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변정훈 기계공학부 교수 개발 기술, ㈜굿에어와 기술이전 계약 최근 대기오염, 미세먼지 이슈 등으로 시장성 기대 기술이전료 ‘3억+매출액 2%’ [2018-12-19] <왼쪽에서 네 번째부터 영남대 변정훈 기계공학부 교수, 박용완 산학협력단장, 서길수 총장, (주)굿에어 주상규 대표> 영남대학교(총장 서길수)가 보유한 우수 기술을 기업으로 이전해 사업화 한다. 영남대는 18일 오후 2시 (주)굿에어(대표 주상규)와 기술이전 계약을 체결했다. 이번에 이전하는 기술은 영남대 변정훈 기계공학부 교수가 개발한 ‘부유미생물의 고속 농도측정을 위한 측정키트’와 ‘다기능성 여재(여과할 때 고체를 분리하는 데 쓰는 다공질의 재료) 및 제조 방법’이다. 이번에 사업화하는 기술은 대기환경 측정 및 실내 공기청정 분야다. 최근 대기오염과 미세먼지 등이 크게 이슈가 되면서 시장 가치가 상당히 높을 것으로 기대된다. ‘부유미생물의 고속 농도측정을 위한 측정키트’는 대기환경 측정 및 모니터링 시스템으로 활용된다. 올해 전 세계적으로 대기환경 모니터링 시장은 56억 달러에 이른다. 국내 대기 환경 분석 및 자료수집 및 평가 서비스업은 2013년 3,465억 원에서 연평균 58.2%의 가파른 성장률을 보이며 올해는 3조원이 넘을 것으로 추정된다. 전 세계적으로 대기오염물질 배출규제가 강화되는 등 대기환경 측정과 모니터링 시스템 기술 시장은 급격한 성장이 예상돼 영남대가 ㈜굿에어로 이전한 기술이 더욱 주목된다. 이 기술은 실내공기질 분석기관이나 연구소를 비롯해 실시간 공기질 관리가 필요한 다중시설, 식품 제조 공정에서의 부유미생물 모니터링이 필요한 식품사업자나 병원, 클린룸 등에서 활용 가능하다. ‘다기능성 여재 및 제조방법’은 공기청정 기술이다. 최근 극심한 미세먼지로 인해 공기청정기 수요가 폭발적으로 증가 추세에 있으며, 4계절 내내 발생하는 미세먼지로 공기청정기 시장이 급속히 커지고 있다. 올해 국내 공기청정기 판매량이 200만대를 넘어설 것으로 예상되는 등 해가 갈수록 시장규모가 폭발적으로 늘어나고 있다. 이 기술은 가정용 및 차량용 공기청정기 등에 활용 가능하며, 영남대와 ㈜굿에어는 우선적으로 차량용 공기청정기 시장을 목표로 상용화 할 예정이다. 영남대는 이번 기술 이전에 따라 정액기술료 3억 원을 받았으며, 향후 관련 기술로 발생하는 매출액의 2%를 7년간 받기로 했다. 서길수 영남대 총장은 “영남대가 보유한 기술과 연구력이 기업으로부터 러브콜이 잇따르고 있다.”고 반기면서 “지속적인 산학협력을 통해 대학과 기업은 물론, 지역 사회가 상생할 수 있는 신성장 동력을 만드는데 영남대가 앞장서겠다.”고 말했다. 박용완 영남대 산학협력단장은 “대학 기술의 상용화 가능성을 높이기 위하여 상용화 연구과제의 연계가 필요하다.”고 강조하며 “우수한 대학기술이 시장에서 빛이 날 수 있도록 최선을 다하겠다.”고 말했다. 이번에 이전한 기술은 연구개발특구진흥재단 대구연구개발특구의 사업과 연계해 사업성을 검증했으며, 과학기술정보통신부(과학기술일자리진흥원)의 기술가치평가를 통한 기술의 현재 가치를 도출하고 기술이전 협상을 진행하였으며, 기술료와 기업 운영초기 자금의 지원을 위하여 대구기술융합센터(센터장 이재근)의 IP인수보증(기술금융) 프로그램을 연계했다. ㈜굿에어는 영남대학교 창업보육센터에 입주해 영남대학교의 창업기업 보육 프로그램을 통한 초기 성장지원과 연구자 인접 기술지원이 추진되며, 교육부(한국연구재단) 대학 창의적 자산 실용화지원사업(BRIDGE+)의 대학간융복합실용화과제(중앙대 주관)와 연계하여 실용화 자금을 지원받고 기술상용화를 추진하고 있다.
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‘기계공학-약학’ 공동연구로 융합 연구 결실 에어로졸 연속공정으로 암 치료에 최적화된 흑린 제조 기술 개발 국제 저명 학술지 ‘ACS Nano’ 최신호 게재 [2018-11-2] <학문간(기계공학-약학) 융합 연구를 통해 암 치료에 적용 가능한 기반 기술을 개발한 영남대 연구팀> (왼쪽부터 영남대 약학부 김종오 교수, 기계공학부 변정훈 교수, 약학부 용철순 교수) 영남대학교(총장 서길수)가 기계공학과 약학 분야 융합 연구를 통해 암 치료에 적용 가능한 기반 기술을 개발했다. 이번 연구는 영남대 기계공학부 변정훈(39) 교수와 약학부 김종오(43), 용철순(62) 교수의 공동 연구를 통해 진행됐다. 연구팀은 지난해 학문간 융합 연구를 통해 약물 제조 신기술을 개발해 학계로부터 크게 주목받은 바 있다. 이번에 게재된 논문은 그 후속 연구 성과다. 영남대 연구팀은 이번에 세계 최초로 에어로졸 연속공정(Aerosol Continuous Process, 기체 공정을 통한 흑린의 연속적 나노화)을 통해 흑린(Black Phosphorus) 나노화(Nanorization, 나노미터 크기로 미립화)를 구현했다. 암 치료에 최적화된 흑린 제조 기술 개발에 성공한 것이다. 변정훈 교수는 “이번 연구에서 기존의 복잡하고, 유해한 나노화 공정을 대체함과 동시에 균일한 형태로 연속제조가 가능한 플랫폼을 제안했다.”면서 “나노화된 흑린을 화학-온열면역치료용 나노물질의 기반소재로 적용해 직장암 치료의 효율성을 높일 수 있다.”고 연구 성과를 밝혔다. 최근 20년간 다중적 암치료(화학, 면역 등의 기능이 동시에 적용된 복합적 치료 기법)를 위한 자극반응형(Stimuli-Responsive) 생기능성 나노물질의 연구개발이 활발히 이루어져 왔다. 하지만 이러한 나노물질은 체외 배출 및 분해, 부작용, 독성 등의 문제점을 갖고 있다. 흑린은 체내 생분해가 가능하고, 독성이 낮아 다중적 암치료를 위한 기반물질로 주목받고 있다. 김종오 교수는 “이번 연구를 통해 개발한 기술이 인체의 구성요소 중 하나인 ‘인’을 기반으로, 안전하고 효과적인 암치료용 나노물질을 제조할 수 있는 플랫폼으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”면서 “인체 친화적인 암치료 물질을 설계하고 적용할 수 있는 ‘에어로졸 기반의 가변형 나노의약 제조’에 대한 후속 연구를 진행해 나노의약의 실용화에 기여하고 싶다.”고 말했다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업과 선도연구센터(MRC) 지원으로 이뤄졌으며, ‘플러그-앤-플레이 에어로졸 나노화 기법으로 제조된 흑린을 이용한 직장암의 다중적 치료 적용(Plug-and-Play Nanorization of Coarse Black Phosphorus for Targeted Chemo-photoimmunotherapy of Colorectal Cancer)’이라는 제목의 논문으로 미국화학회가 발행하는 세계적인 학술지 ‘ACS Nano’(영향력지수(IF) 13.709) 최신호에 게재됐다.
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[전자신문] 정재훈 기자 미래 로봇산업 이끌어갈 대한민국 젊은 로봇과학자 연구 성과 세계적으로 인정받아 … 세계 최고 권위 학술지 ‘편집자’ 위촉 “사람이 하기 힘든 일 대신하는 로봇에 관심 … 삶의 질 향상에 도움될 것” [2017-10-23] “사람들이 힘들어 하거나 하고 싶지 않은 일들을 로봇이 대신해 준다면 어떨까요? 일의 효율성이 높아지는 것은 물론, 삶의 질이 지금보다 훨씬 좋아 질 겁니다. 제가 다루는 것은 기계지만, 근본적으로는 사람을 향하고 있는 것이죠.” 서태원(36) 영남대 기계공학부 교수는 미래 로봇산업을 이끌어갈 대한민국의 젊은 로봇과학자다. 주요 연구 분야는 로봇 메카니즘 설계와 로봇 거동의 이론해석이다. 서 교수는 “메카니즘 설계에서는 양팔로 수중 작업을 할 수 있는 소형 수중 로봇, 벽에 붙어 이동할 수 있는 벽면 등반 로봇, 수면과 지면을 동시에 보행할 수 있는 6족 보행 로봇, 자연 모사를 바탕으로 한 바퀴벌레 로봇 및 장대높이뛰기 로봇 등 재미있는 연구 분야가 많다. 또한 기구학 이론을 바탕으로 기하학적인 로봇 거동을 해석해 강성, 정밀도, 에너지효율 등을 높이는 연구를 하고 있다.”고 말했다. 서 교수는 만 36세로 아직 젊지만 연구 성과는 상당하다. 지금까지 SCI급 저널 52편을 포함해 관련분야에서 총 220여 편의 논문을 발표했다. 이밖에도 국내외 학술대회에서 120여 차례 연구결과를 발표하고, 15건의 특허를 출원 및 등록하는 등 왕성한 연구 활동을 펼치고 있다. 서 교수는 로봇 분야에서 이미 세계적으로 연구력을 인정받고 있다. 2014년 벽면등반로봇에 대한 성과를 인정받아 국제전기전자공학회(IEEE)와 미국기계학회(ASME)가 수여하는 ‘최우수논문상(Best Paper Award)’을 수상했다. IEEE와 ASME가 발간하는 기계·전기전자·생산제조 분야 세계 최고 권위지인 <트랜잭션스 온 메카트로닉스>(Transactions on Mechatronics)에 게재된 논문 가운데 연구 성과가 가장 뛰어난 논문 1편을 선정해 주는 상이다. 최근 서 교수는 ‘IEEE·ASME 트랜잭션스 온 메카트로닉스’의 편집자(Technical Editor)로 위촉되기도 했다. 서 교수가 연구하는 로봇 분야는 산업계에서 활용가치가 상당히 높다. 실제 서 교수는 여러 기업과 산·학 협력을 통해 산업계 적용 방안을 연구 중이다. 서 교수는 “벽면 등반 로봇 같은 경우, 가정용 및 고층 빌딩용 청소로봇 개발을 위해 관련 기업에 자문활동도 하고, 공동 연구도 진행 중이다. 고층 건물이 늘어나고 해당 건물에서 작업을 하는 사람들의 위험성을 고려했을 때 로봇에 대한 수요는 점차 커질 것”이라고 기대했다. 이밖에도 서 교수는 산업통상자원부 지원으로 중소기업의 ‘생산 공정 자동화’와 관련한 자문을 맡고 있으며, 한국연구재단의 중견연구자 지원사업에 선정돼 ‘소형 수중 로봇’ 연구를 서울대 견실설계연구실과 공동으로 수행하고 있다. 서 교수는 “제가 하고 있는 연구의 공통점은 사람이 하기 어려운 일을 대신 해줄 수 있는 로봇을 만드는 것이다. 원자력 사고 지역 탐사, 고층 빌딩 청소, 연안 수중 작업 등 사람이 직접 하기에는 위험 부담이 큰일을 가까운 미래에 로봇이 대체 할 수 있다.”면서 “험지 극복형 로봇 외에도 최근 스마트팩토리와 같은 무인 제조 공정 개발에도 관심이 많다. 관련 분야 연구자와의 공동 연구는 물론, 산학 협력을 통해 사람에게 도움이 되는 로봇 실용화 연구에 매진 할 것”이라고 연구계획을 밝혔다. 한편, 서 교수는 서울대 기계항공공학부에서 학사·석사·박사 학위를 취득하고 2009년부터 2010년 8월까지 카네기멜론대(Carnegie Mellon University)에서 연구원으로 근무 후, 2010년 9월부터 영남대 교수로 재직 중이다. 2015년부터 2016년까지 캘리포니아 버클리 대학(University of California at Berkeley)에서 교환 교수로 활동했다.
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기계공학부 동아리 ‘YUSAE’, 군산 대회 등 대규모 대회 ‘연이어 종합우승’ 2000년부터 美·英·日 등 국내외 자작자동차대회 꾸준히 참가하며 기량 쌓아 4차 산업혁명 시대 맞아 기계IT대학 설립 · 자동차기계공학과 신설 [2017-8-22] <‘2017 KSAE 대학생 자작자동차대회’에서 우승을 차지한 영남대 자작자동차 동아리 'YUSAE'> 영남대 기계공학부와 자동차기계공학과의 자작자동차 동아리인 ‘유새(YUSAE)’팀이 올해 열린 대규모 대학생 자작자동차 대회를 잇달아 휩쓸며 무섭게 질주하고 있다. 최근 새만금군산자동차경주장에서 막을 내린 ‘2017 KSAE 대학생 자작자동차대회’에서 영남대 유새팀이 그랑프리를 차지한 것. 유새팀은 총 103개 팀이 참가한 바하(BAJA) 부문에서 1위에 올라 산업통상자원부 장관상과 상금 500만원 및 우승기를 수여받았다. 유새팀은 자동차검사, 오토크로스, 내구 등 다양한 평가 항목에서 우수한 평가를 받았다. 특히 내구 결선경기에서 35랩 중 마지막 랩에서 한밭대학교 차량을 100미터 앞두고 추월해 결승점을 통과한 것이 이번 대회 하이라이트였다. 유새팀은 지난달 영남대에서 열린 ‘2017 PRIME 국제 대학생 자작자동차 대회’에서도 독보적인 기량을 선보이며 정상에 올라 이 대회 2년 연속 종합우승을 차지했다. 국내에서 열리는 대규모 대학생 자작자동차대회에서 한 해에 한 대학에서 설계·제작한 자동차가 두 대회를 동시에 우승한 경우는 처음이다. <‘2017 KSAE 대학생 자작자동차대회’에서 내구 레이스를 펼치고 있는 'YUSAE'> 이번 대회에 참가한 유새팀의 차준호(25, 기계공학부 4학년) 씨는 “자동차 설계 단계에서부터 팀원들이 서스펜션, 엔진, 프레임 등 각 파트별로 의견을 공유하고 협업하며 보다 완벽한 설계에 초점을 맞췄다. 제작 단계에서 설계와의 오차 범위를 최대한 줄여가며 자동차를 제작 한 것이 좋은 성과로 이어진 것 같다”고 우승 소감을 밝혔다. 2000년 국내에서는 최초로 미국 바하대회에 참가한 유새팀은 미국 바하 14회를 비롯해 영국, 일본, 호주의 포뮬러(Formula)대회, 말레이시아의 ‘쉘(Shell) 저연비대회’ 등에 참가하는 등 각종 국내외 자작자동차대회에서 역량을 키워왔다. 유새팀은 ‘국제대학생자작자동차대회’(Baja SAE KOREA)에서 최근 4년간 종합우승 3회, 준우승 1회를 차지했으며, ‘2016 한국자동차공학회(KSAE) 포물러 대회’에서도 금상을 수상하는 등 대학생 자작자동차대회 최강자로서의 입지를 단단히 구축하고 있다. <‘2017 Baja SAE KOREA’에서 종합우승을 차지한 'YUSAE'> 이 같은 성과는 하루아침에 이루어진 것이 아니다. 교수와 학생들의 끊임없는 노력이 결실로 이어지고 있는 것이다. 영남대는 1996년 국내 최초로 대학생자작자동차대회를 개최했다. 교수들은 직접 발로 뛰어다니며 국제대회를 유치하고, 자동차 관련 기업의 후원을 이끌어 오는 등 22년째 국제 대학생 자작자동차 대회를 성공적으로 개최해 오고 있다. 학생들은 1992년부터 자작자동차 동아리를 운영하며 정규 과정에서 배운 이론을 토대로 실제 자동차를 제작해보며 실무역량을 키우고 있다. 자동차기계공학 분야에서 영남대 교수와 학생들이 가진 잠재력은 영남대가 추진하고 있는 교육부 ‘산업연계 교육활성화 선도대학사업(프라임사업)’과 연계해 더욱 시너지가 날 것으로 기대된다. 영남대는 기존 공과대학 내 전기, 전자, 컴퓨터, 정보통신, 기계 전공을 분리해 ‘기계IT대학’을 설립하고, 해당 대학 내에 ‘자동차기계공학과’를 신설해 올해 처음으로 신입생이 입학했다. 이에 따라 미래 산업부가가치를 창출할 유망산업으로 부각되고 있는 자율주행자동차, 전기자동차 같은 미래형 자동차 산업 발전과 인재 양성을 선도할 것으로 기대된다. <영남대서 개최된 ‘2017 국제대학생자작자동차대회(Baja SAE KOREA)’ 카퍼레이드 모습> 영남대 자동차기계공학과 황평 학과장은 “단순히 학과만 신설했다고 해서 경쟁력이 생기는 것이 아니다. 22년간 국제 자작자동차 대회를 개최하고 관련 동아리를 장기간 집중 육성해 학생들이 능동적으로 학습할 수 있는 체계를 만든 것은 그동안 영남대가 쌓아 온 노하우다. 그 어느 대학도 단기간에 따라오기 어려울 것”이라면서 “지난해부터 교육부 ‘프라임사업’과 연계해 학과를 운영함으로써 지역 산업계와의 산학협력 활성화도 더욱 기대된다.”고 말했다.
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변정훈(기계공학)-김종오·용철순(약학) 교수, 학문간 융합 연구 결실 다기능성 나노약물 제조에 적용 가능한 新기술 ‘에어로졸 연속 공정’ 최초 개발 네이처 자매지 ‘엔피지 아시아 머티리얼즈’ 최신호 게재 [2017-8-17] <학문간(기계공학-약학) 융합 연구를 통해 약물 제조 신기술을 개발한 영남대 연구팀> (왼쪽부터 약학부 김종오 교수, 기계공학부 변정훈 교수, 약학부 용철순 교수, 아래-에어로졸 연속공정 장치) 영남대가 학문간(기계공학-약학) 융합 연구를 통해 약물 제조 신기술을 개발해 학계로부터 주목받고 있다. 영남대 기계공학부 변정훈(38) 교수와 약학부 김종오(42), 용철순(61) 교수가 공동 연구를 진행해 나노약물을 온디맨드 방식(On-Demand, 이용자의 요구에 따라 필요한 물질을 제조하는 방식)으로 제조하기 위한 에어로졸(Aerosol, 대기 중에 부유하는 고체 또는 액체 상태의 작은 입자) 연속공정을 최초로 개발했다. 영남대 연구팀은 이번에 개발한 에어로졸 연속공정을 효과적인 암 치료를 위한 근적외선 유도 온열화학요법에 필요한 나노약물(하이브리드 나노 산화그래핀) 제조에 활용한 연구결과를 발표했다. 연구팀은 “이번에 개발한 기술은 다양한 다기능성 나노약물 제조에 광범위하게 적용 가능한 새로운 플랫폼 기술”이라며 “복잡한 기존 액상화학공정의 대안으로 활용 가능해 제약 산업계에서 새로운 공정기술, 더 나아가 온디맨드 방식을 기반으로 한 맞춤형 치료에 적용할 수 있다”고 말했다. 이번 연구결과는 ‘온디맨드 방식으로 자기조립된 하이브리드 나노 그래핀산화물의 근적외선 유도 온열화학요법 적용(Easy on-demand self-assembly of lateral nanodimensional hybrid graphene oxide flakes for near-infrared-induced chemothermal therapy)’이라는 논문으로 세계적인 학술지 네이처의 자매지인 <엔피지 아시아 머티리얼즈>(NPG Asia Materials, 영향력지수(IF) 9.157) 최신호(2017년 8월 4일)에 게재됐다. 변정훈 교수는 “기계공학과 약학 분야의 공동 연구로 산업계의 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 기반 기술을 개발한 것이 이번 연구의 성과”라며 “현재 에어로졸의 다양한 생의학적 응용을 통한 가치 창출과 연구영역 토대 마련을 위해 약학 분야 연구팀과 집중적인 협력연구를 수행하고 있다. 국내 공동연구는 물론, 미국, 독일 등과 국제 공동연구도 진행하고 있다”고 밝혔다.
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탄소나노소재와 유기물질 활용해 ‘고성능 유연·투명 패치형 광센서’ 개발 세계적 나노소재 분야 학술지 ‘스몰’ 최신호 표지 논문 게재 인체 부착 가능한 ‘건강·미용 분야 첨단 전자기기’ 활용 기대 [2017-8-7] 영남대 최정욱(33, 위 사진) 기계공학부 교수가 고성능의 패치형 광센서를 개발해 학계로부터 주목받고 있다. 광센서는 빛을 전기 신호로 변환하는 소자이며 빛의 파장 및 강도와 같은 물리량의 측정뿐만 아니라 정보처리, 광통신, 의료 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 최근 유연 전자기기 개발과 더불어 유연한 광센서를 개발하고자 하는 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 센서를 구성하는 주요 요소인 전극이 금속 또는 산화인듐 화합물과 같은 불투명하거나 잘 부러지는 물질로 이루어져 있어 실제 유연 센서로 활용하기에는 한계가 있었다. 이번에 연구팀이 탄소나노소재와 빛에 민감하게 반응하는 유기 물질을 활용해 유연성, 신축성, 투명도가 뛰어난 패치형 광센서를 개발한 것. 연세대 김종백 교수팀과 공동연구로 수행한 이번 연구 결과는 나노소재 분야 세계적 학술지 <스몰>(Small, 영향력 지수(IF) 8.643) 최신호(2017년 7월 19일) 표지 논문으로 게재(아래 논문 표지 참조)됐다. 최 교수는 “현재 각광받고 있는 신소재인 ‘탄소나노소재’와 식물체의 광합성 작용을 담당하는 물질로서 빛에 반응해 전기 신호를 발생시키는 ‘포피린(Porphyrin)’의 융합구조를 만들어 투명하고 신축성 있는 고감도 광센서 개발에 활용한 첫 사례”라고 이번 연구 성과를 밝혔다. 연구팀은 반도체 성질을 지니는 탄소나노튜브(Carbon Nanotube) 채널에 그래핀(Graphene)을 전극으로 하는 투명하고 신축성 있는 광센서를 만들었다. 탄소나노튜브와 그래핀은 탄소만으로 이루어진 물질이다. 나노미터 단위의 매우 작은 크기에 뛰어난 강도는 물론, 우수한 물리·화학적 물성을 가지고 있어, 이를 이용한 고신축성 전자기기 개발 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 탄소나노소재는 매우 낮은 광 반응성으로 인해 광센서로 활용하기에는 어려움이 있었다. 최 교수는 “포피린을 탄소나노튜브 위에 기능화 처리해 탄소나노소재의 낮은 광 반응성을 극복했다. 이에 따라 탄소나노튜브의 전기적 특성이 변화하고, 빛의 세기를 감지할 수 있게 됐다. 이번에 개발한 센서는 모든 구성 요소가 투명하고 기계적 변형에 의한 특성 변화가 매우 작아 반복적인 구겨짐에도 성능 저하 없이 광 측정이 가능함을 확인했다.”고 말했다. 최 교수는 “다가올 미래에는 인체에 직접 부착해서 사용하는 패치 형태의 웨어러블 디바이스(Wearable Devices)의 개발이 활발해 질 것으로 전망된다. 이번에 개발한 광센서는 매우 얇고 투명하다. 기존 센서에 비해 무게와 부피가 크게 줄어들어 피부에 부착하는 것이 용이하다”면서 “건강, 미용 분야 등에서 첨단 전자기기로 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 탄소나노소재 기반의 실용적 소자 보급도 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 최 교수는 연세대에서 기계공학 박사 학위를 취득하고 미국 퍼듀대학교(Purdue University) 박사후과정을 거쳐 2016년부터 영남대 교수로 재직 중이다. 주요 연구 분야는 마이크로 기전 시스템(MEMS)이며, 나노소재를 활용한 초소형 에너지 변화소자 및 웨어러블 전자기기, 센서, 나노복합재료 등을 주로 연구하고 있다.
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