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KIST STORY/K-Research town(보도자료)

초고속 충·방전 가능한 전기자동차용 배터리 신소재 개발(에너지융합연구단 오시형 박사) 초고속 충·방전 가능한 전기자동차용 배터리 신소재 개발 – 간단한 1회 공정으로 합성한 양극재로 열화 현상 억제 가능 – 2분 이내의 급속 충·방전을 300회 이상 실시해도 초기 성능 유지 최근 친환경 전기자동차가 주목을 받으면서 동력원인 리튬이온전지의 용량을 키우고 충전시간을 줄이는 것에 높은 관심이 모아졌다. 빠른 충전 속도가 가능하고 전지의 성능(에너지밀도) 저하가 없는 고출력, 장수명의 전지를 개발하는 데 관심이 모아지고 있다. 최근 국내 연구진이 고용량 및 고출력 특성의 새로운 양극(+)재를 개발하여 전기자동차(EVs) 배터리 성능을 향상시킨 결과를 발표해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 에너지융합연구단 오시형 박사 연구팀이 서울대학교 최장욱 교수 연구진과의 공동연구를.. 더보기
암세포 장벽 분해하는 나노물질로 암 치료의 새로운 장(場) 연다.(테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사) 암세포 장벽 분해하는 나노물질로 암 치료의 새로운 장(場) 연다. - 암세포 장벽 분해하는 효소 발현하는 나노물질인 재조합 ‘엑소좀’ 개발 - 종양 미세환경 리모델링(세포외 기질 분해), 암 치료제 분야 연구에 활용 엑소좀*(Exosome)은 세포가 분비하는 세포간 신호전달물질로서 최근 세포 재생 및 치료, 진단 연구의 핵심과제로 떠오르는 나노물질이다. 최근 국내연구진은 암 세포 주변에 두텁고 치밀하게 발현하여 약물전달 및 면역세포의 접근을 방해하는 세포외 기질(extracellular matrix)** 장벽을 효과적으로 분해하는 엑소좀을 개발하여 암 성장을 억제시킬 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. *엑소좀 : 세포 간 정보교환을 위해 분비하는 나노 사이즈의 막구조를 가진 소포체. 막단백질의 운반체로.. 더보기
전기자동차 급속 충전, 배터리 성능 저하의 원인 찾았다(에너지융합연구단 장원영 박사) 전기자동차 급속 충전, 배터리 성능 저하의 원인 찾았다. 급속 충·방전 중 수반되는 전극 소재 열화 메커니즘 분석 플랫폼 구축 전기자동차용 차세대 배터리 소재 설계를 위한 발판 마련 리튬이온전지(LIB, Lithium-ion battery)는 1990년대 소니(SONY)에 의해 최초로 상용화되어 현재 휴대폰, 노트북의 소형 전원에서 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage Systems)등의 대용량 전원까지 활용되는 추세다. 특히 최근 들어 전기자동차가 주목받으면서 동력원인 리튬전지의 용량을 키우고 충전시간을 줄이는 것에 높은 관심이 모아졌다. 즉 빠른 충전 속도를 유지하면서도 전지의 성능(에너지밀도) 저하가 없는 고출력, 장수명의 전지를 개발하는 것이 핵심이다. 최근 국내 연구진이 리튬이온전.. 더보기
나노복합화를 통한 전극소재로 친환경, 저비용 소금 전지 만든다.(에너지융합연구단 정경윤 박사) 나노 소재 복합화를 통한 경제성 있는 나트륨 기반 이차전지 전극 소재 개발 온실가스 저감 및 차세대 고효율 전기 에너지 저장 시스템의 원천 기술 기대 기존 화석 연료를 주로 사용하던 에너지원은 점차 재생 가능한 에너지를 활용하는 신재생에너지로 이동하고 있다. 신재생에너지의 대표적인 예로 태양광, 풍력, 수력 및 조력 등은 에너지 발생을 자연현상에 의존하고 있기 때문에 에너지 발생이 간헐적이고, 또한 생산된 전기에너지는 즉각적으로 사용가능한 고품질의 전기가 아니라는 단점이 있다. 따라서 신재생에너지에 의해 발생된 전기에너지의 품질을 향상시키고 사용자가 원하는 시간대에 사용할 수 있도록 하기 위해, 생산된 전기에너지를 저장하였다가 필요할 때 사용할 수 있는 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Stora.. 더보기
하이브리드 광다이오드 소자로 차세대 나노 반도체 기반 이미지 센서 개발(광전소재연구단 황도경 박사) 1, 2차원 반도체 혼합 구조의 하이브리드 광다이오드 소자 개발 개발한 광다이오드 소자로 차세대 나노반도체 기반 이미지 센서 구현 일반적으로 광다이오드 소자는 우리가 일상생활에 사용하는 디지털 카메라 또는 휴대폰 카메라의 이미지 센서 픽셀을 구성하는 필수 요소 중의 하나이다. 카메라에 사용되는 이미지 센서의 경우 광다이오드 소자에서 가시광의 빛을 감지하여 전기 신호로 변환하고 구동회로 칩을 통해 이러한 신호를 처리하는 방식으로 이루어져있으며, 최종적으로 우리가 촬영하는 사진이나 동영상을 디스플레이를 통해 볼 수 있게 해준다. 최근 국내 연구진이 2개의 차원을 혼합한 하이브리드 광다이오드 소자를 개발하여 차세대 나노 반도체 기반 이미지 센서를 구현했다고 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) .. 더보기
2차원 新물질로 손쉽게 광대역의 극초단 레이저 발생시킨다(전영민 센서시스템연구센터장) 2차원 신물질(MXene, 맥신)을 이용한 광대역 극초단 레이저 발생 기술 초정밀 물질가공, 초고속 광통신 등 첨단 응용분야에 활용 기대 최근 2차원 물질에 대한 연구는 그래핀을 넘어 다양한 형태의 2차원 물질들로 확산되는 경향을 보이고 있다. 지난해 KIST 구종민 박사팀이 美 드렉셀(Drexel) 대학교와의 공동연구를 통해 전자파차폐용으로 개발했던 ‘MXene’(Science, VOL.353, 2016)이라 불리는 2차원 나노물질은 최근 제조된 2차원 물질 중 가장 뛰어난 전자적 특성과 친수성 표면 화학기능기, 고분자 물질과의 혼합 용이성에 기인하여 슈퍼커패시터의 전극 물질, 전자파 차단 소재, 다공성 박막 소재 등 다양한 응용 연구들이 진행되고 있다. 최근 국내 연구진이 맥신 소재를 이용하여 극초단.. 더보기
차세대 ‘리튬-황’ 이차전지, 수명·성능 향상 기술 개발(에너지융합연구단 조원일 박사) 새로운 인공 고체-전해질 물질로 전극 안정화, 고성능 리튬-황 전지 구현 향후 드론, 자율주행차등 에너지 저장시스템에 적용 기대 리튬-황(Lithium-Sulfur battery)전지는 이론적으로 리튬이온전지보다 대략 8배 높은 에너지밀도를 가져 제대로 구현이 된다면 리튬이온전지를 상회할 수 있다고 기대되는 2차전지이다. 하지만 황(octa-sulfur)을 양극으로, 리튬 금속을 음극으로 하는 리튬-황전지의 구현에는 많은 제약이 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다. 최근 연구진이 기존의 액체 전해질 사용시 발생하는 문제를 해결한 새로운 인공 고체-전해질 중간물질(ASEI, artificial solid-electrolyte interphase)을 사용하여 리튬-황 전지의 성능과 수명 특성을 획기적으로 향상.. 더보기
다양한 암세포, 인공 표적 기술로 한 번에 잡는다(테라그노시스연구단 김광명 박사) 다양한 암세포, 인공 표적 기술로 한 번에 잡는다 신개념 암세포 인공 표적화 기술개발로 기존 암 치료법의 한계 극복 향후 암 표적치료제 개발 분야 연구에 활용 기대 종양 내 암세포의 이질성*은 항암치료 및 표적항암치료에 대한 저항성 및 재발 기전을 이해하고 성공적인 항암치료 및 표적항암치료 기술개발을 위한 매우 중요한 개념으로 주목받고 있다. 최근 국내 연구진이 이질성을 갖는 암세포를 효과적으로 찾아낼 수 있는 신(新)개념의 암세포 인공 표적 기술 개발에 성공했다. 이 기술은 암세포의 유전학적 다양성에 의해 나타나는 이질성 극복을 목적으로 특수한 나노입자를 암 조직에 전달하여 암세포가 인공 수용체를 발현하도록 하고 이를 인위적으로 표적할 수 있도록 하는 기술이다. *이질성(heterogeniety) : .. 더보기
팽창 입자를 이용한 맞춤형 형태의 입자 제조 기술(물질구조제어연구센터 구종민 박사) 팽창 입자 이용 맞춤형 형태의 입자 제조 기술 열팽창 입자를 이용한 고분자 입자의 형상 및 밀도 제어 기술 정밀한 나노패턴 구현 가능, 다양한 플랫폼으로 활용 기대 다양한 형태를 가지는 마이크로(μ(micro), 100만분의 1미터) 크기의 입자들은 전자파 차폐 및 열전도성 복합체용 기능성 필러 소재나, 지능형 약물 전달 및 질병 진단용 바이오 소재, 차세대 광전 소자 응용을 위한 광자 결정 소재 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. 하지만, 고분자 입자의 모양 및 밀도를 응용 용도에 맞게 맞춤형으로 제조하는 기술은 아직 개발되지 못하고 있어 그 응용에 제약이 따르고 있었다. 최근 국내 연구진이 열팽창성 고분자 입자를 이용해 다양하고 복잡한 형태를 가지는 중공형(中空形) 고분자 입자를 손쉽게 제조할 수 있.. 더보기
손상된 척수, 주사형 젤(gel)로 재생한다(생체재료연구단 송수창 박사) 손상된 척수, 주사형 젤(gel)로 재생한다 면역세포와 상호작용하여 조직재생을 유도하는 하이드로젤 개발 의료용 생체재료로써 혁신 신약 시장 개척 기대 교통사고나 뇌졸중 등으로 인해 중추신경계가 손상되면 이차적인 신경변성이 일어나 신경조직에 결손이 생기고 물혹(낭포성 공동)이 발생하는데, 이는 신경회로의 재생을 억제하고 줄기세포의 생착을 방해하는 등 회복에 큰 저해요소가 되고 있다. 이러한 낭포성 공동의 생성을 억제하기 위해 다양한 생체재료들이 개발되었지만, 고형의 물질들은 불규칙한 형태의 손상부위를 효과적으로 메워주지 못하고 젤 타입의 물질들은 조직 내 강도나 지속성의 문제로 인한 기능 수행에 한계가 있었다. 최근 국내연구진이 중추신경계 손상 후 물혹(낭포성 공동)이 생기는 것을 억제하는 신개념의 하이드.. 더보기

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