에너지시스템학과

2025-1학기 '신재생에너지 프로젝트' 우수연구 시상식 안내

2025학년도 후기 학·석사연계과정생 (수시)모집 전형 실시 안내

가. 제도개요: 학사과정과 석사과정을 연계하여 학사 및 석사과정 수업연한을 단축(학사 3.5(3.0)년, 석사 1.5년 졸업)함으로써 4.5 ~ 5년 이내에 학사학위 및 석사학위 취득이 가능하게 하는 제도 나. 모집학과 및 모집인원 1) 모집학과: 정시모집 석사과정 모집학과를 대상으로 지원 가능 2) 모집인원: 대학원 입학 학기 기준 석사학위 모집정원 여석범위 내 다. 지원자격 - 학·석사연계과정 합격자 조기졸업 요건 완화: 누계 평점평균 3.75 이상 → 3.0 이상 본교 학사과정 조기졸업 요건인 평점평균 3.75 미만인 경우에도 3.0 이상이면 지원 가능. 단, 이 경우 대학원 1학기 등록을 반드시 해야 하며, 대학원 입학을 포기하거나 자퇴하는 경우 학사과정 조기졸업이 취소됨 4) 학·석사연계과정 지원 불가 대상 - 편입학한 자 라. 모집일정 지원서 접수2025.05.30(금) 09:00 ~ 06.12(목) 17:00 - 제출서류 ① 학·석사연계과정신청서 ② 성적증명서 - 제출처: 대학원 교학팀(율곡관305호) 전형(서류전형 및 면접) 2025.06.23(월) ~ 06.27(금) 대학원 모집학과별로 시행 합격자 발표 2025.07.15.(화) 대학원 자체 공지 연구활동계획서 제출 지도교수 배정 및 연구활동계획서 제출 (전형 합격 후 입학 학기의 수업일수 1/4선까지 1회 이상) 대학원 등록 대학원 진학 학기 신입생 등록기간 입학금 면제 마. 제출서류 1) 학·석사연계과정 신청서 1부 2) 성적증명서 1부 3) 학·석사연계과정 연구활동계획서 ※전형 합격 후 대학원 입학한 학기 초 제출 바. 제출처: 대학원 교학팀 방문 제출(율곡관 305호) 사. 전형료: 면제 아. 전형방법: 서류심사 및 면접 - 전형일은 학과 자체 일정에 따름 - 대학원 학과별로 학부 성적 및 기타 학과에서 별도로 정한 기준 등을 종합적으로 심사·평가하여 선발 - 지원자가 있는 학과에 대해서는 추후 전형 안내 공문 발송 예정 자. 선발자 특전 1) 입학금 및 전형료 면제 2) 대학원 입학 시 무시험 특별전형 3) 대학원 학과별 장학금 배정 시 최우선 고려 4) 석사과정 수업연한 1학기 단축 가능(의무 아닌 선택사항) - 단, 금융공학과 입학생은 수업연한 단축을 위해 학사과정 중 대학원 과목(6학점)을 선이수해야 함 5) 대학원 입학 시 실사구시 장학금(학석사연계) 100만 원 지급 - 본교장학금 규칙에 의거, 직전 학기 12학점 이상 이수 / 평점평균 2.0 이상인 경우만 수혜 가능 - 실사구시 장학금(학업장려금) 200만원과 중복 수혜 가능 - 장학금 수혜 제외 대상: 본교 학사과정 졸업생/초과학기생/학적유지생, 일반대학원 간호대학/의과대학 통할학과 지원자 아. 기타 유의사항 1) 학·석사연계과정생으로 선발된 이후 입학한 학기 초(수업일수 1/4선 이내)에 석사과정 지도교수를 배정받아 재학 중 1회 이상 학사지도를 받아야 함 ※ 학·석사연계과정 활동계획서 1회 이상 제출 의무 2) 학사과정 조기졸업 불가자 및 학·석사연계과정 포기자(대학원 비진학 의사 표시자)는 학∙석사연계과정 포기신청서를 대학원 지원 학과에 제출하여야 함 3) 학·석사연계과정생의 경우 학사과정 중에는 학부 학칙 및 규정이 적용되고, 석사과정 중에는 대학원 학칙 및 규정이 적용됨

2025학년도 후기 석·박사통합과정으로의 학위과정변경 (수시)전형 실시 안내

가. 모집학과 및 모집인원 1) 모집학과: 석·박사통합과정이 설치되어 있는 대학원 전 학과 2) 선발인원: 당해연도 박사학위과정 입학정원 범위 내 나. 지원자격 1) 본교 대학원 석사과정 재학 중인 자로 한 학기 이상 이수한 자 2) 석사과정 지도교수 추천자 다. 전형일정 지원서 접수 2025.05.30(금) 09:00 ~ 06.12(목) 17:00 - 제출서류 ① 학위과정변경 지원서 ② 성적증명서 - 제출처: 대학원 교학팀(율곡관305호) 전형(서류전형 및 면접) 2025.06.23(월) ~ 06.27(금) 대학원 모집학과별로 시행 합격자 발표 2025.07.15.(화) 대학원 자체 공지 라. 제출서류 1) 학위과정변경 지원서 1부 2) 성적증명서 1부 마. 제출처: 대학원 교학팀(율곡관 305호) 바. 전형료: 면제 사. 전형방법 및 선발철자 1) 전형방법: 서류심사 및 면접 2) 선발절차 - 당해학기 신입생 선발 일정 및 입학전형과 동일하게 진행 - 지원자가 있는 학과에 대해서는 추후 전형 안내 공문 발송 예정 아. 기타 유의사항 1) 학점인정 및 학위수여 자격 학점인정 석사과정에서 취득한 학점 통산하여 인정 가능 학위수여자격 1. 석사과정 포함 8학기 이상 등록을 마친 자 2. 소정의 교육과정에 따른 전공학점과 연구학점을 모두 이수한 자 3. 누계 평점평균 3.0 이상인 자 4. 자격시험에 합격한 후 학위논문심사에 통과한 자 - 종합시험: 학위과정 변경 전(석사과정) 응시한 자격시험 불인정 - 외국어시험 인정 기준 ·대학원 외국어시험 응시자: 70점 이상(통합과정 합격 기준)인 경우 합격 인정 ·외국어시험 대체과목 수강자: Pass한 경우 합격 인정 ·외국어시험 면제 신청자: 합격 인정 2) 신청횟수: 제한 없음

[소식][2025.07.11.금] 아주대·KAIST 연구팀, 사슬구조 양자소재 내 스핀-전하 분리 현상 관측 성공

1차원 금속 물질의 광전자가 방출되는 과정에서 나타나는 스핀-전하 분리 모식도(왼쪽). 서로 다른 속도로 전달되는 스핀 움직임(Spinon)과 양전하 움직임(Holon)의 에너지-운동량 분포 모식도(오른쪽) 아주대 연구진이 그동안 이론적으로는 예측되어왔으나 실제 직접 관찰은 어려웠던 금속 물질에서의 스핀-전하 분리를 처음으로 직접 관찰하는 데 성공했다. 이에 향후 후속 연구를 통해 초전도 현상 규명의 실마리를 얻고, 새로운 양자 정보 소재로도 활용될 수 있을 전망이다. 물리학과 김성헌 교수와 한국과학기술원(KAIST) 현정훈 박사·김용관 교수 공동 연구팀은 1차원 사슬구조 물질 내에서 도체-부도체 전이에 걸쳐 스핀-전하 분리 현상을 관측하는 데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구 내용은 ‘준1차원 NbSe3의 전하밀도파 전이에 걸친 밴드 선택적 스핀-전하 분리(Band-selective spin-charge separation across the charge density wave transition in quasi-1D NbSe3)’라는 제목의 논문으로, 미국물리학회가 발간하는 물리학 분야의 저명 학술지 <피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)> 최근호에 편집자 추천 논문(Editors’ Suggestion)으로 게재됐다. 전자(Electron, 電子)는 물질의 원자를 구성하며, 음전하를 띄는 기본 입자다. 전자는 전하(charge)와 스핀(spin)이라는 두 대표적 성질을 보인다. 전하는 전기적인 힘을 느낄 수 있게 하는 기본 성질로, 전기가 흐르게 하는 요소다. 스핀은 전자가 스스로 회전하는 것과 같은 양자역학적 성질로, 자석과 같은 자기적 성질을 결정하는 요소다. 전자 사이의 상호작용이 강한 1차원 금속 물질에서는 보통 물질 내의 전자가 페르미 액체 모형을 따르는 것과 다르게, 러틴저 액체 모형을 통해 전자의 움직임을 설명할 수 있을 것으로 예측되어 왔다. 그리고 러틴저 액체 모형에서는 전자가 갖는 대표적인 두 성질인 전하와 스핀에 대한 정보가 독립적으로 거동하는 것과 같은 ‘스핀-전하 분리 현상’이 예측된 바 있다. 이러한 현상은 초전도 현상이 발현되기 전에 나타나는 비(非)페르미 액체 상태를 규명하기 위한 단서를 제공할 뿐 아니라, 스핀과 전하라는 서로 다른 정보를 전달하는 양자 정보 소재로의 응용 가능성이 있어 주목을 받고 있다. 초전도 현상이란 전기 저항이 0이 되는 현상으로, 영하 240˚C 이하의 아주 낮은 온도 등 특정 조건 하에서 나타난다. 초전도체를 이용하면 전력 손실 없이 에너지를 사용할 수 있어, 초전도 현상과 초전도체는 최근 학계와 산업계의 주목을 받아왔다. 양자 정보 소재란 양자 컴퓨터·통신·센서 등에 활용되는 소재다. 차세대 양자 기술은 양자역학 원리를 기반으로 한 새로운 유형의 기술로, 보다 많은 정보를 빠르게 처리할 수 있어 다양한 산업 분야에서 효율성과 생산성을 대폭 증대시킬 수 있다. 이처럼 여러 첨단 분야에 새로운 이해를 제공할 수 있는 것이 바로 ‘스핀-전하 분리 현상’이다. 그러나 이론적인 예측을 통해 전자 거동에 대한 해법이 제시된 것과는 다르게, 실제 물질에서 이 현상을 직접 관측한 사례는 매우 드물다. 스핀-전하 분리 현상은 전자 사이의 강한 상호작용에 의해 나타나는 것으로 예측되어왔으나, 이 ‘강한 상호작용’이 동시에 스핀 정보 움직임의 관측을 방해하기 때문에 그동안 실험적 증거를 찾는 것이 어려웠다. 특히 이상적인 1차원 전자계를 구현하는 것이 어렵고, 나아가 전자 사이의 상호작용 정도를 직접 제어하는 데에도 한계가 있어 지금까지 이에 대한 실험적 증거는 매우 제한적으로 포착되어왔다. 아주대 공동 연구팀은 이러한 어려움을 해결하기 위해 적절한 전자 사이의 상호작용이 존재할 수 있는 소재 물질 후보군을 탐색했다. 연구팀은 세 종류의 1차원 원자사슬로 구성된 니오븀(Nb)-셀레늄(Se) 화합물로 NbSe3 시료를 합성하고 각분해 광전자분광법을 이용한 띠구조 분석을 통해 스핀의 정보와 전하의 정보가 서로 다른 속도로 전달되는 것을 직접 관측하는 데 성공했다. 각분해 광전자분광법은 밝은 빛을 조사했을 때 튀어나오는 광전자의 운동 에너지와 운동량을 분석하는 방법으로 물질 내에서 일어나는 양자 현상을 관측할 수 있는 실험 방법이다. 연구팀은 방사광 가속기에서 마이크로미터(μm, 1μm=0.001mm) 크기로 집광된 강한 자외선을 조사했을 때 방출된 광전자를 분석했다. 이를 통해 화합물 내의 광전자가 튀어나온 자리에 형성된 양전하의 움직임(홀론, Holon)과 각 전자들의 스핀 뒤집힘에 따른 스핀 움직임(스피논, Spinon)이 명확하게 분리되어 거동하는 것을 포착했다. 나아가 1차원 물질에서 자주 나타나는 또 다른 양자 현상인 전하밀도파 발현에 따른 도체-부도체 전이가 일어나는 과정에서도, 스핀과 전자가 분리되어 움직이는 것을 관측하는 데 성공했다. 스핀-전하 분리와 전하밀도파 모두 초전도 특성이 발현되기 이전에 나타날 수 있는 1차원 전자계의 특징적인 양자 현상으로 이들 간의 상호 연관성에 대한 추가적인 연구는 앞으로 초전도 현상의 발현 원리 규명에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 아주대 김성헌 교수(물리학과)는 “1차원 물질의 독특한 환경에서 전하와 스핀에 대한 정보가 독립적으로 전달되는 집단적 거동을 직접 관측한 성과”라며 “앞으로 추가적으로 결정구조나 상호작용 세기의 제어를 통해 초전도 발현 원리 규명의 단서를 찾을 수 있을 것”이라고 전했다. 김 교수는 이어 “기초 물리학의 난제 해결에 더해, 전하와 스핀이라는 독립된 자유도를 이용한 새로운 양자 정보 소재 개발로도 응용범위를 넓힐 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구는 한국연구재단의 우수신진연구사업, 대학기초연구소(G-LAMP) 사업, 대학중점연구소 사업의 지원을 받아 수행됐다. 온도에 따른 니오븀(Nb)-셀레늄(Se) 화합물(NbSe3) 광전자의 에너지-운동량 분포 실험 결과. 점선은 각각 스핀 움직임(빨간색)과 양전하의 움직임(검정색)의 스펙트럼을 나타낸다. 온도가 상승함에 전하밀도파 갭이 닫히지만 스핀-전하 분리 현상이 유지되는 것을 관측할 수 있다.

[소식][2025.07.10.수] 아주대–고등기술연구원과 기술교류회 열려, 21년부터 매년 개최

아주대학교와 고등기술연구원(원장 김진균)이 공동 주최한 '2025 기술교류회'가 8일 아주대에서 열렸다. 양 기관은 2021년 12월을 시작으로 매년 기술교류회를 개최하고 있으며 올해는 ▲기술 상용화 ▲핵심특허 확보 ▲연구 아이디어 교환 ▲지산학연 연계를 주요 의제로 삼았다. 고등기술연구원은 경기도 용인에 위치한 연구기관으로 1992년 설립되어 차세대플랜트, 탄소제로에너지, 소재부품, 산업융합시스템 등을 중점 연구 분야로 삼고 있으며 개원했을 때부터 아주대와 연구와 교육에 있어 긴밀한 협력관계를 이어오고 있다. 이정승 고등기술연구원 본부장은 “연대와 협력, 연결의 힘을 키우자”, 박은덕 아주대 교수는 “연대를 넘어 상생으로”라는 제목으로 주제 발표가 각각 있었다. 기술간 융합과 협력의 중요성과 지속가능한 협력 생태계 구축방안을 강조했다. 이어진 패널토론에서는 “기술교류의 방향성과 공동연구 성과 확산 방안”을 주제로 박상철, 조인선, 박은덕 교수(이상 아주대)와 유영돈 부원장, 강석환, 이정승 본부장(이상 고등기술연구원) 그리고 유재석 아주대 명예교수(현 삼척시 기업협력관)이 패널로 나섰으며 산학연 협력의 실질적 모델이 자리잡기 위한 기반 구축이 필요하다는데 의견을 모았다. 이 외에도 ▲수소 및 CCUS(Carbon Capture, Utilization, and Storage) ▲자원순환 ▲소재부품 ▲AI/DX 등 4개 분야에 대한 기술별 세션이 경기도 RISE사업, G-LAMP 사업단 등이 참여한 가운데 기술 상용화 방안 등에 관한 논의를 펼쳤다. 마지막으로 유성주 아주대 교수의 아주대와 고등기술연구원의 공동 수행 연구 성과와 향후 방안에 대한 보고가 이뤄졌다. 김선용 대우학원 이사장은 “원천기술에 강점이 있는 아주대와 산업 분야 적용 기술을 개발하는 고등기술연구원이 서로의 장점을 극대화해 협력해 시너지를 내야 한다”며 “정기적인 기술교류회가 그 시작이 될 수 있다”고 의미를 부여했다.

[소식][2025.07.09.수] 조인선 교수팀, 불꽃 활용한 표면처리 기술 개발.. 친환경 수소 생산 효율↑

왼쪽부터 아주대 정유재 학생과 조인선 교수, 성균관대학교 신성식 교수, 미국 스탠퍼드대학교 샤오린 정(Xiaolin Zheng) 교수 우리 학교 첨단신소재공학과 조인선 교수 연구팀이 태양광을 이용한 친환경 수소 생산 기술의 효율을 획기적으로 높이는 신개념 표면처리 기술을 개발했다. 조인선 교수(첨단신소재공학과∙대학원 에너지시스템학과)는 고온의 불꽃(화염)을 이용해 광전극의 표면을 수 초 만에 재구성함으로써 기존 기술 보다 효율과 안정성 면에서 뛰어난 성능을 확보했다고 밝혔다. 이 기술은 앞으로 그린 수소 생산 기술의 상용화에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다. 연구 결과는 '향상된 광전기화학적 성능을 위한 화염 처리를 통한 In2S3 광양극의 신속한 표면 재구성(Rapid Surface Reconstruction of In2S3 Photoanode via Flame Treatment for Enhanced Photoelectrochemical Performance)'이라는 제목의 논문으로, 재료공학 분야의 저명 학술지 <어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials, IF=26.8, JCR 상위 2.1%)' 7월3일자 표지논문으로 게재됐다. 이번 연구는 미국 스탠퍼드대학교 샤오린 정(Xiaolin Zheng) 교수, 성균관대학교 신성식 교수와의 공동연구 성과다. 아주대 대학원 에너지시스템학과의 정유재 학생(現 콜로라도 볼더대학교 박사과정)이 제1저자로 참여했다. 수소는 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않는 깨끗한 에너지원이다. 특히 태양 에너지를 활용해 물에서 수소를 생산하는 '광전기화학(Photoelectrochemistry) 기술'은 지속 가능한 에너지 미래를 위한 핵심 기술로 꼽힌다. 하지만 기존 광전극은 수소 발생 반응이 느리고, 전하 재결합으로 인해 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 아주대 공동 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 '인듐 황화물(In2S3)'이라는 물질에 주목했다. 이 물질은 빛을 잘 흡수하는 뛰어난 능력을 가졌지만, 전하 손실이 크고 안정성이 낮다. 특히, 반응 중 쉽게 산화되어 본래의 특성을 잃는 치명적인 단점이 있다. 그동안 대부분의 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해 낮은 온도에서 열처리하거나, 진공 또는 비활성 기체 환경에서 몇 시간씩 처리하는 방법을 사용했다. 하지만 이 방법들은 복잡하고 시간이 오래 걸려 실제 적용하기에는 비효율적이다. 연구팀은 이에 기존 황화물 광전극의 단점인 '산화에 취약하다'라는 성질을 역으로 활용했다. 바로 고온의 '불꽃(화염)'으로 황화물 표면을 처리하는 방식을 떠올린 것. 이 새로운 화염 처리 방식으로 연구팀은 1000도에 달하는 고온의 불꽃으로 단 10초 만에 광전극 표면을 재구성하고 빠르게 황의 휘발을 유도함으로써 전기 전도도를 획기적으로 높일 수 있었다. 또 재구조화된 표면을 가진 광전극을 이용, 기존 보다 2배 이상 높은 광전류 값을 얻을 수 있었다. 이는 현재까지 보고된 황화물 기반 광전극 가운데 최고 수준의 특성이다. 또 기존 황화물 광전극의 고질적 문제였던 안정성을 4배 이상 높이는 데에도 성공했다. 연구팀은 더불어, 인듐 황화물 광전극에 '요오드화 이온 산화반응'을 처음으로 도입해 수소 생산뿐 아니라 다양한 에너지 산업에서 활용 가능한 물질인 '트리아이오다이드(I3-)'를 효율적으로 생산할 수 있음을 확인했다. 이번 연구에 제1저자로 참여한 정유재 학생은 "이번 시도는 황화물 기반 광전극에서는 처음 시도된 접근법"이라며 "어느 날 햄버거 가게에 갔다가 패티를 화염으로 굽는 모습을 보고 아이디어를 얻었다"라고 전했다. 이어 "연구는 문헌 조사를 하는 것도 중요하지만, 이처럼 일상생활 및 다양한 분야에서도 영감을 얻을 수 있다는 중요한 사실을 이번 연구를 통해 깨달았다"라고 덧붙였다. 아주대 첨단신소재공학과 및 에너지시스템학과에서 학사와 석사과정을 마친 정유재 학생은, 현재 미국 콜로라도 볼더대학교(University of Colorado, Boulder)와 미국 신재생에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL) 박사 과정에 합류해 관련 연구를 이어가고 있다. 한편 이번 연구에는 학부 과정 학생들이 적극 참여, 교내 <공과대학 재학생 자기개발 프로젝트 경진대회> 수상이라는 성과까지 이어졌다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업의 지원으로 수행됐다. 조인선 교수 공동 연구팀의 연구성과가 실린 <어드밴스드 머티리얼즈> 7월3일자 표지_제공 WILEY VCH