학회상수상강연

2020년도 LS학술상 수상자

박수동 책임연구원

한국전기연구원 CV

7월 16일(목) 10:00-10:30

열전(Thermoelectric)은 어느 차원에서 방아쇠를 당기나 ?

열전(Thermoelectric) 현상은 물질에서 “열에 의한 전하 이동”이라는 본질적 원리를 이용해 다양한 기술적 응용을 제공한다. 이오페(A.F.Ioffe)1) 의해 반도체형 열전응용기술이 실물화한 후 우리는 화합물 반도체에서의 열적 전하 들뜸과 이동에 대한 깊은 이해의 노력들이 있었다. 궁극적으로 반도체에서의 열의 이동과 전하 이동이라는 두 개의 본성적 물성을 어떻게 이해하고 제어하는냐?가 열전소재 연구에서의 양날이다.
깊어지는 과학적 노력의 결과들은 최근 과거와는 다른 시점을 안내하고 있다. 근년에 있어 집중해온 나노 차원에서의 발견들은 우리에게 재료 물성 원인에 대한 본질적 이해의 통찰을 제공한다. 특히 열전소재 분야는 나노 차원에서의 다양한 해석과 분석이 가장 활발하여 그 결과와 제안들은 우수한 열전소재의 메카니즘을 이해하는 강력한 도구가 되어 왔다. 이것에 대한 새로운 접근들이 조용히 시도되고 있다.2,3)
메크로 고체상 물질은 단순성, 규칙성과 함께 복잡성, 단절성이라는 다차원적 특이성이 존재하는 것을 우리는 잘 알고 있다. 나노 차원에서의 해석과 이해들이 메크로 물질에 대한 착시를 유발할 수 있음은 여기에 근거한다.
본 발표에서는 열전소재에서의 열적, 전기적 전하수송에 대한 해석과 실제 물질조직과의 불편한 결합(coupling)들을 살펴보고 보다 현실적 이해를 가능케 하는 새로운 연구 방향과 그 성과를 소개 한다.


2020년도 현송공학상 수상자

최 주 교수

POSTECH 철강대학원 CV

7월 16일(목) 10:30-11:00

에너지 강재로서의 고Mn강에 관한 최근의 진보

에너지 및 환경 문제는 지난 수 세기동안 산업계가 당면해 온 이슈이며, 특히 개발도상국을 중심으로 한 에너지 수요 급증으로 인해 점점 더 가혹해지는 채굴 환경 하에서도 사용 가능한 우수한 물성과 가격 경쟁력을 지닌 신 철강소재 개발이 철강 산업계에서 필수 불가결한 요소가 되고 있다. 포스코는 이러한 산업계의 요구에 발맞추어 극한 환경 하에서도 기계적 특성이 우수하고 다양한 기능을 지니는 신 철강 제조기술 개발 및 고객사 맞춤형 사용 솔루션 개발, 국제 규격화를 통해 철강 신 수요를 창출하고 미래의 산업 변화에 요구되는 새로운 철강 제품 개발을 주도하고 있다.
포스코가 상용화에 성공한 고Mn강은 그 중 대표적인 예로써 다량의 Mn 첨가 및 기타 합금원소 제어를 통해 액화천연가스 수송 및 저장을 위한 극저온용강, 오일샌드 생산에 필요한 슬러리파이프용 내마모강을 개발, 상용화로 에너지 산업의 신소재 수요에 부응하고 있다. Mn의 다량 첨가로 인한 제강공정에서의 어려움을 용융 FeMn 공정 구축, 고합금강 연속주조의 난제를 해결한 최적 몰드플럭스 및 연속주조 기술개발과 후판 제조기술을 최적화시킴으로써 고Mn강을 대량으로 저렴하게 생산하는 상용화 기술 개발에 성공하였다.
본 강연에서는 포스코에서 상용화시킨 에너지 산업용 고Mn강 제품 및 제조공정 개발 현황을 정리하고 고Mn강 기술 우위를 적극 활용한 고유제품 개발 방향을 소개하고자 한다.


2020년도 기술상 수상자

김택수 소장

한국생산기술연구원
뿌리기술연구소 CV

7월 16일(목) 11:00-11:30

적층가공용 금속 분말제조 공정연구

최근 금속 분말을 활용한 적층가공 기술은 기존 전통적 제조방식으로는 불가능한 복잡한 구조를 만들 수 있는 특징과 시간적 경제적 이점으로 다양한 제조 산업에서의 수요가 증가하고 있다. 특히 Ti 합금 분말을 활용한 적층가공 기술은 높은 비강도, 내식성과 생체 적합성으로 수요가 증가함에 따라 효율적인 분말 생산에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 적층 가공용 Ti 분말은 효율적인 적층을 위해 우수한 흐름성과 구형의 형상이 요구된다. 그에 따라 구형의 분말 제조가 가능한 Gas atomization 공정이 적용되지만, Ti의 높은 반응성으로 인하여 세라믹 소재의 도가니를 사용하는 일반적인 Gas atomization 공정은 Ti의 용해 및 분말 제조에 어려움이 있다. 따라서 현재 도가니와 용탕이 반응하지 않는 VIGA-CC(Vacuum Induction gas atomization-Cold crucible) 공정 또는 Ti 전극봉을 사용하는 EIGA(Electrode Induction Melting Gas Atomization) 공정으로 분말 제조한다. 이 중 VIGA-CC는 소재의 전처리가 필요 없고 다양한 합금 조성을 제조할 수 있으며, EIGA 공정에서 남은 scrap등을 바탕으로 분말을 제조할 수 있는 상호 보완적인 제조 공정을 설계할 수 있다는 장점이 있다.
본 연구에서는 자체 제작한 VIGA-CC 장비에서 분말 제조 효율 증가를 위한 Cold crucible 설계, Induction의 주파수, Orifice 및 가스노즐 설계에 대한 공정 변수 연구에 대해 논의하고자 한다. 또한 적층 공정에서 효율적인 분말 적층을 위해 분말의 표면 개질을 통한 분말의 흐름성 향상 관련 연구를 소개하고자 한다.


2020년도 기술상 수상자

김현길 책임연구원

한국원자력연구원 CV

7월 16일(목) 11:30-12:00

적층제조 기술을 이용한 하이브리드 소재, 부품 제조 및 적용

적층제조(3D 프린팅) 기술은 4차 산업의 핵심동력 중 하나로 높은 성장 가능성을 전제로 국외에서는 가용소재 확대, 기술 진보로 항공우주, 원자력, 자동차, 생체재료 등 다양한 분야에 접목 확대하고 있다. 적층제조 크게 원료소재(분말), 3D 프린터 그리고 물질적층 공정기술로 나눌 수 있으며, 해외 선진국에서는 이들 분야에 대한 종합적인 개발투자로 기술을 선도하고 있다. 3D Systems, Strtasys, GE 등 해외 주요 기업들은 적층제조 기술로 시제품부터 최종 생산까지 구현할 수 있는 시스템을 구현하고 있다. 최근에는 적층제조 기술을 응용하여 고분자, 금속 또는 세라믹 등과 같은 다양한 소재의 부품제조에 효율적으로 적용함과 동시에 신소재, 부품 개발을 위한 획기적인 툴로서도 활용하려하고 있다. 본 발표에서는 다양한 적층제조 기술에서 금속-이종금속 및 금속-세라믹 소재의 하이브리드화가 가능한 레이저 열원 기반 DED(Direct Energy Deposition) 기술 개요와 개발 내용을 포함한다. 하이브리드 소재 기술은 첨단의 적층제조 기술과 소재기술을 융복합한 혁신적 기술로 고융점, 난가공성 소재를 선택적으로 혼합 적층하여 부품을 제조가 가능하여 기존 단일소재 적층기술과는 전혀 다른 기술적 우위를 가질 수 있다. 한국원자력연구원에서 개발한 하이브리드 소재 제조 적층기술은 금속기지에 산화물 입자를 주입하는 산화물분산강화 기술, 부품의 표면 성능 향상을 위해 이종소재를 경사기능 부여 코팅기술 및 금속에 세라믹(SiC, oxides, B4C)의 표면처리 등이 있다. 이러한 적층제조 기반 하이브리드 소재, 부품 제조기술은 항공우주 및 심해에 적용되는 고융점 경량화 소재(Ti 계), 초고융점 소재(Mo, Nb, W 계) 그리고 원자력에 적용되는 소재(Zr, Ni, Fe 계)와 부품에 직접 적용이 가능하여 기존 제조기술 기반 산업용 재료와는 차별화된 물질적 특징을 확보할 수 있다. 이러한 특화된 소재, 부품은 고온, 고압, 마모, 가혹부식 및 고방사선 등의 환경에서 다기능의 성능목표를 동시에 만족시킬 수 있는 혁신소재로 다양한 산업전반에 활용도가 높아 향후 국가역량제고와 관련 산업으로의 파급력이 매우 클 것으로 기대된다.

학력
시작년도 종료년도 학교명 전 공 학 위
1990 1997 연세대학교 금속공학과 박사
1997 1999 충북대학교 재료공학과  석사
1999 2004 한밭대학교 금속공학과 학사
경력
시작년도 종료년도 기 관 명 직 급
2019 현재 한국원자력연구원 ATF기술개발부 부장
2018 2021 대전지방 검찰청 특허수사 자문위원
2013 2019 한국원자력연구원 책임연구원
2004 2013 한국원자력연구원 선임연구원
2004 2004 한국원자력연구원 Ph D.
수상
연월 내용
2019. 10 2019 한국원자력학회 우수논문상
2019. 02 한국원자력연구원 우수과제상
2018. 12 과기정통부장관 표창 (2018 국가연구개발 우수성과 성과유공)
2017. 10 2017 한국원자력학회 우수논문상
2017. 06 52회 발명의 날 대통령 표창 (사고저항성 핵연료 피복관 원천기술 및 3D 프린팅 기술 개발)
2016. 10 2016 한국원자력학회 학술상
2013. 01 2012 한국원자력연구원 신기술상 우수상
2012. 10 2012 한국원자력학회 춘계학술발표회 우수논문상
2012. 10 2012 한국원자력학회 학회지발전기여 장려상
2011. 10 2011 한국원자력학회 춘계학술발표회 우수논문상
2011. 04 대한금속재료학회 KIM+ 신진기술상
2009. 03 지경부장관 표창 (원자력연료 피복관 국산화기술개발에 공헌)
2009. 01 한국원자력연구원 논문상(은상)
2008. 01 한국원자력연구원 2007년도 연구개발 유공상
학력
시작년도 종료년도 학교명 전 공 학 위
2002 2004 University of Tohoku 재료공학과 박사
1993 1998 충남대학교 금속공학과 박사
1990 1992 충남대학교 금속공학과 석사
1986 1990 충남대학교 금속공학과 학사
경력
시작년도 종료년도 기 관 명 직 급
2019 현재 한국생산기술연구원 한러혁신센터 센터장
2010 2016 한국생산기술연구원 희소금속산업기술센터 센터장
2004 현재 한국생산기술연구원  
2012 현재 과학기술연합대학원대학교(UST) 교수
2006 2008 한양대학교 학연산클러스터사업단 겸임교수
2002 2003 공주대학교 신소재공학부/공학연구원 전임연구교수
2001 2002 벤처기업 ㈜보텍스세마이컨덕터 (C&L) 대표이사
1995 1996 영국 옥스퍼드대학교(Dept. of Materials) 교환연구원
1992 2001 급속응고신소재연구소 전문연구원
수상
  • 2019년도 춘계 한국분말야금협회상 (2019. 04. 04)
  • 인천광역시 과학기술상 과학상부문 금상 (2018. 04. 09)
  • 과학기술연합대학원대학교(UST) 우수교수상 (2017. 12. 19)
  • 인천광역시 과학기술상 기술상부문 대상 (2010. 10. 15)
  • 한국분말야금학회 논문상 (2008. 11. 13)
학력
시작년도 종료년도 학교명 전 공 학 위
1989 1995 서울대학교 금속공학과 박사
1982 1984 서울대학교 금속공학과 석사
1978 1982 서울대학교 금속공학과 학사
경력
시작년도 종료년도 기 관 명 직 급 업무내용
2020 현재 포항공과대학  교수 철강대학원 연구교수
2019 2020 포스코 부사장 기술연구원장
2017 2019 포스코 전무 기술연구원장
2016 2017 포스코 상무 광양연구소장
2014 2016 포스코 상무 광양제철소 선강부소장
2012 2014 포스코 상무보 제강연구그룹장, PosLM 추진반장
수상
수상일자 수상내용 수상기관
2017. 8.18 이달의 산업기술상 (산업통상자원부 장관상) 산업통상자원부
2012. 6.12 4월 상시성과관리실행 우수사례 (회장표창, 개인) 포스코
2007.10.15 기술창의상  (부문장표창, 개인) 포스코
2006.10.13 내화물개발, 주조 품질향상 (광양제철소장표창, 부서) 포스코
2002.7.3 냉연제품 품질향상 기여 (광양제철소장표창, 개인) 포스코
1995.4.20 전산개발 유공 (본사본부장표창) 포스코
학력
시작년도 종료년도 학교명 전 공 학 위
1992 1999 경북대학교 금속물리 및 상변태 박사
최종학위
논문명
高濃度Mg를 含有한 Al合金에서의 La 및 misch metal添加에 의한 物性制御
경력
시작년도 종료년도 기 관 명 직 위 비 고
2002 2009 한국전기연구원 선임연구원  
2007 2008 한국전기연구원 열전변환연구팀, 팀장  
2008 2009 한국전기연구원 열전변환연구그룹 그룹장  
2009 2011 한국전기연구원 책임연구원, 팀장 에너지반도체센터 열전변환연구팀  
2011-2014 ~ 현재 한국전기연구원 센터장, 창의연구센터  
2015 ~ 현재 한국전기연구원 팀장, 에너지변환소재연구센터  
수상
  • 2011년, 신재생에너지 산업발전 유공자 지식경제부장관표창
  • 2013년, 한국전기연구원 연구부분 장려상 (창의연구센터 : 센터장 박수동)
  • 2016년, 한국전기연구원 연구부분 우수상 (양자제어 열전재료 개발팀 : 팀장 박수동)