교수동정
▣ 고엔트로피 합금 연구단 개소식 및 Workshop 개최(단장: 김형섭)

  9월 28일 신소재공학과 고엔트로피 합금 연구단 현판식과 개소식 행사가 있었다.
  본 연구단은 김형섭 교수를 소장으로 최근 우주·항공 및 심해, 극지방 까지 산업 활동 범위가 넓어짐에 따라 극저온 재료를 필요로 하는 분야가 증가하고 있으며, 이러한 환경에서도 안전하게 사용 가능한 극저온 재료의 개발로, 실제 산업에서 적용할 수 있는 원천기술을 확보하고, 이를 통해 국가의 새로운 소재 기반을 도입하고자 하는 목적으로 설립되었으며, 초청 내빈, 총장, 보직교수 및 연구소 참여교수가 참여하여 공학 1동 입구에서 현판식을 하였으며, 이어 POSCO 국제관에서 내빈들과 함께 연구단장의 추진경과보고, 운영계획보고가 이어졌다.
  오찬 이후 고엔트로피 합금과 관련된 연구 분야에 대한 Workshop이 진행되었다. Workshop 연사로는 연구단 참여교수(김형섭 단장, 이성학 교수, 이병주 교수) 및 충남대학교 홍순익 교수, 재료연구소 나영상 박사, POSCO 기술연구소장 이상현 박사가 함께하였다.

▣ 황현상 교수: 한국반도체산업협회 반도체산업향 미래소자원천기술개발사업 우수과제 선정


  우리 학과 황현상 교수가 지난 8월 30일 2016 산업 핵심기술개발사업의 소재부품산업 반도체 공정 장비 분야 ‘반도체산업향 미래 반도체소자 원천기술 개발사업’의 우수 과제로 선정되었으며, 우리나라 반도체 산업의 발전과 기술경쟁력 강화에 기여한 공로가 커 상장을 받았다.
  본 사업은 국가 성장전략에 기반을 둔 전략기술 분야의 핵심·원천기술 개발에 대한 집중 지원을 통해 미래신산업을 육성하고 주력기간산업의 산업경쟁력을 높여 미래 신성장동력 창출을 목적 수행되고 있으며, 과제 수행 기간은 2013.06.01 ~ 2018.05.31. 이다.
▣ 권순주 교수: 정년퇴임 및 명예교수 추대

  1986년 9월 포항공과대학교 설립에 즈음하여 교수 요원으로 함께하셨으며, 개교 초기 대학의 각종 제도 수립, 교과과정 수립 개편, 초기 학생 모집, 연구 장비 및 시설 구축 등 대학의 전반적인 업무 정착을 위해 노력하셨던 권순주 교수님께서 강단을 떠났다.
  POSTECH은 위와 같은 공로로 권순주 교수님을 명예교수로 추대했다.
  2016년 8월 24일 국제관에서 권순주 교수님, 물리학과 정석민 교수님, 컴퓨터공학과 홍성제 교수님과 함께 정년퇴임 및 명예교수 추대식 행사가 있었으며, 대학 행사 이후 학과 에서도 권순주 교수님의 정년퇴임 송별회를 부부동반 모임으로 진행하였다.

▣ [인터뷰] 포항공과대학 신소재공학과 최경만 교수


“SOFC의 응용분야는 무궁무진 합니다”


소형 SOFC 단전지 적용된 스마트폰 상용화 5~10년 예상
정부·지자체·기업은 인내심을 가지고 SOFC에 투자해야


“고분자전해질연료전지나 인산형연료전지는 저온구동으로 본질적으로 내구성에 이점을 가져 비교적 상용화가 쉽습니다. 이에 비해 고체산화물연료전지는 고온 구동으로 개발의 어려움이 있으나 고효율 및 다양한 연료 사용이 가능한 점 등에서 훨씬 저가로 다양한 응용분야에 사용 가능합니다.”


포항공과대학 신소재공학과에서 고체산화물연료전지(SOFC)에 관련해 연구를 진행하고 있는 최경만 교수(63)는 박사 논문으로 고체 전해질 연구를 시작해 1988년 포스텍 부임 후 초기에는 전자세라믹스를 연구하다 1996년부터 SOFC를 집중 연구하고 있다.


그는 최근 이동형 전자기기에 활용 가능한 ‘소형 SOFC 단전지’를 개발했으며 이번 개발과 관련해 SOFC를 선택한 이유가 있다고 했다.


“고분자 재료를 전해질로 메탄올을 연료로 사용하는 메탄올연료전지를 모바일 전원으로 사용하고자 국내외 여러 회사에서 개발 시도 했으나 어려움에 직면해 중단했습니다.”


“하지만 SOFC는 다른 연료전지들에 비해 고온 작동으로 고효율이 가능하고 특히 박막을 사용하는 소형 SOFC는 리튬 이차전지의 ~3배 이상의 에너지 밀도를 확보할 수 있는 신개념 에너지 기술로 세계적 주목을 받고 있어 선택했습니다.”


최 교수는 이번 소형 SOFC 단전지 개발에 대형 SOFC를 제조하는 방식으로 값싸고 대형화 및 양산이 용이한 ‘테이프캐스팅-압착-동시소결’ 공정을 사용했단다. 뿐만 아니라 소재 및 제조공정을 잘 선택하면 열 충격 취약성이 없는 장점이 있다고.


또 그는 이번 단전지가 적용된 스마트폰의 상용화를 위해선 단전지의 신뢰성 규명 및 양산을 위한 연구가 필요하다고 말했다. 이 후 단전지를 연결한 스택, 연료공급 및 전원관리 기술을 집적화해 ‘칩’형태로 제조해야 한단다.


“스마트폰은 크기가 작아서 집적화가 가장 어려워 여러 가지 전원 중에서도 적용에 가장 오랜 연구가 필요할 것으로 생각합니다. 아직까지 성능과 내구성을 동시에 보여주지 못했기 때문에 연구에 많은 관심을 받지 못하고 있지만 정부와 기업체가 집중적으로 지원한다면 그 시기를 크게 앞당길 수 있을 것으로 생각됩니다. 예측이 쉽지 않지만 5~10년 후 상용화를 예상해 봅니다.”


최경만 교수는 이번 연구·개발에 많은 사람들이 ‘소형 SOFC 시스템’을 개발한 것으로 오해하고 있는 것 같다고 말했다.


“연료전지는 단전지-스택-시스템의 단계로 개발되는데 특히 소형 SOFC의 경우 열 싸이클에 대한 내구성과 동시에 고성능을 나타내는 단전지의 개발이 가장 중요하지만 성공하지 못하고 있었습니다. 이번 연구에서는 내구성 및 고성능을 동시에 확보 할 수 있는 소형 SOFC 단전지를 새로 디자인했고 제조에 필요한 핵심 플랫폼 기술을 개발한 것입니다.”


“또 금속을 지지체로 사용해 스택 제조에 장점을 가진 기술이지만 연료공급 장치 등 시스템기술을 추가로 개발해야 실제 사용이 가능해 집니다.”


최경만 교수는 이번 연구 진행에 “휴대폰이나 드론전원과 같은 소형 전자제품에 빠른 시기에 적용가능 할지에 대해서 의문이 많아 정부나 기업체로부터 연구비 지원을 받기 어려웠다”고 토로했다.


이에 최 교수는 SOFC 보급 활성화를 위해서 “정부는 SOFC의 본질적인 문제를 이해해 인내심을 가지고 지원할 필요가 있다"며 "연구 개발자 및 기업체는 중도 하차한 기업체와 유사한 길을 따라가서는 성공의 가능성이 떨어지므로 내구성 등 본질적인 문제해결에 도전할 필요가 있다”고 강조했다.


“이번 연구에서와 같이 고속 구동에 대한 열, 기계, 화학적 내구성을 확보하면 또 하나의 가장 중요한 응용으로서 SOFC를 사용하는 연료전지 자동차도 가능하리라 생각합니다. 연구개발자, 정부, 기업체는 인내심을 가지고 SOFC에 개발·지원하면 고효율과 저렴한 가격을 동시에 갖춘 SOFC의 상용화가 가능할 것으로 전망합니다."

 

<관련기사> 경북매일 16-03-08

▣ 이병주 교수: "전산재료과학" 도서 출반


전산재료과학
"원자단위 시뮬레이션과 Phase Field 모델"
이 책은 원자단위 시뮬레이션과 Phase Field 모델에 대해 다룬 교재입니다.
원자단위 시뮬레이션과 Phase Field 모델의 전반적인 내용을 학습할 수 있도록 구성했습니다.


저자: 이병주 (POSTECH 신소재공학과 교수)
저자: 김성균 (군산대 신소재공학과 교수)

 

재료과학도
소재개발에 유용한 컴퓨터 시뮬레이션 도구의 원리를 배웁시다.


Part 1 원자단위 시뮬레이션
 *  분자동역학과 몬테카를로 시뮬레이션의 기초
 *  원자 간 퍼텐셜 모델
 *  원자 스케일에서의 소재 특성 분석 예


Part 2 상변태 모델링을 위한 열력학과 확산의 기초
 *  합금 상에 대한 Gibbs energy 모델
 *  상평형 계산기법과 그 활용 현황
 *  다원 확산 모델 및 시뮬레이션 연구 현황


Part 3 상변태의 phase field 모델
 *  계면 열역학 기초
 *  phase field 모델의 구조와 원리
 *  다성분, 다상계 및 다결점계의 phase field 모델
 *  phase field 모델을 이용한 전산모사 코드

▣ 김형섭 교수: 포스텍 신소재공학과 김형섭 교수 학술활동·연구지도 `눈에 띄네`

 포스텍 신소재공학과 김형섭 교수가 뛰어난 학술활동 및 연구지도성과로 학계의 이목을 집중시키고 있다.
 
 한국분말야금학회는 최근 여수에서 열린 `2015 정기총회 및 추계 학술강연 발표대회`에서 김형섭 교수를 2016~2017년 부회장으로 선출했다.  
 김 교수는 한국 소재산업의 중추적인 역할을 담당하는 분말야금학회의 부회장으로서 분말·나노재료와 관련된 학문과 기술개발을 이끌 예정이다.  
 그는 또 재료공학분야의 세계적 학술권위지인 저널오브머터리얼스사이언스(Journal of Materials Science)의 편집위원으로 최근 선임됐고 미국재료학회와 미국금속재료학회의 부설 위원회인 재료거동기술위원회의 위원으로 임명됐다.

 김 교수는 학술활동 못지 않게 후학 양성에도 힘을 쏟고 있다.

 그가 지도하는 대학원생 안동현, 박효욱씨는 한국분말야금학회에서 수여하는 범구상과 창성인재상을 각각 수상했다.  
 폭발·충격 하에서의 미세 분말 소재의 고압물성 특성을 연구 중인 안동현씨는 분말야금분야의 학술 및 기술발전에 크게 기여할 우수한 인재로 인정받아 이 분야의 박사과정 학생에게 주어지는 최고상인 범구상을 받았다. 
 박효욱씨는 한국분말야금학회지에 게재된 우수 논문의 주저자 중 3년 미만의 신진회원에게 수여되는 창성인재상을 수상했다.