아주대학교 일반대학원 교육학과

Ajou Graduate School of Education

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미래 사회를 선도하는 교육연구전문가의 양성

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지속적 전문성 함양, 교육 문제에 대한 독창적 연구개발 역량 강화

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장혜영 교수팀, 친환경 플라스틱 고분자 상용화 길 열어

아주대 화학과 장혜영 교수팀이 이산화탄소를 통해 친환경 고분자 소재 PPC를 제조할 수 있는 고활성 촉매를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다. 경제성이 높고 독성이 없어 친환경 소재 개발이 필요한 국내 화학 산업에서 다양한 활용이 가능할 전망이다. 장혜영 교수팀은 이산화탄소로부터 친환경 고분자 소재인 PPC(polypropylene carbonate)를 제조할 수 있는 고활성 촉매 개발에 성공했다고 밝혔다. 해당 내용은 ‘박막형 아연-갈산 촉매를 활용한 이산화탄소 고분자 합성(Ultrathin Zn-Gallate Catalyst: A Remarkable Performer in CO2 and Propylene Oxide Polymerization)’이라는 제목으로 저명 학술지 <ACS 서스테이너블 케미스트리&엔지니어링(ACS Sustainable Chemistry&Engineering)> 2월 온라인판에 부표지 논문(Supplementary Journal Cover)으로 게재됐다. 이번 연구에는 아주대 장혜영 교수(화학과·대학원 에너지시스템학과, 위 사진 왼쪽)와 김승주 교수(화학과, 위 사진 오른쪽)가 교신저자로 참여했고, 양용문 석사 졸업생(대학원 에너지시스템학과)과 성기혁 박사과정 학생(대학원 에너지시스템학과)이 공동 제1저자로 참여했다. 이번 성과는 교내외 연구진과의 공동 연구를 통해 도출됐다. 촉매화학, 무기화학, 고분자화학, 재료화학, 물리학 분야의 융합 연구로, 아주대 이분열 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)와 박지용 교수(물리학과·대학원 에너지시스템학과)뿐 아니라 연세대·성균관대 연구진도 참여했다. 장혜영 교수팀이 촉매·고분자 제조를 맡았고, 이분열·박지용 교수팀과 연세대·성균관대 연구팀이 촉매 및 고분자의 분석을 맡았다. 플라스틱 산업은 화석 원료를 기반으로 하기에 ▲원유 추출 ▲플라스틱 제조 ▲플라스틱 사용 및 폐기 등의 과정에서 다량의 온실가스를 배출한다. 이에 현 구조의 플라스틱 산업은 지속가능한 발전에 저해가 된다. 이산화탄소 배출과 관련이 깊은 기후 위기 문제와 더불어, 유한한 자원인 화석 원료를 사용해야 하는 문제 때문이다. 실제 국제사회는 기후 위기에 대응하기 위해 탄소 중립을 목표로 공동 대응에 나서고 있다. 탄소 중립(Net-Zero)이란 인간 활동에 의한 온실가스 배출을 가능한 줄이고, 남은 온실가스는 흡수하고 제거해 실질적 배출량이 0(Zero)이 되게 하는 개념이다. 우리나라 역시 ‘2050 탄소중립’을 선언하고 2050년 탄소중립을 목표로 주요 정책을 수립해 실행하고 있다. 더불어 온실가스 감축을 위한 규제의 하나로 유럽연합(EU)의 탄소국경세 부과가 오는 2026년부터 단계적으로 시작될 예정이다. 이에 지속 가능한 탄소원인 이산화탄소로부터 플라스틱을 제조하는 기술은 환경과 경제 두 가지 측면에서 주목받고 있다. 친환경 이산화탄소 고분자 제조에 있어, 해결해야 하는 가장 중요한 문제 중의 하나는 ‘촉매 기술’이다. 이산화탄소는 화학적으로 매우 안정되어있는 물질로 이산화탄소를 활성화시켜 화학반응에 참여시키려면 적절한 촉매가 필요하다. 이산화탄소로부터 PPC를 제조하는 공정의 핵심은 촉매 기술이기에 그동안 이산화탄소로부터 플라스틱의 원료인 PPC(Polypropylene carbonate)를 제조할 수 있는 다양한 종류의 균일 촉매와 불균일 촉매가 개발되어 왔다. 그러나 독성이 없고 활성과 단가를 모두 만족하여 실제 산업에 적용 가능한 촉매는 그 수가 제한되어 있다. 현존하는 PPC 제조 촉매 기술 중 상용화 공정에서 주로 사용되는 불균일 촉매는 아연-글루타릭산 촉매와 아연-코발트 기반 촉매인 DMC(double metal cyanide) 촉매다. 아연-글루타릭산 촉매는 고분자 내 이산화탄소 첨가 비율은 높으나 활성이 매우 낮고, DMC 촉매는 활성은 높으나 고분자 내 이산화탄소 첨가 비율이 낮다는 단점이 있다. 아주대 공동 연구팀은 이 두 상용화 촉매의 단점을 모두 극복해 이산화탄소 첨가 비율이 높으면서도 활성이 매우 높은 무독성의 촉매를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다. 이산화탄소의 고분자 반응은 불균일 촉매 표면에서 진행되기 때문에 촉매 표면의 활성 자리가 적으면 촉매 활성이 떨어진다. 이번 연구에서 제조한 촉매는 느슨한 층상 구조를 가지고 있어 화학반응이 시작되면서 나노 크기의 박막 입자로 쪼개져서 활성 자리의 숫자가 폭발적으로 늘어나며 고분자 반응을 촉진한다. 연구팀이 개발한 촉매를 활용하면, 1t의 PPC 제조 시 440kg 수준의 CO2를 포함할 수 있다. 연구팀은 동일 실험 조건에서 기존에 활용되던 아연-글루타릭산 촉매 대비 100배 가까이 높은 활성 향상을 확인했다. 더불어 자연에서 쉽게 구할 수 있는 갈산과 저렴한 아연염을 합성 과정 및 촉매 원료로 활용해 촉매의 경제성을 확보했다. 이는 기술의 상용화 가능성을 높이는 요소다. 장혜영 교수는 “이산화탄소 첨가 비율이 높으면서, 활성도까지 기존의 DMC 촉매 수준 으로 높은(98% 이상) 불균일 촉매를 세계 최초로 보고했다는데 이번 연구의 의의가 있다”며 “석유화학 기반의 폴리카보네이트 플라스틱 산업을 이산화탄소 활용 친환경 고분자로 대체할 수 있는 혁신적 촉매 기술이 될 것으로 생각한다”고 말했다. 장 교수는 “여러 분야 산업체에서 포집한 이산화탄소를 활용하여 플라스틱을 제조하는 선순환 구조를 만들 수 있을 것”이라며 “탄소 국경세 부과를 앞두고 친환경 소재 개발이 시급한 국내 화학 산업에서 다양한 활용이 가능하며, 실제 국내외 석유화학 기업에서 적극적으로 관심을 보이고 있다”라고 덧붙였다. 이번 연구는 한국연구재단 Carbon to X 사업의 지원을 받아 수행됐다. 아주대 연구팀의 연구 내용이 실린 <ACS 서스테이너블 케미스트리 & 엔지니어링(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)> 이미지 출처 – ACS Publications

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아주통일연구소, 한국잡월드와 업무협약 체결

우리 학교가 어린이와 청소년들의 눈높이에 맞춘 다채로운 통일 교육 활동을 확대해 나가기 위해 한국잡월드와 협약식을 체결했다. 아주대 경인통일교육센터는 19일 성남 한국잡월드에서 '아주통일연구소‧한국잡월드 업무협약'을 체결했다. 이날 행사에는 아주대 통일연구소 이왕휘 소장, 한국잡월드 이병균 이사장이 자리했다. 우리 학교 한기호 아주통일연구소 연구실장, 이성희 연구원과 한국잡월드 이현영 홍보협력본부장, 조현정 대외협력팀장도 함께 참석했다. 고용노동부 산하 공공기관인 한국잡월드는 어린이·청소년·청년들에게 다양한 직업 체험과 탐색의 기회를 제공하기 위해 설립된 직업진로체험 기관으로 경기 성남에 위치하고 있다. 이번 협약은 미래세대 주역인 어린이와 청소년들이 통일에 대한 올바른 인식을 함양할 수 있도록 양질의 통일교육 콘텐츠를 제공하기 위해 마련됐다. 협약 주요 내용은 ▲통일교육주간 통일교육·문화 체험 기회 제공 ▲한국잡월드 내 직업체험관을 활용한 전시부스 운영·공연 진행 ▲지역주민 연계 사업을 위한 공동 네트워크 구축 ▲추가 상호 협력 방안 모색 등이다. 협약에 따라 아주통일연구소는 5월 넷째 주 정부 지정 통일교육주간부터 한국잡월드에서 통일 안보 페스티벌을 개최, 부스 전시·미래 통일 직업 체험 등 다채로운 통일교육 체험 프로그램을 제공할 예정이다. 이왕휘 아주통일연구소 소장은 “이제 전통적인 대학의 역할을 넘어 지역 현장을 찾아 통일 교육 기회를 제공하며 지역사회 통일 교육 플랫폼 역할을 수행하고자 한다"며 "8년 연속 경인 지역 통일 교육의 허브 역할을 수행했던 경험을 살려 한국잡월드와 다양한 통일 교육 콘텐츠를 개발·실시해 가겠다"고 말했다. 한편 아주대는 아주통일연구소의 축적된 역량을 기반으로 지난 2016년부터 경기남부통일교육센터로 통일부 지역통일교육센터 사업에 참여해왔다. 통일부는 2020년 경기·인천 지역 전반을 아우르는 경인통일교육센터로 센터를 확대 개편했다. 지난 3월 아주대는 통일부 ‘2024 지역통일교육센터’로 선정, 전국 대학 중 유일하게 지역통일교육센터로 10년 연속 활동을 이어갈 예정이다. △ 한국잡월드 이병균 이사장과 아주통일연구소 이왕휘 소장 △ 위 사진 설명 : 사진 왼쪽부터 한국잡월드 이지현 과장, 조현정 대외협력팀장, 이현영 홍보협력본부장, 이병균 이사장, 아주통일연구소 이왕휘 소장, 한기호 연구실장, 이성희 연구교수, 엄경석 인턴

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글로벌미래교육원, ‘제21기 수원시 여성지도자대학’ 입학식 개최

‘수원시 여성지도자대학’ 제21기 입학식이 열렸다. ‘수원시 여성지도자대학’은 수원시가 지난 2004년부터 지역 여성들의 리더십 개발 및 역량 강화를 위해 이어오고 있는 프로그램으로, 아주대 글로벌미래교육원이 운영을 맡고 있다. 지난 18일 율곡관 대강당에서 진행된 입학식에는 제21기 교육생 45명과 이재준 수원특례시장을 비롯한 수원특례시 관계자, 김수민 수원시여성리더회 총회장 등 100여명이 참석했다. 우리 학교에서는 최기주 총장과 이성엽 글로벌미래교육원장이 자리했다. 이날 행사는 ▲축사 ▲환영사 ▲격려사 ▲특강(김경일 아주대 심리학과 교수) ▲신입생 오리엔테이션의 순으로 진행됐다. 45명의 교육생이 참여하는 이번 제21기 과정은 총 14강으로 구성되어 있으며, 강의는 4월18일부터 7월25일까지 매주 목요일 오전 10시에 율곡관 영상회의실에서 진행될 예정이다. 최기주 총장은 "타인의 불행을 보면 도움을 주고 배려하는 태도야말로 현대사회에서 중요한 리더십의 덕목"이라며 "이번 교육 과정을 통해 더 성장하는 여성 리더가 되시기를 바란다“라고 전했다. 이번 프로그램의 운영을 맡은 아주대 글로벌미래교육원의 이성엽 원장은 “최고의 교수진이 양질의 교육을 제공, 최선을 다해 교육생들의 성장을 돕겠다"라고 말했다. '수원시 여성지도자대학'은 수원시가 지역 여성들의 리더십 개발과 리더 역량 강화 및 잠재력 발굴을 위해 운영하고 있는 프로그램이다. 지난 2004년 '수원시 여성지도자대학' 제1기를 시작으로 총 1137명의 수료생을 배출했으며, 수료생들은 도·시의원, 여성단체 회원, 자원봉사활동가 등 지역사회를 이끄는 여성 지도자로 활발하게 활동하고 있다. 우리 학교 최기주 총장의 축사 이재준 수원특례시장의 축사