에너지시스템학과

[2024-2학기] 학생 수상자 명단 (StAR 장학, 우수 논문상, BTS Awards) NEW

< 2024-2학기 학생 수상자> 안녕하세요? 에너지시스템사업단입니다 2024학년도 StAR 장학, 우수 논문상(장려금) 및 BTS Awards 수상자를 공지합니다 수상자 학생 여러분 모두 축하합니다 :) 1. StAR 장학 : 아주대 우수 학부생들의 본교 대학원 진학을 독려하는 장학임. 아주대 학부 졸업생 중 2024년 2학기 평점을 기준으로 선발함 *대상자(총 18명) 연번 성 함 연번 성 함 1 양*영 11 조*길 2 조*정 12 이*형 3 강*범 13 최*현 4 송*효 14 박*윤 5 윤*현 15 손*지 6 이*건 16 김*연 7 이*선 17 임*빈 8 김*희 18 김*성 9 김*윤 10 오*수 2. 우수 논문상(장려금) : SCI, 학진등재 논문, 학회 수상, 특허 등록 등 우수 연구성과를 도출한 학생을 시상함 *대상자(총 48명) 연번 성 함 연번 성 함 연번 성 함 연번 성 함 연번 성 함 1 양*진 11 전*교 21 김*혁 31 정*희 41 손*민 2 박*윤 12 임*재 22 김*일 32 조*빈 42 채*형 3 유*현 13 최*희 23 김*찬 33 진*권 43 B******** 4 A******** 14 이*현 24 김*남 34 최*은 44 손*지 5 T******** 15 하*수 25 박*인 35 최*남 45 송*효 6 이*준 16 B******** 26 성*혁 36 홍*훈 46 전*원 7 김*석 17 K******** 27 유*혁 37 성*영 47 현*화 8 양*성 18 K******** 28 이*욱 38 M******** 48 장*찬 9 오*영 19 M******** 29 정*효 39 김*호 10 이*호 20 강*성 30 정*빈 40 김*아 3. BTS(Best Thesis Students) Awards : 우수한 졸업논문 작성한 학생을 시상함 *대상자(총 7명) 연 번 성 함 1 전*원 2 김*경 3 T******** 4 김*혁 5 하*수 6 이*완 7 박*인

[2025-1학기] 에너지시스템학과 최종 장학 심사결과 안내 NEW

안녕하세요. 탄소-제로 신재생에너지시스템사업단 김민지입니다. 2024-2학기 장학 안내드립니다. 첨부파일의 장학 등급 및 장학금 금액 확인 부탁드립니다. 해당 장학 선정은 전공별 운영위원회 교수님들께 최종 선정받은 자료입니다. 자세한 사항은 사무실(2206)로 문의하시기 바랍니다.

2025학년도 1학기 전과(전공변경) 신청 안내

가. 대상자: 2025학년도 1학기 기준 제2학기 및 제3학기 진급 대상자 나. 신청 서류: 전과원서 및 전과학점인정신청서(붙임 양식 참조), 성적증명서(24-2학기 포함) 다. 제출 방법: 현재 소속 학과가 아닌 전과 희망 학과(전입학과) 사무실로 제출 라. 제출 기한 - 학생 신청기한(학생→학과): 2025.01.06.(월) ~ 01.16.(목)까지 - 사정 결과 제출 기한(학과→대학원): 2025.01.23.(목)까지 마. 유의사항 - 전과로 인한 학생의 학과 변동 내용이 2025학년도 1학기 등록금 고지서에 반영되어야 하므로 부득이 학생 신청 기한을 제한함(이후 전과 신청 불가) - 전공 변경은 전과에 준하여 신청(전과학점인정 신청서 생략 가능)

[소식][2025.02.11.화] 대표 청정 에너지 '수소' 전문가 한자리에, 세미나 개최

화석연료를 대체할 수 있는 대표적 청정 에너지인 수소 에너지를 주제로 산학연 전문가들이 한 자리에 모였다. 한국형 수소 자립 기술 확보를 위한 최신 기술 현황과 미래에 대한 발표와 토론이 진행됐다. 이번 행사는 지난 11일 우리 학교 혜강관에서 ‘2025년 수소연료전지 창의융합형 인력양성사업 교육 프로그램’이라는 이름으로 개최됐다. 아주대·중앙대·서울과기대가 참여하는 수소연료전지 창의융합형 인력양성사업단과 아주대 BK21 탄소-제로 신재생 에너지시스템사업단·기초과학연구소가 행사를 주관했다. 수소 에너지 분야 산학연 전문가와 학생 120여명이 자리했다. 최기주 아주대 총장의 환영사와 (사)한국수소연합 이경진 본부장의 인사말에 이어 수소 생산기술 분야 국내 최고 수준 전문가들의 강연이 진행됐다. 박진남 한국수소 및 신에너지학회 수석부회장의 ‘수소 산업의 현황과 미래’ 강연을 시작으로 ▲음이온교환막 수전해 기술의 현황과 미래(최승목 음이온교환막 수전해 국가수소중점연구실 단장) ▲고체산화물 수전해 기술의 현황과 미래(김선동 고체산화물 수전해 국가수소중점연구실 단장) ▲알칼리 수전해 기술의 현황과 미래(이창수 한국에너지기술연구원 박사) ▲광전기화학 수소생산기술의 현황과 미래(박현웅 경북대 교수) 발표가 이어졌다. 우리 학교에서는 서형탁 교수(첨단신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)가 ▲AI 기반 디지털 융합 수소 혁신기술을 주제로 발표에 나섰다. 전문가 발표 이후 참석자들의 토론이 이어졌다. 최기주 총장은 환영사를 통해 “급격한 기후변화를 초래하는 지구온난화에 대응하기 위해 전 세계적으로 비상한 노력이 요구되고 있고, 우리 정부도 이러한 노력에 동참하고 있다”며 “아주대가 가진 수소를 포함한 에너지 분야의 강점을 살려, 경기도·고등기술연구원과 수소 에너지 혁신연구센터를 준비하고 있으며 앞으로 수소 연구의 중심 기지로 발전시켜 나갈 것”이라고 밝혔다. 이번 행사를 주관한 우리 학교 박은덕 교수(화학공학과·대학원 에너지시스템학과)는 “아주대는 지난 1998년 국내 최초로 대학원에 에너지시스템학과를 개설한 이후 관련 교육과 연구의 선두 주자로 자리매김하고 있다”며 “BK21사업 참여 등 에너지 분야의 노하우와 강점을 바탕으로 AI 기반 디지털 융합 수소 연구를 담당할 혁신연구센터를 유치하고자 한다”라고 전했다. 박은덕 교수는 이어 “아주대의 원천기술과 고등기술연구원의 스케일업 기술, 그리고 경기도 평택시 수소실증단지에서의 실증기술까지 연계해 한국형 수소 자립 기술을 확보하는데 기여해 나갈 것”이라고 덧붙였다. 아주대는 지난 2022년부터 (사)한국수소연합이 지원하는 수소연료전지 창의 융합형 인력양성 사업 과제를 주관해왔다. 해당 과제 참여를 통해 아주대는 중앙대, 서울과기대와 함께 수소의 생산과 저장·운송, 활용, 안전·환경·인프라까지 전 분야의 전문지식과 소양을 갖춘 학사 및 석박사급 혁신 인재를 양성하기 위해 힘써 왔다. 최기주 아주대 총장이 환영인사를 전하는 모습

[소식][2025.02.11.화] 화학과 서성은 교수팀, 차세대 배터리 성능 개선할 新 산화-환원 매개체 개발

윗줄 왼쪽부터 아주대 서성은 교수, UNIST 곽원진 교수, 미국 오벌린칼리지 슈밍 첸 교수, 아래 왼쪽부터 아주대 대학원 에너지시스템학과 황지원 학생(석사과정), 아주대 차세대에너지과학연구소 최명수 연구원, 아주대 대학원 에너지시스템학과 최하은 학생(석박사 통합과정). 황지원 학생은 2025년 가을 학기부터 미국 일리노이대학교 어바나-샴페인(University of Illinois Urbana-Champaign)에서 박사과정을 밟을 예정이다. 우리 학교 화학과 연구팀이 참여한 국제 연구팀이 차세대 배터리인 리튬산소배터리의 효율과 안정성 문제를 해결할 새로운 산화-환원 매개체를 개발했다. 배터리의 성능 저하를 효과적으로 억제함으로써 수명 연장 및 성능 개선에 기여할 수 있을 것으로 보인다. 해당 연구는 ‘리튬산소배터리에서 활성 산소종에 대한 내성을 갖는 산화-환원 매개체(Reactive Oxygen Species Resistive Redox Mediator in Lithium–Oxygen Batteries)’라는 제목으로 화학 분야 국제 학술지인 <어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)>에 1월 온라인 게재됐다. 아주대 서성은 교수(화학과)와 울산과학기술원(UNIST) 곽원진 교수, 미국 오벌린 칼리지(Oberlin College) 슈밍 첸(Shuming Chen) 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 아주대 대학원 에너지시스템학과 황지원 학생은 공동 제1저자(석사과정)로, 아주대 차세대에너지과학연구소 최명수 연구원·대학원 에너지시스템학과 최하은 학생(석박사 통합과정)은 공동저자로 함께 했다. 현재 상용화되어 널리 쓰이고 있는 리튬이온배터리는 스마트폰과 태블릿, 노트북, 웨어러블 디바이스 뿐 아니라 전기차나 하이브리드차에 활용되고 있다. 하지만 발화 및 폭발과 같은 안정성이나 에너지 용량의 한계 때문에 차세대 배터리 개발에 대한 관심이 높다. ▲전고체 리튬이차배터리 ▲리튬황배터리 그리고 ▲리튬산소배터리가 최근 활발히 연구되고 있는 차세대 배터리다. 리튬산소배터리(Lithium–Oxygen Batteries)는 리튬공기배터리(Lithium–Air Battery)로도 불리는 차세대 배터리로 음극재로 리튬을, 양극재로 공기를 이용한다. 기존에 널리 이용되어온 리튬이온배터리와 작동 구조가 비슷하지만, 무게가 가볍고 10배 이상 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 충전 후 더 오랜 시간 사용이 가능하다. 또한 양극재로 산소를 사용하기 때문에, 외부 공기를 통해 산소를 계속 보충할 수 있는 장점이 있다. 그러나 리튬산소배터리는 충·방전이 반복될수록 방전 과정 중 생성된 과산화리튬(Li2O2)이 공기극의 기공을 막아 실제 반응 가능 면적이 감소하고, 이로 인해 방전 효율이 저하되는 문제가 발생한다. 또한, 충전 과정에서 과산화리튬을 분해하면서 발생하는 높은 과전압으로 인해 충·방전 효율이 낮아지는 것도 상용화를 어렵게 하는 요소로 작용하고 있다. 충·방전의 효율 저하는 리튬산소배터리의 상용화를 위해 해결되어야 할 가장 중요한 과제 중 하나다. 이러한 문제를 해결하기 위해 스스로 산화·환원하며 과산화리튬을 분해하는 산화-환원 매개체(Redox mediator, RM)를 사용하면 높은 과전압을 낮추고, 리튬과산화물의 효율적 분해를 촉진할 수 있다. 충·방전 과정에서의 부반응을 줄이고 전지의 에너지 효율과 안정성을 향상시킬 수 있는 것. 하지만 리튬산소배터리의 충·방전 과정에서 일중항 산소와 같은 활성 산소종이 생성되며, 이로 인해 기존의 산화-환원 매개체가 분해되기 쉽다. 때문에 현재로서는 일중항 산소의 생성을 억제하면서도, 이에 의한 분해에 견딜 수 있는 산화-환원 매개체를 찾는 것이 매우 어렵다. 이에 공동 연구팀은 밀도범함수이론 계산과 실험적 접근을 결합한 합리적인 분자 설계를 통해, 일중항 산소 생성을 억제하면서 화학적으로 안정적인 두 고리 이합체 구조의 산화-환원 매개체 (7,7′-bi-7-azabicyclo[2.2.1]heptane, BAC)를 개발했다. 설계 과정 초기에 연구팀은 화학분야에서 널리 알려진 브레트 규칙(Bredt’s rule)을 적용했는데, 이는 고리화된 분자 구조 내에서 다리목(bridgehead) 위치에 이중결합이 존재하는 것이 불안정하다는 유기화학적 원칙이다. 연구팀은 한계에 봉착한 공학적 문제 해결방식에서 벗어나 기초과학의 원리를 이해하고 적용하는 것으로부터 시작했다. 이를 통해 분자의 화학적 안정성을 극대화하고, 일중항 산소에 대한 저항성을 높이는 새로운 산화-환원 매개체를 개발할 수 있었다. 서성은 교수는 “차세대 배터리인 리튬산소배터리의 충·방전 과정에서 발생하는 여러 문제를 해결함으로써, 상용화를 앞당길 수 있는 기틀을 마련한 셈”이라며 “이번에 개발한 활성 산소종에 의한 기능 저하에서 자유로운 물질은 유사한 화학적 환경을 가진 다양한 에너지 저장 시스템 및 촉매 기술에 적용될 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 이어 “이번 성과는 자연과학의 깊은 이해와 그 이론의 실제 적용을 통해, 기초과학 원리가 현대 기술의 문제 해결에 어떻게 직접적으로 기여할 수 있는지를 보여주는 예”라며 “자연과학과 공학이 밀접하게 상호 보완적으로 발전할 수 있음을 시사하는 것”이라고 덧붙였다. 아주대 공동 연구팀이 개발한 산화-환원 매개체인 BAC의 구조 및 일중항 산소와의 높은 자유 에너지 반응 경로를 보여주는 그림. BAC가 리튬산소전지 내에서 일중항 산소에 대한 안정적인 성능을 유지하는 가역 사이클을 보여준다.

[소식][2025.02.10.월] 서형탁 교수팀, 단일픽셀 기반의 초저전력·초고감도 지능형 광센서 개발

(우측부터 반시계방향) 서형탁 교수, 쿠마 모히트(Mohit Kumar) 교수, 박하영 학생 서형탁 교수(첨단신소재공학과·대학원 에너지시스템학과) 연구팀이 단일 픽셀로 이미지 정보를 다차원으로 처리할 수 있는 초고감도, 초저전력, 지능형 광센서를 개발했다. 이번 연구에는 서형탁 교수 외에 쿠마 모히트(Mohit Kumar) 교수(대학원 에너지시스템학과, 제1저자)와 박하영 학생(대학원 에너지시스템학과, 공저자)이 참여했다. 광전효과(빛을 전기 신호로 전환)를 기반으로 하는 광센서는 정보통신, 사물 인터넷, 광통신, 로보틱스 등의 분야에서 사용되는 필수 부품이다. 하지만, 기존의 광센서는 별도의 여과없이 모든 광데이터를 감지해야 해 효율이 떨어졌다. 광센서를 통해 수집된 광데이터를 정보로 저장, 처리하는 이미지센서도 막대한 데이터 저장 용량이 필요했고, 이로 인해 인공지능형 이미지 인식과 판별 기술과의 접목에도 한계가 있었다. 이런 한계를 극복하기 위해 학계와 산업계에서는 이벤트 기반의 인공지능형 광센서가 주목을 받고 있다. 이 센서는 피사체의 물리적 변화를 감지하여 필요한 광 데이터만을 저장하고, 외부의 신호처리 칩 없이 센서 내에서 자체적으로 데이터를 처리할 수 있어 시스템의 용량과 전력 소모는 크게 줄일 수 있다. 또한, 피사체의 움직임 감지 속도는 높여 로보틱스 산업에서 필요로 하는 초저전력 시각 센서의 해결책으로 많은 연구가 전 세계에서 이루어지고 있다. 서 교수팀은 근적외선 영역(940nm(나노미터))의 광신호를 단일 픽셀로 시간과 공간의 정보로 병렬 인식할 수 있는 광센서 소자 구조를 개발했다. 서 교수팀이 개발한 센서는 이벤트 기반의 인공지능형 센서로서 실현 가능성을 보였다는데 의미가 크다. 서 교수팀은 광커패시터(capacity) 방식을 이용했는데, 실리콘과 원자층증착방식으로 만든 6nm(나노미터) 두께의 갈륨산화물 초박막을 접합하여 커패시터 소자 2개가 연결된 단일 픽셀을 구성했다. 이러한 방식은 기존 광전류 발생을 위해 전하가 소자 전체를 가로질러 이동할 필요가 없어 감지 속도가 매우 빠르고 노이즈도 매우 낮아서 기존 광센서로 불가능했던 이벤트 감지도 가능하게 했다. 개발된 광센서는 단일 픽셀에서 4비트 이상의 광데이터를 25펨토줄(펨토줄=1/10의 14제곱 분의 1 줄(Joule))의 전력으로 처리해 기존보다 에너지가 100배나 절감된 성능을 보였다. 광신호 감지속도도 수백나노 초 수준이어서 동일 센서 내에서 굉장히 빠른 피사체의 움직임을 실시간으로 감지하고, 단기 저장이 동시에 가능함을 보였다. 서형탁 교수는 개발된 광센서에 대해 “데이터 저장과 신호처리가 동시에 가능한 새로운 소재를 개발하고, 반도체 호환 공정으로 실현했다는 점에서 학문적·기술적 의의가 있다”며 “개발된 광센서의 성능이 우수해 자율주행, 의료, 우주 및 군사, 신재생 에너지, 사물인터넷, 광통신 등에서 활용이 가능하고, 특히 초저전력 인공시각이 필요한 로보틱스 분야에서 활용 가능성이 높다”고 전망했다. 서 교수팀은 이번 성과를 기반으로 상용화 가능성과 파급효과가 높은 기술을 추가로 개발할 계획이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 지능형반도체기술개발사업과 중견 기초연구지원사업의 지원으로 수행되었으며, 특허 출원이 진행 중이다. 해당 연구는 ‘센서 내 실시간 시공간 광학 정보 처리를 위한 단일 픽셀 기반 광활성 소자 (Single-Pixel Event Photoactive Device for Real-Time, In-Sensor Spatiotemporal Optical Information Processing)’로 소재·소자 분야 최상위권 저널인 <어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)> 최신호 표지 논문으로 게재됐다. (좌측) <어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)> 최신호 논문 표지, (우측) 연구개요도