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주요 연구성과

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김종현 교수 공동연구팀, 실내 스마트팜용 태양전지 핵심기술 개발 위치 확인

우리 학교 김종현 교수가 포함된 한국-호주 공동 연구팀이 실내조명의 낮은 광량 만으로도 전력생산이 가능한 태양전지 기술개발에 성공했다. 김종현 아주대 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과, 사진) 연구팀은 페로브스카이트(Perovskite) 광흡수 소재를 이용하여 실내조명 환경에서 활용 가능한 태양전지 개발에 성공했다고 밝혔다. 전자부품연구원의 박노창 박사팀, 호주 뉴사우스웨일즈대학(University of New South Wales, UNSW)의 윤재성 박사팀이 함께 참여했다.이번 연구 성과를 담은 논문은 나노소재 및 에너지 분야의 저명 학술지인 11월23일자 온라인판에 게재되었다. 이번 연구 논문의 교신저자는 김종현 아주대 교수가 맡았다. 우리 학교 대학원 안명현 학생과 전자부품연구원의 김진철 박사는 공동1저자로 참여했다. 논문 제목은 이다.그동안의 태양전지는 빛의 양이 많은 태양광조사 환경 하에서 출력이 우수한 태양전지를 중심으로 연구개발 되어 왔다. 하지만 최근 실내 환경에서 사용되는 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 센서의 수요가 급격히 증가함에 따라 이들을 독립전원으로 구동시키는데 필요한 고출력 실내 저조도 태양전지의 개발이 요구되어왔다.연구팀의 이번 성과는 높은 광량을 가지는 실외 태양광 환경에서의 우수한 태양전지 성능이 저조도 환경에서의 고출력을 보장해주지 않는다는 것을 처음으로 밝혀내고, 실내 저조도에서 태양전지의 출력을 극대화할 수 있는 원리를 제시했다는 측면에서 그 의미가 크다. 김종현 교수팀은 이번 연구를 진행하며 실내조명 광흡수 성능이 우수한 페로브스카이트 소재에 주목했다. 연구팀은 태양전지의 광흡수층과 계면층에 존재하는 미세한 전하 결함밀도 차이가 저조도 환경에서의 출력감소에 큰 영향을 미친다는 것을 밝혀냈고, 저결함밀도형 전하수송층을 도입함으로써 저조도(400 Lux)에서 100.97uW/cm2의 우수한 출력밀도를 얻을 수 있었다.김종현 교수는 “이번 연구를 통해 다양한 종류의 실내조명에 최적화된 고출력 태양전지를 개발할 수 있게 되었다”며 “관련 기술을 국내 및 호주 스마트팜에 적용하여 농작물 생육환경 센서, 가축 헬스케어 센서 및 환경 모니터링 센서로 실증하는 연구개발을 진행하고 있다”고 말했다. 김종현 교수 연구팀은 이 기술을 이용하여 센서 전문 기업인 ㈜대연씨앤아이와 함께 저조도 태양광모듈 기반 자율독립형 IoT 센서를 개발하고 있다.이번 연구는 한국산업기술진흥원의 국제공동기술개발사업과 한국연구재단의 한-오세아니아 협력기반조성사업 및 이공분야 대학중점연구소지원사업의 지원을 받아 수행되었다.
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- 작성자연구팀
- 작성일2019-12-16
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심태섭 교수 연구팀, '실시간 미세압력 센서' 개발 위치 확인

우리 학교 심태섭 교수(화학공학과·에너지시스템학과)연구팀이 콜로이드 광결정 박막을 이용한 실시간 미세압력 센서를 개발했다.심태섭 교수는 지난 6일 새 연구 성과가 미세유체공학 분야 저명학술지인 11월 표지 논문으로 선정됐다고 20일 밝혔다.논문 제목은 이다.이번 연구에서 심태섭 교수 연구팀의 최장한 학생(에너지시스템학과)은 미세압력 변화에 변형되어 광신호 변화를 야기하는 박막 콜로이드 광결정 멤브레인을 미세유체소자에 결합하고, 소자내에 가해지는 0.01 psi 수준의 미세한 압력변화를 감지함으로써 내부압력의 실시간 모니터링이 가능함을 입증했다. 심태섭 교수는 "전기에너지를 전혀 소모하지 않으면서 국부적인 미세압력 변화를 정교하게 측정할 수 있다는 것을 보인 결과"라며 "미세한 수력학적 거동 및 화학반응 뿐만 아니라 몸 안에서 일어나는 미세한 생체신호 변화 등의 모니터링을 위한 소재로 응용이 확산될 수 있을 것"이라고 말했다.
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- 작성자최진구
- 작성일2019-11-20
- 4923
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윤현철 · 김재호 교수 연구팀, 스마트폰 기반 '무세척 면역센싱 랩온어칩' 기술개발 위치 확인

우리 학교 연구팀이 심근경색 등의 질병을 스마트폰으로 간단히 진단할 수 있는 '광학 바이오센서'를 개발했다. 이에 따라 심근경색 의심 환자가 병원을 방문해 1시간 가량 소요되던 검사 소요시간을 15분까지 대폭 낮출 수 있게 됐다.윤현철 · 김재호 교수 연구팀(분자과학기술학과)은 '재귀반사형 광학 바이오센서' 개발 연구결과가 바이오센서 분야의 주요 학술지인 ‘랩온어칩(Lab on a chip)’의 표지논문으로 선정 게재됐다고 20일 밝혔다. 공동연구자로 김가람, 전형진 연구원이 센싱 시스템의 효용성을 증명하기 위해 ‘스마트폰 활용 면역진단용 랩온어칩 구현 연구’에 참여했다. 논문 제목은 이다. 이번 연구는 삼성전자미래기술육성센터의 ICT 창의과제 및 과학기술정보통신부 미래소재디스커버리 사업의 지원으로 진행됐다. 기존의 형광 기반의 광학 바이오센서는 특정 파장대의 광원이 필수적이고, 이를 관측하려면 광학 필터와 추가적인 광학 시스템이 필요해 기기의 구성이 복잡하고 가격이 높다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 스마트폰에서 추가의 장치 없이 운용할 수 있는 광학 바이오센서를 구현하고자, 도로 표지판과 안전조끼 등에서 흔히 활용되는 ‘재귀반사(반사된 빛을 그 소스로 되돌려 보내는 현상)'에 주목했다. 연구팀은 “바이오센서의 신호검출원리로 재귀반사현상을 이용함으로써 특정 파장대의 광원이 아닌 일반적인 백색광에서도 민감한 신호를 얻을 수 있고 배경신호가 최소화됐다"며 "관측을 위한 복잡한 광학 시스템이 없이도 스마트폰에 내장된 플래시와 카메라만을 이용해 결과 검출이 가능하다"고 설명했다. 스마트폰에 결합된 바이오센서는 응급상황에서의 검사가 필요한 심근경색 등의 질병에 대응하는데 요긴하게 쓰일 것으로 기대된다. 연구팀은 심근경색 마커에 대한 면역진단용의 바이오센서의 시제품을 개발해, 상용화를 목표로 현재 창업프로세스를 진행 중이다.
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- 작성자최진구
- 작성일2019-11-20
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권오필 교수, 불소 이용한 새로운 광변환 소재 개발 위치 확인

우리 학교 권오필 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)연구팀이 불소를 이용한 새로운 광변환 소재를 개발했다. 권오필 교수는 지난 4일 새 광변환 소재 개발 연구 성과가 광학분야 저명학술지인 11월 표지 논문으로 선정됐다고 5일 밝혔다. 논문 제목은 이다. 이번 연구에서 연구팀은 불소 치환체를 음이온에 도입해 형성된 직교형태의 구조가 빛의 특성을 조절하는 광학소재를 개발했다. 앞서 연구팀은 형태특이성이 없는 불소 치환체를 양이온에 도입하는 연구를 통해 광변환 특성을 조절하는 연구를 동일 학술지인 에 발표한 바 있다. 해당 논문은 지난 2월 표지논문으로 선정되는 등 학계의 주목을 받아왔다. 권오필 교수는 "이번 연구는 기존 단순히 불소 치환체를 도입하는 연구에서 형태특이성이 있는 불소 치환체를 음이온에 도입해 빛의 특성을 바꾸는 진일보한 연구"라며 "이는 다양한 광변환 소재의 새로운 설계기술이 될 것"이라고 말했다.
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- 작성자최진구
- 작성일2019-11-05
- 4848
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박대찬 교수, 공동연구로 '장 내 염증 억제 원리' 발견 위치 확인

우리 학교 박대찬 교수가 참여한 연구에서 염증성 장 질환의 새로운 치료제 개발 가능성을 높이게 됐다. 장내 항상성 유지 과정을 밝혀낸 연구를 통해 효과적인 염증성 장 질환 치료제를 개발할 수 있게 된 것이다. 한국연구재단은 17일 우리 학교 박대찬 교수와 서울대 백성희 교수, 연세대 황성순 교수 연구팀이 핵수용체에 의해 장 내 염증을 제어하는 원리를 찾아냈다고 밝혔다. 궤양성 대장염과 크론병 같은 염증성 장 질환은 호전과 재발을 반복하는 특성을 보이는 질환이다. 심한 경우 장이 막히거나 장내 일부 구멍(천공)이 생길 수 있다.연구팀은 특정 핵수용체('알오알 알파') 결핍 상태에서 장 내 염증이 더 심해지는 사실을 동물(생쥐) 실험에서 확인했다고 설명했다. 덱스트란 화합물을 사용해 장 내 염증 반응을 지속해서 유도했더니 '알오알 알파' 유전자 결핍 실험군 생존율이 정상군보다 감소했다. 알오알 알파 유전자가 염증반응 촉진 유전자(NFkB)를 억제하고 있었다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 "다양한 분자 세포 생물학적 실험으로 미세한 부분까지 확인한 데 의의가 있다"며 "이미 시판 중인 알오알 알파 기능 조절제도 염증반응을 일부 저해할 수 있다는 사실도 규명했다"고 말했다. 한편, 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 리더 연구자 지원 사업과 기초연구사업으로 수행했다.
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- 작성자최진구
- 작성일2019-10-17
- 5238
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