세종투데이 주요단신 주요단신 세종나눔봉사단 사진전 개최 세종나누리·전공연계봉사활동 사진 전시 및 물품 판매 2014-11-25 hit 2833 ▲ 세종나눔봉사단과 전공연계봉사활동의 사진이 광개토관 로비에 전시되어 있다.(사진/홍보실DB) 세종나눔봉사단이 11월 5일 광개토관 로비에서 세종나눔사진전을 개최했다. 세종나눔봉사단 서포터즈 세종나누리의 봉사활동 사진과 전공연계 봉사활동 사진을 함께 전시했다. 전공연계 봉사활동 사진전시에는 신소재공학과 마중물, 호텔관광외식경영학부 Be+ing, 환경에너지융합학과 Eco Tree, 신문방송학과 가라사대, 행정학과 누리봄 등 5개 팀이 참여했다. 한편 세종나누리는 전시회장에서 ‘친환경 비누 만들기 프로그램’과 ‘패션에 Green을 더하다(에코백 만들기)’ 프로그램의 결과물인 빨래비누와 에코백을 함께 판매하며 학생들의 기부 참여를 유도했다. 세종나눔봉사단은 이날 모은 기부금을 세이브 더 칠드런이 주관하는 ‘아프리카에 빨간염소 보내기’ 프로그램에 전액 전달할 예정이다. 학생들은 다양한 봉사활동 사진도 관람하고 기부에도 참여할 수 있어 상당히 의미있는 행사였다며 좋은 반응을 보였다. 취재 및 글 l 최규원 홍보기자(gw817@sju.ac.kr) 다음글 세종대 국제교육원 외국학생 수 지난 학기 대비 2배 증가 다양한 프로그램, 복지확충 등이 주요인 이전글 3기 세종나눔해외봉사단 모집 라오스에서 교사신축 및 교육봉사 실시 예정 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 세종대 미래교육원, 관현악 정기연주회 성료 2024-11-20 hit 79 ▲미래교육원 관현악 정기연주회 공연 현장 세종대 미래교육원 음악 전공이 지난 11월 12일 오후 7시, 로데아트센터 콘서트홀에서 관현악 정기연주회를 성공적으로 개최했다. 이번 공연은 음악 전공 학생들에게 무대 경험을 제공해 연주 실력을 향상시키고, 음악을 사랑하는 사람들에게 도전과 꿈의 기회를 전달하기 위해 기획됐다.  세종대 미래교육원 음악 전공은 매년 세종대의 후원으로 학생회관 대공연장에서 관현악, 피아노, 성악 전공별 정기연주회를 진행하고 있다. 이번 공연은 외부 공연장에서 진행돼 특별함을 더했다. 공연은 세종, 하나로 울리다라는 주제로 미래교육원 음악 전공 재학생과 졸업생, 그리고 교수진이 함께 풍성한 무대를 선보였다.  총 2부로 구성된 공연은 다채로운 관현악 앙상블 프로그램으로 관객들의 마음을 사로잡았다. 특히 A. Piazzolla의 "Ave Maria"와 "Libertango"가 전체 앙상블로 연주되며 공연의 대미를 장식했다. 미래교육원 관현악 전공 문록선 교수는 "많은 분들의 도움과 협조 덕분에 이번 연주회를 성황리에 마칠 수 있었다"며 "재학생뿐 아니라 졸업생과 교수님들도 함께해 어느 때보다 감동적이고 풍성했다"는 소감을 전했다.  취재/ 전하연 홍보기자(thehayeon0928@naver.com) 다음글 캠퍼스타운, 2024 글로벌 데모데이K 진행 이전글 [포토뉴스] 나노신소재공학과 학술제 NAVI에 가다 목록

세종투데이 주요단신 주요단신 [포토뉴스] 나노신소재공학과 학술제 NAVI에 가다 2024-11-20 hit 65 ▲포스터 전시회장 입구 ▲포스터를 살펴보고 있는 관람객 ▲서영수 교수 연구실의 포스터 ▲최영진 교수 연구실의 포스터 ▲개회사 중인 나노신소재공학과 김성규 교수 ▲발표 중인 한손에삼김 팀 ▲발표 중인 태양만세팀  ▲발표 중인 sofourmore 팀 ▲발표 중인 432 팀 나노신소재공학과는 지난 11월 7일 충무관에서 학술제 NAVI를 개최했다. 오전 10시부터 오후 6시까지 충무관 1층 로비에서 포스터 전시회를 진행했으며, 오후 6시 30분부터는 충무관 B107에서 본선 대회를 진행했다. 이번 학술제의 주제는 다기능성 신소재 설계와 응용이었으며, 학생들은 이 주제에 맞춰 연구하고 실제 응용한 결과를 발표했다. 상은 금상 1팀, 은상 1팀, 동상 1팀으로 총 3팀에게 수여됐으며, 금상은 한손의삼김 팀이 차지했다. 취재/ 전하연 홍보기자(thehayeon0928@naver.com) 다음글 세종대 미래교육원, 관현악 정기연주회 성료 이전글 교양영어실, 2024 교내 영어 말하기 시험 개최 목록

세종투데이 세종특강 세종특강 [창업과 기업가 정신1] 감성컴퍼니 정진수 대표, 강연 진행 2024-11-19 hit 43 SNS 마케팅 관련 교육 및 컨설팅 회사인 감성컴퍼니의 정진수 대표가 지난 13일 학생회관 대공연장에서 디지털 시대! 살아남기 위한 SNS 마케팅 성공전략이라는 주제로 강연을 진행했다. 온라인과 오프라인을 넘나드는 마케팅 전략과 꾸준한 기록의 가치를 강조한 그의 강연을 직접 들어봤다. ▲정진수 대표 온라인 브랜딩 정진수 대표는 오늘날 스마트폰이 우리의 일상 속에 깊이 자리 잡고 있음을 언급하며, 브랜드가 온라인을 통해 어떻게 구축되고 확산되는지 설명했다. 그는 SNS를 통한 브랜딩은 선택이 아니라 필수라고 말하며, SNS를 통해 브랜드의 강점을 알리고, 구체적인 스토리를 쌓아가는 것이 중요하다고 강조했다. 정 대표는 개인이 사회에서 관계를 유지하는 데 있어서도 이러한 온라인 브랜딩이 중요한 역할을 한다고 말하며, 대화의 코드를 만드는 법과 관계 형성의 중요성에 대해 말했다​. 마케팅의 중요성 정진수 대표는 본질과 마케팅 중에서 마케팅이 더 중요하다고 말했다. 그는 제품의 본질이 상향 평준화되고 있는 오늘날, 사람들의 관심을 끌고 제품을 성공시키기 위해서는 마케팅 전략이 필수적이라고 설명했다. 그는 “이제는 제품의 우수성만으로는 성공하기 어렵다”며, 본질이 기본으로 자리 잡고 있는 상황에서 창의적이고 전략적인 마케팅이 필요하다고 강조했다. 그는 제품 출시 전부터 SNS 등을 활용해 사람들과 소통하며 스토리텔링 하는 과정이 중요하다고 말하며, 이를 통해 브랜드에 대한 호기심을 불러일으키고 홍보 효과를 극대화할 수 있다고 덧붙였다​. ▲정진수 대표가 질의응답을 받고 있다. 기록과 작은 성취의 가치 마지막으로 정진수 대표는 오랜 기간 SNS를 통해 자신의 기록을 남기고 이를 통해 성장해 온 경험을 공유했다. 그는 매년 자신의 활동을 정리해 ‘연간 회고록’을 작성하고, 강의나 프로젝트마다 사진과 기록을 남기며 자신의 스토리를 관리한다고 전했다. 정 대표는 이러한 기록이 퍼스널 브랜딩에 있어서 큰 자산이 된다고 설명했다. 또한 작은 성취를 쌓아가는 것이 자신감을 만들어낸다고 말하며, 작은 성공 경험들의 중요성을 강조한 정 대표는 “감정은 사라지고 결과는 남는다. 힘들어도 포기하지 않았으면 좋겠다”고 말하며 강연을 마쳤다. 취재/ 유재혁 홍보기자(db1345@naver.com) 다음글 [창업과 기업가 정신1] 프립 임수열 대표, 강연 진행 이전글 이전글이 없습니다. 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 GWTC-2 데이터를 이용한 쌍 블랙홀의 기원 연구 2022-11-02 hit 1448 GWTC-2 데이터를 이용한 쌍 블랙홀의 기원 연구 물리천문학과 Maurice van Putten 2017년 노벨 물리학상을 받은 LIGO의 쌍 블랙홀 (BBH)의 병합 사건, GW150914의 검출은 중성자별-중성자별 또는 중성자별-블랙홀의 병합와 같은 사건들로 가득 찬 우주의 새로운 창을 열었다. LIGO-Virgo 중력파 공동연구팀은 2021년, 40개 이상의 쌍 블랙홀 병합 사건들을 포함하는 새로운 중력파 검출 카탈로그 GWTC-2를 발표 하였다. 이는 쌍 블랙홀의 질량들과 후기 우주의 적색편이 분포 간의 상대적으로 강한 연관성을 포함한 몇몇 새로운 통계적 특징들을 드러내었다 (그림1-2). 그림 1. GWTC-2의 쌍 블랙홀의 주성 (M_1)과 동반성(M_2)의 질량 분포 (파란색 점)와 불확실성 (회색 +)을 나타낸다. 선형 피팅 결과(빨간색 실선)은 0.63의 기울기와 0.93 ± 0.06의 상관계수를 보여준다. 이러한 쌍 블랙홀들은 무거운 별 탄생의 잔재로 여겨진다. 1955년, Edwin E. Salpeter는 단일 별의 초기질량 함수를 도입 하였으며, 이를 Salpeter 지수, α_S = 2.35를 가지는 멱 법칙으로 기술하였다. 이는 놀랍도록 견고한 관계로 입증되어, 현재까지도 별 형성을 이해하는 데에 중요한 역할을 해오고 있다. ANU의 박혜진 박사과정생과 세종대의 김신정 석사후연구원, 김신나 석사후연구원과 Maurice H.P.M. van Putten 교수는 The Astrophysical Journal (천체물리학 저널)에 게재되는 논문에서, 쌍 블랙홀들의 기원이 되는 쌍성들의 평균 질량 μ의 멱 법칙 지수 (α_B^) 가 각각 최대 상관 질량, 비 상관 질량의 한계인 α_S≲α_B^≲2α_S 를 만족해야 함을 보여준다. 이 논문에서 GWTC-2 데이터는 쌍 블랙홀 병합의 평균질량 분포의 가장자리 (μ ≳ 31태양질량)에서 α_B≃2α_S의 멱 법칙 지수를 보인다. 이는 즉, 쌍 블랙홀의 기원이 되는 기원 항성들의 질량이 비 상관임을 보여준다. 또한, 그림 1에 나타난 쌍 블랙홀 질량 간의 다소 밀접한 상관관계는, 관측된 쌍 블랙홀들을 생성하는 두 개의 초신성의 폭발이 시작되기 전에, (쌍성 시스템을 유지한 채로) 두 항성이 비슷한 질량을 가지도록 상당한 질량 전달이 이루어 지는 쌍성 진화론을 시사한다. ΛCDM 현대우주론에서, 쌍 블랙홀들의 기원이 되는 쌍성 질량의 멱 법칙 지수 (α_B)는 우주론적 적색편이가 증가할수록 커진다. 하지만 GWTC-2의 관측에서 도출된 α_B≃2α_S 를 고려했을 때, 지수 α_B^ 는 α_B 보다 클 수 없다. 쌍 블랙홀들의 병합시간은 따라서 허블 타임 (139억년)보다 상대적으로 짧을 것이다. 즉, 기원이 되는 쌍성이 탄생했을 때의 적색편이 분포는 관측된 쌍 블랙홀들의 적색편이 분포 (그림 2)와 상대적으로 가까울 것이다. 특히, 이것은 쌍 블랙홀들의 기원이 되는 쌍성이 항성 종족 III 초기 우주 시대보다는 우주적으로 별 형성률이 절정이었던 시기 이후  (적색편이 z < 2), 즉, 상대적으로 최근인 후기 우주(최근 우주)에 태어났음을 시사한다. 그림 2. 적색편이 z와 쌍 블랙홀의 평균 질량 μ 분포 (초록색 동그라미). 질량분포의 꼬리 부분은 채워진 동그라미로 표시되어 있다. 꼬리 부분에서의 쌍 블랙홀의 평균 질량 (41.9태양질량)과 적색편이의 평균값 (0.51)을 1 평균 편차 (타원)과 함께 + 표시로 나타내었다.  2023년 3월에 계획된 LIGO-Virgo-KAGRA의 O4-5 관측은 더 확장된 쌍 블랙홀 병합의 관측 데이터를 제공함으로써 우리의 결론을 확고히 할 수 있을 것이다. 이러한 앞으로의 관측은 쌍 중성자별 병합과 그들의 병합 후 진화, 그리고 나아가 긴 감마선 폭발(long GRB)과 관련된 강력한 중심붕괴(core-collapse) 초신성 폭발을 포함한 지역우주(즉 가까운 우주)의 관측 자료를 제공할 것이다. 추가 읽기 자료 GWTC-2 카탈로그: https://www.ligo.org/science/Publication-O3aCatalog/index.php  Hye-Jin Park, Shin-Jeong Kim, Shinna Kim & Maurice H.P.M. van Putten, 2022, ApJ, https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac9300, 938, 69 ON THE PROGENITORS OF BBHs IN GWTC-2 The seminal LIGO detection of the binary black hole (BBH) merger event GW150914 - awarded the Nobel Prize of Physics in 2017 - opened a new window to the Universe, rife with similar events including mergers of neutron stars with another neutron star or black hole.  The updated gravitational-wave detection catalogue GWTC-2 of 2021 released by the gravitational-wave collaboration LIGO-Virgo contains more than 40 BBH mergers events revealing some novel statistical properties such as a relatively tight correlation between their binary masses and a redshift distribution in the late-time Universe (Figs. 1-2).                                 Figure 1. Overview of primary (M1) and secondary (M2) masses of BBHs in GWTC- 2. Grey crosses indicate uncertainties. A linear fit shows a slope 0.67 with a correlation coefficient r = 0.93 ± 0.06. These BBHs are believed to be remnants of massive star-formation. In 1955, Edwin E. Salpeter introduced the Initial Mass Function (IMF) of single stars, described by a power law with Saltpeter index of α_S=2.35. This relation has proven to be remarkably robust and continues to be a central theme in understanding star formation.  In a paper to appear in The Astrophysical Journal, PhD candidate Hye-Jin Park of ANU, recent graduates Shin-Jeong Kim, Shinna Kim and Professor Maurice H.P.M. van Putten of Sejong University show that the power law index of the mean mass μ of binary stellar progenitors of BBHs satisfies α_S≲α_B^≲2α_S in the limit of maximally correlated, respectively, uncorrelated masses. GWTC-2 shows a power law index of α_B ≃2α_S in the tail of μ ≳ 31M☉ the BBH mergers, indicating uncorrelated progenitor stellar masses. The rather tight correlation of BBH masses shown in Fig. 1 suggests a binary stellar evolution with considerable mass-transfer to relatively similar masses, before the onset of two supernovae producing the observed BBHs (without disrupting the binaries). On a ΛCDM cosmology, the power law index α_B of the progenitor stellar binary systems increases with cosmological redshift. Yet, the observed relation α_B≃2α_S effectively prohibits α_B>α_B. The merger time of BBHs is hereby limited to time-scales relatively short compared to a Hubble time, i.e., the redshift distribution of their stellar progenitors is relatively close to that of the BBH mergers observed (Fig. 2). This puts BBH progenitors in late-time cosmology, at relatively recent times past the peak in the cosmic star-formation rate (i.e., z < 2), rather than the early epoch of Pop III stars.                              Figure 2. Redshifts (circles) versus mean mass μ of the BBH with elements in the tail highlighted (filled). Mean values   of mean mass and redshift in the tail (+) is indicated with 1σ uncertainty (ellipse).  Upcoming LIGO-Virgo-KAGRA observational runs O4-5 planned for March 2023 may solidify our conclusions with an enlarged data-base of BBH mergers. These upcoming observations may provide a survey of the Local Universe including double neutron star mergers and their post-merger evolution, perhaps including energetic core-collapse supernovae associated with long gamma-ray bursts. Additional Reading GWTC-2 catalog: https://www.ligo.org/science/Publication-O3aCatalog/index.php Hye-Jin Park, Shin-Jeong Kim, Shinna Kim & Maurice H.P.M. van Putten, 2022, ApJ, 938, 69, https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac9300  다음글 기후변화 대응 벼 품종 개발과 활용 이전글 Modified gravity is boosted by a deeper analysis of galactic rotation curves 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 Modified gravity is boosted by a deeper analysis of galactic rotation curves 2022-12-26 hit 2440 Modified gravity is boosted by a deeper analysis of galactic rotation curves: modified inertia may be out, and dark matter is questioned once again Department of Phsics & Astronomy, Sejong University Prof. Kyu-Hyun Chae One of the mysteries of the universe is that Einstein’s general relativity, which is a relativistic theory of Newton’s universal law of gravity, requires large amount of dark matter in individual galaxies and in the vast space of the universe. Dark matter inferred by general relativity has never been identified in non-gravitational experiments. This opens up the possibility that gravity’s law may be subtly different from general relativity while keeping all its experimental successes (known generally as modified gravity) or Newton’s inertia is modified. Such a paradigm known as modified Newtonian dynamics, or MOND for short, was proposed by Mordehai Milgrom in 1983. Galactic rotation curves measured by hydrogen gas orbiting in galactic disks provide powerful testbeds in testing and distinguishing theoretical possibilities. The currently popular cosmological model with cold dark matter and Einstein’s cosmological constant Λ (widely referred to as ΛCDM) predicts the properties of dark matter halos embedding galaxies of stars and gas, so that galactic rotation curves can be predicted by Newtonian dynamics or general relativity. The drastically different MOND paradigm (either modified gravity or modified inertia) proposes to explain galactic rotation curves with only the observed mass distribution of stars and gas.  In disk galaxies where orbits of stars and gas are collectively forming disk geometries, modified gravity and modified inertia predict subtly different rotation velocities in the inner rising part of the rotation curve. This is because in modified gravity theories rotation velocities in the inner disk are slightly suppressed because of gravity perpendicular to the disk plane. Such a suppression causes the rotation curve on an acceleration plane to deviate from the MOND curve. According to kinematics, a rotation velocity V in a circular orbit of radius R means an observed centripetal acceleration g_obs=V²/R while Newton’s theory also predicts an acceleration g_bar at that radius for the observed baryonic mass distribution of stars and gas. These two accelerations define the acceleration plane (Figure 1). Because this effect is tiny, it is not feasible to distinguish between modified gravity and modified inertia with any single galaxy based on current data. However, combined signals from many galaxies may distinguish the two and further provide a distinction between MOND and ΛCDM. Figure 1 The inner and outer rotation curves of 152 SPARC galaxies are separately placed on an acceleration plane. There is a tiny, but clear difference between the inner part and the outer part in remarkable agreement with the prediction of the AQUAL theory of modified gravity. Kyu-Hyun Chae, an astrophysicist and professor at Sejong University (Seoul, South Korea), has just done such a test using 152 high-quality galactic rotation curves selected from the Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves (SPARC) database. The results recently published in the Astrophysical Journal show that rotation velocities of the inner disks do not statistically fall on the curve on the acceleration plane followed by rotation velocities of the outer disks. The significance is more than 5-sigma, the usually accepted rule for a discovery. Rather, the rotation velocities of the inner disks of SPARC galaxies fall right on the somewhat deviated curve numerically predicted by the AQUAL Lagrangian theory of modified gravity proposed by physicists Jacob Bekenstein and Mordehai Milgrom. It was not difficult for Chae to recognize the difference between the inner and outer rotation curves on the acceleration plane and a detailed statistical analysis indeed confirmed it. Chae recalls “When Milgrom and I obtained numerical solutions of AQUAL earlier this year, I became very curious about the robust prediction of the theory on the tiny difference between the inner and outer rotation curves on the acceleration plane. So, I immediately examined the SPARC data and got excited by the fact that the tiny difference was there.” However, it took some time for Chae to do a rigorous statistical analysis and investigate any possible hidden errors. He adds, “It is clear that the SPARC data prefer modified gravity over modified inertia. Of course, this conclusion needs to be confirmed by much larger and higher-quality data in the future. However, the power of the current SPARC data is still very impressive.”  Chae further asked the question of whether dark matter halos predicted by current state-of-the-art hydrodynamics simulations of galaxy formation can be as good as AQUAL, or perhaps even better, in predicting the inner and outer rotation curves. He comments on the results of the investigation, “It is interesting that dark matter halos also predict some difference between the inner and outer rotation curves on the acceleration plane, mimicking AQUAL to some extent. However, dark matter halo results deviate from the SPARC data on the acceleration plane requiring some unnatural fine tuning. What is truly surprising is that AQUAL naturally predicts both the inner and the outer rotation curves without any fine tuning.”   What’s next in testing theories with galactic rotation curves? For a more definite test than the published results, a new database is needed. Chae is currently engaged in an international collaboration including Dr. Federico Lelli of Arcetri Astrophysical Observatory - INAF (Florence, Italy) to undertake a SPARC II project funded by National Research Foundation of Korea. Chae says “The coming years will be an exciting time in search of solutions to the dark matter problem.” References: 1. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac93fc “Distinguishing Dark Matter, Modified Gravity, and Modified Inertia with the Inner and Outer Parts of Galactic Rotation Curves” 2. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac5405 “Numerical Solutions of the External Field Effect on the Radial Acceleration in Disk Galaxies” 3. https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.106.103025 “Testing modified gravity theories with numerical solutions of the external field effect in rotationally supported galaxies” 다음글 GWTC-2 데이터를 이용한 쌍 블랙홀의 기원 연구 이전글 기뢰 매몰률 예측에 대한 기술동향 및 발전방향 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 Low-acceleration catastrophe of gravity from Gaia observations of wide binary stars: dawn of a new scientific revolution 2023-07-24 hit 1840 Low-acceleration catastrophe of gravity from Gaia observations of wide binary stars: dawn of a new scientific revolution Department of Phsics & Astronomy, Sejong University Prof. Kyu-Hyun Chae A new study reports conclusive evidence for the breakdown of standard gravity in the low acceleration limit from a verifiable analysis of the orbital motions of long-period, widely separated, binary stars, usually referred to as wide binaries in astronomy and astrophysics. The study carried out by Kyu-Hyun Chae, professor of physics and astronomy at Sejong University in Seoul, used up to 26,500 wide binaries within 650 light years (LY) observed by European Space Agency’s Gaia space telescope.  ▲Left: A binary star system with a nested inner binary (credit: Wikipedia). Right: Gravitational anomaly at low acceleration observed in 20,000 wide binaries (credit: Kyu-Hyun Chae) For a key improvement over other studies Chae’s study focused on calculating gravitational accelerations experienced by binary stars as a function of their separation or, equivalently the orbital period, by a Monte Carlo deprojection of observed sky-projected motions to the three-dimensional space. Chae explains on this point, “From the start it seemed clear to me that gravity could be most directly and efficiently tested by calculating accelerations because gravitational field itself is an acceleration. My recent research experiences with galactic rotation curves led me to this idea. Galactic disks and wide binaries share some similarity in their orbits, though wide binaries follow highly elongated orbits while hydrogen gas particles in a galactic disk follow nearly circular orbits.” Also, unlike other studies Chae calibrated the occurrence rate of hidden nested inner binaries at a benchmark acceleration as shown in the Figure.   The study finds that when two stars orbit around with each other with accelerations lower than about one nanometer per second squared start to deviate from the prediction by Newton’s universal law of gravitation and Einstein’s general relativity. For accelerations lower than about 0.1 nanometer per second squared, the observed acceleration is about 30 to 40 percent higher than the Newton-Einstein prediction. The significance is very high meeting the conventional criteria of 5 sigma for a scientific discovery. In a sample of 20,000 wide binaries within a distance limit of 650 LY two independent acceleration bins respectively show deviations of over 5 sigma significance in the same direction. Because the observed accelerations stronger than about 10 nanometer per second squared agree well with the Newton-Einstein prediction from the same analysis, the observed boost of accelerations at lower accelerations is a mystery. What is intriguing is that this breakdown of the Newton-Einstein theory at accelerations weaker than about one nanometer per second squared was suggested 40 years ago by theoretical physicist Mordehai Milgrom at the Weizmann Institute in Israel in a new theoretical framework called modified Newtonian dynamics (MOND) or Milgromian dynamics in current usage.  Moreover, the boost factor of about 1.4 is correctly predicted by a MOND-type Lagrangian theory of gravity called AQUAL, proposed by Milgrom and the late physicist Jacob Bekenstein. What is remarkable is that the correct boost factor requires the external field effect from the Milky Way galaxy that is a unique prediction of MOND-type modified gravity. Thus, what the wide binary data show are not only the breakdown of Newtonian dynamics but also the manifestation of the external field effect of modified gravity. On the results, Chae says, “It seems impossible that a conspiracy or unknown systematic can cause these acceleration-dependent breakdown of the standard gravity in agreement with AQUAL. I have examined all possible systematics as described in the rather long paper. The results are genuine. I foresee that the results will be confirmed and refined with better and larger data in the future. I have also released all my codes for the sake of transparency and to serve any interested researchers.”  Unlike galactic rotation curves in which the observed boosted accelerations can, in principle, be attributed to dark matter in the Newton-Einstein standard gravity, wide binary dynamics cannot be affected by it even if it existed. The standard gravity simply breaks down in the weak acceleration limit in accordance with the MOND framework. Implications of wide binary dynamics are profound in astrophysics, theoretical physics, and cosmology. Anomalies in Mercury’s orbits observed in the nineteenth century eventually led to Einstein’s general relativity. Now anomalies in wide binaries require a new theory extending general relativity to the low acceleration MOND limit. Despite all the successes of Newton’s gravity, general relativity is needed for relativistic gravitational phenomena such as black holes and gravitational waves. Likewise, despite all the successes of general relativity, a new theory is needed for MOND phenomena in the weak acceleration limit. The weak-acceleration catastrophe of gravity may have some similarity to the ultraviolet catastrophe of classical electrodynamics that led to quantum physics. Wide binary anomalies are a disaster to the standard gravity and cosmology that rely on dark matter and dark energy concepts. Because gravity follows MOND, a large amount of dark matter in galaxies (and even in the universe) are no longer needed. This is also a big surprise to Chae who, like typical scientists, “believed in” dark matter until a few years ago.   A new revolution in physics seems now under way. On the present results and the future prospects, Milgrom says, “Chae’s finding is a result of a very involved analysis of cutting-edge data, which, as far as I can judge, he has performed very meticulously and carefully. But for such a far-reaching finding -- and it is indeed very far reaching -- we require confirmation by independent analyses, preferably with better future data. If this anomaly is confirmed as a breakdown of Newtonian dynamics, and especially if it indeed agrees with the most straightforward predictions of MOND, it will have enormous implications for astrophysics, cosmology, and for fundamental physics at large.“  Xavier Hernandez, professor at UNAM in Mexico who first suggested wide binary tests of gravity a decade ago, says, “It is exciting that the departure from Newtonian gravity that my group has claimed for some time has now been independently confirmed, and impressive that this departure has for the first time been correctly identified as accurately corresponding to a detailed MOND model. The unprecedented accuracy of the Gaia satellite, the large and meticulously selected sample Chae uses and his detailed analysis, make his results sufficiently robust to qualify as a discovery.”  Pavel Kroupa, professor at Bonn University and at Charles University in Prague, has come to the same conclusions concerning the law of gravitation. He says, "With this test on wide binaries as well as our tests on open star clusters nearby the Sun, the data now compellingly imply that gravitation is Milgromian rather than Newtonian. The implications for all of astrophysics are immense." The finding was published in the 1 August 2023 issue of the Astrophysical Journal. Reference: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ace101 “Breakdown of the Newton–Einstein Standard Gravity at Low Acceleration in Internal Dynamics of Wide Binary Stars” (The Astrophysical Journal, 2023, Vol. 952, article ID 128) 다음글 기뢰 매몰률 예측에 대한 기술동향 및 발전방향 이전글 원전 해체 발생 방사성 폐액 처리 성능 향상을 위한 친환경 바이오 소재 공정 개발 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 고효율 전력변환을 위한 전력반도체 기술 2024-08-16 hit 426 고효율 전력변환을 위한 전력반도체 기술 반도체시스템공학과 임유승 1. 서론 전력변환(Power conversion)이란 용어가 낮설게 느껴질 수 있지만, 우리는 일상 속에서 전력변환 기술을 통해 모든 생활을 영위하고 있다. 우리가 에너지라고 일컫는 전기는 발전소에서 생산되고 모든 가정에 공급이 된다. 우리가 쓰고 있는 220V 교류(AC)전압은 가정에 공급되고 있다는 사실을 알고 있다. 그럼 발전소에서는 어떻게 전달될까?  그림 1. 가정에 공급되는 전압과 전력반도체의 역할 [1] 생산된 전기는 도심으로 전달되기 위해서는 승압이란 과정을 거쳐서 매우 높은 전압을 변환된다. 전압을 크게 바꾸기 위해서는 교류를 이용한 경우 쉽게 가능하고 손실을 감안하더라도 먼 거리를 가능케 한다. 현재 154kV에서 765kV까지 승압을 통해 전달하고 가정에는 배전이란 과정을 거쳐 교류 220V를 공급한다. 여기까지는 우리가 ‘가정에 220V 교류가 들어온다’라는 사실을 인지하기 쉽게 다가온다. 그런데 전력변환이 중요한 이유는 우리가 사용하고 있는 거의 대부분의 전자제품은 직류를 쓰고 있기 때문이다. 직류는 시간에 따라 전압이 변하지 않는 에너지로 노트북, TV, 냉장고, 세탁기 심지어 모든 전자기기까지 직류를 사용하고, 각각의 기기가 요구하는 전력량에 따라 다른 전압을 채택한다. 즉, 220V 교류전압을 5V, 10V, 15V 등의 직류전압으로 바꿔줘야 한다. 여기에 쉽게 접할 수 있는 어댑터(Adapter)를 떠올릴 수 있다. 즉, 어댑터는 교류를 직류로 바꾸어 주고, 원하는 전압으로 낮춰주거나 높여주는 역할을 하는 것이다. 바로 여기에는 반도체의 정류작용(Rectification)이 활용된다. 즉, 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 특징을 활용해, 양과 음 전압으로 실시간으로 변화하는 교류를 한쪽 방향을 걸러 직류로 만들어 주는 기술이 적용된다. 반대로 직류를 교류로 만들어 줄 때는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM)를 이용해 교류형태로 만들어 주는 기술을 활용한다. 여기에도 당연히 반도체가 활용된다. 그림 2는 전력변환의 종류에 따른 특성을 나타낸다. 순서대로 교류를 직류로 변환, 교류의 주파수변환, 직류 전압의 변경, 직류를 교류로 변환을 나타내며 응용 환경에 따라 사용처가 모두 다르다. 그림 2. 전력변환 종류 [1] 전력변환에 대한 간략한 이해를 돕기 위한 앞선 내용을 바탕으로 본론에서는 도대체 왜 고에너지갭이란 반도체 소재가 필요하며, 고효율이 왜 요구되는지에 대해 다루고자 한다. 2. 높은 전압을 견딘다는 의미 반도체는 밴드갭이란 고유 특성을 갖고 있고, 반도체에 전압을 가할 시 특정 전압 이상에서 항복현상(breakdown)이 발생해 급격히 전류가 증가해 반도체를 제어할 수 없게 되고 열화되는 특성을 갖는다. 이러한 항복현상은 반도체의 밴드갭 크기에 의존하고 있고 대표적으로 Si은 1.1eV의 밴드갭을 갖는다. 이를 항복전계(Breakdown Electrical Field)로 변환하면 0.3MV/cm 값을 갖는다. 즉, Si 자체의 항복전압의 임계값은 정해져 있기 때문에 항복전압을 증가시키기 위해서는 반도체의 저항성을 키워야 한다. 저항성을 키우기 위해서는 반도체의 불순물 농도(impurity concentraion)를 낮추어 저항을 크게 가져가는 방법이 널리 사용된다. 반도체는 불순물의 농도를 조절함으로써 전류를 매우 잘 흐르게 할 수도, 매우 적게 흐르게 할 수 있는 특징을 갖는다. 좀 더 쉽게 얘기하자면, 반도체 특성을 보이는 최적의 디바이스 특성에 저항을 키우기 위한 적은 양의 불순물 농도를 갖는 층을 첨가해 전류가 흐르는 방향으로 저항이 높은 영역을 만들어 주는 것이다. 여기서 저항이 높은 영역의 폭이 넓을수록 전류가 흐르기 더욱 어렵게 되고 견딜 수 있는 항복전압도 키울 수 있게 된다. 또한, 다른 방법으로는 반도체는 전자(Electron)와 정공(Hole)의 각각의 양에 따라 n타입 및 p타입으로 만들 수 있다. 즉, 전자가 많은 상태의 반도체를 n타입, 정공이 많은 상태의 반도체를 p타입으로 일컫는다. 두 반도체가 서로 접합(Junction)을 이룰 때, 우리는 다이오드(Diode)라고 부르며, 이 다이오드가 바로 정류작용을 할 수 있는 반도체 소자가 된다. 이런 반대 극성(Polarity)를 갖는 성분을 이러한 항복전압을 높이기 위한 층으로 활용함으로써도 항복전압을 높일 수 있다. 다시 정리하면, 같은 극성을 갖는 반도체 내 불순물농도가 다른 층을 삽입하는 방법, 그리고 다른 극성을 갖는 층을 삽입하여 두 극성이 만나는 접합면에 공핍층(Depletion layer)이란 층을 형성하여 저항을 키우는 방법을 활용할 수 있다. 이것이 반도체의 항복전압을 높임으로서 응용분야에 맞는 소자 설계를 가능케 한다.  3. 높은 전압 구현의 필요성, Si의 한계 그리고 산업 앞서서 전압의 종류와 변환 그리고 사용분야에 대해 알아 보았다면, 좀 더 전압의 관점에서 살펴보고자 한다. 전압(Voltage)란 전위차(Electric Potential Difference)라고도 불리며, 전기장(Electric Field) 안에서 전하가 갖는 전위(Electric Potential)라고 한다. 쉽게 말해서 어느 구간 사이에 서로 간의 위치에너지 차이라고 볼 수 있다. 전압이 크다는 것은 전하들이 더욱 큰 힘을 갖고 이동할 수 있음을 의미하며, 시간 당 이동하는 전하의 양이 많다는 뜻을 갖는다. 전압을 얘기할 때 떼어 놓을 수 없는 것이 전력(Electric Power, P)이다. 전력은 전기에너지가 일할 수 있는 능력을 나타내고, 단위 시간당 전달되거나 변환된 전기에너지에 의해 수행된 일의 양으로 나타낼 수 있다. 전력(P)는 전압(V)와 전류(I)의 곱으로 나타낼 수 있다. 여기서 우리는 두 가지 조건을 고려해 볼 수 있다. 같은 전력량을 나타내는 A, B 사례에서 A는 B보다 높은 전압을 가지면 상대적으로 적은 전류량을 나타낼 것이다. 이는 어떤 의미일까? 전류가 크면 많은 전자들이 동시간에 흐르게 된다. 이는 내부에 진동 및 충돌을 유발하고 점진적으로 열을 발생시킨다. 열은 곧 손실(Loss)로서 나타나게 된다. 즉, 같은 전력량을 가질 때 높은 전압과 낮은 전류는 손실 측면 및 설계관점에서 보다 유리해 진다.  그러면, 전압을 높이는 것이 항상 옳은 판단인 것인가 라는 질문에는 그렇지 않다. 전압을 높인 다는 것은 결국 반도체의 항복전압을 높여 개방(Open) 상태를 만들어 줘야하는데 항복전압을 높이기 위한 저항층의 두께 증가는 결국 반도체 전체의 저항을 증가시키는 결과를 가져온다. 증가된 저항에 의해 전류를 흘려야하는 상태에서 높은 저항성분으로 인해 손실이 그 만큼 발생한다. 즉, 항복전압과 저항은 서로 트레이드-오프 관계를 가지기 때문에 이를 극복하기 위한 다양한 시도들이 진행되어 왔다. 그 중 여기서는 소재의 한계 극복에 국한해 소개하고자 한다. 그림 3. (좌)물질에 따른 밴드갭 및 항복전계 특성. (우)항복전압 설계에 따른 요구 온저항 특성 그림 3의 좌측 그래프는 물질에 따른 밴드갭 값 및 변환된 항복전계 값을 나타낸 그래프이다. Si의 밴드갭은 1.1eV이고 여기 표시된 각각의 소재들은 다른 밴드갭을 나타낸다. 이 중, 가장 널리 Si를 대체할 소재로서 연구되고 제품화된 소재는 4H-SiC(3.3eV) 및 GaN(3.4eV)이다. 각각 밴드갭이 Si 대비 3배 이상 크기 때문에 소재 자체의 항복전압 특성이 우수하여 저항 설계에 이점을 갖는다. 이에 대해 그림3 우측에 반도체소자가 동작할 때의 저항값과 설계한 항복전압과의 상관관계를 나타낸 그래프에 주목해보자. 가령 1000V의 전압을 견디는 반도체를 제작했다고 가정하면, Si을 사용할 경우 앞서 언급한 저항층의 두께와 저항도를 고려할 때 100mΩ⦁cm2 이상의 저항값을 나타낼 수 밖에 없다. 반면, 4H-SiC 소재를 이용할 경우 0.5mΩ⦁cm2 수준으로 200배 가까이 낮출 수 있다. 이러한 장점을 갖는 넓은 밴드갭을 갖는 소재들을 기반한 전력반도체 개발이 주목을 받고 있다. SiC, GaN 이외에도 Ga2O3, AlN, Diamond에 이르는 울트라와이드 밴드갭을 갖는 소재들의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그런데 이러한 고전압이 우리 일상에서 필요할까? 우리는 이미 이러한 고전압을 생활 속에서 경험하고 있다. 여기서 가장 대표적으로 전기자동차를 가져와 봤다.  그림 4. (좌)전기자동차 배러티 충전 및 사용장치 별 전력변환. (우)전압에 따른 자동차 충전 시간 그림4의 왼쪽 그림은 전기자동차 전력변환 시스템을 나타내고 있다. 앞서 살펴본 다양한 전력의 변환이 전체 시스템에 적용된 사례를 한 눈에 살펴볼 수 있다. 전기자동차는 현재 400V 및 800V 전압을 사용하는 배터리 시스템을 사용하고 있고, 용량은 60kWh에서 현재 80kWh 이상으로 증가돼 왔다. 즉, 800V 전압을 사용하는 전기자동차에 사용되는 배터리에서 나오는 직류는 오디오, 계기판 등 전자장치에 사용되는 전압(12 또는 24V)로 변환시켜줘야 하며, 모터 구동에 있어서는 교류로 바꿔줘야 한다. 또한, 높은 전압을 차용한 충전에서는 더욱 차별화가 나타나는데, 우측 그림에서와 같이 충전시간을 현저히 줄일 수 있다. 미국에서는 표준화처럼 쓰고 있는 테슬라의 슈퍼차저 시스템은 480V 충전을 지원한다. 반면, 국내 현대자동차가 출시한 아이오닉5 모델은 800V 충전 지원을 통해, 테슬라보다 1.6배 가량 충전시간을 단축할 수 있다. 전기자동차의 충전시간에 대한 고민은 모든 사용자가 갖고 있는 고민이고 빠른 충전시간은 전기자동차의 보급화에 크게 기여한다. 즉, 고전압을 이용한 시스템 설계는 효율성과 더불어 편의성도 가져올 수 있는 장점을 가진다.  여기서 800V 시스템에는 800V를 버티는 반도체를 쓰면 되는 것인가에 대한 고민을 할 수 있는데, 일반적으로 스위칭이 요구되는 전력변환에 있어 스위칭 및 충방전 동안 짧은 시간 동안의 심한 파형 변화가 불가피하게 나타난다. 이에 과도(Surge) 전압이 발생한다. 짧은 시간(수나노초)이지만 이로 인해 반도체에는 설계 전압보다 매우 큰 전압이 인가되고 이로 인해 소자 파괴에 이를 수 있다. 따라서 약 10~20% 이상의 전압 마진을 통해 설계하는 것이 일반적이며, 보통 800V 전압용으로는 1200V 내압특성을 갖는 반도체 소자가 사용된다. 즉, 고전압 설계는 일상 속에 이미 아래 그림과 같이 활용처가 매우 넓고 제품군 또한 매우 다양하다.  가전기기에서 상업용까지 쓰이지 않는 곳이 없는 이러한 전력반도체는 아이러니하게도 국산화된 기술을 통한 국내 자립도는 10%에도 미치지 못한다. 현재 전력반도체 분야를 주도하고 있는 국가로는 독일, 미국, 일본, 프랑스 등 국내 키 플레이어는 단 한 곳도 없는 실정이다. 소품종 대량생산에 초점이 맞춰져 있는 메모리 반도체 산업과는 달리 전력반도체는 소량 다품종 분야로서 기업마다 제각각인 전력용량을 맞춰야 하는 기업 입장에서는 필드엔지니어의 역할이 매우 중요하며, 고객사에 맞춤형 제품을 제공뿐만 아니라 설계 제안까지 할 수 있는 역량이 요구된다. 이러한 점 때문에 국내 기업이 아직 진출하지 못한 것도 수십 년 간 쌓아온 이러한 생태계에 맞춰 준비해야하는 어려움을 극복하는 것이 숙제로서 남아있기 때문이다. 그럼에도 메모리 분야 외 새로운 고부가가치 산업으로서의 전력반도체는 전망이 밝고 주목을 받고 있다. 스마트 해지고 더욱 지능화하는 전자기기 및 인공지능 시대에 요구되는 기술뿐만 아니라 모든 전자기기들의 근육이자 힘의 원천이 되는 전력반도체의 연구 개발 및 국내 자립도 증대는 또 다른 국내 연구자들의 숙제이자 목표로서 자리매김해 가고 있다. 그림 5. 전력반도체 분야 세계 기업 현황(2023년 YOLE 리포트) 4. 울트라와이드밴드갭 산화갈륨 기술 앞서 Si의 한계를 극복하기 위한 고에너지갭 소재가 갖는 장점들을 살펴보았다면, 실제 연구, 개발 사용화 사례를 다뤄보고자 한다. 첫 번째로 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)에 대해 살펴보자. 탄화규소는 3.3eV 의 넓은 밴드갭과 높은 열전도 특성 (Si 대비 3배 이상)을 갖는다. 대전력 구동에서 높은 전류는 소자에 많은 열을 발생시키며 이러한 열을 빠르게 방출 시키기 위해서 소재의 열 방출 특성이 뛰어나고, 이를 뒷받침한 방열설계가 되어야 한다. 이러한 측면에서 SiC 는 최적의 소재라 할 수 있다. SiC의 Si 대체 가장 성공적인 상업화는 테슬라 Model 3의 인버터 탑재라 할 수 있다. 650V 내압 특성을 planar MOSFET을 이용하여 총 48개의 die를 병렬로 연결한 사례이다. 최근에는 구동계 말고도 충전시스템에 까지 적용 검토가 되고 있고 현대자동차를 비롯 많은 자동차 회사에서 SiC 모델 적용을 진행하고 있다.   GaN의 경우 SiC 대비 고내압 특성의 구조 제작에 어려움이 있으나 2차원전자가스층(Two-Dimensional Electron Gas, 2DEG)을 기반으로 초고속 스위칭이 가능한 High-Electron Mobility Transistor(HEMT) 소자 구현을 통해 5G통신 중계기, X-밴드, k-밴드든 광대역, 고주파용 응용기 가능하다. 특히, 고전력이 요구되는 RF소자에서 입출력 임피던스가 높아 정합회로 구현이 용이하고, 작은 칩면적 구현, Si 대비 주파수 특성이 우수하다. 마지막으로 산화갈륨에 대해 소개하고자 한다. 산화갈륨(Ga2O3)은 4.8eV-5.3eV의 매우 넓은 밴드갭을 갖고 있고 앞선 SiC 및 GaN과 가장 큰 차별점으로 Si과 같은 대구경 웨이퍼 잉곳(Ingot)기반의 소재 생산이 가능하다. 4인치 SiC 웨이퍼 한 장의 가격이 연구용으로 100만원 가까이 하고, GaN의 경우에도 50-80만원에 이르는 등 가격이 매우 높다. 이에 반해 산화갈륨의 생산성 측면에서는 매우 유리한데, 아직 연구 초기 단계로서 실질적인 웨이퍼 가격은 매우 고가이다 (2인치 기준 300만원). 그럼에도 불구하고 공정이 용이하고 초고전압 응용에 적합한 특성으로 국내외 연구진들의 불철주야 연구에 매진하고 있다. 상용화에 이르지 못한 현 시점에서 산화갈륨은 국외 의존도가 높은 전력반도체 시장에 국내 기업이 뛰어들 수 있는 기회라 할 수 있다. 원천기술에서부터 사용화 기술까지 이르는 대규모 정부 프로젝트가 현재 진행 중에 있다. 필자 또한 1200V급 산화갈륨 다이오드 및 트랜지스터 개발 과제를 산업통상자원부로부터 지원받아 개발에 참여하고 있다. 연구개발에 박차를 가해 국내 차세대 전력반도체 기술 개발이 세계적으로 선도 되기를 희망한다.  그림 6.(좌)테슬라 Model 3에 탑재된 메인 인버터의 24개 650V급 SiC MOSFET 탑재 사진. (우)400V 테슬라 Model 3 시스템의 650V SiC Planar MOSFET 기반 3상 모터 구동을 위한 구동계 인버터 모델 [3] 5. 결론 고효율 전력변환은 점차 커져가는 에너지 소비의 중요성과 더불어 저탄소 기술 구현에 필수 요건으로 자리매김 해 가고 있다. 전자제품에서부터 전기자동차, 전기항공/수상택시, 전기저장시스템, 발전소, 대형 선박, 기차, 항공 등 우리가 영위하고 있는 모든 기술에 전력변환은 필수 기술이다. 이러한 기술에 친환경, 에너지 효율 극대화라는 두 키워드는 반드시 짊어지고 가야할 숙제라 할 수 있다. 국내 기업의 자립도가 가장 낮은 반도체 분야인 전력반도체 분야에 적극적인 투자와 관심 그리고 기초연구와 함께 많은 노력을 전방위적으로 기울여야할 시기라고 할 수 있다. 국내 메모리 편중 시장에서 보다 넓은 시장으로 눈을 돌리며, 현재 국내 대기업들이 하나 둘 전력반도체 제품 개발에 뛰어드는 것을 지켜보며 성공적으로 안착하길 기대해 본다. 참고문헌 [1] https://www.semicon.sanken-ele.co.jp/en/guide/powersemicon.html [2] https://www.yolegroup.com/strategy-insights/power-electronics-meeting-the-shift-towards-electrification-and-renewable-energy-trends/ [3] https://www.pgcconsultancy.com/post/examining-tesla-s-75-sic-reduction 다음글 장주기 쌍성에서 발견된 뉴턴-아인슈타인 표준중력의 붕괴: 천체물리와 우주론에서의 과학혁명 이전글 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 목록

세종투데이 주요연구 주요연구 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 2024-10-10 hit 231 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 응용 반도체시스템공학과 엄태용 교수 1. 서론 차세대 반도체 및 메모리 소자에서 칼코겐 화합물은 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 반도체 기술의 발전은 소자의 미세화, 고성능화, 저전력화를 요구하며, 이를 위해 새로운 재료와 이를 이용한 소자의 개발이 필수적이다. 칼코겐 화합물은 이러한 요구를 충족시키는 데 있어 중요한 역할을 한다.  예를 들어, 상변화 메모리(PCM)는 칼코겐 화합물의 가역적인 상변화 특성을 이용하여 비휘발성 메모리를 구현함으로써 기존 메모리 기술의 한계를 극복할 수 있는 대안으로 주목받아 왔다. 또한, Ovonic Threshold Switching (OTS) 소자는 칼코겐 화합물의 임계 전압 (Vth) 특성을 활용하여 저항변화 메모리 셀의 선택소자 역할을 수행하며 고집적 메모리 어레이에서의 누설 전류 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.  2차원의 전이금속 칼코겐 화합물(Transition Metal Dichalcogenides, TMDCs)과 산화칼코겐화합물(Oxychalcogenides)은 높은 전하 이동도로 차세대 논리 소자의 채널 재료로 주목받고 있으며, 칼코겐 화합물의 독특한 전기적 특성을 이용하여 뉴로모픽 소자, 센서 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 소자를 개발할 수 있을 것으로 예상된다. 칼코겐 화합물이 주목받는 이유는 이들이 독특하게 가지는 유용한 특성 때문이다. 첫째, 전기적 특성의 폭넓은 조절이 가능하다. 금속성, 반도체성, 절연성 등 다양한 전기적 특성을 나타낼 수 있어 소자의 기능에 따라 재료를 선택하고 조절할 수 있다. 둘째, 상변화 및 임계 스위칭 특성을 가진다. 일부 칼코겐 화합물은 온도나 전기장에 따라 비정질상과 결정상 사이의 상변화를 보이며, 이는 메모리 소자와 스위칭 소자에 활용된다. 셋째, 2차원 구조 형성이 가능하다. 칼코겐 화합물 중 일부는 원자층 수준의 얇은 2D 구조를 형성할 수 있어 고이동도 전자 소자에 적용된다. 마지막으로, 재료 공학적 조절이 용이하다. 조성 및 구조의 변화를 통해 물리적, 전기적 특성을 정밀하게 조절할 수 있어 맞춤형 소자 개발이 가능하다. 그림 1. 칼코겐 화합물의 특성과 차세대 반도체 소자에서의 응용 분야를 나타낸 개념도 따라서 이 글에서는 칼코겐 화합물의 독특한 전기적 특성과 구조적 특성을 살펴보고, 이를 기반으로 차세대 반도체 소자 개발의 방향성을 제시하고자 한다. 2. 칼코겐 화합물의 개념과 특성 칼코겐 화합물은 주기율표 16족에 속하는 칼코겐 원소인 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te)이 금속 또는 준금속 원소와 결합하여 형성되는 화합물을 지칭한다. 산소(O)도 같은 족에 속하지만, 칼코겐 원소는 산소에 비해 전기음성도가 낮아 결합은 이온성보다 공유 결합성이 더 강하다. 또한, d 오비탈이 반응에 참여하여 다양한 산화 상태가 존재하는 등 산화물과는 구분되는 특성을 보여 별도의 화합물로 분류한다. [1] 칼코겐 화합물의 전기적 특성은 주로 결정 구조와 결합 특성에 의해 결정된다. 결정 구조는 원자들의 배열과 대칭성이 에너지 밴드 구조에 영향을 주어 전기적 특성을 결정한다. 또한, 공유 결합, 이온 결합, 반데르발스 결합 등의 비율과 강도는 재료의 전기 전도성과 반도체 특성에 영향을 미친다. 특히, 칼코겐 화합물이 주목받는 상변화 특성과 OTS 특성은 이러한 결합 종류 간의 비율에 따라 결정된다. [2] 그림 2. 칼코겐 화합물의 특성 (a) 상전이 특성 (b) OTS 특성 2.1 상변화 특성 칼코겐 화합물은 열적 또는 전기적 자극에 의해 비정질상과 결정상 사이의 가역적인 상변화를 보인다. 비정질상은 원자 배열이 무질서한 상태로 높은 저항을 가지며, 결정상은 규칙적인 원자 배열로 낮은 저항을 가진다. [3] 상변화 메커니즘은 주로 원자 이동과 재배열에 의해 이루어지며, 이는 전기적 특성의 급격한 변화를 초래한다. 상변화는 수백 ns 수준의 빠른 속도로 일어날 수 있어 고속 메모리 소자 구현이 가능하다. 또한, 상변화 과정에서의 열적 안정성은 데이터 보존과 소자의 수명에 영향을 미치며, 재료 조성 및 구조 조절을 통해 최적화할 수 있다. 대표적인 상변화 재료로는 Ge2Sb2Te5(GST)가 있으며, 이는 상변화 메모리에서 가장 널리 사용되는 재료로 빠른 상변화 속도와 안정적인 동작 특성을 가진다. 2.2 OTS 특성 OTS특성은 특정 임계 전압(Vth) 이하에서는 높은 저항 상태를 유지하다가, 임계 전압을 초과하면 급격히 낮은 저항 상태로 전환되는 특성을 말한다. 이러한 비선형 전류-전압 특성은 메모리 어레이에서 누설 전류를 억제하고 선택성을 향상시키는 데 활용된다. 임계 전압 이상에서는 칼코겐 원소의 결합이 전계에 의해 이동하면서 금속성을 가지게 되거나 비공유 전자쌍이 활성화되어 전하의 이동을 도와 많은 전류를 흐르게 된다. [4] 대표적인 임계 스위칭 재료로는 SiAsTe, GeSe 등이 있으며, OTS 소자에서 임계 스위칭 특성을 나타내는 재료로 연구되고 있다. 2.3 2차원 칼코겐 화합물 칼코겐 화합물의 특별한 형태로 2D 칼코겐 화합물이 있다. 이는 단일 또는 몇 개의 원자층 두께를 가지는 층상 구조를 가지며, 대표적으로 TMDC가 있다. TMDC는 전이 금속 원소(M)와 칼코겐 원소(X)의 화합물로, 일반적인 화학식은 MX2이며, 각 층은 M 원자가 X 원자에 의해 샌드위치된 구조를 가진다. 층과 층 사이에는 약한 반데르발스 힘이 작용하여 2D 구조를 형성한다. TMDC의 밴드 구조는 단일층에서 직접 밴드갭을 가지며, 이는 광학적 응용에서 중요한 역할을 한다. 층수가 증가하면 간접 밴드갭으로 전이되며, 이는 전기적 및 광학적 특성에 영향을 미친다. 전기적 특성 측면에서, MoS2, WS2 등은 넓은 밴드갭을 가지는 반도체로, 고온에서의 안정성과 높은 전자 이동도를 가진다. 반면, TiSe2, VSe2 등은 금속성을 나타내며 전극 재료로 활용될 수 있다. NbSe₂ 등은 저온에서 초전도성을 보여 양자 소자에 응용 가능하다. 전하 이동도 측면에서, 2D 구조로 인해 전하 운반자의 산란이 감소하여 높은 이동도를 나타내며, 이는 빠른 스위칭과 낮은 전력 소모를 가능하게 한다. 또한, 외부 전기장, 기계적 변형(strain), 화학적 도핑 등을 통해 밴드갭과 전기적 특성을 조절할 수 있어 다양한 응용 분야에서의 맞춤형 소자 개발이 가능하다. 3. 칼코겐 화합물을 이용한 반도체 소자 칼코겐 화합물은 독특한 특성 때문에 전자, 광학, 열전, 에너지 소자 등에서 고루 사용되고 있으며, 특히 반도체에서 메모리 및 로직 IC의 차세대 기술을 구현하는 데 필수적인 역할을 할 것으로 예상된다. 3.1 메모리 소자 3.1.1 Phase Change Memory (PCM) 차세대 메모리 소자인 PCM은 칼코겐 화합물의 상변화 특성을 이용하여 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리이다. [5] 메모리 동작 원리는 칼코겐 화합물에 낮은 전류 펄스를 인가하여 결정상(낮은 저항 상태)으로 전환시키는 SET 동작과, 강한 전류 펄스를 짧은 시간 동안 인가하여 비정질상(높은 저항 상태)으로 전환시키는 RESET 동작을 통해 정보를 저장한다. 구체적으로 SET 동작은 낮은 전류 펄스를 인가하여 상변이 물질을 결정화 온도 이상, 녹는점 이하의 온도로 가열하여 결정화를 진행시킨다. RESET 동작은 강한 전류 펄스를 인가하여 상변이 물질을 녹는점 이상으로 가열한 후 급속 냉각하여 비정질 상태로 만든다. 이때, RESET 동작에서 높은 전류가 필요하며, 이는 전력 소모와 열 간섭 문제를 야기할 수 있다. 재료 및 특성 측면에서, GST는 빠른 상변화 속도와 안정적인 동작으로 가장 널리 사용된다. 장점으로는 높은 스위칭 속도와 안정적인 사이클 내구성이 있지만, 상대적으로 높은 전력 소모와 낮은 상변화 온도로 인해 데이터 보존에 한계가 있을 수 있다. 도핑된 GST는 N, C 등의 도핑을 통해 열적 안정성과 데이터 보존 특성을 개선한다. GeSb 합금은 빠른 스위칭 속도와 낮은 전력 소모를 보여 차세대 PCM 재료로 연구되고 있다. PCM의 장점으로는 빠른 속도, 높은 내구성, 다중 레벨 저장 등이 있다. 그림 3 상전이 메모리 소자 (a) 소자 구조 (b) 소자 단면 TEM 이미지 (c) 전기적 특성 3.1.2 Ovonic Threshold Switching (OTS) OTS 소자는 임계 스위칭 특성을 가져 저항변화 메모리 어레이에서 메모리 셀을 선택적으로 액세스하기 위한 셀렉터 소자로 활용이 가능하다. 동작 원리는 임계 전압 이하에서는 높은 저항을 유지하여 누설 전류를 억제하고, 임계 전압을 초과하는 전압이 인가되면 급격히 낮은 저항 상태로 전환되어 전류가 흐를 수 있다. 전압이 감소하여 홀드 전압 이하로 내려가면 다시 OFF 상태로 복귀한다. 재료 및 특성 측면에서, Se 기반 칼코겐 화합물은 높은 열적 안정성과 넓은 밴드갭으로 누설 전류를 감소시킨다. Te 기반 칼코겐 화합물은 낮은 임계 전압으로 저전력 구동이 가능하지만, 열적 안정성이 낮을 수 있다. 다원 칼코겐 화합물은 Si, Ge, As, Se, Te 등의 조합으로 재료 특성을 최적화한다. OTS 소자의 장점으로는 높은 선택성과 빠른 동작 속도를 보여 단순한 구조의 메모리 어레이를 구현할 수 있다. 그림 4 OTS 소자 (a) 단위 소자 적층 구조 (b) Crossbar array 구조 (c) 전기적 특성   3.1.3 Selector Only Memory (SOM) SOM 소자는 셀렉터와 메모리 기능을 하나의 칼코겐 화합물 층에 통합하여 소자의 구조를 단순화하고 성능을 향상시킨다. 동작 원리는 전압의 극성 변화나 전류 제어를 통해 OTS 특성을 일으키는 임계 전압을 조절하여 데이터를 저장하며, 이 상태를 유지하여 비휘발성 메모리로 동작한다. [6, 7] 이 소자는 하나의 칼코겐 화합물 층이 셀렉터 기능과 메모리 기능을 동시에 수행하여 전극-칼코겐 화합물-전극 단층 샌드위치 크로스바 어레이 구조를 통해 메모리 소자를 구현할 수 있다. 이 소자의 개발은 OTS 소자에서 발생하던 임계전압의 이동 현상을 메모리 특성으로 이용한 것으로, OTS 기술과 많은 부분이 유사하다. 재료 및 제조 기술 측면에서, GeSe 기반의 칼코겐 화합물이 낮은 임계 전압과 높은 내구성으로 SOM에 적합하며, SiGeAsTe와 같은 Te 계열의 칼코겐 화합물도 연구되고 있다. SOM의 장점으로는 구조 단순화와 빠른 동작 속도, 에너지 효율성, 긴 소자 수명 등이 있다. 특히 PCM 대비 낮은 동작 전압으로 인해 주변 메모리 셀에 대한 열 간섭이 적어 고집적을 달성하기 유리하며, 고온 동작과 물질의 이동이 수반되지 않기 때문에 동작에 의한 소자의 열화 발생이 적다. 그림 5 SOM 소자 (a) 소자 구조 (b) 소자 단면 TEM 이미지 (c) 전기적 특성 3.2 Logic IC용 High Mobility TFT 소자 고이동도 박막 트랜지스터(TFT)는 디스플레이, 센서, 논리 소자 등에서 핵심적인 역할을 하며, 칼코겐 화합물을 채널 재료로 사용하여 성능을 향상시킬 수 있다. 가장 대표적인 TMDC인 MoS2는 단일층에서 벌집 구조를 가지며, S-Mo-S의 삼중층으로 구성된다. 전기적 특성으로 단일층에서 직접 밴드갭을 가지며, 높은 전자 이동도(최대 200 cm2/Vs 이상)를 나타낸다. 이러한 높은 전하 이동도는 빠른 스위칭과 낮은 전력 소모를 가능하게 하며, 얇은 두께와 기계적 유연성, 높은 광투과성으로 플렉서블 디스플레이, 웨어러블 센서 등에 적용 가능하다. 4. 도전 과제 및 최신 연구 현황 4.1 Memory 소자 도전 과제 및 최신 연구  PCM 소자는 우수한 특성에도 불구하고 전력 소모, 열적 안정성, 집적도 향상 등의 과제가 있다. 특히 RESET 동작 과정에서 높은 전류가 필요하여 전력 효율 개선이 필요하며, 이때 발생한 열에 의해 열 간섭이 발생해 저장 데이터와 소자 수명의 열화가 발생하는 문제가 있다. 하지만 소자의 집적도가 증가함에 따라 열 간섭 문제가 더욱 심화되고 있다. OTS 소자는 임계 전압 제어, 내구성 향상 등의 과제가 있다. 소자의 동작에 따라 Vth의 이동이 발생해 이를 방지할 수 있는 재료를 개발해야 하며, 내구성 향상을 위해 반복적인 스위칭에도 특성이 유지되도록 개선이 필요하다. SOM 소자는 동작 원리가 PCM이 가지고 있는 발열 문제와 OTS가 가지고 있는 Vth의 이동 문제에서 비교적 자유롭다. 그러나 재료 특성 최적화를 위해 임계 전압의 안정성과 내구성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 최근 연구에서는 재료 조성 최적화, 증착 기술의 발전, 소자 구조 혁신, 신뢰성 향상 등이 이루어지고 있다. 재료 조성 최적화 측면에서, GeSe 기반 재료는 Ge와 Se의 비율을 조절하여 임계 전압과 내구성을 최적화하는 연구가 진행되고 있으며, 다원 합금으로 Si, Ge, As, Se 등의 원소를 조합하여 열적 안정성과 스위칭 특성을 개선하는 연구도 진행되었다. [8] 소자 구조 측면에서 수직 구조(VSOM)를 통해 3D 적층을 구현하여 고집적 메모리 어레이를 개발하고, 저장 용량을 향상시키는 연구가 진행되고 있다. 증착 기술 측면에서는 선택적 ALD를 활용하여 선택적으로 박막을 형성하고, 3D 구조의 구현을 용이하게 하고 있다. 이때 저온 증착을 통해 비정질 상태를 유지하는 것이 중요하다. 관련하여 칼코겐 화합물의 ALD는 칼코겐 실리콘 화합물 전구체의 리간드 주도 교환 반응을 통해 GeTe, GeSe, SbTe, GST 비정질 박막의 공정이 연구되어 VSOM 소자에 적용 가능성이 연구 중이다. [9-12] 그림 6 SOM 소자의 향후 개발 과제 4.2 High Mobility TFT 소자 도전 과제 및 최신 연구 최근 연구에서는 표면 상태 개선, 이종접합 구조 개발, 소자 안정성 향상 등에 대한 과제가 있다. 2D 반도체는 수직 방향으로 결합을 하지 않는 특성으로 금속 전극 연결이 용이하지 않다. 이를 해결하기 위해 표면의 화학적 처리, 계면 층 삽입 등이 연구되고 있다. 이종접합 구조 개발 측면에서 TMDC와 같은 2D 반도체 소재에 3D 유전막이 접속하면 계면에 전자 상태가 형성되어 2D 반도체 소재의 특성을 열화시킬 수 있어 h-BN과 같은 2D 유전막 집적에 대한 연구가 진행되고 있다. 소자 안정성 향상 측면에서, 쉽게 산화되는 특성을 보완하기 위한 보호층 등을 개발하여 안정적인 동작 성능을 확보하는 것이 필요하다. 관련하여 최근 연구된 물질인 Bi2O2Se와 Bi2SeO5는 층상 구조를 가지는 2D 칼코겐 화합물로, 금속산화물층과 칼코겐 층이 반복적으로 존재하며 층과 층 사이가 반데르발스 힘으로 상호작용한다. 여기서 Bi2O2Se는 높은 전자 이동도를 보이는 반도체 물질이며, Bi2SeO5는 채널의 특성 저하가 없는 고유전 박막(High-k)으로 활용이 가능하다. [13] 이 물질은 기존에 Exfoliation이나 반도체에서 사용되지 않는 STO 또는 Mica 단결정 기판에서 CVD 성장만이 가능했지만, 최근 SiO2 기판 등에 ALD 방식으로 증착된 결과가 보고되었다. [14] 5. 결론 칼코겐 화합물은 그 독특한 전기적 특성과 구조적 다양성으로 인해 반도체 소자에서 혁신적인 가능성을 제공한다. 지속적인 연구와 기술 개발을 통해 칼코겐 화합물은 차세대 반도체의 핵심 재료로 부상하고 있으며, 미래의 정보 사회에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이러한 연구 노력은 인공지능, 사물인터넷, 자율주행 등 미래 기술의 핵심 요소인 고성능, 저전력 반도체 소자의 개발을 촉진할 것이며, 이는 산업 전반과 우리의 일상생활에 혁신적인 변화를 가져올 것이다. 6. 참조 [1] F. Jellinek, "Transition metal chalcogenides. relationship between chemical composition, crystal structure and physical properties," Reactivity of Solids, vol. 5, no. 4, pp. 323-339, 1988, doi: 10.1016/0168-7336(88)80031-7. [2] D. Lencer, M. Salinga, B. Grabowski, T. Hickel, J. Neugebauer, and M. Wuttig, "A map for phase-change materials," Nat. Mater., vol. 7, no. 12, pp. 972-977, 2008, doi: 10.1038/nmat2330. [3] A. V. Kolobov, P. Fons, A. I. Frenkel, A. L. Ankudinov, J. Tominaga, and T. Uruga, "Understanding the phase-change mechanism of rewritable optical media," Nat. Mater., vol. 3, no. 10, pp. 703-708, 2004, doi: 10.1038/nmat1215 http://www.nature.com/nmat/journal/v3/n10/suppinfo/nmat1215_S1.html. [4] M. Zhu, K. Ren, and Z. Song, "Ovonic threshold switching selectors for three-dimensional stackable phase-change memory," MRS Bull., vol. 44, no. 9, pp. 715-720, 2019, doi: 10.1557/mrs.2019.206. [5] S. R. Ovshinsky, "Reversible Electrical Switching Phenomena in Disordered Structures," Phys. Rev. Lett., vol. 21, no. 20, p. 1450, 1968. doi: 10.1103/PhysRevLett.21.1450. [6] S. Hong et al., "Extremely high performance, high density 20nm self-selecting cross-point memory for Compute Express Link," in 2022 International Electron Devices Meeting (IEDM), 3-7 Dec. 2022 2022, pp. 18.6.1-18.6.4, doi: 10.1109/IEDM45625.2022.10019415. [7] I. M. Park et al., "Enhanced Endurance Characteristics in High Performance 16nm Selector Only Memory (SOM)," in 2023 International Electron Devices Meeting (IEDM), 9-13 Dec. 2023 2023, pp. 1-4, doi: 10.1109/IEDM45741.2023.10413748. [8] T. Ravsher et al., "Polarity-Induced Threshold Voltage Shift in Ovonic Threshold Switching Chalcogenides and the Impact of Material Composition," phys. status solidi (RRL) – Rapid Research Letters, vol. 17, no. 8, p. 2200417, 2023, doi: https://doi.org/10.1002/pssr.202200417. [9] V. Pore, T. Hatanpää, M. Ritala, and M. Leskelä, "Atomic Layer Deposition of Metal Tellurides and Selenides Using Alkylsilyl Compounds of Tellurium and Selenium," J. Am. Chem. Soc., vol. 131, no. 10, pp. 3478-3480, 2009, doi: 10.1021/ja8090388. [10] T. Eom et al., "Conformal Formation of (GeTe2)(1–x)(Sb2Te3)x Layers by Atomic Layer Deposition for Nanoscale Phase Change Memories," Chem. Mater., vol. 24, no. 11, pp. 2099-2110, 2012, doi: 10.1021/cm300539a. [11] T. Eom et al., "Combined Ligand Exchange and Substitution Reactions in Atomic Layer Deposition of Conformal Ge2Sb2Te5 Film for Phase Change Memory Application," Chem. Mater., vol. 27, no. 10, pp. 3707-3713, 2015, doi: 10.1021/acs.chemmater.5b00805. [12] S. Yoo, C. Yoo, E.-S. Park, W. Kim, Y. K. Lee, and C. S. Hwang, "Chemical interactions in the atomic layer deposition of Ge–Sb–Se–Te films and their ovonic threshold switching behavior," J. Mater. Chem. C, vol. 6, no. 18, pp. 5025-5032, 2018, doi: 10.1039/C8TC01041B. [13] T. Li and H. Peng, "2D Bi2O2Se: An Emerging Material Platform for the Next-Generation Electronic Industry," Accounts of Materials Research, vol. 2, no. 9, pp. 842-853, 2021, doi: 10.1021/accountsmr.1c00130. [14] H. Park et al., "Direct Growth of Bi2SeO5 Thin Films for High-k Dielectrics via Atomic Layer Deposition," ACS Nano, vol. 18, no. 33, pp. 22071–22079, 2024, doi: 10.1021/acsnano.4c05273. 다음글 고효율 전력변환을 위한 전력반도체 기술 이전글 이전글이 없습니다. 목록

세종피플 교수 교수 정보보호학과 김영갑 교수, ‘2024 세계 표준의 날’ 기념 산업통상자원부 장관 표창 수상 2024-10-25 hit 228 ▲현장 사진 정보보호학과 김영갑 교수는 지난 15일 개최된 ‘2024 세계 표준의 날 기념식’에서 표준화 활동을 통해 산업 발전 및 국가 경쟁력 강화에 기여가 큰 유공자로 인정받아 산업통상자원부 장관 표창을 받았다. 세계 표준의 날은 3대 국제표준제정기구인 ‘ISO(국제표준화기구)’, ‘IEC(국제전기기술협회)’, ‘ITU(국제전기통신연합)’가 표준의 중요성을 알리기 위해 지정한 날이며, 대한민국은 2000년부터 매년 표준화를 통해 국가 경쟁력 강화에 기여한 유공자와 단체에 정부 포상을 수여하고 있다. 김영갑 교수는 ISO/IEC JTC1 SC41(IoT and Digital Twins)과 SC32(Data Management and Interchange) 전문위원으로 활동하고 있다. 특히 SC41에서는 표준 특허를 기반으로 하는 ｢사물인터넷 상호운용 기술 표준안｣을 신규로 제출해 현재 최종안 회람 단계에 있다. 이 표준안은 사물인터넷 분야의 활용을 활성화하고 경제적 효과를 창출할 것으로 기대 된다. 또한, 김영갑 교수는 한국정보통신기술협회 지능형 CCTV 프로젝트 그룹의 표준 제·개정 위원으로 활동하며 지능형 CCTV의 주요 원천기술인 시놉시스 및 영상 암호화 관련 4건의 표준을 제정해 국가 경쟁력 제고에 기여한 바 있다. 김영갑 교수는 “사물인터넷 및 영상 암호화 분야 표준화와 산업 발전에 기여하게 돼 기쁘게 생각하며, 이러한 성과를 도출할 수 있도록 지원해 준 과기정통부 정보통신기획평가원의 정보보호핵심원천기술개발 사업과 한국연구재단의 STEAM-미래유망융합기술파이오니어연구 및 중견연구자지원 사업에 감사드린다. 또한, 함께 힘써준 연구원들의 노력에도 고마움을 표한다”고 말했다. 한편, 김영갑 교수는 최근 INTOP(Interoperability(상호운용)) 기업을 창업해 기 개발된 상호운용 및 영상 암호화 관련 기술의 제품화 및 상업화를 준비 중이다. 취재/ 이유빈 홍보기자(iyreason@naver.com) 다음글 인공지능데이터사이언스학과 김정현 교수 연구실, 제3회 ETRI 휴먼이해 인공지능 논문경진대회에서 장려상 수상 이전글 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수, ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 발간 목록

세종피플 교수 교수 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수, ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 발간 2024-10-28 hit 153 ▲ ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 표지 ▲ (좌)박현승 교수와 (우)진중현 교수 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수가 공동저자로 참여한 책 ‘식량이 부족한 세상이 온다면’이 발간됐다.  이 책은 기후 변화, 인구수 증가, 도시화, 전쟁과 같은 국제 정서 등 심화되고 있는 식량위기 상황에서 실천할 수 있는 지속 가능한 발전 방법을 다룬다.   책에서는 안전하고 건강한 식량이 공정하고 풍족하게 분배되는 세상을 이루는 데 중요한 ‘식량 안보’ 개념은 물론, 곤충 식량이나 인공 고기 등 미래 식량과 스마트팜, 기후 위기에 강한 품종 개발 등 새로운 식량 생산 기술도 제시하고 있다.  목차는 ▲왜 지금 식량을 걱정하지?▲식량은 결국 부족해질까? ▲ 식량 위기, 어떻게 극복할 수 있을까? ▲식량 위기에서 살아남기이다. 진중현 교수는 “기후위기와 자원위기, 인구감소 등 두려움을 느끼게 하는 키워드를 뉴스에서 자주 보는 세상이 됐다. 문제는 이러한 양상이 더 심화될 것이라는 것이고, 결국은 우리 인간의 삶을 크게 변화시킬 것이라는 점이다. 그것은 식량 위기와 다양성 붕괴로 나타난다고 한다. 그러한 걱정을 왜 하게 됐을까요?"라고 덧붙혔다. 박현승 교수는 "원고를 집필하는 동안 스스로도 식량 문제에 대해 다시 한번 깊이 생각해 보는 계기가 됐고, 학자로서 할 수 있는 일과 지구의 구성원으로서 할 수 있는 것이 무엇인가 되짚어 보게 됐다. 식량위기와 기후위기에 대해 객관적으로 전달하면서도 쉽게 설명하려고 노력했으며 이 책이 청소년뿐 아니라 일반 독자들에게도 식량위기의 중요성을 인식하는 데 도움이 되길 바란다"고 전했다. 취재/ 윤서영 홍보기자 (paimsg93@naver.com) 다음글 정보보호학과 김영갑 교수, ‘2024 세계 표준의 날’ 기념 산업통상자원부 장관 표창 수상 이전글 대양휴머니티칼리지 이유진 교수, ‘1960년대 라디오 드라마’ 다룬 연구 논문 A&HCI 등재 학술지 ACTA KOREANA에 게재 목록

세종피플 교수 교수 대양휴머니티칼리지 이유진 교수, ‘1960년대 라디오 드라마’ 다룬 연구 논문 A&HCI 등재 학술지 ACTA KOREANA에 게재 2024-10-30 hit 180 ▲논문 사진 ▲이유진 교수가 발굴한 <오발 춘향전> 방송녹음 원본 사진 대양휴머니티칼리지 이유진 교수의 라디오 드라마에 대한 연구 논문이 A&HCI 등재 국제 저명 학술지 ACTA KOREANA 제26권 2호(2023년 12월 발행)에 게재됐다. 논문의 제목은 “The Reimagination of Ch’unhyangjŏn during the Golden Age of Korean Radio Drama: Obal Ch’unhyangjŏn (1964–1965) and Sŏul Ch’unhyangjŏn (1965)”이다.  이 연구는 지금까지 학계에서 미지의 영역으로 남아 있던 라디오 드라마의 내용을 분석하고, 그 가치를 밝혔다는 점에서 연구사적 의의를 지닌다. 이유진 교수는 고전 <춘향전>을 재해석한 1960년대 라디오 드라마 <오발 춘향전>과 <서울 춘향전>을 발굴해 학계에 소개하고, 사회문화적 맥락에서 작품의 의미를 조명했다.   <오발 춘향전>과 <서울 춘향전>은 동아방송(DBS)에서 제작한 라디오 드라마로, 극작가 이용찬이 집필했다. 제목은 다르지만 <오발 춘향전>이 전편(前篇), <서울 춘향전>이 후편(後篇)에 해당하며, <오발 춘향전>에서는 춘향과 몽룡의 첫 만남부터 결혼까지의 이야기가, <서울 춘향전>에서는 춘향과 몽룡의 결혼 이후의 이야기가 다뤄졌다. 이 드라마는 라디오의 영향력이 가장 컸던 시기에 언론과 대중의 호평을 받으며 202회까지 방송됐다. <오발 춘향전>과 <서울 춘향전>은 방송극에서 <춘향전>의 현대화를 처음으로 시도한 작품이다. 작가 이용찬은 <춘향전>의 시대적 배경을 1960년대로 옮겨 돈이 지배하는 남한 사회를 풍자하고, 시대 변화를 반영해 새로운 춘향의 형상을 제시했다. 이 작품의 주인공 춘향은 구원자를 필요로 했던 고전의 춘향에 비해 훨씬 당당하고 주체적인 모습을 보여준다. 이유진 교수는 “이 연구를 진행하면서, 텔레비전 드라마 <쾌걸 춘향>(2005)의 현대적 춘향 캐릭터가 갑자기 등장한 것이 아니라는 사실을 알게 됐다. 1960년대에 전성기를 맞았던 한국 라디오 드라마는 1970년대 이후 텔레비전 보급으로 인해 쇠퇴했지만, 텔레비전 드라마, 영화, 연극, 문학 등 다양한 분야에 지대한 영향을 끼쳤고, 그 영향이 지금까지 이어지고 있다. 후속 연구를 통해 그 영향을 규명할 수 있기를 희망한다”고 소감을 밝혔다. 취재/ 이유빈 홍보기자(iyreason@naver.com) 다음글 스마트생명산업융합학과 진중현, 박현승 교수, ‘식량이 부족한 세상이 온다면’ 발간 이전글 환경에너지융합학과 노준성 교수, SCI 학술지 ‘Ecosystem Health and Sustainability’ 최우수 편집위원상 수상 목록

세종피플 교수 교수 환경에너지융합학과 노준성 교수, SCI 학술지 ‘Ecosystem Health and Sustainability’ 최우수 편집위원상 수상 2024-11-05 hit 280 2024년 9월, 환경에너지융합학과 노준성 교수가 SCI 저널 ‘Ecosystem Health and Sustainability’ 의 최우수 편집위원(젊은 과학자)으로 선정되어 “Best Early Career Editor” 수상의 영예를 안았다. 2015년에 창간된 Ecosystem Health and Sustainability는 생태계 건강과 지속 가능성에 관한 연구를 다루는 국제 학술지이다. 이 저널은 생태학 및 지속 가능성 과학 분야에서의 최신 연구 성과를 발표하는 저널로 인간 활동이 생태계에 미치는 영향, 글로벌 환경 변화가 생태계 건강에 미치는 영향, 그리고 지속 가능한 발전을 촉진하기 위한 생태학적 접근법 등을 다룬다. 특히, 다학제적 연구와 국제 협력을 강조하며 급격한 환경 변화를 겪고 있는 지역에서의 연구를 중점적으로 다룬다. Ecosystem Health and Sustainability는 오픈 액세스 저널로, 2023년 기준 이 저널의 임팩트 팩터는 4.2로, 생태학 분야에서 상위 18.2%에 해당하는 Q1 등급을 받았다. Scopus에서 발표한 2023년 CiteScore는 7.1로, 생태학 분야에서 상위 14%에 해당하는 Q1 등급을 받았다. 노준성 교수는 “금번 시상식에서는 전 세계 44명의 Early Career Editor 대상자들 중 5명의 수상자 명단에 포함되어 매우 영광이다”라며 “2021년부터 소신을 가지고 생태계 건강과 지속가능성에 대한 우수한 연구를 선별하여 저널에 발표하는 업무를 성실히 수행하였음을 인정받은 듯 하여 보람을 느낀다. 앞으로도 맡은 바 소임을 성실히 다 하겠다.”고 소감을 전했다. 한편 Ecosystem Health and Sustainability 저널에 대한 세부정보는 아래 링크에서 확인할 수 있다. https://spj.science.org/page/ehs/about 세종대 홍보실(hongbo@sejong.ac.kr) 다음글 대양휴머니티칼리지 이유진 교수, ‘1960년대 라디오 드라마’ 다룬 연구 논문 A&HCI 등재 학술지 ACTA KOREANA에 게재 이전글 음악과 위정민 교수, 초청 독창회 개최 목록

세종피플 교수 교수 음악과 위정민 교수, 초청 독창회 개최 2024-11-06 hit 164 ▲‘테너 위정민 초청 독창회’ 포스터 음악과 위정민 교수가 오늘 11월 7일 오후 7시 30분 세라믹팔레스홀에서 초청 독창회를 개최한다. 이번 독창회는 세라믹팔레스홀에서 기획한 교수 음악회 시리즈의 일환이다. 공연은 110분 동안 진행되며, 1부에서는 Charles Ives, John Duke, Lee Hoiby의 곡을, 2부에서는 Lori Laitman, Ricky Ian Gordon, Igor Stravinsky의 곡들을 선보인다. 위정민 교수는 서울대 음대를 졸업하고, 미국 University of Southern California에서 석사, University of Texas at Austin에서 박사 학위를 취득했으며, 현재 Austin Lyric Opera 단원으로 활동하고 있다. 또한, 국립오페라단, 서울시오페라단, 서울시립교향악단 등과 함께 오페라 <로미오와 줄리엣>, <피가로의 결혼>, <호프만의 이야기> 등 다수의 작품에 출연했다.  위정민 교수는 “이번 독창회를 통해 미국 낭만 예술가곡의 출발을 알린 찰스 아이브스의 작품을 시작으로, 낭만적 예술가곡의 계보를 잇고 있는 현대 작곡가 로리 레이트만과 릭키 이안 골든의 작품을 만날 수 있는 시간이 될 것이다”라고 전했다. 공연 예매는 세라믹팔레스홀 또는 인터파크 티켓 (전화 1544-1555, 홈페이지 www.ticket.interpartk.com)을 통해 가능하며, 관련 문의는 세라믹팔레스홀 (전화 02-6935-2416)로 하면 된다. 취재/최수연 홍보기자(soo6717@naver.com) 다음글 환경에너지융합학과 노준성 교수, SCI 학술지 ‘Ecosystem Health and Sustainability’ 최우수 편집위원상 수상 이전글 정보보호학과 박기웅 교수, 한-중남미 디지털 장관회의 연계 사이버보안 전문가 세션에서 발표 목록

세종피플 교수 교수 정보보호학과 박기웅 교수, 한-중남미 디지털 장관회의 연계 사이버보안 전문가 세션에서 발표 2024-11-07 hit 234 ▲발표를 하는 박기웅 교수  ▲박기웅 교수의 발표를 듣고 있는 각국의 관계자들 정보보호학과 박기웅 교수가 지난 10월 30일 소피텔앰배서더 서울 그랜드볼룸에서 열린 ‘한-중남미 디지털 장관회의 연계 사이버보안 전문가 세션’에서 ‘When Cybersecurity Meets AI: Exploring Technology Evolution and Battlefield Shifts with Case Studies’를 주제로 발표를 진행했다. ‘한-중남미 디지털 장관회의’는 도미니카공화국, 우루과이, 페루 등 중남미 10개국의 장·차관, 대사, 미주개발은행(IDB) 관계자 및 각 분야의 전문가들이 참석해 디지털 협력 방안을 논의하기 위해 기획됐다. 회의는 △개회식 △기조 발표 △세션 1 △세션 2 △전문가 세션 3 △폐회사 순으로 진행됐다.  박기웅 교수는 국내외 사이버 보안 동향을 공유하고, 정부 간 협력 강화 및 글로벌 영향력 확대를 위해 마련된 ‘전문가 세션 3(사이버 보안 포럼)‘에서 인공지능(AI)를 활용한 사이버보안 강화 방안에 대해 발표했다. 박 교수는 AI를 활용한 랜섬웨어 등의 침해 대응에 관한 최신 국내 사이버 보안 기술 동향을 소개했다. 발표는 △Now vs. Then: Tracing the Evolution of SW, HW, and ICT Paradigms in the Post-COVID 19 era △Shifting Battlefield: Cyber Attackers vs. Defenders in the Age of AI △Case Study I: AI-powered Ransomware Detection and Response △Case Study II: AI-powered Cyber Range and Next-Generation Cloud Security 순으로 진행됐다.  박기웅 교수는 “다양한 중남미 국가의 디지털 분야 장관들 앞에서 발표를 할 수 있어 뜻깊었다. 오늘 발표한 연구 결과가 실제 상용화되어 인류에게 도움이 되고, 여러 나라 사람들이 해당 분야에 협업을 이루는 날이 올 수 있으면 좋겠다”는 소감과 함께 발표를 마무리했다. 취재/최수연 홍보기자(soo6717@naver.com) 다음글 음악과 위정민 교수, 초청 독창회 개최 이전글 물리천문학과 오세헌 교수, 대양 천문대 공개 관측회 진행 목록

세종피플 교수 교수 양자원자력공학과 홍석표 교수, 2024 대만 이노테크 엑스포 은메달·특별상·동메달 수상 2024-11-14 hit 196 ▲홍석표 교수(오른쪽) 양자원자력공학과 홍석표 교수가 대표로 있는 세종대 교원 창업 벤처 로버스텍이 지난 10월 12일부터 14일까지 개최된 2024 대만 이노테크 엑스포에서 무용접 배관 멀티 조인트와 친환경 무산화 휴대용 고주파 브레이징 장치로 각각 은메달·특별상, 동메달을 수상했다.  대만 이노테크 엑스포는 매년 대만에서 개최되는 국제적인 발명 전시회로, 세계 각국의 기업들이 발명품을 소개하고 글로벌 시장 진출 가능성을 모색하는 자리이다.  은메달과 특별상을 수상한 ‘무용접 배관 멀티 조인트’는 특수 공구 없이도 배관과 배관, 또는 배관과 서비스 밸브를 쉽게 연결할 수 있는 제품으로 설치가 용이하고 고무 O링 대신 기계적 압착 방식을 적용해 내구성을 높인 것이 특징이다. 동메달을 수상한 ‘친환경 무산화 휴대용 고주파 브레이징 장치’는 휴대가 가능한 고주파 유도가열 방식의 장비로, 화재 위험을 최소화하고 탄소 배출을 획기적으로 줄인 친환경 장비이다. 또한 공정에서 발생하던 표면 산화물 생성도 방지한다. 홍석표 교수는 "이번 박람회에서 선보인 두 제품은 환경 보호와 안전성을 최우선으로 고려했다"며 "불필요한 작업은 줄이고 효율성을 극대화하면서도 실질적인 이점을 제공했다"고 전했다. 이어 "박람회를 통해 로버스텍의 글로벌 시장 진출 가능성을 한층 높였고 앞으로도 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있겠다는 자신감을 얻었다"고 소감을 전했다. 취재/ 전하연 홍보기자(thehayeon0928@naver.com) 다음글 물리천문학과 오세헌 교수, 대양 천문대 공개 관측회 진행 이전글 경영학부 이상재 교수, 국제 학술지 FinTech and Sustainable Innovation(FSI)의 리뷰어팀 선임 목록

세종피플 교수 교수 경영학부 이상재 교수, 국제 학술지 FinTech and Sustainable Innovation(FSI)의 리뷰어팀 선임 2024-11-15 hit 54 ▲경영학부 이상재 교수 경영학부 이상재 교수가 국제 학술지 FinTech and Sustainable Innovation(FSI)의 리뷰어팀에 선임됐다.  FinTech and Sustainable Innovation(FSI)은 핀테크의 지속적인 혁신에 관한 최신 연구를 다루는 국제 학술지로 이 교수는 저널에 투고되는 핀테크와 관련된 지속적 혁신 분야의 논문 심사 및 편집에 참여한다.  이 교수는 비즈니스 애널리틱스 분야에 인공지능 머신러닝 기법을 활용한 기법을 적용해 재무 성과를 예측하거나 설명하는 연구를 수행해 왔다. Expert Systems with Applications에서 기업도산예측에 인공신경망을 적용하고 여러 비즈니스 애널리틱스 기법의 예측 성과를 비교한 ‘A multi-industry bankruptcy prediction model using back-propagation neural network and multivariate discriminant analysis’라는 제목의 논문을 게재했다.  이 교수는 모바일의 지속적 사용에 대한 연구를 수행했고 인공지능 머신러닝 기법을 응용해 인터넷 기반 시스템의 보안 통제 절차를 제안하는 연구 결과를 학술지에 게재했다. 또한 △인트라넷 △소셜앱 △소셜네트워크 △RFID △클라우딩 서비스 △4G 네트워크의 도입 혹은 연속적 사용에 미치는 시스템 변수에 대한 연구 결과를 게재했다. 해당 연구 결과는 △Expert Systems with Applications △Information Processing & Management △International Journal of Accounting Information Systems △Behavior & Information Technology △Journal of Knowledge Management △Computers in Human Behavior △International Journal of Mobile Communications △Applied Sciences △Management Decision △Annals of Mathematics and Physics △ Technological Forecasting and Social Change △Telecommunication Systems △Journal of Social Computing △Data Science in Finance and Economics △International Journal of Electronic Commerce △Information Technology and Management △Decision Support systems △European Journal of Information Systems, △Information & Management에 게재됐다.  이 교수는 “앞으로 핀테크와 재무 분야의 비즈니스 애널리틱스에서 높은 학문적 영향력을 달성하기 위해 노력하겠다”며 “더 발전된 최신의 머신러닝 기법을 적용해서 비즈니스 서비스 성과를 예측하는 연구를 수행하겠다”고 말했다. 한편 이 교수는 구글 스칼라(Google Scholar) 인용 횟수 기준 비즈니스 정보 시스템 분야의 세계 연구자 중 4위 (비즈니스애널리틱스 분야 66위)를 기록하고 있다.  취재/ 강은지 홍보기자(keej1758@naver.com)  다음글 양자원자력공학과 홍석표 교수, 2024 대만 이노테크 엑스포 은메달·특별상·동메달 수상 이전글 건설환경공학과 진승섭 교수팀, 국토교통부 주최 스마트건설 챌린지 도로 분야 혁신상 수상 목록

세종피플 학생 학생 환경에너지융합학과 김연준 학생, 2024 대한원격탐사학회 추계학술대회 우수논문상 수상 2024-10-31 hit 339 ▲수상 사진 환경에너지융합학과 김연준(21) 학생이 지난 10월 16일부터 18일 진행된 2024 대한원격탐사학회 추계학술대회에서 학생우수논문상을 수상했다. 대한원격탐사학회는 원격탐사학 및 분야별 원격탐사기법의 연구와 발전 및 보급에 기여하며 복합과학(Interdisciplinary) 기술 발전에 이바지하는 학회이다. 이번 학술대회에서 김연준 학생은 ‘천리안 기상위성을 이용한 데이터 변환 모델 기반 유사 지상 기상레이더 강우량 추정’을 발표했다. 이는 정확도가 높지만 관측반경이 좁은 지상레이더나 광범위 관측이 가능하지만 과대추정 경향이 있는 기상위성에 의존해서 강우량을 추정하던 기존 도메인의 장점을 극대화하는 것을 목표로 진행된 연구이다. 김연준 학생은 적대적 학습 방식의 생성형 인공지능 모델(Data-to-data)을 이용한 기상위성 기반 유사 레이더 강우량 추정 연구를 수행했다. 이번 연구는 기존 방법론 대비 높은 정확도로 비관측 영역의 강우량 추정 수단 활용 가능성을 제시했다.  김연준 학생은 “국내 학회에서의 발표가 처음이라 긴장됐고, 많은 양의 연구 내용으로 발표를 준비하면서 어려움이 있었다. 그러나 현장 분위기를 접한 후 다른 연구자들의 연구 성과를 보며 긴장을 풀어 발표를 잘 마칠 수 있었다. 많은 사람들 앞에서 연구 성과를 보여주고 토론할 수 있는 좋은 경험이 되었고, 운 좋게 수상까지 하게 되어 기쁘다. 항상 친절히 지도해 주시는 홍성욱 교수님과 연구실 친구들에게 감사의 말을 전하고 싶다. 앞으로도 꾸준히 연구를 수행해서 분야를 선도할 수 있는 연구자가 되도록 노력하겠다”고 소감을 전했다. 취재/ 홍가연 홍보기자(gyhong1211@naver.com) 다음글 하나증권 해외파생상품 주니어 트레이더 양성 프로그램 우수자로 선발된 전자정보통신공학과 이상훈 학생을 만나다 이전글 패션디자인학과 학생팀, ‘2024 상상패션런웨이’에서 베스트 컨셉상 수상 목록

세종피플 학생 학생 자율주행 학술동아리 AIV, 2024년 HL FMA(Future Mobility Award) 자율주행 경진대회 대상 차지 2024-11-06 hit 362 ▲자율주행 학술동아리 AIV 팀원들의 모습 자율주행 학술동아리 AIV((Autonomous Intelligent Vehicles)가 지난 10월 29일 2024년 HL FMA(Future Mobility Award) 자율주행 경진대회에서 대상을 차지했다. HL FMA 자율주행 경진대회는 HL그룹이 주관하고 도로교통공단, 모라이 등 여러 기관이 후원하는 행사로, 미래 자율주행 분야의 인재를 발굴하고 양성하기 위해 기획됐다. 이번 대회에서 대상을 수상한 AIV는 HL만도, HL클레무브, 도로교통공단의 서류 전형에서 가산점 혜택을 받을 수 있다. AIV는 지난 2023년 설립된 교내 최초의 자율주행 학술동아리로, 관련학과 학생들이 모여 인지, 측위, 판단, 제어 분야를 구현해 통합 자율주행 시스템을 개발하고 있다.  AIV는 교내·외 학술제, 해커톤 및 AI 경진대회에서 우수한 성적을 거두고 자율주행 개발 워크플로우를 주제로 한 세미나를 진행하는 등 활발한 활동을 이어오고 있다. AIV 회장 정진영(기계공학전공·19) 학생은 “동아리가 설립된 지 얼마 지나지 않았기 때문에 활동 공간이 부족해 준비 과정이 순탄치 않았는데, 열정 하나로 전국 단위의 대회에서 대상이라는 값진 결과를 얻게 돼 매우 뿌듯하다. 함께해 준 팀원들이 정말 자랑스럽고, 또 진심으로 감사하다”며 소감을 전했다. 취재/ 사공찬민 홍보기자(sacm5484@naver.com) 다음글 패션디자인학과 학생팀, ‘2024 상상패션런웨이’에서 베스트 컨셉상 수상 이전글 역사학과 학생팀, 전국역사학대회 역사콘텐츠경연대회에서 우수상, 장려상 수상 목록

웹진 세종소식 세종소식 Vol.207 Vol.206 Vol.205 Vol.204 Vol.203 Vol.202 Vol.201 Vol.200 Vol.199 Vol.198 Vol.197 Vol.196 Vol.195 Vol.194 Vol.193 Vol.192 Vol.191 Vol.190 Vol.189 Vol.188 Vol.187 Vol.186 Vol.185 Vol.184 Vol.183 Vol.182 Vol.181 Vol.180 Vol.179 Vol.178 Vol.177 Vol.176 Vol.175 Vol.174 Vol.172173 Vol.171 Vol.170 Vol.169 Vol.168 Vol.167 Vol.166 Vol.165 Vol.164 Vol.163 Vol.162 Vol.161 Vol.160 Vol.159 Vol.158 Vol.157 Vol.156 KR EN PDF 다운로드