) 학생들이 대회에서 받은 상금을 대학 발전기금으로 기부해 훈훈함을 주고 있다. 지난 11월 특허청 주최 ‘2024 캠퍼스 특허 유니버시아드대회(CPU. Campus Patent Universiade) 특허전략수립 부문에서 우수상과 장려상을 받은 에너지신소재화학공학부 화학생명공학전공 학생 9명이 주인공이다. 특허전략수립 부문은 기업이 제시한 기술 주제를 분석하고 향후 특허 획득 방향을 도출하는 과제를 해결하는 것이다. 육심호·구승호·채수연 학생팀은 고려아연이 출제한 ‘배터리 음극재 및 그 지지체’ 과제의 문제해결 제시로 우수상과 상금 300만 원을 받았고, 동일 주제로 김은재·김민호·현예원 학생팀은 장려상과 상금 100만을 받았다. 또한, 서형빈·박상현·손세은 학생팀은 현대자동차가 출제한 ‘차량용 기체수소저장기술’ 과제로 장려상과 상금 100만 원을 받았다. 학생들은 총 500만 원의 상금에서 12일(목) 대학발전기금으로 400만 원을 기부했다. 육심호 학생은 대회 참여 소감에 대해 “직접 읽고 분석한 특허 자료가 2만 건이 넘어 정말 많은 시간을 투자해 과제해결을 위해 노력했었고, 덕분에 많은 지식을 쌓을 수 있었다”고 소회를 밝혔다. 발전기금을 낸 배경에 대해서는 “2년간 특허 유니버시아드대회에 도전했는데, 그간 학교에서 받은 많은 도움으로 수상받을 수 있는 큰 원동력이 되었기에 대학과 후배들을 위해 어떤 보답을 할까 고민하다 다른 수상학생들과 함께 뜻을 모아 발전기금을 내게 됐다”고 말했다. 유길상 총장은 “화학생명공학전공 학생들이 전공에 대한 열정적인 노력으로 값진 성과를 낸 데 이어, 이렇게 좋은 뜻을 모아주어 너무나 대견하고 자랑스럽다”면서 “탁월한 전공 능력과 더불어 좋은 인성을 지닌 학생 양성에 최선을 다하겠다”고 말했다.

99.99%의 ‘우수한 항균성’과 ‘고출력 마찰발전’ 동시 구현 ▲ 4차 암모늄기를 함유한 양이온성 PVDF 공중합체 기반 마찰대전 소재의 개략도 ▲ 한국기술교육대학교 우인선 박사과정(좌), 배진우 교수(우) (에너지신소재화학공학부) 한국기술교육대학교(KOREATECH) 배진우 교수(에너지신소재화학공학부 화학생명공학전공) 연구팀과 한국화학연구원 손은호 박사(계면재료화학공정연구센터) 연구팀이 웨어러블 기기의 자가 발전과 세균 오염 문제를 동시에 해결할 수 있는 혁신적인 마찰 대전 소재를 개발했다. 이 소재는 폴리비닐리덴플로우라이드(PVDF) 공중합체에 4차 암모늄기를 함유한 양이온성 단량체를 도입하여 우수한 전력 생산능력과 항균 특성을 구현했다. 마찰전기 나노발전기는 서로 다른 두 물체의 접촉과 분리 과정에서 발생하는 양(+) 전하와 음(-) 전하의 이동 현상을 이용해 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치다. 외부 전원이 필요하지 않아 웨어러블 장치의 전원 공급원으로 주목받고 있으나, 웨어러블 기기의 보급이 확대되면서 인체와의 지속적인 접촉으로 인한 세균 오염 문제가 대두되고 있다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 원자 이동 라디칼 중합(Atomic transfer radical polymerization, ATRP) 방법을 활용했다. PVDF 공중합체에 4차 암모늄기를 함유한 양이온성 단량체를 도입한 결과, 개발된 소재는 마찰양성(tribopositive) 특성이 증가하여 134 mW/m²의 전력 밀도를 달성했다. 이는 기존 PVDF 공중합체 대비 24.1배 향상된 수준이다. 또한, 황색포도상구균과 녹농균에 대해 99.99%의 우수한 항균 효과를 보였다. 배진우 교수는 "이번에 개발한 소재는 우수한 마찰전기 출력과 항균 특성을 동시에 구현했다는 점에서 의미가 있다"며 "세균 오염에 취약한 의료기기, 웨어러블 디바이스 등 항균성 자가 발전 소재로 활용될 수 있을 것"이라고 전망했다. 이번 연구에는 한국기술교육대 우인선 박사과정(공동 제1저자)과 한국화학연구원의 한동제 박사(공동 제1저자), 한국화학연구원의 남의진 연구원(공동저자), 배진우 교수와 한국화학연구원 손은호 박사(교신저자)가 참여했다. 본 연구는 한국환경산업기술원의 생태모방 기반 환경오염관리 기술개발사업과 한국연구재단의 지자체-대학 협력기반 지역혁신사업의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 피인용도(IF, Impact Factor) 13.4를 기록한 화학공학 분야의 저명한 국제 학술지 ‘Chemical Engineering Journal(JCR 상위 3.8%)'에 게재되었다.

“기존 발전기 대비 20배 출력 달성, 에너지 응용 가능성 실현“ ▲ 한국기술교육대 윤재욱 박사과정(좌), 배진우 교수(중간), 가줄라 프라사드 연구교수(우) 한국기술교육대학교(KOREATECH·총장 유길상)는 배진우 교수(에너지신소재화학공학부) 연구팀이 급속 충전이 가능한 신개념 하이브리드 나노발전기(Hybrid Nanogenerator, HNG)를 개발했다고 11월 30일 밝혔다. 이 기술은 압전(piezoelectric) 및 마찰전기(triboelectric) 소재를 결합해 고성능의 에너지 수확 장치를 구현한 것으로, 에너지 변환 및 효율성 측면에서 기존 기술을 뛰어넘는 혁신적인 성과를 보였다. 하이브리드 나노발전기는 마찰전기 대전현상과 정전기 유도현상으로 전기 에너지를 생성하는 ‘마찰전기 나노발전기(TENG, Triboelectric Nanogenerator)’와 압전 재료에 기계적 에너지를 공급해 전기 에너지로 변환하는 ‘압전 나노발전기(PENG, Piezoelectric Nanogenerator)’의 장점을 합친 형태로 높은 출력을 가질 수 있다. 이를 달성하기 위해 연구팀은 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(PVDF-HFP)에 압전 특성이 우수하다고 보고된 MXene 나노소재를 전기 방사 기술을 이용해 혼합하여 고효율의 하이브리드 나노발전기를 개발했다. 이를 통해 2.7 Wm-2의 출력을 보이며 기존 나노발전기 대비 20배에 달하는 출력이 달성할 수 있었다. 또한, 급속 충전이 가능해 디지털 시계나 계산기와 같은 전자기기를 무전원으로 지속적으로 구동할 수 있었다. 연구책임자인 배진우 교수는 “이번 연구로 기존 나노발전기의 한계를 극복하고, 지속 가능한 에너지 수확 기술의 새 지평을 열었다”며 “급속 충전 기능을 통해 더 많은 에너지 저장 및 응용 가능성을 실현할 수 있을 것”이라고 말했다. 해당 연구는 한국연구재단 이공분야기초연구사업(중견연구), 이공학학술연구기반구축사업, 4단계 두뇌한국(BK)21 FOUR 사업과 산업통상자원부 소재부품기술개발사업의 지원을 받아 한국기술교육대 배진우 교수(연구책임자), 가줄라 프라사드 연구교수(공동 제 1저자), 윤재욱 박사과정(공동 제 1저자), 우인선 박사과정이 참여했다. 이번 연구 성과는 우수성을 인정받아 국제 학술지인 ‘Small’에 11월 5일 첫 온라인 등재 이후, 현재 back cover로 선정되어 출판을 앞두고 있다.

우리대학 에너지신소재화학공학부 학생들이 11월 18일(월) 서울 양재동 엘타워에서 열린 ‘2024 캠퍼스 특허 유니버시아드대회(CPU. Campus Patent Universiade) 시상식에서 국무총리상과 2개의 우수상, 2개의 장려상 등 총 5개의 상을 받았다. 특허청이 주최하고 한국발명진흥회, 한국공학한림원이 공동 주관한 이 대회는 올해로 17년 차를 맞은 전국 최대 규모의 대학(원)생 공모전이다. 부문은 후원 기업이 보유한 특허로 새로운 사업 전략을 제시하는 ‘발명사업화 부문’과, 후원 기업이 제시한 기술 주제를 분석하고 향후 특허 획득 방향을 도출하는 ‘특허전략수립 부문’ 두 가지다. 발명사업화 부문은 삼성전자(주), LG디스플레이(주) 등 8개 기업이, 특허전략수립 부문은 현대자동차, 에스케이하이닉스 등 25개 기업이 등이 대거 참여했다. 한국기술교육대 에너지신소재화학공학부 화학생명공학전공 3학년 김태윤·곽은철·김태윤(동명이인)(지도교수 윤나오) 학생팀은 특허전략 부문과 발명사업화 부문 통합심사에서 영예의 국무총리상을 수상했다. 상금은 1천2백만 원이다. 이들은 ㈜바이오니아가 출제한 ‘현장진단 PCR기술’ 관련 분야 특허 분석과 신규 아이디어 도출, 제품의 사업화 및 마케팅 전략 등을 제시했다. PCR이란 DNA를 증폭시키는 분자생물학적 기술이며, 현장진단 PCR기술은 전문기관이나 실험실이 아닌 현장에서 바로 수행하는 것을 의미한다. 학생들은 “가장 중요한 것은 DNA 증폭 과정에서의 온도 조절인데, 저희는 이를 발전시키기 위해 기존 PCR 플레이트판에 나노 크기의 금속 박막을 코팅해 검사 소요 시간을 절반 가량 단축했고, 냉매를 제거해 비용 절감과 제품 소형화를 이끌어냈다”고 말했다. 곽은철 학생은 “저희가 고안한 아이디어를 구체적인 형태로 구현해 내고, 이를 심사 과정을 통해 전문가분들에게 피드백을 받음으로써 기존 제품을 기술적으로나 실용적으로 더 발전키는 역량을 얻고 개인의 성장을 이루는 너무나도 값진 경험이었다”고 소감을 밝혔다. 이어 “바이오 분야가 전공이신 윤나오 교수님께서 기술적 아이디어의 실현 가능성과 전문지식 등을 전수해 주시고, LINC3.0 사업단에서 변리사님을 통한 교육 및 컨설팅 등을 지원해 준 점이 큰 힘이 됐다”면서 “이번 대회를 통해 배운 지식과 경험을 바탕으로 PCR 기술뿐 아니라 바이오 관련 산업에 도움이 되는 인재로 성장하겠다”고 포부를 밝혔다. 특허전략수립 부문에서는 이재철·임성준·박은기 학생팀(에너지신소재공학전공)이 삼성전기가 출제한 ‘유리기판 특허 동향 분석 및 매입 특허 발굴’ 과제, 육심호·구승호·채수연 학생(화학생명공학전공)이 ‘배터리 음극재 및 그 지지체’ 과제의 문제해결 제시로 우수상을 받았다.

공학교육혁신센터 및 링크 3.0 사업단에서 개최한 '2024 KOREATECH 졸업작품 경진대회'에서 화생전공의 Heat다 Heat팀이 동상을 받았습니다. 많이 축하해주세요. 작품명: 고성능 유연 열변색 히터의 개발(지도교수 배진우) 장준순, 이유성, 홍나래, 방수정 수상작인 '고성능 유연 열변색 히터의 개발'은 온도 변화에 따라 색상이 달라지는 특성을 가진 히터 시스템으로, 시각적 온도 확인이 가능한 차세대 스마트 소재다. 특히 이 기술은 산업 현장의 안전성 향상과 웨어러블 기기의 온도 조절 시스템에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 'Heat다 Heat팀'은 졸업설계 4명(장준순, 이유성, 홍나래, 방수정)과 공학설계 3명(구승호, 김태윤, 이원석)으로 구성되어 있다. 이들은 앞서 에너지신소재화학공학부 화학생명공학전공 교수진 8명이 심사한 졸업작품발표회에서 1등을 차지하며 우수성을 입증했다. 뿐만 아니라 부산 BEXCO에서 개최된 '2024 Chem Frontier 화학공학 대학생 창의설계 경진대회'에서도 동일한 작품으로 동상을 수상하는 등 대내외적으로 뛰어난 기술력을 인정받았다. 그 외 졸업설계 3명(이다은, 윤준모, 전은지)과 공학설계 4명(김현준, 서형빈, 강민서, 최여진)으로 이루어진 'Ferro Ferro팀'도 졸업작품발표회에서 2등을 차지했으며, '전기활성 고분자를 활용 연구'를 통해서 발광 무기물 ZnS:Cu와 BST를 혼합한 나노복합소재 필름을 개발, 수중에서도 빛과 소리를 동시에 구현할 수 있는 고성능 전기발광 디스플레이를 선보이며, '2024 Chem Frontier 화학공학 대학생 창의설계 경진대회'에서는 금상을 수상하였다. 배진우 지도교수는 "한기대의 특성화된 졸업연구작품(캡스톤디자인) 교육과정을 통해 학생들의 창의적 문제해결 능력이 향상되고 있다"며, "앞으로도 실용적인 기술 개발과 창의적 인재 양성에 힘쓰겠다"고 밝혔다.

2024년 2학기 화학생명공학전공 졸업작품발표회를 9월 25일(수) 오후 4시에 공학3관 324호에서 실시했습니다.

제25대 화학생명공학 학생회 "청춘"에서 2024년 9월 21일(토) "2024 화신전(에신화 체육대회)을 개최했습니다. 피구, 농구, 배드민턴, 줄다리기 등을 진행한 종합 결과 화생전공이 우승했습니다.

2024년 5월 8일(수)에 진행된 2024학년도 총장배 체육대회에서 에너지신소재화학공학부(에너지신소재공학전공, 화학생명공학전공)가 종합 준우승을 했습니다. 모두 열심히 참여한 결과로 좋은 성과를 얻었습니다.

중앙대, 유니스트 연구팀과 공동연구로 ‘12분 완전 충전’ 우리 대학의 박수민 에너지신소재화학공학부 교수연구팀이 중앙대학교(남인호 교수연구팀), 울산과학기술원(이현욱 교수연구팀)과 공동 연구로 차세대 배터리 전극 소재로 주목받는 실리콘의 고속 충전 안정성을 크게 향상시키는 기술을 개발했다고 5월 3일(금) 밝혔다. 전기차의 1회 충전 당 주행거리를 높이기 위한 차세대 전극 소재 기술로서 실리콘이 주목을 받고 있다. 하지만 실리콘을 이용한 배터리는 안정성이 부족하고, 특히 고속으로 충전할 때 부피가 급격히 팽창하는 문제가 발생해 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 우리가 일상생활에서 흔하게 접할 수 있는 ‘감자전분’의 독특한 특성에 주목했다. 일단 감자전분에 약간의 물을 넣어 섞어서 전분 현탁액을 만든 뒤 주먹으로 강하게 내리쳐 보면, 물이 튀기지 않고 딱딱한 고체와 같이 느껴진다. 이러한 전분 현탁액은 우블렉(oobleck)이라고도 불리는데, 강한 충격에 대해 뛰어난 흡수력을 갖기 때문에 방탄복에도 활용될 수 있다. 연구팀은 이러한 우블렉의 독특한 특성을 이용, 신개념 전극 바인더 기술을 개발했다. 고속으로 충전할 때 배터리 내부에서는 전극 소재인 실리콘이 매우 빠르게 팽창하는데 감자전분의 주 성분인 아밀로스와 아밀로펙틴이 순간적으로 단단해지면서 이를 억제하는 원리이다. 연구팀은 전자현미경을 이용해 실리콘의 부피 팽창을 억제하는 것을 실시간으로 관찰하였고, 12분 만에 완전 충전을 하는 고속 충전 조건에 뛰어난 용량을 보였다. 이는 현재 전기차용 배터리에 사용되고 있는 흑연 소재의 이론적 한계치의 4.6배 수준에 달한다. 박 교수는 “배터리용 실리콘 음극재의 안정성을 개선하려는 많은 연구자의 노력이 있어왔는데 이번에 개발한 기술도 그 연구의 일환”이라며 “더 멀리 주행할 수 있고, 더 빠르게 충전할 수 있는 전기차를 만드는 데 이 기술이 활용될 수 있다”고 설명했다. 이번 연구 성과는 세계적 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)’ 온라인판에 4월 22일 게재되었다.