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화학과 정성화 교수팀, 섬유 미세먼지 제거효율 2배 이상 필터 소재 개발

제올라이트 소량 도입으로 필터 성능 크게 개선

경북대학교 화학과 정성화 교수 연구팀이 제올라이트*를 섬유에 소량 도입, 섬유의 미세먼지 제거효율이 면 같은 섬유 대비 2배 이상으로 향상되는 필터제조 기반기술을 개발했다.
*제올라이트(zeolite): 실리콘, 알루미늄 및 산소를 주요 성분으로 가진 다공성(多孔性) 광물질로 촉매와 흡착제, 세제 및 동물사료 등에 쓰인다. 천연 제올라이트 외에 합성 제올라이트도 용이하게 생산, 많이 유통되고 있다.

기존에도 다공성 물질을 도입한 필터의 성능개선 연구가 있었으나 제올라이트를 적용한 예는 없었다.
제올라이트는 동물사료나 식품포장재의 첨가제로 사용될 정도로 비교적 무해하면서 쉽게 구할 수 있다는 장점이 있다.

연구팀은 미세먼지 표면의 전하를 띠는 성분이 전하분리 효과가 큰 제올라이트와 정전기적 상호작용을 할 것으로 기대했다. 특히 제올라이트는 특유의 다공성 구조로 넓은 표면적을 지녀 반응성도 뛰어날 것으로 예상하였다.

실제 제올라이트가 코팅된 섬유(3 x 3 cm2) 필터에 심하게 오염된 (초미세먼지 300 ppm 이상, 미세먼지 700 ppm 이상) 공기를 통과시켰을 때(380 x 580 x 580 mm3 크기 챔버) 12 시간 이상 안정적으로 80% 이상의 미세먼지들을 제거하는 것을 확인했다.
순수 면의 경우 초미세먼지 제거율이 35% 수준이나 소량의 제올 라이트를 도입하자 제거율이 80% 이상으로 크게 향상된 것이다.

반면 착용감에 영향을 주는 압력강하 증가도 무시할 만한 수준으로 나타났다. 제올라이트 코팅에도 불구하고 압력강하*는 27Pa에서 37Pa로 소폭 증가하였고 12시간 후에도 38Pa로 나타났다. 38Pa의 압력 강하는 시판되는 KF80 마스크의 175Pa 대비 22% 수준이다.
*압력강하: 호흡 등으로 공기가 필터를 통과할 때 필터의 앞과 뒷면에서의 압력차이. 클수록 호흡하기가 곤란하고 착용감이 좋지 못하다.

연구팀은 미세먼지 제거율과 압력강하 모두를 고려한 필터의 평가기준인 품질인자를 3배 이상 향상시킬 수 있음을 확인한 이 연구결과를 토대로 필터 최적화와 실제 조건에서의 현장테스트 및 문제점 해결 등의 후속연구를 계속할 계획이다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구지원 사업으로 수행된 이번 연구의 성과는 재료화학 분야 국제학술지 저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 A(J. Materials Chemistry A) 9월 21일자 35호의 겉표지 논문으로 게재되었다.

2020-09-24
이달의 우수논문 (JCR상위 1%이내)-Kalyana C. Veluvolu 교수

□ Output-Constrained Robust Sliding Mode Based Nonlinear Active Suspension Control
(출력 구속강성 슬라이딩 모드 기반 비선형 액티브 서스펜션 컨트롤)

- 교신저자: Kalyana C. Veluvolu 칼리아나 차크라바르띠 벨루볼루 교수 (IT대학 전자공학부)
- 공동저자: Jagat Jyoti Rath (제1저자, LAMIH UNR CNRS, France), Michael Defoort (LAMIH UNR CNRS, France),
Chouki Sentou (LAMIH UNR CNRS, France), Hamid Reza Karimi (University of Polimi, Italy)
- JCR 상위 0.78%, IF®7.515
- IEEE Transactions on Industrial Electronics 게재예정(2020. 12. 1.)

* 자료제공: 경북대 IR센터
* Web of Science 및 SCOPUS DB에 새롭게 등록된 논문

이 연구의 비선형 능동식 서스펜션 제어 설계는 제한된 서스펜션 변위의 이동으로 도로 홀딩(road holding)을 보장하면서 승차의 편의성 수준을 향상시키는 다중 객체 제어 문제를 분석하였다.

유압 엑추에이터(hydraulic actuators)가 장착된 비선형 능동 서스펜션 시스템에 슬라이딩 모드 컨트롤러를 사용하는 강도 높은 제한적 출력 피드 배개 접근방식을 제안하였다. 또한 비대칭 장벽 Lyapunov 기능으로 기계적 설계 제한에 따라 서스펜션 변위와 해당 변위율을 제한하였다.

결과적으로 첫 번째 순서의 슬라이딩 모드 제어를 통합한 비선형 제어법이 만들어져서 유압 밸브를 조절하여 능동적인 제어력을 제공한다.

본 연구는 모수 불확실성, 센서 소음 및 다양한 변수를 가진 도로 조건의 가변적 주행 속도에서 승차감을 개선하기 위해 고성능의 제어 성능을 시뮬레이션 연구를 사용하여 확립하였다.

2020-09-22
경북대 컴퓨터학부 학부생 제1저자 논문, SCIE 국제 학술지에 게재

경북대 IT대학 컴퓨터학부 4학년 이정원 학생(지도교수 김용태)이 제1저자로 참여한 연구논문이 SCIE 국제 학술지에 게재됐다.

이정원 학생은 새로운 방식의 저전력 어프록시메이트 덧셈 회로를 개발했다. 연구 결과는 SCIE 국제 학술지인 일렉트로닉스 익스프레스(Electronics Express) 8월 10일자에 게재됐다.

어프록시메이트 컴퓨팅은 차세대 컴퓨팅 기법의 하나로 에너지와 전력 소모를 크게 줄일 수 있어 전 세계적으로 주목받고 있는 기술이다. 이정원 학생은 어프록시메이트 컴퓨팅을 실현하기 위한 기본적인 정수 덧셈 회로를 새롭게 제안하였다. 기존의 덧셈 방식을 상위비트와 하위비트의 연산으로 나누어 비교적 덜 중요한 하위비트의 덧셈을 단순화하여 전체적인 연산의 정확도를 유지하면서 면적과 전력 소모를 크게 줄일 수 있는 디지털 회로를 개발하였으며 이를 영상 처리에 적용하여 성능을 입증하였다.

이정원 학생은 후속 연구를 오는 10월에 개최되는 국제학술대회인 시스템-온-칩 설계 학술대회(International System-on-Chip Design Conference)에 참석하여 발표할 예정이다.

지도교수인 김용태 경북대 컴퓨터학부 교수는 “어프록시메이트 컴퓨팅은 에너지와 전력 소모를 줄일 수 있는 차세대 컴퓨팅 기법으로 전 세계적으로 다양한 방식으로 연구가 진행되고 있다. 정수 연산의 기본이 되는 덧셈에 대한 새로운 방식의 디지털 회로를 학부생이 주도하여 연구한 결과가 SCIE 학술지에 게재되었다는 점은 큰 의미가 있다. 이정원 학생이 개발한 어프록시메이트 덧셈 회로는 기존의 덧셈 회로보다 최대 91%까지 전력 소모를 줄일 수 있어 차세대 반도체 개발에 이바지할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.

2020-09-22
경북대 공대 50주년 기념 ‘글로벌리더 공과대학’ 발전기금 모금 전개

경북대 공과대학이 올해 설립 50주년을 기념해 글로벌 인재 양성과 첨단 교육 환경 조성을 위한 ‘글로벌리더 공과대학’ 발전기금 모금 캠페인을 전개한다.

이번 발전기금 모금 캠페인은 1970년 설립 이래 우리나라 산업 발전을 이끄는 핵심인재를 배출해 온 경북대 공과대학이 50주년을 맞이해 글로벌 경쟁력을 확보하고, 혁신적인 첨단 교육 여건을 조성하기 위해 추진하게 됐다.

캠페인을 통해 기부된 발전기금은 공학 교육 발전과 현재 건립 중인 미래창직관의 교육·연구 환경 조성 등을 위해 사용될 예정이다. 다(多) 학제 융합형 첨단 공학 교육·연구와 창업·창직 허브 구축의 구심점이 될 미래창직관은 2023년 완공을 목표로 하고 있다. 연면적 6,000㎡ 지하 1층 지상 5층 규모로 메이커스페이스실, 캡스톤디자인 설계·실험실, 3D프린팅 설계·작업실, 창업·창직 지원실 등이 들어설 예정이다.

모금 참여 방법은 경북대 발전기금 홈페이지(http://fund.knu.ac.kr)를 통해 온라인 약정서를 제출하거나 출연금을 납부하면 된다. 우편, 방문, 문자, 팩스를 통해서도 참여가 가능하다.

이번 발전기금 모금 캠페인 1호 주자로 9월 16일 1천만원을 기부한 허영우 공과대학장은 “경북대 공과대학이 설립 50주년을 맞이해 첨단 공학 교육·연구의 거점으로서 한 단계 도약할 수 있는 환경을 조성하고자 이번 캠페인을 전개하게 되었다.”라며 대학 구성원과 동문들의 적극적인 동참을 당부했다.

2020-09-18
경북대 미술관, 뮤지엄 시네마 페스티벌 개최

독립영화와 미디어아트가 어우러진 전시가 경북대 미술관에서 열린다.

경북대 미술관(관장 진영민)은 9월 22일부터 12월 4일까지 지역민 대상으로 ‘뮤지엄 시네마 페스티벌 - 1/24초와의 대화’를 개최한다. 이번 전시는 행복북구문화재단에서 공모한 대학문화예술키움 사업에 경북대 미술관이 선정되면서 마련됐다.

실험적 시도들이 돋보이는 독립영화와 한국의 근현대 미디어아트 작품들을 한 자리에서 볼 수 있다. 봉준호 감독의 초기작인 ‘지리멸렬’, 베니스 비엔날레 은사자상을 받은 임흥순 감독의 ‘위로공단’ 등 총 36편의 독립영화가 상영된다. 특히 쉽게 접하기 힘든 대구지역 감독들의 단편영화와 한국영화아카데미의 20주년 기념 디지털 단편 옴니버스 ‘이공’의 작품들도 만나 볼 수 있다. 상영작과 관련한 다양한 자료들을 살펴볼 수 있는 아카이브 전시도 마련됐다.
이와 함께 한국 최초 실험영화인 김구림 작가의 ‘1/24초의 의미’와 한국의 1세대 비디오 아티스트 박현기의 ‘무제’, ‘도심지를 지나며’ 등 미디어아트 작품들도 선보인다. 이밖에 ‘감독과의 대화’, ‘큐레이터 톡’, ‘직장인 데이’ 등 다양한 부대행사도 함께 진행될 예정이다.

코로나19 확산 방지를 위해 온라인 사전예약제로 운영된다. 9월 22일부터 하루 5회차(오전 10시 30분, 낮 12시, 오후 1시 30분, 오후 3시, 오후 4시 30분)로 나눠 각 회차당 10명씩 총 50명을 수용한다. 참가비는 무료이며, 참여 신청은 경북대 미술관 홈페이지(http://artmuseum.knu.ac.kr)에 링크된 예약사이트 등을 통해 할 수 있다. 현장 입장은 불가하다. 자세한 사항은 경북대 미술관(053-950-7968)으로 문의하면 된다.
경북대 미술관은 22일부터 시작하는 본 전시에 앞서 프리콜(Pre-Call, 사전참여기간)을 9월 16일부터 21일까지 운영한다. 프리콜 예약방법도 본 전시와 동일하다.

2020-09-17
경북대, 경북바이오산업연구원과 생명산업 육성과 발전 위한 업무협약 체결

경북대 산학협력단과 (재)경북바이오산업연구원은 9월 16일 경북대 글로벌플라자에서 생명산업 육성과 발전을 위한 업무협약을 체결했다. 이날 협약식에는 임기병 경북대 산학협력단장, 이택관 경북바이오산업연구원장, 김창길 경북대 농업생명과학대학장, 한형수 경북대 의과대학 부학장 등이 참석했다.

양 기관은 이번 협약을 통해 ▲경북 의료 및 산업용 헴프 규제자유특구 사업과 실증과제 협력 ▲백두대간 네이처 생명산업 육성·발전을 위한 공동연구 개발 ▲생명산업 분야 국가 정책과제 공동개발 ▲지역바이오 산업 활성화를 위한 기술·정보교류 등에 적극 협력하기로 하였다.

임기병 경북대 산학협력단장은 “이번 양 기관의 만남은 지역 바이오산업 발전이 한 단계 도약할 수 있는 큰 계기가 될 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.

이택관 경북바이오산업연구원장은 “세계시장에서 각광받고 있는 헴프 산업화를 위한 협력 시스템 구축으로 농업·바이오 간 동반성장 플랫폼을 만들도록 적극 노력하겠다.”라고 말했다.

<사진 왼쪽부터 이택관 경북바이오산업연구원장, 임기병 경북대 산학협력단장>

2020-09-17
경북대 연구시설 평가 실시-최우수연구소로 IT와 법연구소, 뇌과학연구소 선정

경북대학교(총장 김상동)는 최우수연구소로 ‘IT와 법연구소’, ‘뇌과학연구소’와 선도연구소로 ‘퇴계연구소’, ‘산업기술연구소’, ‘청정나노소재연구소’를 선정하고, 9월 16일 경북대 본관 3층 총장실에서 선정패 수여식을 가졌다.

경북대는 지난 4월 ‘2020년도 연구시설 평가위원회’를 구성하고 41개 연구시설에 대한 자체평가를 실시했다. 인문사회, 자연, 예체능계열로 나눠 연구소 기능, 사업수행 실적, 경영기반, 장래성에 대해 평가했다. 이번 평가 결과를 기준으로 B등급 이상을 받은 연구시설에 대해서는 인센티브를 제공하고, F등급 및 2회 연속 D등급을 받은 연구시설에 대해서는 통폐합 조치를 시행한다.

A등급을 받은 연구시설을 계열별로 살펴보면 인문사회계열 6개, 자연계열은 11개이다.

최우수연구소로 선정된 ‘IT와 법연구소(소장 배대헌, 법학과)’는 기관지인 ‘IT와 법 연구’가 한국연구재단 등재지로 선정됐으며, 주 연구 분야인 IT법 연구를 통해 경북대 법학전문대학원 특성화 사업에 일조하고 IT 법률문화 발전에 기여한 점 등을 인정받았다.

‘뇌과학연구소(소장 김상룡, 생명과학부)’는 의대 교수를 주축으로 생명과학부, 사범대, 수의대, 약학대 교수 등이 참여해 뇌과학 융합연구 분야에서 다수의 우수 연구 성과를 내고 있으며, 신진연구 인력 확보 등을 통해 학문후속세대 양성과 우수 뇌과학자를 배출한 점에서 높은 평가를 받아 최우수연구소로 선정됐다.

선도연구소에 선정된 ‘퇴계연구소(소장 정병호, 한문학과)’는 대구·경북지역의 대표적인 지역학 연구소로, 연구기관 및 지자체와 협력체계를 구축해 학문 교류 활성화와 인문학 대중화에 크게 기여한 점에서 높은 평가를 받았다.

‘산업기술연구소(소장 이준형, 신소재공학부)’는 국？공립대에서 각종 사업 타당성 조사 분석을 할 수 있는 유일한 기관으로 산학연 교류를 통해 산업현장의 애로사항을 해결하고, 중국 연변대, 독일 뮌헨공대, 러시아 과학아카데미와의 지속적인 국제공동연구를 수행한 점에서 우수한 연구소로 평가받았다.

‘청정나노소재연구소(소장 김성환, 화학과)’는 전기·전자용 소재 관련 연구, 친환경 반응용 소재 연구를 수행하며, 4차 산업혁명 시대에 중요한 혁신적 청정나노소재 개발을 위한 연구 기반 구축을 추진한 점에서 선도연구소로 선정됐다.

<사진 왼쪽부터 김상룡 뇌과학연구소장, 정병호 퇴계연구소장, 김성환 청정나노소재연구소장, 김상동 총장, 배대헌 IT와 법연구소장, 이준형 산업기술연구소장>

2020-09-17
사범대학, 교육부 ‘교원양성대학 원격교육 역량강화 사업’ 선정

경북대 사범대학이 ‘2020년 교원양성대학 원격교육 역량강화 사업’에 최종 선정됐다.

교육부와 한국과학창의재단이 추진하는 이번 사업은 포스트 코로나 시대 예비교원의 원격교육 역량을 강화하고 교육현장의 원격교육을 지원한다. 올해는 4개 권역 총 10개 교육대학과 국립대 사범대학이 선정되어 각 3억1천만원을 지원받는다.

사업 선정으로 경북대 사범대학은 원격교육을 위한 미래교육센터를 내년 3월 완공예정인 사범대학 신축 건물에 설치하고, 관련 인프라를 구축할 계획이다. 경북대 미래교육센터에는 원격강의를 위한 3차원 가상 스튜디오, 블렌디드 러닝(Blended Learning) 실습강의실, 디지털 콘텐츠 제작 및 편집 실습실 등을 갖추게 된다.

박종석 경북대 사범대학장은 “코로나19로 인해 비대면화는 일상이 되고, 강의실 중심의 교육 공간도 온라인으로 이동되었다. 이에 대응하기 위해 교육환경은 새로운 교육시스템 구축과 교육모델 개발을 요구하고 있다. 이번 사업도 그 일환으로, 경북대는 미래교육센터를 통해 원격·온라인 교육환경을 조성하고, 지역 교육청 및 사범대학과 연계하는 미래교육 협력네트워크를 구축해 국가거점국립대로서 포스트 코로나 시대를 대비한 공교육 혁신을 주도하도록 하겠다.”라고 밝혔다.

2020-09-17
경북대학교·경북대학교병원 인재원 개원식 11일 개최

경북대학교는 ‘경북대학교·경북대학교병원 인재원(이하 인재원)’ 문을 열고, 11일 개원식을 개최했다. 개원식은 코로나19 방역지침에 따라 최소 규모로 진행했다.

포항시 구룡포읍에 위치한 옛 경북대수련원 부지에 조성된 인재원은 교직원동과 학생동으로 구성됐다. 기존 교직원동 부지에 새로 건립된 교직원동은 연면적 6,069㎡ 지상 5층 규모로, 총 사업비 150억원이 투입됐다. 객실은 총 46실(2인실 8실, 4인실 24실, 6인실 14실)로, 수용인원은 196명이다. 학생동도 전면 리모델링을 거쳐 새롭게 단장했다. 연면적 1,812㎡ 지상 3층 규모로 총 11실(20인실 7실, 14인실 3실, 10인실 1실)의 객실을 비롯해 세미나실과 커뮤니티홀, 공동취사장 등의 시설을 갖추고 있다.
이번 인재원 개원으로 대학과 병원 구성원들의 복지와 우수인력 양성을 위한 기반시설 확충은 물론, 포항시와의 문화관광 연계사업의 기틀을 마련할 것으로 기대된다.

김상동 경북대학교 총장은 “지난 30여 년간 대학 구성원들의 많은 사랑을 받아온 경북대수련원이 경북대학교·경북대학교병원 인재원으로 새롭게 문을 열었다. 경북대학교와 경북대학교병원은 지역을 넘어 세계 최고의 교육·연구·의료기관으로 거듭나기 위해 노력하고 있다. 그 노력의 중심에 있는 모든 구성원이 편안하고 안락하게 사용할 수 있는 공간으로써 인재원이 역할을 해낼 것이라 기대한다.”라고 밝혔다.

2020-09-14

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