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박은덕 교수팀, 청정수소 생산 활용 광전기화학적 수소 전하 전달 메커니즘 규명

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박은덕 교수팀, 청정수소 생산 활용 광전기화학적 수소 전하 전달 메커니즘 규명

우리 학교 박은덕 교수팀이 광전기화학적 수소 생산의 효율을 높일 수 있는 전하 전달 메커니즘을 규명하는데 성공했다. 태양광을 활용해 물로부터 수소를 만들어내는 차세대 그린 수소 생산 기술에 적용될 수 있을 전망이다. 박은덕 교수(화학공학과·대학원 에너지시스템학과)는 광전기화학적 수소 생산 반응 중 전하 전달 메커니즘을 규명했다고 밝혔다. 해당 내용은 ‘n-CdS/p형 반도체 계면의 향상된 광전기화학적 활성 근원: 동종접합 또는 이종접합(Origin of Enhanced Photoelectrochemical Activity of the n-CdS/p-type Semiconductor Interface: Homojunction or Heterojunction)’이라는 제목으로 글로벌 학술지 <스몰(Small)> 1월호 내부 표지논문으로 선정됐다. 아주대 박은덕 교수와 한국과학기술연구원 수소연료전지연구센터 김진영 책임연구원이 교신저자로 참여했고, 아주대 채상윤 차세대에너지과학연구소 박사후연구원과 전민기 미국 캘리포니아대학(University of California) 박사후연구원이 제1저자로 함께 했다. 그린 수소는 에너지의 생산과 사용에 있어 탄소를 배출하지 않아, 차세대 청정 에너지로 주목받고 있다. 다양한 그린 수소 생산 기술 중 광전기화학전지는 태양광을 활용해 물에서 수소를 만들어 낼 수 있는 기술이다. 광전기화학전지는 반도체로 이루어져 있는 광전극과 상대전극으로 구성되어있는 화학반응전지 형태로 작동된다. 고효율의 수소 생산을 위해서는 광전극에서 광이 흡수되어 전하를 띄는 전자와 정공으로 전환되는 과정이 원활히 이루어져야 하며, 이 부분은 아직 해결되지 않은 과제로 남아있다. 아주대 연구팀은 기존에 수소 생산용 광전극으로 널리 활용되어 온 p형 반도체 황화구리인듐(CuInS₂)을 주목했다. 이 물질은 전자의 에너지 구조가 수소 생산에 적합한 특성을 가지고 있으나, 흡수된 광에 의해 생성된 전자와 정공이 충분히 분리되지 않고 재결합되면서 태양광-수소 전환 효율이 낮아진다는 점이 문제로 지적되어 왔다. 황화구리인듐(CuInS₂) 표면에 카드뮴 이온이 확산된 층을 보여주는 이미지 이러한 문제점을 해결하기 위해 연구팀은 n형 반도체와 p형 반도체가 만나는 계면에 대한 더 자세한 분석을 시도했다. 기존에는 두 반도체가 p-n 접합 구조를 이루었을 때 형성되는 에너지 띠 굽음이 성능 향상의 주요 요인이라고 여겨져왔다. 하지만 연구팀은 황화카드뮴과 황화구리인듐 사이 계면에서 카드뮴 이온이 황화구리인듐으로 일부 확산되면서 새로운 층을 형성하는 것을 확인했다. 또한 기존 이론과는 다르게 광전극 성능을 향상시키는 핵심 요소는 p-n 접합 그 자체가 아니라, 카드뮴 이온이 확산되면서 형성된 중간층임을 밝혀냈다. 연구팀은 의도적으로 황화카드뮴을 배제하고 카드뮴 이온만 확산된 층을 광전극에 도입, 기존에 알려진 광전극보다 더 높은 수소 생산 활성을 달성할 수 있었다. 박은덕 교수는 “광전기화학전지는 차세대 그린 수소 생산 기술로 주목받고 있지만 낮은 태양광-수소 전환 효율로 상업화에 어려움을 겪어왔다”며 “때문에 태양광이 수소로 전환되는 과정을 체계적으로 이해해 성능을 향상시키는 것이 시급했던 상황”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구를 통해 기존에 알려져 있던 이론을 수정하고, 더 정확하게 규명해냈다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “앞으로 다양한 반도체 물질을 이용한 수소 생산용 광전기화학전지에 적용될 수 있을 것”이라고 덧붙였다. *표지 이미지 제공- Wiley

SW기초교육모델, ‘대학교육혁신 우수사례 공모전’ 수상

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SW기초교육모델, ‘대학교육혁신 우수사례 공모전’ 수상

우리 학교가 한국정보과학회가 주관한 ‘대학 교육 혁신 우수사례 공모전’에서 우수상을 받았다. 한국정보과학회는 국내 대학 컴퓨터 전공 교과목의 우수사례를 공유하고, 혁신적 아이디어와 교육 경험을 발굴·확산하기 위해 공모전을 추진하고 있다. 한국정보과학회·한국과학창의재단·지능소프트웨어교육연구소가 주최하고 한국정보과학회 교육위원회가 주관한 ‘대학 교육 혁신 우수사례 공모전’은 교육·강의와 학사제도 및 교육 모델 분야에서 우수사례를 공모했다. 우수상(한국정보과학회장상)을 받은 우리 학교의 소프트웨어 기초교육모델은 ▲컴퓨팅 사고 ▲프로그래밍 ▲데이터 분석 ▲인공지능의 네 가지 영역으로, 학교는 각 학문 분야에 특화된 교육을 제공하고 있다. 아주대는 지난 2015년 소프트웨어중심대학사업에 선정된 이후, 약 9년 동안 전교생을 대상으로 소프트웨어 기초교육을 시행 해오고 있다. 특히 데이터 분석 분야에서는 문제 정의 → 데이터 준비 → 데이터 탐색 → 데이터 분석 → 결과 적용의 단계로 교과목 운영을 체계화하고, 통계청 데이터를 기반으로 교수자의 밀착 지도를 받아 학생들이 개인별 데이터 분석 프로젝트를 수행하도록 한다. 또한 아주대 학습관리시스템인 아주Bb 내에 ‘데이터 분석 학습 커뮤니티’를 구축해 학생들과 교수자가 자유롭게 질문하고 답할 수 있는 자율적인 학습 환경을 조성했다. 더불어 학교는 2019년부터 매년 1회 <아주 소프트콘(Ajou SoftCon)>행사를 개최해 소프트웨어 분야 기초 교과목에서의 다양한 우수 성과를 공유하고, 시상해왔다. 탄탄한 소프트웨어 기초 교육을 통해 아주대 학생들은 통계 분석력과 정보기술 및 소프트웨어 사용 역량에서 우수한 성과를 보이고 있다. 매년 실시되는 전국 학부교육실태조사( Korea-National Survey of Student Engagement, K-NSSE)의 해당 부문에서 높은 성적을 이어온 것. 아주대 강경란 소프트웨어중심대학 사업단장은 "소프트웨어 기초교육에 최선의 노력을 다해 주시는 기초교육 전담 교수님들께 깊이 감사드린다“며 ”소프트웨어 및 인공지능 기술의 빠른 변화에 대응해 각 학문 분야에서 유용한 교육이 될 수 있도록 지속적으로 노력해 나갈 것“이라고 전했다. * 위 사진 - 수상을 기념해 한자리에 모인 아주대 교수진

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문화콘텐츠 박재연 교수, 미술 문화 확산 기여.. 문화체육관광부장관 표창

우리 학교 문화콘텐츠학과 박재연 교수가 미술 문화 확산과 지역 미술 진흥에 기여한 공로를 인정받아 문화체육관광부장관 표창을 받았다. 박재연 교수는 꾸준히 공립 미술관과 관련한 학술·지원 활동을 해왔다. 또한, 사립박물관·미술관 평가인증 연구와 국고지원사업 현장평가위원 활동에 참여하며 이상적인 미술관 생태계 조성에 힘을 보태왔다. 특히 지난 2022년부터 2년간 국립현대미술관 미술은행 운영위원 활동을 통해 작품 심사 기준과 운영 계획 수립 등 미술은행 운영에 필요한 주요 사항의 심의·의결에 참여, 우수한 작품 수집과 미술은행 운영 방향 설정 등을 위해 노력해왔다. ‘국립 프랑스 조형예술센터 운영 법제의 역사적 흐름에 관한 연구’를 수행, <박물관학보>에 학술논문도 발표했다. 박 교수는 마트 미술관, 관람객 서비스, 디지털 수장고 등 미술관 고도화와 관련된 다양한 연구 결과를 학회와 전문가 간담회, 미술관 대회, 주제 포럼 등을 통해 공유하려는 노력도 펼쳐왔다. 지난 2020년 2학기부터 아주대 강단에 서 온 박재연 교수는 ▲서양미술사 ▲박물관학 ▲전시학 등을 연구하고 있다. 박 교수는 지난 해에도 미술 분야 업무 유공자로 선정되어, 문화체육관광부장관 표창을 받은 바 있다.