국민대학교

신소재성형기술

신소재의 제조 및 성형 관련
신 산업 창출

21세기 국가 경쟁력 확보를 위한 기간산업 관련 융합기술 중 하나인 신소재 성형 기술을 국민대학교의 연구 특성화 분야로 육성하기 위해서 2004년에 설립된 본 연구소는 2009년도에 한국연구재단의 중점연구소로 선정되어 다 학제 간의 연구 개발이 필수적인 신소재의 개발 및 그 성형 기술의 핵심 역량을 확보하여 국내외적으로 소재 및 성형 관련 기술의 연구 개발을 선도하고, 기간산업 전반에 걸쳐 파급 효과가 큰 신소재의 제조 및 성형 관련 신 산업을 창출하여 국내 산업발전과 기술향상 그리고 관련 분야의 신산업 창출 및 고용을 증대한다는 목적으로 연구를 진행하고 있습니다. 지난 수년 동안 연구 수준의 국제화, 연구 자원의 효율 극대화, 연구 분야별 균형발전과 학제간의 공동 연구 활성화를 주요 목표로 하여 구조/기능재료 및 소재 모델링 분야에서 우수한 연구 실적과 인력양성이라는 특성화/전문화 프로그램을 수행해 나가고 있습니다.

연구소장 권훈 교수

연구소장

권훈 교수

  • Knife Materials

    -sliter, welder shear, cjopper, guillotine, etc.

    Knife Materials
  • Porous Materials & Fuel cell

    -PEMFC, filter, structural materials, etc.

    Porous Materials & Fuel cell
  • 주요 연구분야

    본 연구는 "임계성능 첨단 구조/기능 소재의 기초 및 응용연구"라는 주제를 가지고 첨단 구조 소재의 여러 가지 핵심적인 성질의 임계성능을 극복하는 소재의 개발, 평가 및 모델링에 관한 종합 분야의 연구를 수행하고 있습니다.

    고강도 합금강에서 고인성 및 내마모 특성을 확보하기 위해서 기존의 경험적인 합금설계를 극복한 새로운 합금설계 기법을 개발하기 위해, 컴퓨팅 합금설계 및 다양한 실험과 매크로/마이크로 분석 방법을 조합하는 연구를 진행하고 있습니다. 철강의 합금설계 및 공정설계를 다양화함으로써 결정립, 탄화물 등 구조적 미세화 기법을 적용하여 고인성 구조용강 및 내마모 특수공구강의 개발을 진행하고 있습니다. 이러한 연구를 토대로 국가적, 산업적 중요성뿐만 아니라, 학문적으로도 고성능 구조재료개발에 필요한 중요한 연구기술 및 다양한 합금개발 데이타베이스 구축을 목표로 연구를 진행하고 있습니다.

    특별히 본 연구소는 구조/기능재료의 세계적인 거점 연구소의 목표를 가지고, 세계 각국 연구기관과 활발히 교류하여 다양한 프로그램을 개발함으로써 구조/기능재료 분야에서 국제적인 경쟁력을 갖는 우수연구소로 발전하고 있으며. 이를 위하여, 과거 및 현재에 해당 분야의 교류 및 협력의 경험이 있는 세계적인 연구 기관들과의 활발한 협력/교류를 통해 활발한 첨단 협력연구를 수행 중 입니다.

  • 주요 연구실적 (수행 연구과제,
    국제교류실적 등)

    316L 스테인리스강에 수소 장입을 통한 수소취성에 관한 연구를 수행하고, 그 결과가 Steel Research International 저널에 cover 논문으로 선택되었습니다.
    (Y. Kim et al., "Hydrogen softening in the thin plate of microcrystalline 316L stainless steel", Steel Research International, 84, 812, 2013)

    Inverse opal 구조를 이용한 single cell-연료 전지를 제작하였습니다. 복잡한 이동없이 기판 위에 제작된 cell은 inverse opal의 넓은 표면적과 넓은 공극률, 효율적인 촉매의 사용으로 셀 구동의 손실을 줄이는 효과적인 연구 성과를 냈습니다.
    (O. H. Kim et al., "Ordered macropo rous platinum electrode and enhanced mass transfer in fuel cells using inverse opal structure". Nat. Commun. 4, 2473, 2013)

    알루미늄과 5%의 탄소 나노 튜브 복합체 및 알루미늄과 아연 조각의 복합체를 hot-pressing과 소결 공정을 통해 제작하고 각각의 기계적 특성을 평가하였습니다. (S. E. Shin et al., “Micro-alloying assisted consolidation of aluminum/carbon nanotubes powder", Mater. Sci. Eng., A, 599, 46, 2014)

    연료전지에 사용되는 백금촉매는 효율은 높지만 시간이 지남에 따라 활성이 저하되고, 매장량이 한정되어 있다는 단점이 있습니다. 백금 기반의 나노합금의 원자 구조를 예측하기 위한 유전 알고리즘(GA, genetic algorithm) 코드를 개발하고, 이를 고전 분자동역학(molecular dynamics) 시뮬레이션과 결합하여 TOh(truncated octahedron) Pt-Cu 나노합금의 조성별 원자 구조를 예측하였습니다.
    (J. S. Oh et al., "Prediction of atomic arrangement of Pt-Cu nanoalloy by genetic algorithm", J. Phys. Conf. Ser., 410, 012084, 2013)

    ※ 주요 국제협력 실적

    연구능력의 국제경쟁력을 극대화 할 수 있도록 선발된 석/박사 학생들이 미국의 Northwestern Univ., Michigan State Univ., Oregon State Univ. 및 일본의 NIMS에 2개월 이상, 1년 이내로 단기 및 장기간 파견하여 훈련할 수 있는 기회를 제공해 왔으며, 미국의 위에 언급된 대학들과 해군 연구소, 이스라엘 등과의 활발한 국제협력 연구를 통해 이차전지 소재, 첨단 구조/기능 소재 연구 및 관련 융합 연구를 진행하고 있으며 현재 다수의 우수 논문 실적을 그 결과물로 성취했고, 향후 국제 협력 연구의 지속적인 확대도 계획하고 있습니다.

  • 소속 연구원 명단

    성 명 직 책 소속 및 직위
    권훈 연구소장 신소재공학부 교수
    김용석 상임연구위원 신소재공학부 교수
    남원종 상임연구위원 신소재공학부 교수
    차필령 상임연구위원 신소재공학부 교수
    최희만 상임연구위원 신소재공학부 부교수
    남호석 상임연구위원 신소재공학부 부교수
    최현주 상임연구위원 신소재공학부 조교수
    김재헌 상임연구위원 신소재공학부 조교수
    이건배 비상임연구위원 신소재공학부 전임연구교수
    조용훈 비상임연구위원 신소재공학부 전임연구교수
    조기섭 비상임연구위원 신소재공학부 전임연구교수
    김주영 비상임연구위원 신소재공학부 전임연구교수