College Of Engineering
서울공대 이야기

세부 전공 및 연구영역 소개

2004.06.16 07:22

lee496 조회 수:4667

 

세부 전공 및 영역


고분자: 석유화학 산업에서 생산되는 합성 고분자는 일상용품의 구조 재료로부터 최첨단 전자 제품의 핵심 부품으로까지 이용되는 20세기 산업화 과정에서 발명된 현대 생활에서는 없어서는 안 될 중요한 재료이다. 정보․전자 및 정보통신산업의 3대 핵심 부품이라고 일컫는 반도체, 평판 디스플레이, 전지에 있어서 고분자는 구조 재료는 물론 그 기능 재료로 널리 이용되고 있다. 전자․정보 고분자 재료로는 액정 디스플레이에 이용되는 배향막(alignment film)재료, 편광판(polarizer) 재료, 전지에 이용되는 고분자 전해질, 연료전지에 쓰이는 고분자막 등이 있으며, 고분자 나노복합체의 구조 조절 및 응용 분야는 유기-무기 나노복합체, 고분자-세라믹 나노복합체, 고분자 개질 다공세라믹 복합체 등을 이용한 다양한 연구 분야가 있다.


생명공학: 인간 게놈 프로젝트에 의해 인간의 특성을 결정하는 DNA 염기서열이 밝혀짐에 따라, 인간 특성의 비밀이 신의 영역에서 인간에게로 넘어오게 되었다. 이제는 각 유전자의 기능을 밝히기 위한 노력과, 그 결과로 얻어지는 방대한 양의 정보를 처리하기 위한 생물정보공학이 생물산업의 핵심으로 떠오르게 되었다. 인간의 건강한 삶은 바이오칩(DNA칩, 단백질칩, 세포칩, 신경칩 등)으로부터 얻어지는 방대한 정보에 의한 의약품 개발을 통해 이룩될 것이다. 이와 더불어 의약품 생산을 위한 환경친화적 생물공정개발과 인공장기의 개발은 건강한 인류 미래를 위해 필수적인 과제이다. 응용화학부에서는 공과대학에서는 유일하게 생명공학기술의 응용 및 산업화에 관한 교육과 연구를 담당하고 있다.


시뮬레이션: 안나 쿠르니코바의 최첨단 테니스 라켓을 만드는 케블러 수지는 몇 년 전만 하여도 우주선에나 사용되던 첨단 소재였지만 이제는 우리 생활 속에 있으며, 또한 DNA서열을 밝혀냄으로써 혁명적인 기술혁신을 통한 새로운 생명공학의 신시대가 우리 곁에 바짝 다가와 있다. 이러한 첨단 소재의 개발도, 인체 DNA의 활용도, 이제는 컴퓨터를 이용한 화학공정의 시뮬레이션이 없으면 불가능하다. 컴퓨터 시뮬레이션의 세계, 보이지 않는 세계에 대한 무한한 도전이 우리를 기다리고 있다.


시스템/안전: 화학 플랜트는 실생활의 거의 모든 물질을 만들어 내는 복잡하고 다양한 단위 장치와 공정으로 이루어진 대형 공정으로서 그 특유의 반응 등으로 인하여 복잡한 움직임을 나타낸다. 따라서 수많은 제어장치가 필요하며 특히 안전 및 환경에 대한 고려와, 에너지와 물질의 절약 필요성에 따라 더욱 복잡하고 자동화된 컴퓨터에 의한 제어시스템이 도입되고 있다. 또한 화학 프로세스의 안전한 작업을 위하여 자동조업중지 시스템 등이 개발되어 사용되고 있으며 화학 프로세스에 이상이 생겼을 경우 조업자에게 어디서 어떤 이상이 발생하였는지를 알려주는 자동화된 이상진단 시스템도 개발되고 있다. 이전에 사람이 직접 했던 것을 이제는 컴퓨터가 대체하고 있는 것이다. 또한 심각해져 가는 환경문제를 해결하고 본질적으로 안전한 프로세스를 구현할 수 있는 연구가 앞으로도 더욱 필요할 것이다.


에너지/촉매: 21세기 화학 분야의 화두는 “환경”과 “에너지”라 하겠다. 즉, 미래의 화학분야는 머지않아 다가올 범지구적인 환경위기와 에너지위기를 극복하는데 필요한 대안의 제시가 가장 절실한 당면 과제라 할 수 있다. 이런 차원에서 촉매를 이용한 연구는 환경과 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 촉매를 이용한 대표적인 환경 관련 연구로는 광촉매 반응을 이용한 수처리공정 개발을 들 수 있다. 20세기 후반부터 휴대용 전자기기의 소형화, 경량화가 가속되고 수요가 증가하면서 휴대용 전원인 전지도 기존의 Ni-Cd 전지를 대체할 고성능, 초경량, 고에너지 밀도를 가진 차세대 휴대 전원에 대한 필요성이 대두되고 있다. 리튬 2차 전지는 에너지밀도 등 여러 가지 특성이 기존의 2차 전지에 비해 우수하므로 미래형 휴대 전원으로서 크게 각광받을 것으로 기대된다. 리튬 2차 전지에 대한 연구는 1990년에 Sony Energytec에서 카본을 음극재료로 하고 LiCoO2를 양극재료로 이용한 리튬이온 전지를 상용화한 이후로 이에 대한 연구가 활발해지고 있다.


정보전자재료: 3D 게임을 즐기기 위해서는 엄청난 용량의 멀티미디어 데이터를 제한된 시간 내에 처리할 수 있도록 빠른 중앙처리장치(CPU)와 대용량의 메모리가 필수적이다. 그러나 이같은 기술도 공업화학 및 화학공학의 지식을 토대로 하지 않으면 발전이 불가능하다. 빠른 속도와 고용량 반도체 소자들의 출현은 새로운 전자재료의 개발과 반도체 제조 공정의 기술 향상으로 이루어 졌으며, 더구나 이 소자들은 저전압에서 작동하기 때문에 배터리의 이용시간을 획기적으로 늘이게 되었다. 이미, IBM에서는 저유전물질(Low-κDielectric)과 구리배선(Copper Interconnection)을 이용하여 성능이 33%나 향상된 새로운 반도체칩을 내놓았다. 이러한 속도와 용량의 향상으로 휴대전화와 같은 전자기기들의 부피를 획기적으로 줄일 수 있으며, 미래에는 슈퍼컴퓨터를 지금의 노트북처럼 들고 다닐 수 있게 될 것이다. 이밖에, 우리나라 기업들이 나란히 1,2위를 차지하고 있는 액정박막표시장치(TFT-LCD :Thin Film Transistor -Liquid Crystal Display)산업 또한 반도체산업의 일부이다.


환경공학: 산업화와 도시화를 가능하게 한 현대 기술문명은 인류의 삶에 물질적인 풍요로움과 편리함을 가져다 주었다. 그러나 전대미문의 자연생태계 파괴와 삶의 질의 저하라는 커다란 환경문제도 또한 가져다 주었다. 물고기가 살지 않는 하천, 새들이 울지 않는 숲, 아무데나 나뒹구는 쓰레기, 매연으로 뒤범벅이 된 공기, 생태계와 삶의 터전이 뿌리채 뽑혀지는 현대 산업사회 속에서 공학은 과연 무엇을 하여야 하는가? 응용화학부내의 환경공학은 이러한 물음에 답하려는 기술공학적 노력의 하나이다. 중요 연구관심사는 멤브레인과 고도산화공정을 이용한 먹는 물의 정화 또는 청정 공업용수의 처리, 새로운 흡착담체의 개발을 통한 산업폐기물의 처리와 재이용, 공해가 없는 청정생산기술 공정의 개발, 태양에네지를 이용한 오염물질의 처리 등이다.


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