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아주대학교 공과대학의 새로운 소식입니다.

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[사진 좌측부터 첨단바이오융합대학 실험실습, 지능형반도체공학과 클린룸 모습] 우리 학교가 교육부의 첨단산업 인재 양성 정책에 따라 총 51명의 첨단분야 학과 정원 순증을 승인받았다. 이는 수도권 대학 중 세 번째로 많은 규모로, 첨단산업 분야에 대한 대학의 전략적 육성 노력이 가시적인 성과로 이어졌다. 교육부는 수도권 과밀화를 우려해 수도권 대학의 신입생 정원을 엄격히 제한해 왔으나, 2023년부터 반도체, 바이오 등 국가 핵심 산업 분야에 한해 정원 확대를 허용하고 있다. 교원 확보율 100%를 충족하는 대학에만 신청 자격이 부여되며, 교육과정, 교원현황, 실험·실습 환경, 산학협력 등의 평가항목 심사를 거쳐 증원 규모가 결정된다. 우리 학교는 이번 심사를 통해 첨단바이오융합대학 30명, 지능형반도체공학과 21명 등 총 51명의 정원을 순증하게 됐다. 이에 따라 첨단바이오융합대학은 75명에서 105명으로, 지능형반도체공학과는 기존 정원 40명에 학교 자체 정원 20명을 포함해 총 81명으로 정원이 확대된다. 앞서 우리 학교는 2024년에도 미래모빌리티공학과(42명)와 첨단신소재공학과(25명)에서 총 67명의 정원을 순증한 바 있다. 교육부가 첨단분야 학과 정원을 순증한 최근 3년간 우리 학교가 확보한 순증 인원은 총 118명에 달하며, 이는 수도권 대학 중 정원 증가 수 기준 8위, 기존 정원 대비 비율 기준 4위 수준이다. 이번 성과는 우리 학교가 중장기 발전계획 ‘아주비전 5.0’을 바탕으로, 스마트 모빌리티, 신재생에너지, AI·빅데이터, 바이오·헬스케어 등 특성화 분야를 중심으로 교육·연구 역량을 체계적으로 강화해 온 결과로 평가된다. 특히, 지역 산업 환경 분석, 산학협력 수요조사, 교육 인프라 고도화 등 대학의 실질적 준비와 실행력이 높은 평가를 받았다. 우리 학교는 앞으로도 실용적 교육과 산학협력, 사회공헌에 기반한 첨단산업 인재 양성에 앞장서며, 미래를 선도하는 실사구시 대학으로서의 위상을 더욱 공고히 해나갈 계획이다.

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윤태광 교수팀, 슈퍼커패시터 성능·수명 개선 친환경 첨가제 개발

우리 학교 윤태광 교수팀이 슈퍼커패시터의 성능과 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 천연고무 기반 전해질 첨가제를 개발했다. 친환경·저비용 소재를 활용함으로써 고성능의 에너지 저장 기술 중 하나인 슈퍼커패시터의 지속 가능성을 확보하는 데 중요한 이정표가 될 것으로 기대된다. 윤태광 교수(응용화학과·대학원 분자과학기술학과) 연구팀은 바이오 고분자를 활용한 새로운 전해질 첨가제를 개발해 슈퍼커패시터의 성능과 수명을 대폭 향상시키는데 성공했다고 밝혔다. 연구 결과는 ‘바이오 고분자 공액 전해질 첨가제로 안정적인 전극-전해질 계면을 구현한 장수명 슈퍼커패시터(Long-lasting supercapacitor with stable electrode-electrolyte interface enabled by a biopolymer conjugate electrolyte additive)’라는 제목의 논문으로 <에너지 스토리지 머티리얼즈(Energy Storage Materials)> 4월호 온라인판에 게재됐다. 윤태광 교수가 교신저자로, 아주대 이성훈 석박사 통합과정 학생과 박지영 석사과정생 그리고 윤형섭 중앙대 석박사 통합과정 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 슈퍼커패시터(supercapacitor)는 무궁한 발전 가능성을 가진 차세대 에너지 저장 기술로, ‘리튬(Li)’을 사용하지 않아 환경친화적인데다 대규모의 전기 에너지를 저장할 수 있다는 점에서 산업계와 학계의 주목을 받고 있다. 고속 충·방전이 가능하고 반영구적 수명을 가져 기존 배터리의 한계를 보완할 수 있는 대안으로 각광받고 있는 것. 현재 전기차와 신재생 에너지 발전 등 여러 분야에서 보조전력으로 활용되고 있으며, 앞으로 더 다양한 분야에서 폭넓게 쓰일 것으로 기대된다. 슈퍼커패시터는 기존의 배터리와 에너지 저장 메커니즘이 다르다. 배터리는 화학 반응을 통해 에너지를 저장해 이온의 확산이 중요한 역할을 하나, 슈퍼커패시터는 전극과 전해질 계면에서의 ‘표면 제어 반응(surface-controlled reaction)’을 통해 에너지를 저장한다. 따라서, 슈퍼커패시터에서는 전극과 전해질 사이 계면에서 일어나는 반응이 전기화학적 성능을 좌우하는 핵심 요소로 작용한다. 이러한 이유로 슈퍼커패시터의 성능 향상을 위해서는 전극-전해질 계면의 안정성 확보가 필수적이며, 이를 위한 다양한 연구가 진행되어왔다. 그동안 ▲고분자 코팅 ▲3D 프린팅 기반의 셀프-힐링 잉크 적용 ▲원자층 증착(ALD) 기법을 활용한 표면 개질 등 여러 방법이 시도되어 왔지만 공정 복잡성, 낮은 친환경성, 높은 비용, 대량 생산의 어려움 등으로 인해 상용화에는 한계가 있었다. 특히 고출력 특성을 유지하면서도 장시간 동안 안정적인 계면 특성을 확보하는 것이 중요한 과제다. 전극과 전해질 사이의 계면이 시간이 지남에 따라 불안정해지고, 부반응 부산물이 누적되어 전기화학적 성능이 저하되기 때문이다. 이에 아주대 연구팀은 장기 수명 확보와 안정적인 구동, 친환경성까지 모두 충족하는 고성능 시스템의 개발을 목표로 잡았다. a. 아주대 윤태광 교수팀이 개발한 슈퍼커패시터의 개략도. b. 전극을 나타내는 그림 개략도와 c. 전해질 첨가제 제작 과정을 나타내는 그림 개략도. 천연고무 생산과정에서 버려지는 물질인 콘다구검(gum kondagogu)과 미역에서 추출한 알긴산나트륨(sodium alginate)으로 만들어진 이 첨가제는 저비용·고효율에 친환경적이다 아주대 연구팀은 기존 슈퍼커패시터 시스템의 전극-전해질 계면의 불안정성 문제를 해결하기 위해 친환경적인 천연고무 추출 물질인 콘다고구검(gum kondagogu)과 미역 추출물인 알긴산나트륨(sodium alginate)을 활용한 공액 KS(gum kondagogu/sodium alginate) 첨가제를 개발했다. 이 첨가제는 수계 전해질 내에서 뛰어난 용해도를 자랑하며 이온 전도도와 이동도를 개선해, 기존 전해질 대비 성능을 비약적으로 향상시킨다. 특히 황산(H₂SO₄) 기반 전해질에 KS 첨가제를 소량만 추가해도 계면 특성이 크게 향상되었으며, 3만회의 충·방전 후 용량 유지율이 기존 58%에서 93%로 향상되는 성과를 보였다. 이는 전극 표면에 형성된 보호층이 부산물 생성을 억제하고, 이온과 전자의 원활한 이동을 돕기에 가능한 결과다. KS 첨가제 기반 전해질은 기존의 화학 합성 전해질과 비교해 공정이 간단하고 비용이 낮아 산업적 적용 가능성이 높다. 또한 KS 첨가제는 천연 다당류 기반의 바이오 고분자로서 원료가 풍부하고 재활용이 가능하며 가격이 낮아, 대량 생산 및 공정 확대(scale-up)에 용이하다는 점에서 높은 확장성을 가진다. 연구팀은 이번 연구가 차세대 친환경 에너지 저장 장치의 핵심 기술로 자리 잡을 것으로 기대하고 있다. 특히 첨가제와 동일한 바이오 고분자로 제작된 전극은 유연성이 우수하고 대면적 제작이 쉽다는 특성을 지니고 있어 웨어러블 전자기기뿐만 아니라, 대규모 에너지 저장 시스템에도 적용 가능할 것으로 전망된다. 윤태광 교수는 “이번 연구를 통해 슈퍼커패시터의 전극-전해질 계면 안정성을 획기적으로 개선함으로써 친환경적이고 산업적으로도 적용 가능한 에너지 저장 기술을 개발했다”라며 “향후 다양한 분야에서의 응용을 통해 후속 연구를 계속 진행할 계획”이라고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단, 글래스고 대학교(University of Glasgow) 스타트업 펀드, AMRITA Seed Grant의 지원을 받아 수행됐다. 아주대 연구팀이 만든 대면적 KS/CNT 전극의 유연성을 보여주는 이미지. 다양한 기계적 변형에도 손상 없이 구조적 안정성을 유지해, 웨어러블 전자기기 등의 에너지 저장 시스템으로 활용될 수 있을 전망이다 * 위 사진 - 왼쪽부터 아주대 윤태광 교수, 이성훈 석박사 통합과정 학생, 박지영 석사과정 학생 그리고 중앙대 윤형섭 석박사 통합과정 학생

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박성준 교수·강진모 동문, '과학·정보통신의 날' 포장 수상

우리 학교 박성준 교수가 과학기술정보통신부와 방송통신위원회가 주최하는 ‘2025년 과학·정보통신의 날’ 기념식에서 과학기술 포장을 수상했다. 기념식은 21일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 개최됐다. 이번 행사는 제58회 과학의 날(4.21)과 제70회 정보통신의 날(4.22)을 맞아 과학기술·정보통신 진흥 및 국가연구개발 성과평가 유공자에 정부포상을 수여하는 자리로 마련됐다. 유공자 157명(훈장 33명, 포장 22명, 대통령표창 44명, 국무총리표창 58명)이 정부포상을 받았다. 박성준 교수(전자공학과·지능형반도체공학과, 사진 왼쪽)는 국가연구개발 성과평가 부문에서 과학기술 포장을 수상했다. 박 교수는 첨단반도체 기반 웨어러블 전자피부의 원천기술을 확보하고, 대규모의 기술 실용화에 성공해 우수 인력 양성과 반도체 산업 활성화에 기여한 공로를 인정받았다. 아주대 신소재공학과를 졸업하고 광주과학기술원(GIST)에서 석사·박사학위를 받은 박성준 교수는 반도체 공정 기반의 차세대 유연전자소자 분야를 꾸준히 연구해왔다. 박성준 교수는 ▲고성능 금속 산화물 유전체 및 반도체 소재 및 소자(Metal oxide electronic devices) ▲유연 유기전기화학 트랜지스터(Organic electrochemical transistors, OECT) ▲유연 유기 광전소자(Organic Optoelectronics) ▲생체적합형 유·무기 하이브리드 건식 전극(Stretchable dry electrodes) 분야에서 눈에 띄는 연구 성과를 내왔다. 박 교수의 지도로 지난 5년 동안 대학원생들이 총 37편의 논문을 발표했고, 3건의 장관상 수상자가 배출됐다. 나아가 대학 연구실의 연구 성과가 캠퍼스 안에만 머무르지 않고 학생 창업으로 이어질 수 있도록, 실험실 창업과 기술지주사 연계, 정부지원 프로그램 참여 등을 독려해왔다. 한편 이번 기념식에서 우리 학교 동문인 강진모 아이티센그룹 총괄회장(물리 88, 사진 오른쪽)도 산업포장을 수상했다. 강진모 회장은 차세대 국세행정시스템 등을 성공적으로 구축, 전자정부 선진화를 이끌고 ICT 분야의 성장과 발전 및 청년 일자리 창출에 기여한 공을 인정받아 수상자로 선정됐다. 아이티센그룹은 ICT 서비스 전문 그룹으로 코스닥 상장사 아이티센을 필두로 한국금거래소와 아이티센씨티에스, 아이티센피엔에스, 아이티센코어 등을 계열사로 두고 있다. 아이티센그룹의 2024년 매출액은 4조9618억원, 소속된 임직원은 3000명이다. 과학기술포장 수상자 단체사진. 사진 왼쪽에서 네번째가 아주대 박성준 교수 지난 21일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 개최된 기념식에서 박성준 아주대 교수와 학생들