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송경은 씨, 고체산화물 연료전지용 공기극 물질의 다공도에 따른 전기전도도 연구논문 발표

작성자기획과
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□ 우리 대학 응용소재공학과 송경은 대학원생(교신저자 김정현 교수)이 고체산화물 연료전지용 공기극 물질의 다공도에 따른 전기전도도에 대한 연구로 세라믹 분야 국제 학술지 세라믹스 인터내셔널(Ceramics International)에 제1저자로 논문을 발표했다.○ 송경은 씨의 연구논문은 Electrical conductivity properties of porous SmBaCo2O5+d and SmBa0.5Sr0.5Co2O5+d layered perovskite oxide systems for solid oxide fuel cell이다.○ 기존 고체산화물 연료전지용 공기극의 전기전도도에 대한 연구는 조밀한 시료를 사용하였으나, 실제 연료전지의 공기극은 다공성 미세구조로 제작하므로 연구 결과와 실제 성능의 차이가 발생해 왔다.○ 이에 송 씨는 조밀한 미세구조와 다공성 미세구조의 공기극을 제작한 후 전기전도도를 비교․연구했다.○ 그 결과, 조밀한 공기극에 비해 다공성 공기극은 낮은 전기전도도가 측정되었고, 조밀한 공기극은 인가전류가 낮아질수록 전기전도도가 향상되는 특성이 있으나, 다공성 공기극은 인가전류 값에 관계없이 동일한 전기전도도가 측정됨을 발견했다.□ 송 씨는 관련 분야의 연구를 지속해 다공성 공기극의 전기전도도 측정 기술에 대한 국내 특허를 확보했으며, 석사과정 중 SCIE급 국제 학술지의 제1저자 논문 3편과 공동저자 논문 3편 발표 연구성과 및 2건의 등록된 특허를 보유하게 됐다.□ 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원 아래 영국 랭커스터대학교(Lancaster University) Harald Schlegl 박사와의 공동연구로 진행했으며, 세라믹스 인터내셔널지 온라인 판(https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.06.179)에 지난 19일자로 게재됐다.
등록일2022-06-21 12:57:07

학부생 이효주 씨, 제1저자로 국내학술지 논문 발표

작성자기획과
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□ 우리 대학은 신소재공학과 조훈휘 교수 연구팀의 이효주 학부생이 재료기술 분야 학술지인 한국소성가공학회지 Transactions of Materials Processing에 제1저자로 논문을 게재했다고 20일 밝혔다.○ 이효주 씨가 발표한 논문 주제는 체결용 Ti 합금의 미세조직 특성 및 기계적/전기화학적 거동 분석 연구이다.○ 해당 연구는 전자현미경을 이용해 체결용 Ti(티타늄) 합금의 미세조직을 분석하고, 기계적 강도 시험을 통해 특성을 평가했으며, 실제 산업에서 가장 중요한 인자 중의 하나인 부식 거동을 측정함으로써, 기존 강종과 유사한 우수한 부식 저항성을 갖는 것을 확인했다.○ 이를 통해 실제 현장에서 생산되는 제품의 품질 문제 평가 시스템을 구축했으며, 이는 추후 공정별 문제점 보완에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.○ 우리 대학 대학원 진학을 앞둔 이효주 씨는 이번 학술지 논문 게재가 앞으로 수행할 연구에 좋은 기반이 될 것 같다며, 논문 게재 및 연구에 늘 아낌없는 지원을 해주시는 지도교수님께 감사드린다고 소감을 전했다.□ 한편, 이번 논문은 한국소성가공학회지 2022년 제31권 제3호(https://data.doi.or.kr/10.5228/KSTP.2022.31.3.151)에 실렸다.
등록일2022-06-20 12:44:29

윤소희, 제갈석, 김지원 씨, 한국공업화학회 우수논문상 수상

작성자기획과
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윤소희(대학원생)제갈석(대학원생)김지원(학부생)□ 우리 대학 화학생명공학과 윤소희, 제갈석 대학원생과 김지원 학부생이 지난 5월에 열린 2022 한국공업화학회 춘계 학술대회에서 우수논문상을 각각 수상했다고 2일 밝혔다.□ 먼저 화학생명공학과 최진실 교수 연구실 소속 윤소희 대학원생은 장파장 형광 탄소 양자점 제조에 있어서 산의 역할에 대한 연구로 논문을 발표했다.○ 윤 씨는 기능성 나노 입자를 개발하기 위해 형광 발광 특성을 가지는 탄소점을 합성했으며, 그 광학적 특성과 화학적 구조를 분석함으로써 형광 발광파장에 영향을 주는 구조적 요인과 반응물(산)의 역할을 예측하여 생물의학 분야에 높은 응용 가능성을 가지는 효과적인 탄소점 설계를 제시했다.○ 기존 탄소점의 경우 단파장의 빛을 발광함으로써 생물학적 조직에 대해서 약한 침투성을 보여 생물의학 분야 응용의 한계가 있었다면, 이번 연구로 개발된 탄소점은 장파장 빛을 흡수, 방출하는 광학적 특성을 가져 그 응용 가능성을 높였다.□ 그리고, 화학생명공학과 윤창민 교수 연구실 소속 제갈석 대학원생은 다채로운 색상을 지닌 전기 감응형 스마트 유체의 개발을 발표했다.○ 전기 감응형 스마트 유체는 전기장의 제어를 통해 유체-고체 특성을 가역적으로 빠르게 발현할 수 있는 차세대 스마트 소재의 한 분야이다.○ 제갈석 씨는 운모석의 표면에 이산화티탄의 코팅 두께를 달리하여 다양한 색상을 발현하는 펄 안료들을 제조하였고, 이를 전기 감응형 스마트 유체의 분산 물질로 활용했다.○ 특히 다양한 색상을 띄는 전기 감응형 스마트 유체의 개발은 학계에서 처음 보고되는 것으로 기존의 전기 감응형 스마트 유체는 흰색 혹은 회색의 색상으로만 이루어져 있지만, 이번 연구를 통해 노란색, 빨간색, 보라색, 파란색, 초록색의 분산 물질을 제조 개발하여 시각적으로 성능 구분이 가능한 스마트 유체의 개발에 성공했다.□ 마지막으로 같은 연구실 소속 김지원 학부생은 전기 감응형 스마트 유체의 기하학에 의한 보강 및 파괴 특성이라는 논문을 발표해 우수한 평가를 받았다.○ 이번 연구에서 김 씨는 기존 전기 감응형 스마트 유체의 분산 물질이 단일 형태 및 크기로 이루어진 한계점을 돌파하기 위해서 형태 및 크기를 다양화 한 다원계 전기 감응형 스마트 유체를 제조하였고, 분산 물질의 기하학에 따른 보강 및 상쇄 반응에 대한 학술적인 해석과 메커니즘을 성공적으로 제시하였다.□ 화학생명공학과 윤창민 교수는 우수논문상을 수상한 학생들뿐만 아니라 연구에 매진하고 있는 모든 학생들이 각자의 분야에서 좋은 결실을 거둘 수 있기를 희망한다라고 말했다.
등록일2022-06-05 14:54:46

컴퓨터공학과, 학부생논문경진대회 동상 수상

작성자기획과
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□ 우리 대학은 지난 19일부터 21일까지 숙명여자대학교에서 열린 2022년 한국정보처리학회 춘계학술발표대회(ASK 2022)에서 컴퓨터공학과 학부생들이 학부생논문경진대회 동상을 수상했다고 23일 밝혔다.○ 한국정보처리학회는 1993년 설립 이래로 지난 29년간 매년 2회에 걸쳐 전국 규모의 학술발표대회를 개최하고 있으며, ICT 신기술에 대한 산학연 기관의 연구결과를 소개하며 지식과 정보 등을 공유하고 관련 분야 발전에 기여하고 있다.○ 우리 대학 컴퓨터공학과 4학년 민지민, 김지수, 김민지 학생은 이번 대회에서 안티 포렌식에 강인한 딥페이크 탐지 기법을 주제로 논문을 발표했다.○ 기존 딥페이크 탐지 기법은 간단한 이미지 편집 도구 조작만으로 탐지 우회가 가능한 문제점이 있어 이를 해결하기 위한 방법으로 안티포렌식 데이터셋을 생성하고 적대적 학습을 수행하는 방식의 안티포렌식에 강인한 딥페이크 탐지 기법을 제안했다.○ 컴퓨터공학과 장한얼 지도교수는 학생들의 수상을 진심으로 축하하며 학과 캡스톤디자인 수업을 통해서 좋은 연구 성과를 거두게 되어 매우 기쁘다며, 앞으로도 학생들의 학술발표대회 참여를 적극 독려하고 우수한 연구 실적을 달성할 수 있도록 적극적으로 지원하겠다고 말했다.
등록일2022-05-26 21:32:00

고체산화물에너지디바이스 연구실 대학원생 전원 우수 논문상 수상

작성자기획과
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사진설명 : (왼쪽부터) 한밭대학교 김정현 지도교수, 송경은, 백기상, 김찬규, 임지민 대학원생□ 우리 대학 대학원 응용소재공학과 고체산화물에너지디바이스 연구실 소속 대학원생 전원(송경은, 백기상, 김찬규, 임지민)이 2022 한국세라믹학회 춘계학술대회 우수 논문상을 수상했다고 18일 밝혔다.○ 송경은 씨는 Electrical conductivity of porous SmBaCo2O5+d and SmBa0.5Sr0.5Co2O5+d cathodes for solid oxide fuel cell를 발표하여 양송포스터상-최우수상에 선정됐다.○ 또한, 백기상․김찬규․임지민 씨도 각각의 연구주제로 KCerS(한국세라믹학회) 우수 포스터상을 수상했다.○ 이들을 지도한 김정현 교수는 이번 결과와 관련해 연구실 대학원생 전원이 우수한 연구결과로 모두 수상하게 된 것은 매우 뜻깊은 일로 매주 진행한 그룹 미팅과 자유로운 연구 분위기가 가져온 결과라고 생각한다며, 창의적인 사고와 연구를 지속하여 학계와 산업에 기여할 수 있는 결과를 만들어 내고 싶다는 포부를 밝혔다.○ 올해 8월 졸업을 앞두고 있는 송경은 씨는 대학원 생활에서 늘 아낌없는 칭찬과 격려를 해주신 지도교수님께 감사합니다라며 수상 소감을 전했고,○ 이번 2022년도 3월에 대학원에 진학한 임지민 씨는 대학원 생활을 시작하기 전에 진행했던 연구결과가 대학원 연구에 큰 도움이 되었고 이번 수상으로 지금 진행하고 있는 관련 연구를 더 심도 있게 할 수 있는 계기가 됐다라고 하였다.□ 한편, 우리 대학 고체산화물에너지디바이스 연구실은 세라믹의 합성 및 전기화학 특성을 연구하며 현재 고체산화물 연료전지와 전고체전지의 연구개발에 집중하고 있으며, 이번 연구성과는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원 아래 진행된 중견연구자지원사업의 결과이다.
등록일2022-05-23 10:57:07

김찬규 대학원생, ‘신재생에너지’ 저명 학술지 논문 등재

작성자기획과
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□ 우리 대학 신소재공학과 김정현 교수(교신저자) 연구팀 김찬규 대학원생(응용소재공학과 석사과정)이 연료 및 대체에너지 분야의 대표 KCI 등재지인 신재생에너지(New 에 제1저자로 논문을 발표했다고 9일 밝혔다.○ 김찬규 씨의 논문은 Co 및 Ti가 치환된 Layered Perovskite의 고체산화물 연료전지 전극에 대한 적용성 연구로 고체산화물 연료전지의 공기극 및 연료극 전극으로 동시에 적용할 수 있는 연구이다.○ 일반적으로 고체산화물 연료전지는 수소와 산소의 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환시키는 친환경 에너지원으로 산소 이온 전도성 전해질과 그 양면에 자리한 전극(공기극과 연료극)으로 이루어져 있다.○ 현존하는 다양한 연료전지 중 가장 높은 온도범위에서 운용되는 고체산화물 연료전지는 높은 효율을 보여주지만 재료의 열안정성에 대한 문제점이 계속 중요한 이슈로 관심을 받고 있다.○ 특히 Layered Perovskite에 Co(코발트)를 치환할 경우, 우수한 전기화학 특성을 보여주지만 높은 열팽창계수로 인한 열안정성이 문제점으로 제기되고 있다.○ 이러한 점에 착안해 김 씨는 본 연구팀에서 발표한 Layered Perovskite 산화물 물질 SmBaCo2O5+d를 기반으로 Co에 Ti(티타늄)을 치환하는 이중 치환을 적용하여 새로운 SmBaCo2-xTixO5+d Layered Perovskite를 합성하였다.○ 또한, 합성한 물질을 다양한 가스에 노출시킨 상태에서 전류를 인가하여 전기전도도, 결정분석 및 전기화학 특성분석을 하여 전극의 적용성 여부에 대한 연구를 진행하였다.○ 연구결과, 합성된 SmBaCo2-xTixO5+d 산화물은 측정 온도가 높아짐에 따라 전기전도도가 증가하는 반도체 전도도경향(Semi-conductor behavior)을 나타냈다.○ 합성된 산화물은 대기 및 질소 가스에 노출시켰을 때는 동일한 전기전도도 거동을 보였으나 수소 가스에 노출시킨 뒤 600oC 이상에서 전기전도도를 측정할 경우 급격한 전기전도도 하락을 보이는 특성을 발견하였다.○ 이로써 SmBaCo2-xTixO5+d 산화물은 고체산화물 연료전지의 공기극으로 사용할 수 있으며 수소 가스에 노출될 때 높은 온도(>600oC)에서 전기전도도가 급격하게 감소하는 특성을 이용하여 수소센서로 사용이 가능하다고 발표했다.○ 특히 이번 연구는 고온에서 우수한 촉매 특성을 보이는 Co와 고온의 열안정성에 기여할 수 있는 Ti가 Layered Perovskite에 동시에 이중으로 치환된 산화물을 개발함으로써 고체산화물 연료전지의 성능 향상에 기여할 수 있을 것으로 보인다.□ 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부한국연구재단 및 한국세라믹기술원의 기관고유사업 지원으로 한밭대학교, 한국세라믹기술원, 성균관대학교가 공동 연구로 진행했다.○ 연구결과는 지난 2일 학술지 신재생에너지(New온라인판에 공개(https://doi.org/10.7849/ksnre.2022.0006)됐으며, 오는 6월 25일자 인쇄본으로 출간될 예정이다.
등록일2022-05-11 08:45:16

백기상 대학원생 논문, 국제학술지 게재

작성자기획과
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□ 우리 대학 응용소재공학과 백기상 대학원생(신소재공학과 김정현 교수 연구팀, 고체산화물에너지디바이스 연구실 소속)이 주저자로 참여한 연구논문이 세라믹분야 국제 저명학술지 세라믹스 인터내셔널(Ceramics International)에 게재된다고 27일 밝혔다.○ 백기상 씨의 논문은 Electrical conductivity characteristics of Sr substituted layered perovskite cathode (SmBa0.5Sr0.5Co2O5+d) for intermediate temperature-operating solid oxide fuel cell로, 고체산화물 연료전지용 공기극 물질의 인가전류 차이에 따른 전기전도도 변화에 대한 연구이다.○ 일반적인 고체산화물 연료전지 공기극의 전기전도도는 이론밀도 97%의 치밀한 소결체를 이용하여 전기전도도의 값을 측정하는 연구가 대부분이며, 특정 인가전류의 구분 없이 측정된 전기전도도 값 및 거동 형태가 주로 발표되고 있다.○ 반면에 공기극의 실 적용은 다공성의 형태로 제작되어 전기화학 분석 및 전력밀도를 측정하기 때문에 인가전류 및 미세구조의 특성을 반영한 전기전도도의 연구가 반드시 필요한 상황이다.○ 이러한 점을 기반으로 연구팀은 인가전류가 1.0A, 0.5A, 0.1A인 경우로 분류하여 연구를 진행해 인가전류가 작을수록 높은 전기전도도를 보였음을 증명했다.○ 아울러 이러한 특성의 개념화를 이용하여 메커니즘을 규명했으며 이를 통해 낮은 인가전류로 높은 효율을 낼 수 있다는 연구 결과를 발표했다.○ 또한, 김 교수 연구팀은 이를 활용하여 낮은 인가전류로 실제 연료전지의 다공성 공기극 또는 다양한 물질의 공기극에 적용하여 성능을 높이는 연구를 후속 연구로 진행 중이다.○ 백 씨는 지도교수님과 함께 University of St. Andrews의 Stefan Saxin 박사님과의 온라인 회의에 참여하여 논문을 작성한 점이 인상적이었다면서, 교수님께 감사드리며, 앞으로도 새로운 것을 발견해내고 연구를 계속하여 산업에 기여할 수 있는 결과를 만들어 내고 싶다는 포부를 밝혔다.○ 이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단의 지원 및 영국 세인트앤드루스대학교(University of St. Andrews)와의 공동연구로 진행됐으며, 국제학술지 세라믹스 인터내셔널지 온라인 48권 11호(6월 1일자)(https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.02.114) 및 인쇄본으로 확정되어 연구 결과가 공개될 예정이다.
등록일2022-04-27 10:01:09

심은선 씨, 여대학원생 공학연구팀제 지원사업 선정

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□ 우리 대학 창의융합학과 심은선 씨(학석사 통합과정, 지도교수 김민회)가 한국여성과학기술인지원센터에서 지원하는 2022년 여대학원생 공학연구팀제 지원사업 일반과정 연구팀에 선정됐다고 25일 밝혔다.○ 이 사업은 여자 대학원생이 연구책임자가 되어 대학생, 중고등학생들과 팀을 이루어 연구비를 지원받아 7개월간 공학연구 프로젝트를 수행하는 프로그램으로 리더십 함양과 우수 연구개발 인력양성을 목표로 한다.○ 심 씨는 용액공정으로 제작된 산화물 반도체 전하 트랩 메모리의 전기적 특성 향상이라는 주제로 660만 원의 연구비를 지원받아 오는 10월까지 프로젝트를 수행하게 된다.○ 해당 연구는 용액공정으로 제작된 산화물 트랜지스터 메모리를 개발하고, 전하 트랩 메모리의 채널층 위에 반대 전하 형성층을 제작하여 조사하는 고강도의 빛의 세기를 줄이고 동작 전압 감소를 통해 전기적 특성이 향상된 소자를 제작하게 된다.○ 심은선 학생은 이번 프로젝트를 통해 새로운 과학적 아이디어 도출을 기대할 수 있으며, 용액공정을 활용하여 저비용으로 메모리 소자의 구현이 가능하므로 경제적인 효과도 기대된다라고 소감을 밝혔다.
등록일2022-04-25 09:46:58

응용소재공학과 송경은 대학원생, 국제학술지 논문 등재

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□ 우리 대학 신소재공학과 김정현 교수 연구팀(고체산화물에너지디바이스 연구실, 교신저자) 송경은 대학원생(대학원 응용소재공학과 석사과정)이 국제수소에너지협회에서 발행하는 저명학술지 International Journal of Hydrogen Energy에 제1저자로논문을 발표했다고 밝혔다.○ 송경은 씨의 논문은 Influence of microstructure and applied current on the electrical conductivity of SmBaCo2O5+d cathode in solid oxide fuel cell로, 고체산화물 연료전지용 공기극 물질의 전기전도도에 영향을 미치는 미세구조와 인가전류에 관한 내용이다.○ 고체산화물 연료전지는 화학에너지를 전기에너지로 효율적으로 변환시키는 친환경 에너지원으로 산소 이온 전도성 전해질과 그 양면에 자리한 공기극과 연료극으로 이뤄져 있다.○ 연료전지의 성능을 향상시키기 위한 기존 공기극 물질의 전기전도도에 관한 연구는 조밀한 시료를 사용하여 우수한 전기전도도를 보고했다.○ 그러나 실제 연료전지의 공기극은 원활한 가스 확산 및 삼상경계면 확보를 위해 다공성 미세구조로 제작하기 때문에 연구 결과와 실제 성능 간에 차이가 발생했다.○ 이러한 점에 착안해 송 씨는 우수한 전기적 특성을 보이는 이중층 페로브스카이트 구조인 공기극 물질의 미세구조를 소결 온도 조절, 카본 블랙(Carbon black) 및 세리아계 전해질(Ce0.9Gd0.1O2-d, 이하 CGO91) 혼합을 이용해 변화시키고 다양한 범위의 전류를 인가하여 전기전도도에 미치는 영향을 연구했다.○ 연구결과, 공기극 물질은 소결 온도가 높아짐에 따라 약 2배 이상의 전기전도도 증가를 나타냈으며, 카본 블랙을 혼합하여 다공성이 증가한 경우에도 소결 온도를 조절하여 전기전도도를 향상시켰다.○ 또한, 인가전류가 낮을수록 전기전도도가 개선됐으며, 이 효과는 CGO91이 혼합된 공기극을 제외하고 모든 조건의 표본에서 관찰됐다.○ 특히 이번 연구는 공기극 물질의 미세구조를 변경하여 전기전도도를 제어할 수 있다는 점과 인가전류를 통한 성능 개선을 발견함으로써 고체산화물 연료전지의 성능 향상에 기여할 수 있을 것으로 보인다.□ 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받았으며, 국제학술지 International Journal of Hydrogen Energy지 온라인판 2022년 4월 5일자(https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.056)에 게재됐다.
등록일2022-04-08 09:17:26

김정환 교수팀, 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 연구논문 게재

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□ 우리 대학 신소재공학과 김정환 교수팀의 연구논문이 세계적인 학술지 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다고 30일 밝혔다.○ 한밭대 신소재공학과 김수연 석사과정 대학원생이 제1저자로 발표한 이번 논문은 Influence of growth temperature on dielectric strength of Al2O3 thin flms prepared via atomic layer deposition at low temperature로, 웨어러블 시스템에도 적용 가능한 저온 원자층 증착법(ALD) 공정 기반 유전막 제조 연구에 관한 내용이다.○ 웨어러블 디바이스란 인체에 부착하여 컴퓨팅이 가능한 전자소자로 구성된 모든 종류의 기기를 말하며, 유연성과 신축성을 가지는 유연 소재들을 기반으로 하는데 이러한 소재들은 대부분 열에 민감하고 특히 고온에서 심각하게 변형되기 때문에 웨어러블 디바이스 제조에는 저온 공정이 필수적이다.○ 이런 점에서 다양한 박막 제조 방법 중 원자층 증착법은 우수한 박막 품질과 탁월한 두께 균일성뿐만 아니라 다른 진공 박막 제조 공정 대비 상대적으로 낮은 공정 온도로 인해 저온 공정이 필수적인 웨어러블 디바이스 제조 분야에서 주목받고 있다.○ 하지만 공정 온도가 낮을수록 물질의 전기적 신뢰성을 결정하는 가장 중요한 요소인 절연 강도가 저하된다는 문제점이 있다.○ 김 교수팀은 이러한 문제점을 해결하기 위해 전기적 신뢰성이 저하되지 않고 유연 소재에도 적용 가능한 저온 원자층 증착 공정 및 절연 강도에 영향을 주는 인자들에 대한 연구를 진행했다.○ 그 결과, 원자층 증착법을 이용해서 유연 소재에 적용 가능한 150도 이하의 저온 공정으로도 우수한 절연 강도를 갖는 고품질 산화알루미늄 유전 박막 제조가 가능함을 밝혀냈다.□ 한편, 이번 연구는 한국기계연구원 유영은 책임연구원, 한국과학기술원 서종수 박사와의 공동연구로 진행됐으며, 지난 3월 24일 국제학술지 사이언티픽 리포트 온라인판에 게재되었다.
등록일2022-03-30 17:08:49