작성일 : 18-07-06 17:52
이진우 POSTECH 교수 "고분자화학·소재합성 분야 적용", 다공성 소재 '정밀하고 손쉽게' 제어한다
 글쓴이 : happy
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다공성 소재 '정밀하고 손쉽게' 제어한다

이진우 POSTECH 교수 "고분자화학·소재합성 분야 적용"

박성민 기자 sungmin8497@hellodd.com

입력 : 2018.07.05|수정 : 2018.07.05

고분자 블렌드를 통해 다양한 메조다공성 입자가 형성됨을 보여준다. 입자의 형태가 구형과 타원형으로 형성돼 있고, 2종류의 단일중합체를 이용해 메조다공성 hollow 입자를 합성할 수 있다. 또 간단한 조건의 변화를 통해 기공의 크기, 입자의 크기, 내부 빈 공간의 크기, 물질의 조성 등을 손쉽게 제어할 수 있다.<사진=한국연구제단 제공 >

고분자 블렌드를 통해 다양한 메조다공성 입자가 형성됨을 보여준다. 입자의 형태가 구형과 타원형으로 형성돼 있고, 2종류의 단일중합체를 이용해 메조다공성 hollow 입자를 합성할 수 있다. 또 간단한 조건의 변화를 통해 기공의 크기, 입자의 크기, 내부 빈 공간의 크기, 물질의 조성 등을 손쉽게 제어할 수 있다.<사진=한국연구제단 제공>


국내 연구팀이 고분자를 이용해 다공성 무기질 소재를 정밀하고 손쉽게 제어하는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 이진우 POSTECH 교수 연구팀형상과 구조를 정밀하고 손쉽게 제어할 수 있는 다공성 소재 합성 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

메조다공성 소재는 물질 내부에 2~50nm의 기공을 가지고 있는 소재를 말한다. 이 소재는 표면적이 넓고 기공 부피가 커서 물질 이동이 용이하다.

또 많은 활성물질을 담을 수 있어 에너지 전환과 저장장치, 약물전달, 촉매 등의 기초 소재로 주목받고 있다. 하지만 합성 절차가 복잡하고 모양과 구조 제어가 어려워 소재 활용에 한계가 있었다.

지금까지 메조다공성 소재의 입자 형태와 기공 구조를 제어하려면 크기가 다른 주형을 순차적으로 사용하거나 스프레이 기법과 같은 별도의 기기가 필요했다.

이러한 방법은 입자의 형태와 크기 같은 매크로 구조와 기공의 크기, 구조, 배향과 같은 나노구조를 동시에 제어하지 못해 범용적으로 사용할 수 있는 새로운 합성기술 개발이 요구됐다.

연구팀은 둘 이상의 고분자를 섞어 원하는 성질을 실현하는 고분자 블렌드라는 독창적인 방법을 도입했다.

이어 필요한 물질을 섞은 뒤 열처리하는 두 단계의 과정만으로 메조다공성 입자의 크기와 형상은 물론 기공의 구조·크기·조성을 정밀하게 조절하는 합성 원천기술을 개발하는 데 성공했다.


개발된 기술은 2종 이상의 필요한 물질을 외부적인 기계 에너지를 사용해 균일한 혼합 상태로 만든 후 열처리하면 별도의 추가 공정 없이 간단하게 메조다공성 무기 소재 입자를 만들 수 있는 새로운 방식이다.

이진우 교수 "다공성 무기질 소재의 입자 외형뿐 아니라 내부 기공의 크기와 모양도 정교하게 설계하는 방법을 제시한 것"이라며 "이차전지 등 실용적인 연구에 적용할 수 있을 뿐 아니라 고분자화학 분야와 소재합성 분야 연구에 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것으로 예상한다"이라고 말했다.

한편, 이번 연구 성과는 재료 분야 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 5일자 표지논문으로 게재됐다.