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강정구 교수, 금속유기골격체의 흡착 거동 실시간 분석 성공
〈 강정구 교수 〉
우리 대학 EEWS대학원 강정구 교수 연구팀이 금속유기골격체(MOF, metal organic framework)의 각 세부 기공에서 분자의 흡착 거동을 실시간 분석할 수 있는 기술을 개발했다.
조해성 박사가 주도한 이번 연구는 ‘네이처 케미스트리(Nature Chemistry)’ 5월 13일자 온라인판에 게재됐다. (논문명 : Isotherms of Individual Pores by Gas Adsorption Crystallography)
현재 직면한 에너지와 환경문제를 극복하기 위해서는 온실가스인 이산화탄소, 고용량 에너지 전달체인 메탄, 수소 분자 등을 고용량으로 저장할 수 있는 새로운 기공구조의 개발이 필수적이다.
이에 따라 기체 분자들의 흡착 거동을 실시간 분석해 새로운 소재를 개발하는 방식이 주목받고 있다. 그러나 기존 기술로는 소재 내에서 흡착된 기체 분자의 양만 파악할 수 있어 흡착 거동을 직접 관찰할 수 없었다. 또한, 소재를 구성하는 기공별 가스의 흡착 거동을 분석할 수 없다.
본 연구팀은 문제 해결을 위해 구조적 정보를 얻을 수 있는 X-선 회절(X-ray diffraction, XRD) 측정 장비와 기체흡착 측정 장비를 결합한 실시간 기체흡착 X-선 회절 시스템을 개발했다.
이 시스템은 넓은 비표면적을 갖고 있어 이산화탄소, 수소나 메탄 등의 저장에 매우 용이한 신규소재인 금속 유기골격체의 흡착과정을 실시간 관찰할 수 있다. 특히 단일기공구조가 아닌 여러 기공이 존재하는 금속 유기골격체의 흡착 거동에 대해 분석할 수 있었다.
연구팀은 금속 유기골격체 분자들의 흡착 거동을 기공별로 분리해 관찰 및 측정함으로써 기존에 분석할 수 없었던 분자들의 순차적 흡착과정을 확인했다. 나아가 기공의 구조 및 흡착 분자의 종류가 흡착 거동에 어떤 영향을 미치는지 체계적, 정량적으로 분석해 각각의 흡착에 어떤 구조의 금속 유기골격체가 저장 소재로 가장 적합한지에 대한 방안도 제시했다.
강 교수는 “각 기공 분자의 실시간 흡착 거동을 정량적으로 분석해 기공의 화학적 성질과 구조적 특성이 흡착 거동에 미치는 영향을 밝혔다”라며 “분자의 실시간 흡착 거동을 물질 전체가 아닌 물질을 구성하는 세부 기공 수준에서 이해함으로써 새 고용량 저장 물질을 세밀하게 개발하는 데 활용할 예정이다”라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 다양한 구조의 세부 기공을 갖는 금속유기골격체에 흡착된 분자들의 도식화 그림
그림2. 세 가지 다른 세부기공을 갖는 금속유기골격체에서의 분자의 흡착 거동
2019.06.10
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산학협력단, 상복 터졌다
- 창업보육센터․기술사업화센터와 입주기업 수상 잇따라 -
우리 학교 산학협력단과 입주기업이 최근 들어 각종 대회에서 연이어 입상하면서 상복이 터지고 있다.
우리 대학 산학협력단 산하 창업보육센터(센터장 윤준호)는 한국창업보육협회가 지난 11월 270여개 대학 창업보육센터를 대상으로 연 ‘신규 사업 경진대회’에서 영예의 대상인 중소기업청장 상을 받는다.
부상으로 200만원의 상금은 물론 내년 11월 중국 상하이에서 열리는 ‘2013 아시아창업보육협회(AABI) 총회’에 무료로 참가하는 특전도 함께 받는다.
윤준호 센터장은 창업보육센터의 이 같은 성과에 대해 “E5-KAIST, 창업동아리, Velocity 등 단계별로 특화된 학생 및 입주기업 지원프로그램과 입주기업에 대한 공정하고도 객관적인 외부 심사운영, 다양한 창업보육시스템에 대해 높은 평가를 받았기 때문”이라고 설명했다.
윤 센터장은 또 “유럽비즈니스네트워크(EBN) 소프트랜딩클럽 프로그램은 물론 아시아연구중심대학 컨소시엄 등에 참여하는 등 관련 벤처 및 입주기업들의 해외시장 진출을 위한 글로벌 네트워크 구축에 대한 노력도 인정받은 것”이라고 덧붙였다.
창업보육센터 외에 입주기업인 ㈜미승산업(대표 정석준)도 최근 행정안전부가 주최하고 한국화장실협회가 주관한 "2012 녹색화장실문화대상"에서 기업부문 최우수상을 수상했다.
이 회사는 양변기의 물소비량을 90% 이상 절약할 수 있는 초절수형 양변기를 개발, 공급하는 업체인데 국내외 특허 등록을 통해 제품 경쟁력을 확보하고 있으며, 베트남과 대만에 수출계약을 앞두고 있는 등 해외시장 진출에 주력하고 있다.
아울러 지난 11월 29일 개최된 ‘2012 대한민국 벤처창업대전’에서는 정부포상 명단에 미래큐브 등 입주기업 및 졸업기업 4개가 동시에 이름을 올렸다.
고효율 저전력 LED 디스플레이를 개발하는 입주기업 ㈜미래큐브(대표 홍성미)는 미국, 독일, 스페인 등 해외수출을 통해 전액 매출을 달성하고 있는 공적을 인정받아 지식경제부장관 표창을 받았다. ㈜블루앤(대표 이청호)은 기능성 음이온 LED 기술 개발 등 기술혁신을 통한 국가경쟁력 강화에 기여한 공로로 중기청장 표창을 받았고 졸업기업인 ㈜나노시스템(대표 이형석)과 (주)한국터보기계(대표: 이헌석)은 각각 국무총리 표창과 지식경제부장관상을 수상했다.
이밖에 산학협력단 산하의 기술사업화센터에서도 수상이 잇따르고 있다. 우선 김희태(51) 센터장이 6일 열린 ‘2012 대한민국기술대상 시상식’에서 기술사업화 유공자로 선정돼 지식경제부장관 표창을 받았다.
지난 2002년부터 현재까지 기술사업화 부서에서만 10여 년간 근무한 김희태 센터장(51세)은 아이카이스트 등 KAIST 자회사 설립과 기업회원제 도입, 기술종합병원 등 혁신적인 산학교류촉진 프로그램 운영과 대덕밸리TLO 사업 등을 통해 기술이전 및 사업화에 기여한 공로를 인정받았다.
앞서 기술사업화센터 김진형(36) 선임기술원도 지난 11월 말 ‘전략기술 수출통제시스템’을 구축한 업적을 인정받아 지경부장관 표창을 받았다. 이 시스템은 해외기술 무역을 위해 KAIST가 국내대학 중 가장 먼저 구축한 자율준수 시스템이다.
KAIST 장재석 산학협력단장은 “창업지원과 기술이전 등 KAIST만의 특화된 산학협력 프로그램이 성과를 거둔 것으로 평가한다”며 “앞으로 대학에서 창출한 우수한 연구 성과를 산업계과 공유하고, 맞춤형서비스를 제공해 입주기업이 히든 챔피언(Hidden Champion)으로 성장할 수 있도록 역량을 강화할 것”이라고 말했다.
2012.12.06
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KAIST, 글로벌 프론티어사업 신규 연구단 2곳 선정
우리 학교 생명과학과 김선창 교수와 전기및전자공학과 경종민 교수가 이끄는 연구단이 교과부에서 주관하는 글로벌프론티어사업 2011년도 신규 연구단에 선정됐다.
서울대, 포항공대 각각 1개 연구단을 포함해 선정된 4곳은 앞으로 9년간 4000억원 이상을 집중 지원받게 된다.
이번에 선정된 연구단은 ▲다차원 IT 융합시스템 연구단(단장 경종민(KAIST)) ▲바이오 합성 및 설계 연구단(단장 김선창(KAIST)) ▲멀티스케일 미래 에너지 연구단(단장 최만수(서울대)) ▲나노기반 소프트 일렉트로닉스 연구단(단장 조길원(포항공대)) 등 4곳이다.
"다차원 스마트 IT 융합시스템 연구"는 에너지 소모, 제조비용, 정보 처리 및 전송 속도, 감지능력, 신뢰도 면에서 현재보다 1000배 이상 나은 스마트 센서와 이를 체계적으로 구현하기 위한 플랫폼 기술 구축을 목표로 한다.
초고감도 실시간 생체진단, 환경센서 등을 개발하는 기술로, 2020년 1조2000억 달러에 달할 것으로 예상되는 자연재해와 안전사고, 환경오염 감시 및 질병진단 등의 스마트 IT센서분야에서 선두적인 국가 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
"지능형 바이오 시스템설계 및 합성 연구"는 생명현상을 바이오부품 및 모듈 관점에서 재해석하고, 신기능 부품·회로를 장착한 인공지능세포를 창의적으로 설계 및 합성하여 공학적으로 활용하는 지능형 바이오원천기술의 개발을 목표로 하고 있다.
새로운 기능의 부품·회로를 장착한 인공지능 세포를 설계 및 구축해 관절염, 유방암, 폐암 등 치료용 단백질의약품 및 화학의약품의 생산단가를 10분의 1이상으로 줄이고, 석유화학소재를 대체하는 바이오소재를 경제적 생산할 수 있는 핵심 원천기술을 확보할 것으로 기대된다.
양성광 교과부 기초연구정책관은 "G7 프로젝트와 21세기 프론티어사업의 성과를 바탕으로 글로벌프론티어사업 연구단이 향후 10년 이후 우리나라의 지속 가능한 경제성장의 밑거름이 될 원천기술 개발의 중심이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.
2011.09.08
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