표준연·UIUC 공동 연구팀, 2차원 이황화몰리브덴 나노꽃 합성
"기능성 소재 개발 가능 등 다른 2차원 물질 연구 활용 가능" 


강상우 박사(좌측) 연구팀이 합성된 대면적 이황화몰리브덴 나노꽃을 관찰하고 있다. <사진=한국표준과학연구원 제공>강상우 박사(좌측) 연구팀이 합성된 대면적 이황화몰리브덴 나노꽃을 관찰하고 있다. <사진=한국표준과학연구원 제공>


한국표준과학연구원(원장 박상열)은 강상우 진공기술센터 박사팀과 남성우 미국 일리노이대 어바나-샴페인캠퍼스 교수팀이 공동 연구를 통해 '2차원 이황화몰리브덴 나노꽃(MoS₂ nanoflower)'을 합성해 방수 기능성 소재를 개발했다고 8일 밝혔다. 

자연에서 3차원으로 존재하는 이황화몰리브덴은 최근 그 형태가 '꿈의 신소재'로 불리는 그래핀과 유사한 2차원으로 존재할 수 있는 것으로 알려졌다. 매우 얇은 두께(약 0.6 nm)가 특징인 이차원 이황화몰리브덴은 뛰어난 물리화학적 특성과 신축성을 가져 차세대 신소재로 주목받고 있다. 

그동안 2차원 이황화몰리브덴은 합성방법의 한계로 기초 특성 위주의 연구가 이루어졌으며, 반도체와 같은 전자소자에만 국한돼 응용돼 왔다. 

하지만 공동 연구팀은 기존 연구방식에서 탈피해 새로운 구조의 소재를 합성하고 이를 응용하는 방향으로 초점을 맞추었다. 

2차원 이황화몰리브덴의 기능을 구현하기 위한 필수 요소는 '나노꽃(nanoflower)'의 합성이다. 나노꽃은 소재가 기판에 수직하게 성장한 형태로, 기존에는 탄소기반의 시드(seed) 물질을 기판에 뿌려야만 수직성장이 가능했다.

나노꽃을 기판에 균일하게 합성할 수 있다면 수직면적을 확보해 넓은 표면적을 가진 소재를 개발할 수 있다. 하지만 씨앗을 땅에 정확한 간격으로 뿌리기 어렵듯이 시드물질을 사용하는 방법으로는 나노구조 변화에 따른 응용연구를 수행할 수 없었다.

나노꽃이 수직으로 성장한 이차원 이황화몰리브덴(MoS₂ nanoflower). <자료=한국표준과학연구원 제공>나노꽃이 수직으로 성장한 이차원 이황화몰리브덴(MoS₂ nanoflower). <자료=한국표준과학연구원 제공>


연구팀은 시드 물질 없이 균일하게 2차원 이황화몰리브덴의 나노꽃을 합성할 수 있는 새로운 화학기상증착법을 개발했다. 압력과 증착시간 등을 조절해 나노구조를 제어했으며, 나노꽃을 신축기판에 전사 후 구김(crumpling) 기술로 마이크로 구조를 제어해 방수 기능성 소재를 개발했다. 

또 구조를 제어하는 과정에서 소재의 습윤조절특성(물접촉각 80~159도)을 증명했다. 물접촉각은 60도 이상이면 소수성이고 150도 이상이면 초소수성을 갖는다. 접촉각이 낮을 수록 물이 표면에 잘 젖으며 높을 수록 방수소재로 응용이 가능하다. 

연구팀은 이번 기술이 신축 방수소재와 의료소재, 넓은 표면적이 필요한 고정밀 환경바이오센서 및 촉매제 등 다양한 분야에서 사용될 것으로 기대한다. 

강상우 표준연 박사는 "대표적 2차원 물질인 이황화몰리브덴의 나노-마이크로 구조를 조절함으로써 응용분야를 넓혔으며, 다른 2차원 물질들의 연구에도 활용이 가능하다"고 말했다.

이번 연구결과는 나노화학분야 국제 학술지인 '나노 레터스(Nano Letters)'에 실렸다. 

소재의 나노-마이크로 구조 및 압축변형률(%)에 따른 물접촉각(80~159도) 특성 변화. <자료=한국표준과학연구원 제공>소재의 나노-마이크로 구조 및 압축변형률(%)에 따른 물접촉각(80~159도) 특성 변화. <자료=한국표준과학연구원 제공>



박은희 대덕넷 기자 kugu99@hellodd.com

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30만톤 해수담수화 공장에 RO 필터···올 하반기부터 공급


LG화학 이집트 수주 지역. <자료=LG화학 제공>LG화학 이집트 수주 지역. <자료=LG화학 제공>


LG화학은 글로벌 수(水)처리 전문 기업인 메트토(Metito)가 이집트 엘 갈라라와 포트 사이드에 건설하는 30만톤 규모 해수담수화 공장의 역삼투압(RO) 필터 단독 공급업체로 선정됐다고 11일 밝혔다. 

역삼투압 필터는 농도 차이가 있는 용액에 높은 압력을 가해 물 분자만 거름막(멤브레인)을 통과시켜 정화하는 수처리 소재다. LG화학은 올해 하반기까지 RO필터를 공급할 예정이다. 

이집트 엘 갈라라가 위치한 홍해 지역은 전 세계에서 가장 높은 수온과 염분 농도 때문에 제품 요구 성능이 매우 높은 것으로 알려졌다.

LG화학은 자사 제품이 세계 최고 수준의 염분 제거율(99.85%)과 우수한 에너지 절감 기술 등 주요 성능에서 경쟁사 제품을 앞섰다고 설명했다. 이런 기술력을 바탕으로 LG화학은 지난해 중동 오만의 25만톤 규모 수주에 이어 대규모 수주에 성공하게 됐다. 

LG화학은 세계적인 기술력과 수주 실적 등을 토대로 중동과 아프리카 등에서 대규모 추가 수주를 이어가 2018년 해수담수화 부문 글로벌 1위를 달성할 계획이다.
 
LG화학은 약 400억원을 투자해 올해 초 증설을 완료한 청주공장 2호라인을 통해 산업용 및 가정용 RO필터 시장에도 신규 진출하는 등 수(水)처리 전 분야에서 세계시장 공략에 본격 나서고 있다.
 
정철동 LG화학 정보전자소재사업본부장은 "현재 전세계 16개국에 구축된 영업 및 기술 지원 조직을 바탕으로 전 세계 고객들에게 차별화된 가치를 제공하고 과감하고 선제적인 투자로 글로벌시장을 선도해 나갈 것"이라고 말했다. 


박은희 대덕넷 기자 kugu99@hellodd.com

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CERN 연구팀, 양성자 간 충돌 때 기묘입자 증가 밝혀···세계 최초

윤희진 인하대 교수 "우주 초기 물질 발견 기여"···국내연구자 45명 참여


 분석된 기묘 입자들의 파이온에 대한 상대량. <자료=한국연구재단 제공>분석된 기묘 입자들의 파이온에 대한 상대량. <자료=한국연구재단 제공>



빅뱅(대폭발) 이후 초기 우주 모습을 살펴볼 새로운 단초가 발견됐다. 

한국연구재단(이사장 조무제)은 유럽핵입자물리연구소(CERN) 대형이온충돌실험(ALICE) 연구팀이 양성자 간 충돌 실험을 통해 기묘입자 생성량 증가를 관측했다고 11일 밝혔다. 

기묘입자(Strangeness particle)는 위(u)·아래(d)·기묘(s)·맵시(c)·바닥(b)·꼭대기(t) 등 6개의 쿼크 중 세 번째로 무거운 기묘 쿼크를 포함한 입자다.

인하대 윤진희 교수를 비롯해 국내 연구진 45명이 참여하고 있는 대형이온충돌실험에는 45개국 300여명이 넘는 과학자가 공동 연구 중이다. 

과학자들은 밀도가 높고 뜨거웠을 태초의 우주가 대폭발해 팽창우주가 됐을 것이라고 예측한다. 

ALICE는 빅뱅 이후 초기 우주 '쿼크-글루온 플라즈마(초고온, 초고압에서 쿼크와 글루온들이 액체와 같은 자유도를 가질 것이라 예측되는 상태)'를 연구하기 위해 대형강입자충돌기를 이용해 중이온을 충돌시키는 실험이다. 

기존에는 양성자-양성자, 납핵-납핵과 같이 충돌 시스템의 차이에 대해서만 분석을 진행했다. 이는 굉장히 짧은 시간에 짧은 진동으로 일어나며 안정적인 입자만 측정이 가능하다. 

이에 연구팀은 양성자-양성자 충돌실험에서 기묘입자들의 양을 멀티플리시티에 대해 측정하고 각 기모입자들의 파이온(π)에 대한 상대량을 구했다. 이 값은 충돌시스템의 규모에 따라 증가했는데, 기묘쿼크를 많이 가진 입자일수록 급격하게 나타났다고 연구팀은 설명했다. 

기존의 납핵-납핵 충돌뿐 아니라 양성자-양성자 충돌에서도 기묘입자들의 생성량이 증가한다는 사실을 밝혀 낸 것이다. 

이번 연구결과는 양성자충돌에서도 쿼크-글루온 플라즈마와 같은 새로운 물질상태가 생성될 수 있다는 기묘입자 증가의 원인에 대한 연구를 우주 초기상태 물질과 쿼크-글루온 플라즈마의 특성 연구에 대한 새로운 이정표를 제시한 것으로 기대된다. 

연구팀 중 한국 연구자들은 기묘입자 생성량을 비롯해 각 쿼크의 질량이나 함량에 따라 변하는 신호(생성량이나 집단운동)들을 분석해 초기 우주 물질 상태와 상호작용을 연구했다. 

윤진희 교수는 "이번 연구에서 한국 연구진은 기묘쿼크를 2개 포함하는 크사이(Ξ) 입자를 재구성해 운동량에 따른 생성량 분포를 계산했다"며 "양성자-양성자 충돌 외에 다른 시스템의 충돌에서도 기묘입자의 생성량을 밝히는 데 결정적인 역할을 할 것으로 기대된다"고 말했다. 

이번 연구는 미래창조과학부·한국연구재단이 지원하는 한국-CERN 국제협력사업, 기초연구실험데이터글로벌허브구축사업으로 수행됐다. 또 CERN의 ALICE 실험 전체 컴퓨팅 인프라의 10%를 담당하고 있는 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 컴퓨팅 인프라가 활용됐다. 

연구성과는 물리학 분야 국제 학술지인 '네이처 피직스(Nature Physics)' 6월호 표지논문으로 실렸다. 


박은희 대덕넷 기자 kugu99@hellodd.com

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[ET단상]신고립주의 파고, 과학기술 혁신으로 넘어서자

 

도널드 트럼프가 제45대 미국 대통령으로 취임했다. `트럼프의 미국`에 대한 전망과 우려는 당선 직후부터 쏟아져 나왔다. 그 핵심은 자국 우선주의, 국익 중심주의를 표방한 신고립주의(neo-isolationism) 확산일 것이다. 미국 국민은 지난 대통령 선거에서 글로벌 이슈에 대한 미국의 개입에 따른 비용이 이익보다 크며, 신자유주의 세계화는 경제 번영보다 자국 내 불평등을 확대시켰다고 판단했다. [...]

[전자신문 전문보기]

 

 

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[사이언스포럼]뇌 관련 학과가 없는 한국의 대학

 

의학의 발달로 사람의 수명은 급격히 늘어나고 있지만 모두가 건강하게 오래 사는 것은 아니다. 주변을 살펴보면 나이가 많이 들수록 한두 가지의 만성질환을 앓지 않는 사람이 없다. 특히, 퇴행성 뇌질환은 노인들의 대표적 질병이지만, 이를 완치하는 치료제나 방법이 없다는 점에서 그 심각성은 다른 질병과 비교할 때 비교할 수 없을 정도로 크다. 이로 인해 이들의 복지를 담당하는 국가나 사회의 부담도 크게 증가하고 있어 오늘날 중요한 사회문제로 부각되고 있다.[...]

 

[아시아경제 전문 보기]

 

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[시론]CES가 남긴 것, '혁신 또 혁신'

 

2017년 정유년 새해가 밝았다. 매일 뜨고 지는 '해'지만 사람들은 동트기 전부터 새 '해'를 보려고 산으로 바다로 향한다. 필자도 새해 첫 해돋이를 보면서 지난해의 아쉬움을 보내며 새로운 결심을 하였다. 새해 떠오르는 첫 해를 보러가듯이, 매년 이맘때면 세간의 이목을 집중시키는 흥미진진한 것이 있다. 바로 세계 최대 가전제품 박람회인 CES(Consumer Electronics Show, 소비자 가전쇼)이다.[...]

 

[디지털타임스 기사보기]

 

 

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고려대학교 중이온가속기 실험동 준공식 현장.<사진=고려대학교 제공>고려대학교 중이온가속기 실험동 준공식 현장.<사진=고려대학교 제공>


국내에 3000평 규모의 '중이온가속기 실험동'이 들어선다.

고려대학교(총장 염재호)는 10일 고려대 세종캠퍼스에서 3000평 규모 중이온가속기 실험동 준공식을 개최했다고 이날 밝혔다.

중이온가속기 실험동은 중이온가속기 핵심 장치·설비 연구개발과 활용 연구에 특화된 대형 연구기반시설이다. 고려대는 실험동을 통해 IBS 중이온가속기건설구축사업단 '라온' 중이온가속기 구축을 위한 연구개발에 본격 참여할 예정이다.

또 세계적 가속기 분야 석·박사급 전문인력 양성의 거점으로 발돋움할 계획이다. 고려대와 IBS는 지난 2013년 체결한 양해각서에 따라 IBS 중이온사업단의 주요 가속기 장치와 실험 연구시설 일부를 실험동으로 이전해 양측 연구인력들이 공동으로 연구를 진행하게 된다.

고려대는 지난 2014년 가속기과학과를 일반대학원 정규학과로 개설해 운영해오고 있다. 지난해 7월 일본 동경공업대로부터 기증받아 운용해 온 소형 가속기 시설도 실험동으로 이전 설치해 다양한 활용 연구를 진행할 계획이다. 최첨단 융복합의료센터 구축사업과 연계해 암 치료용 가속기 개발도 추진할 예정이다.

실험동은 지하 1층, 지상 5층, 연면적 2739평의 철골 철근콘크리트 건물로서 외장은 알미늄 복합패널과 복층유리 벽면으로 마감했다. 특히 건물 외벽 남측면에는 여름철 일사를 고려해 냉난방 부하의 발생을 줄여주도록 알미늄 루버를 설치하는 등 효율적인 에너지관리를 할 수 있도록 준공했다. 

내부 공간 1·2층은 중이온가속기 운용을 위한 장비 조립·테스트 공간으로 활용한다. 3층부터 5층까지는 강의실과 세미나실 10실, 수업용 실험실 5실, 교수연구실 27실, 연구실험실 21실, 사무실 등으로 구성했다.

염재호 총장은 "오늘 준공한 실험동은 과학벨트의 핵심인 라온 중이온가속기 구축과 국가 가속기 과학기술 발전에 중요한 역할을 담당할 것"이라며 "고려대는 가속기 분야 석박사급 전문인력의 양성과 국제적인 산학연 연구협력체계 구축을 통해 가속기 과학 선도 대학으로 발전해 갈 것"이라고 말했다.

김두철 IBS 원장은 "고려대 실험동 준공은 라온의 성공적인 구축과 활용을 위한 IBS와 고려대의 협력을 본격화하는 신호탄"이라며 "라온 구축을 위한 핵심 장치 국산화와 신기술 개발부터 과학기술 전 분야의 라온 활용연구에 이르기까지 고려대와의 공동연구와 협력이 큰 역할을 담당해줄 것"이라고 기대했다.


박성민 기자 sungmin8497@hellodd.com

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이종섭 고려대학교 건축사회환경공학부 교수.<사진=미래창조과학부 제공>


이달의 과학기술인상에 이종섭 고려대 교수가 선정됐다.

미래창조과학부(장관 최양희)와 한국연구재단(이사장 조무제)은 이달의 과학기술인상 5월 수상자로 이종섭 고려대학교 건축사회환경공학부 교수를 선정했다고 10일 밝혔다.
 
미래부와 연구재단은 이종섭 교수가 지반공학적·지구물리학적 기법으로 지반 물리적 특성을 파악할 수 있는 지반조사시스템을 개발해 지반공학 새로운 지평을 여는데 기여한 점을 높이 평가했다.

이 교수가 개발한 시스템은 지반공학 기술에 다양한 센서 등 첨단 ICT를 접목해 빠르고 간편하게 지반의 물성을 파악할 수 있는 지반조사시스템이다.

기존 현장 지반조사 장비는 측정 센서가 없거나 측정값을 평가할 수 있는 항목들이 제한적이어서 실내 실험을 필수적으로 거쳐야만 했다. 이 교수는 실내 평가 체계를 현장조사 장비에 직접 적용한 시스템을 개발해 실내 실험 없이 정확한 현장 데이터를 빠르게 도출할 수 있도록 했다.

이번 시스템은 일반적인 지반 뿐만 아니라 구조물을 충분히 지지하기 어려운 연약한 지역, 1년 내내 항상 얼어 있는 땅(영구동토) 등 특수지반에서까지 활용할 수 있다. 또 중장비를 동원하던 기존 평가의 공간적·지역적 제약에서 벗어나 배낭을 메고 원하는 지역을 탐사할 수 있을 만큼 초소형화했다.

연구팀은 지반특성을 평가하기 위해 실시하는 관입시험의 신뢰도를 높이기 위해 에너지평가시스템과 관입장비도 개발했다. 지반의 단단함(강도), 조밀함(밀도) 등을 손쉽게 평가할 수 있는 현장시험이 가능해졌다.

이종섭 교수는 "지반공학에 첨단 ICT 분야를 융합해 이뤄진 연구를 통해 지반의 변형이나 파괴 없이 지반의 특성을 보다 정확하고 정밀하게 판단할 수 있다"라며 "향후 주거 공간의 안전성 검증은 물론 산사태, 싱크홀 등 지반 관련 재해를 예방하는데 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 이달의 과학기술인상은 과학기술자의 사기 진작과 과학기술 마인드 확산을 위해 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 미래부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 시상이다.

박성민 기자 sungmin8497@hellodd.com

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문재인 정부의 인선이 속도를 내는 가운데 홍남기 미래창조과학부 제1차관이 신임 국무조정실장에 임명됐다.

홍남기 신임 국무조정실장은 기획재정부의 전신인 경제기획원에서 공직생활을 시작해 예산, 정책, 기획 등 다양한 분야의 공직을 두루 거쳤다.

기재부에서 30년간 몸담으며 예산업무를 맡아 '예산통'으로 입지를 다졌다. 참여정부시기에는 청와대 정책보좌관을, 박근혜 정부에서는 청와대 기획비서관으로 다른 부처와의 정책 조정업무를 맡는 등 부드러운 인품과 탁월한 역량을 가진 관료로 평가된다.

2016년 미래부 1차관에 임명되면서 '창조경제' 정책을 진두지휘한 것으로 알려진다. 바이오특별위원회, 다부처공동기술협력특별위원회, 우주개발진흥실무위원회 등 대형 연구개발 정책을 이끌었다.

행정고시 29회로 공직에 입문한 홍 신임 국무조정실장은 1960년 춘천에서 태어났으며 한양대 경제학과와 대학원 석사, 영국 샐퍼드대학교 대학원 개발경제학 석사를 마쳤다.

한편 문재인 대통령은 10일 이낙현 국무총리, 임종석 비서실장, 11일 윤영찬 홍보수석, 조현옥 인사수석, 조국 민정수석  등의 인선을 발표했다.


길애경 기자 kilpaper@hellodd.com

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박장환 한양대 교수가 국책연구본부 신약 분야 단장에 선임됐다. 

한국연구재단(이사장 조무제)은 국책연구본부 신약 분야 단장에 박장환 한양대 의과대학·의생명공학전문대학원 교수를 선임했다고 9일 밝혔다. 

박 신임 단장은 국책연구본부 신약 분야의 ▲R&D 과제기획 ▲진도점검 및 성과활용 촉진 ▲연구수요, 기술예측, 연구동향 등 조사·분석 등에 대한 업무를 담당하게 된다. 임기는 2년이다. 


박은희 대덕넷 기자 kugu99@hellodd.com

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