-
- 성균나노과학기술원 김영준 교수팀, 배터리 제조의 혁명 ‘건식전극’ 세계 최고 밀도 구현 및 파운드리 사업화 도전 NEW
- 성균나노과학기술원 김영준 교수팀, 배터리 제조의 혁명 ‘건식전극’ 세계 최고 밀도 구현 및 파운드리 사업화 도전 - 건식전극 공정 맞춤형 ‘원바디’ 소재 개발로 전지 성능과 생산성 극대화 ▲ (왼쪽부터) 나노과학기술학과 김영준 교수, 미래에너지공학과 김현승 교수, 구진교 박사 성균나노과학기술원 김영준 교수 연구팀이 차세대 배터리 혁신 제조 공정으로 주목받는 ‘건식전극’ 공정에 최적화된 소재 기술을 개발하고, 이를 통해 세계 최고 수준의 에너지 밀도를 가진 전극 원천기술을 확보했다. 이번 연구는 배터리 생산 패러다임을 바꿀 획기적인 성과로 평가받고 있다. 건식전극 기술은 리튬이온전지나 전고체전지 등 배터리 전극을 제작할 때, 기존의 액체 용매를 사용하는 방식에서 벗어나 용매 없이 고체 가루 형태의 원료를 직접 뭉쳐 전극을 만드는 기술이다. 이는 제조 과정에서 발생하는 유해 물질을 없애고 건조 공정을 생략할 수 있어 매우 친환경적이며 효율적이다. 현재 글로벌 전기차 기업인 테슬라가 양산화를 주도하고 있으며, 전 세계 배터리 기업들이 앞다퉈 기술 확보에 매진하고 있는 분야다. ▲ 배터리 혁신을 이끄는 건식전극 제조 공정 단계 및 원천 소재 기술 연구 성과 개요도 김영준 교수 연구팀은 건식전극 공정의 고질적인 문제였던 ‘균일한 혼합’과 ‘대면적 생산’의 어려움을 해결하기 위해 활물질(에너지를 저장하는 물질)과 도전재(전기를 흐르게 돕는 물질)를 하나로 합친 ‘원바디(One-body)’ 소재를 개발했다. 이 소재를 통해 고품질의 전극을 대량으로 생산할 수 있는 핵심 기술을 완성했으며, 연세대학교 이용민 교수팀과의 시뮬레이션 협업을 통해 기술의 성능과 신뢰성을 객관적으로 검증했다. 김영준 교수는 “건식전극 기술은 단순한 친환경 공정을 넘어 배터리의 성능과 품질, 그리고 안전성을 획기적으로 높일 수 있는 최적의 해결책”이라며, “이번에 개발한 특화 소재와 생산 공정 기술은 배터리의 제조 원가를 대폭 낮추고 글로벌 시장에서의 성능 경쟁력을 동시에 확보할 수 있는 중요한 발판이 될 것”이라고 연구의 의미를 강조했다. 연구팀은 학술적 성과에 그치지 않고 기술의 실제 상용화를 위해 연구실 창업 스타트업인 (주)코리너지솔루션을 통해 파운드리(위탁 생산) 사업화를 본격 추진할 계획이다. 특히 삼성SDI와 LG에너지솔루션 등 산업계 현장 경험이 풍부한 본교 교수진과 협력하여, 차별화된 건식전극 설계 및 셀 제조 기술을 고도화함으로써 국내 배터리 산업의 위상을 높이겠다는 포부를 밝혔다. 이번 연구는 한국연구재단 나노소재기술개발사업의 지원으로 수행되었다. 양극 건식전극 관련 연구 결과는 에너지 분야 세계 최고 권위지인 ‘주울(Joule, IF 35.4)’에 게재되었으며, 음극 관련 연구는 ‘카본 에너지(Carbon Energy, IF 24.2)’ 온라인판에 실려 그 학술적 가치를 전 세계적으로 인정받았다. ※ 논문명 1: A continuous carbon nanotube sheath enables ultrahigh energy density and fast charging in dry-processed thick electrodes ※ 학술지: Joule ※ 논문링크: https://doi.org/1016/j.joule.2026.102392 ※ 논문명 2: Dry-Processed Graphite Electrodes Enabling Ultra-High Areal Capacity and Stable Fast-Charging Performance ※ 학술지: Carbon Energy ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/cey2.70163
-
- 작성일 2026-04-17
- 조회수 4
-
- 성균관대 장지수 교수팀, ‘온실기체로 전기를 만든다’... 신개념 가스전지 원천기술 개발 NEW
- 나노공학과 장지수 교수 연구팀은 아주대 윤태광 교수, 충북대 김한슬 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 대기 중 온실기체를 흡착하는 과정에서 전기를 스스로 만들어내는 신개념 에너지 소자인 ‘가스전지(Gas Capture and Electricity Generator, GCEG)’를 개발했다고 밝혔다. 이는 지구가 뜨거워지는 원인인 온실기체를 단순히 가두는 수준을 넘어, 유용한 에너지원으로 탈바꿈시킨 혁신적인 성과로 평가받는다. 최근 기후 위기 해결을 위해 탄소를 포집하고 저장하는 기술(CCUS)이 주목받고 있으나, 기존 방식은 온실기체를 모으고 처리하는 과정에서 오히려 막대한 양의 전기나 열 에너지를 소모해야 한다는 한계가 있었다. 공동연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 온실기체가 전극 표면에 달라붙을 때 발생하는 물리·화학적 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 완전히 새로운 방식의 소자를 제안하였다. 연구팀이 개발한 가스전지는 탄소 기반 전극과 하이드로겔 소재를 비대칭 구조로 결합한 형태이다. 대기 중의 질소산화물(NOx)이나 이산화탄소(CO₂)가 장치에 흡착되면 내부에서 전하의 재분포가 일어나고 이온이 이동하면서 외부 전원 없이도 지속적인 직류 전기를 생산한다. 즉, 공기 중의 오염물질이 전지의 ‘연료’가 되어 환경을 정화함과 동시에 전력을 공급하는 셈이다. 이 기술은 향후 별도의 배터리 없이 작동하는 스마트 환경 센서나 자가발전 IoT 시스템은 물론, 대량의 배출가스가 나오는 산업 현장에서 에너지 회수와 탄소 저감을 동시에 달성하는 핵심 기술로 활용될 수 있다. 특히 분산형 에너지 시스템에 적용될 경우 탄소중립 실현을 앞당기는 데 기여할 것으로 보인다. 장지수 교수는 “이번 연구는 온실기체를 단순히 처리해야 할 골칫덩이가 아니라, 새로운 에너지 자원으로 활용할 수 있음을 보여준 사례”라며 “앞으로 이 기술을 탄소중립을 넘어 에너지를 생성하는 환경 기술 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다”고 포부를 밝혔다. 이번 연구 성과는 재료과학 분야의 세계적 권위지인 ‘에너지 앤 이바이론멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science, IF: 31.0)’에 게재되었으며, 연구의 우수성과 독창성을 인정받아 해당 학술지의 대표 표지(Front cover) 논문으로 선정되었다. 논문 게재 성과SKKU RESEARCH STORY Electrical power generation from asymmetric greenhouse gas capture Energy & Environmental Science 원문 보기 (DOI) 장 [장지수 교수]프로필 → ▲ 논문 표지 ▲ 온실기체 흡착기반 전력발생 장치 ‘가스전지’의 원리를 설명하는 그림
-
- 작성일 2026-04-17
- 조회수 4
-
- '2025 국가연구개발 우수성과 100선' 6건 대거 선정... 연구 중심 대학 위상 입증
- '2025 국가연구개발 우수성과 100선' 6건 대거 선정... 연구 중심 대학 위상 입증 - 리튬배터리·암 치료·AI 등 미래 핵심 기술 분야서 독보적 연구 역량 증명 - 기계·소재부터 생명·해양, 융합 분야까지 전 학문 영역에 걸친 혁신 성과 빛나 ▲ (왼쪽 위부터) 박호석, 김훈, 원홍희, 임용택, 조동규, 추현승 교수 과학기술정보통신부가 주관하는 ‘2025년 국가연구개발 우수성과 100선’에 본교 연구진의 성과 6건이 최종 선정되며 대한민국을 대표하는 연구 중심 대학으로서의 압도적인 저력을 입증했다. 국가연구개발 우수성과 100선은 정부 지원을 받아 수행된 연구 중 학술적 가치와 경제적 파급 효과가 뛰어난 성과를 선정하는 제도로, 올해 우리대학은 기계·소재, 생명·해양, 융합 등 여러 학문 분야에서 혁신적인 연구 성과를 인정받았다. ▶ 미래 에너지와 난치병 극복을 위한 혁신 연구 기계·소재 분야에서는 박호석 교수가 개발한 ‘고엔트로피 실리콘 합금 기반 고용량·고안정성 리튬이온배터리 음극 신소재’가 선정됐다. 이 기술은 전기차 등의 배터리 수명을 늘리고 안정성을 높이는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대를 모은다. 가장 많은 성과를 기록한 생명·해양 분야에서는 인류의 건강 증진을 위한 연구가 빛났다. 김훈 교수는 재발하거나 전이된 암에서 발견되는 ‘대규모 ecDNA’의 존재를 규명하여 암 치료의 새로운 방향을 제시했다. 원홍희 교수는 유전적 요인과 생활습관이 비만에 미치는 상호작용을 밝혀내어 개인 맞춤형 질환 예방의 기틀을 마련했다. 이어 임용택 교수는 세계 최초로 동력학 기반의 항암면역치료법 플랫폼을 개발해 암 치료 효과를 극대화하는 성과를 거두었으며, 조동규 교수는 치매 치료를 위해 뇌 속으로 유전자 가위를 안전하게 전달하는 ‘엑소좀 기반 기술’을 선보여 연구 우수성을 인정받았다. ▶ 인간과 AI의 공존을 향한 융합 기술 선도 마지막으로 융합 분야에서는 추현승 교수가 ‘미래 인류를 위한 인간 AI 공학의 수퍼인텔리전스 원천기술 및 융합연구’로 이름을 올렸다. 해당 연구는 인공지능이 인간과 지능적으로 협력하며 상호 발전할 수 있는 미래 사회의 핵심 기반 기술을 확보했다는 점에서 높은 평가를 받았다. 유지범 총장은 “이번 성과는 우리 대학 연구진의 끊임없는 도전과 혁신적인 연구 환경이 결합되어 나타난 결실이다”라며 “앞으로도 본교는 인류 사회의 난제를 해결하고 미래 산업을 이끌어갈 세계 최고 수준의 연구 성과를 창출할 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”고 강조했다.
-
- 작성일 2025-12-29
- 조회수 482
-
- 성균나노과학기술원(SAINT) 설립 20주년 기념행사 개최
- 성균나노과학기술원(SAINT, SKKU Advanced Institute of Nanotechnology)은 설립 20주년을 기념하는 행사를 11월 7일(금) 자연과학캠퍼스 삼성학술정보관에서 개최했다. 2005년 설립된 SAINT는 ‘세계 Top 5 나노과학기술 연구기관’이라는 비전을 가지고, 지난 20년간 나노소재·양자정보·에너지·바이오 등 첨단 융합 분야에서 국가 경쟁력을 이끌어왔다. SAINT는 삼성전자, SK 등 국내외 주요 기업과의 산학협력을 통해 연구 성과의 산업화에 앞장서고 있으며, 1,000여 명의 우수 인재를 배출하여 학계·산업계·국책연구소 등으로 진출시켰다. https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=131496
-
- 작성일 2025-11-24
- 조회수 618
-
- 삼성전자 DS아카데미 교육 - 강승구 교수 '나노-분자 통계열역학' 강의
- 삼성전자 DS 설비아카데미(윤태양 삼성전자 부사장)에서 진행된 2025년 상반기 2주 집중 교육 과정에서 강승구 교수(SAINT·나노공학과)가 ‘나노-분자 통계열역학’을 강의하며 특별 공로상을 수상했다. 이번 프로그램은 SKKU와 KAIST가 외부 시범대학으로 선정되어 처음 시행된 협력 과정으로, 15–25년 경력의 현업 설비 엔지니어 70명이 참여했다. 삼성전자는 시범 운영 결과 중 강의 효과와 교육생 평가가 매우 긍정적이었다는 점을 근거로SKKU와의 협력 강화를 결정했고, 이에 따라 해당 과목의 FE Pro 정규 과정 반영을 확정했다. 이후 삼성전자는 협력을 확대해 반도체 수학 개발, Python 기반 통계 교육 패키지, 과제 맞춤형 교육·컨설팅을 추진하고 있다. 수료식에서는 김용호 학과장이 축사로 참여해 이번 사례를 “교육과 연구가 산업 현장과 직접 연결된 의미 있는 모델”로 평가하며 향후 시너지를 기대한다고 밝혔다.
-
- 작성일 2025-11-24
- 조회수 973
-
- 2차원 h-BN 물질 점결함 큐비트의 양자 정보 손실 메커니즘 규명
- 2차원 h-BN 물질 점결함 큐비트의 양자 정보 손실 메커니즘 규명 외부 자기장에 따른 양자 결잃음 현상의 변화에서 전이 경계가 존재함을 규명함. 이를 통해 양자정보 유지시간(T2) 향상 조건을 제안. 동위원소 공학을 통한 양자물질 설계 원리를 제공 양자정보공학과 서호성 교수 · 나노과학기술학과 이재욱, 김현수, 박희진 연구원 양자정보공학과 서호성 교수 연구팀(제1저자 이재욱, 김현수, 박희진)은 최근 혁신적인 양자정보소자로 각광받고 있는 이차원 육방정계 질화붕소(h-BN)의 음전하 붕소 공극(VB-) 큐비트의 양자 결잃음(decoherence) 현상을 체계적으로 분석하고, 결잃음 시간(T2)을 연장하기 위한 구체적인 방법들을 제시하였다. 본 연구를 통해 서로 다른 외부 자기장 영역에서 결잃음 현상이 급격하게 변화할 수 있음을 보였고, 변화가 일어나는 전이 경계(transition boundary)의 위치를 정확하게 예측할 수 있는 정량적 기준과 수치 방법론을 개발하였다. 이를 통해 h-BN VB- 큐비트 소자의 실질적인 양자정보 응용 가능성을 크게 높일 수 있었다. h-BN의 VB- 큐비트는 상온에서 빛을 이용하여 양자 상태를 조작할 수 있는 장점을 가진 스핀 큐비트 소자로 최근 큰 주목을 받고 있다, 하지만, 짧은 T2 시간이 실용화를 가로막는 핵심 한계로 지적되어 왔다. 이를 극복하기 위해서는, 양자 결잃음 현상에 대한 미시적 이해와 이를 바탕으로 결잃음을 최대한 억제할 수 있는 다양한 공학적 접근이 개발되어야 한다. 이에 연구팀은 일반화된 클러스터 상관 전개법(Generalized cluster-correlation expansion)과 범밀도 함수론 (Density functional theory) 계산법을 결합한 새로운 양자 다체계 전산모사 방법을 사용해, VB-의 결잃음 현상이 외부 자기장의 변화에 따라 어떻게 변화하는지를 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 붕소와 질소의 동위원소 조성에 따라 T2 시간이 달라지고, 외부 자기장에 특정한 전이 경계가 존재해 경계 위에서는 T2 시간이 백배 이상 증가함을 보였다. 또한, 일부 자기장 구간에서는 특정 핵스핀으로 인해 결맞음 신호에 뚜렷한 변조가 발생함을 예측하였으며, 이러한 결맞음 변조 현상은 앞으로 본 연구 결과의 더욱 정확한 실험적 검증을 위해 활용될 것으로 기대된다. 본 연구는 h-BN의 밀집된 핵스핀 환경으로 인해 발생하는 독특한 큐비트 결잃음 현상을 설명하는 체계적인 이론을 정립했다는 점에서 의미가 크다. 본 연구에 밝힌 메커니즘을 바탕으로 양자정보 보호를 위한 최적의 동위원소 조성비 및 외부 자기장 조절 등의 구체적인 공학적 설계 원리를 제안하였으며, 향후 2차원 h-BN 기반의 양자 소자 설계와 양자 센싱 조건 최적화 등의 다양한 분야에서의 활용이 기대된다. 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업, 한국연구재단 양자정보과학 인적기반 조성사업, 한국연구재단이 지원하는 성균관대 양자정보연구지원센터 등의 지원을 받아 수행되었다. 연구 성과는 연구의 우수성을 인정받아 2025년 8월 24일 응용 물리 분야 국제 저명 학술지인 ‘Advanced Functional Materials’ (IF: 19.0) 학술지에 출판 되었다. ※ 논문명: Magnetic-Field Dependent VB− Spin Decoherence in Hexagonal Boron Nitrides: A First-Principles Study ※ 학술지: Advanced Functional Materials ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/adfm.202511274
-
- 작성일 2025-10-13
- 조회수 691
-
-
산화물반도체 전자기장 증폭 빛에서 화학에너지로 전환하는 플라즈모닉 기술 개발 - 화학공학부 김정규 교수 연구팀은 부산대 김지희 교수, 성균관대 권석준 교수 연구팀과 공동연구를 통해, 금속산화물 반도체 전극 소재에 고도화된 플라즈모닉 나노구조체를 도입함으로서 전자기장 증폭을 유도하여 광수확 효율(light harvesting efficiency)을 개선시키고 전하의 재결합(charge recombination)을 크게 억제하여 태양광에너지에서 전기화학에너지로의 차세대 에너지전환 기술을 개발하였다. 김정규 교수 연구팀(제1저자 노승훈 석박통합과정)은 공동연구팀(부산대 김지희 교수, 성균관대 권석준 교수)과 함께 태양광에 반응하여 전자기장을 증폭시키는 참신한 플라즈모닉 구조체를 개발하여 광전극 소재의 산화 성능을 효과적으로 활성화하는 기술을 개발했다. 특히, 전자기장 증폭을 통한 광전압을 극대화함으로써 광전기화학적(Photoelectrochemical, PEC) 글리세롤 산화 반응의 활성화를 통해 고부가가치 화합물을 생산하는 촉매 기술을 제시하였다. 제로탄소, 친환경 대체연료로써 그린 수소를 생산하는 수전해 기술은 산화 전극에서의 낮은 활성도로 인해 전체 수전해 성능이 저해되는 이유로, 수전해 기술 실용화를 위해서는 산화 전극의 성능을 개선하는 기술의 개발이 필수적인 상황이다. 이에, 효율적인 산화 전극 구동을 위해 태양에너지를 활용하는 PEC반응을 도입하는 시도가 이어지고 있으나, PEC반응에 주로 활용되는 전이금속 기반의 광전극 소재의 낮은 전기적 특성과 아쉬운 표면 산화 반응 활성도로 인해 여전히 산화 전극 성능 개선에 어려움이 있는 상황이다. 이에 연구팀은 PEC가 태양에너지에 의해 구동된다는 점에 착안하여, 태양에너지로 구동 가능한 플라즈모닉 구조체를 도입함으로써 상승작용을 일으켜 효과적인 산화 전극의 반응을 개선함과 동시에 태양에너지의 화학에너지 전환을 실현하였다. 연구팀은 광전극 소재 내부에 형성된 전자기장이 성능과 밀접한 연관을 갖는것을 활용해, 클러스터-내부 및 클러스터-클러스터 상호작용으로 전자기장의 증폭을 유도하는 참신한 플라즈모닉 구조체를 설계하였다. 특히, 약 5 nm 두께의 절연층으로 플라즈모닉 구조체를 감싸, 증폭된 전자기장의 에너지를 광전극으로 전달하는 메커니즘을 활용하여 광전극 소재의 전하 수송 효율을 개선시키고 광전압을 극대화 시켰으며 표면 전하 전달 성능을 향상시켰다. 이에따라, 개발된 광전극 촉매(c-Au/BVO)는 개선된 물 산화 성능은 물론, 고활성의 글리세롤 산화 반응을 보여 고부가가치 화합물을 생산 하였다. 연구팀은 순간 흡수 분광법(Transient absorption spectroscopy), 켈빈 프로브 힘 현미경(Kelvin probe force microscopy), 실시간 감쇠전반사-퓨리에 변환 적외선 분광법 분석을 통해 플라즈모닉 구조체 도입에 따른 광생성 전하의 거동을 규명하고 이에 따른 산화 반응 개선 메커니즘을 제시하였다. 이번 연구는 수전해 기술 실용화의 큰 난관인 산화반응의 효과적인 개선과 동시에 바이오디젤 산업의 경제성을 높일 수 있는 태양에너지-화학에너지 전환 기술을 제시함으로써, 지속가능한 탄소 중립 사회로의 전환에 크게 기여할 것으로 기대된다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 개인기초연구-중견연구(NRF-2022R1A2C1011559), 집단연구지원사업-선도연구센터(RS-2024-00405818)의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 연구의 우수성을 인정받아 환경공학 분야 세계 최고(상위1%)의 국제 학술지인 ‘Applied Catalysis B: Environment and Energy’ 저널(IF:21.1) 에 2025년 6월 16일 온라인 게재되었다. ※ 논문명: Plasmon Induced Field Amplification for Enhancing Photoelectrochemical Oxidative Valorization ※ 학술지: Applied Catalysis B: Environment and Energy ※ 논문링크: https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125600 전자기장을 증폭하는 플라즈모닉 구조체 도입을 통한 고활성 태양광-화학에너지 전환 기술 태양광 유도 전자기장을 증폭시키는 플라즈모닉 구조체를 도입한 산화물 반도체 전극 구현 빛 에너지 유도 전자기장을 플라즈모닉 구조체가 증폭시켜 광-전기화학 에너지변환 성능 개선 (공동교신저자) 성균관대학교 화학공학부 권석준 교수 (제1저자) 성균관대 화학공학과 석박통합과정 노승훈
-
- 작성일 2025-08-04
- 조회수 1079
-
-
- 천연 재료 기반 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발
- 천연 재료 기반 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발 세계적 학술지 Advanced Materials에 이어 Advanced Energy Materials 6월 9일자 게재 캐러멜화 수크로스를 활용한 친환경·고효율 태양전지… PCE 25.26% 및 장기 안정성 확보 성균나노과학기술원 전일 교수 성균나노과학기술원 전일 교수 연구팀은 천연 재료를 기반으로 한 고효율 페로브스카이트 태양전지를 꾸준하게 개발해왔다. 세계적 에너지 소재 분야 학술지인 어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)에 이어 어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)에 지난 9일 새로운 연구 결과가 게재됐다. 전일 교수 연구팀은 지금까지 페로브스카이트 태양전지 분야에서 바이오 및 천연 소재 기반 첨가제 연구를 선도해 왔으며, 이어서 드물게 다뤄졌던 셀룰로스 계열 소재의 가능성을 탐색했다.(Adv. Mater. DOI:10.1002/adma.20241032) 이를 위해 설탕을 활용한 기존 중국 연구를 재현하려 했지만, 강한 수소결합(H-bonding)으로 인해 결정성 향상 효과가 나타나지 않았다. 그러나 실험 중 설탕에 열을 가해 카라멜화시키는 과정에서 오히려 결정성 향상에 긍정적인 영향을 주는 현상을 발견했고, 이를 계기로 셀룰로스 계열 천연 첨가제의 실질적인 활용 가능성을 열게 되었다. 이번에는 천연 유래 소재인 수크로스를 열분해하여 형성되는 캐러멜화 유도체(caramelized sucrose derivatives)를 태양전지의 첨가제로 활용했다. 수크로스는 일종의 비정제된 설탕으로 사탕수수 또는 사탕무로부터 추출된 천연 물질이다. 정제 및 재결정한 수크로스는 강한 수소 결합으로 인해 성능 저하가 나타났지만, 220℃에서 캐러멜화된 수크로스는 다량 Humin 생성으로 인해 광활성물질인 페로브스카이트의 결정 성장을 도와 결함을 줄이고 전하 이동을 개선함으로써 뛰어난 성능을 보였다. 그 결과, 해당 페로브스카이트 태양전지는 천연 첨가제를 사용한 사례 중 최고 수준인 25.26%(공인 인증 25.07%)의 전력 변환 효율(PCE)을 달성했다. 또한 1,000시간 연속 광 조사 이후에도 초기 효율의 80% 이상을 유지해 탁월한 장기 안정성을 입증했다. 공인 인증은 대구테크노파크(DGTP)에서 받았다. 전일 교수는 “생물학적 유래 소재 활용에 대한 선례를 확립한 의미 있는 연구”라며, “지속 가능한 친환경 기술로서 향후 차세대 광전변환소자 및 디스플레이 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단과 일본 JSPS KAKENHI의 지원을 받아 수행되었으며, 실험 장비는 SAINT-MBraun Application Laboratory와 MBraun Co. Ltd.의 Glove box를 활용했다. ※ 논문명: Natural and Nature-Inspired Biomaterial Additives for Metal Halide Perovskite Optoelectronics ※ 학술지: Advanced Materials ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/adma.202410327 ※ 논문명: Nature-Derived Caramelized Sucrose as Effective Additives for Perovskite Solar Cells with Certified High Power Conversion Efficiency ※ 학술지: Advanced Energy Materials ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/aenm.202501911 캐러멜화된 수크로스를 첨가제로 사용한 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발
-
- 작성일 2025-07-22
- 조회수 1033
-
- 신규 면역제어 원리부터 면역치료제 효능검증 및 기술이전까지 감염병 대응 ‘다중스케일 동적 면역조절 백신 어쥬번트 플랫폼’ 개발
- 성균나노과학기술원 (SAINT) 임용택 교수 연구팀은 (공동 제1저자 유연정 박사과정, 김수현 석사)이 감염성 질환에 대한 범용적이고 지속럭 있는 면역 반응을 유도하는 ‘다중스케일 동적 면역조절 (multiscale dynamic immunomodulation) 백신 아주번트 플랫폼 SE(Trojan-TLR7/8a)’을 개발하였다. 임용택 교수 연구팀은 이미 동역학적으로 면역기전을 제어할 수 있는 핵심 소재인 Trojan-TLR7/8a를 세계 최초로 개발 [nature nanotechnology (2023년)]하였고, 다양한 종양모델에서 신규 면역항암제로서의 효능을 입증 [Advanced Materials (2023, 2024) 등]한 후에, 핵심소재를 국내 벤처에 기술이전한 경험이 있다. 본 연구에서는 백신 전달 속도 및 위치를 거시적·미시적 수준에서 정밀하게 조절 (다중스케일 면역조절)함으로써, 면역반응의 질(quality)과 지속성(persistency)을 모두 향상시키는 혁신적 기술로, 비탈진성 항원제시세포 (non-exhausted APC)를 유도하여 항원 및 아주번트를 림프절로 효율적으로 전달하고, 림프절내의 지속적인 면역 활성화를 통해 효과적인 T 세포 반응을 유도하였다. 기존 백신은 항체 중심 면역에 의존해 장기 면역 기억 형성이나 변이 대응에 한계가 있었고, 감염 세포 제거에 중요한 CD8⁺ T 세포 반응도 충분히 유도하지 못했다. mRNA 백신이 혁신을 가져왔지만 변이 대응력, 면역 지속성, 저장 조건 등에서 여전히 개선이 필요하며, 이에 따라 T 세포 기반 면역을 효과적으로 유도할 수 있는 새로운 백신 설계 전략이 요구되고 있다. 임용택 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자, 세포내 작용 시점과 위치를 제어할 수 있는 톨-유사수용체 7/8 작용제 ‘Trojan-TLR7/8a’를 임상 승인된 스쿠알렌 기반 나노에멀젼 ‘SE’에 안정적으로 탑재하여 ‘SE(Trojan-TLR7/8a)’ 플랫폼을 개발했다. 또한 이 플랫폼은 동결건조 (lyophilization)가 가능하여, 향후 백신 유통·저장 측면에서도 높은 실용성을 갖추고 있다. 뿐만 아니라, 본 연구는 IBS 한국바이러스 기초연구소 (최영기 소장) 및 충남대학교 수의대 (이종수 교수)와의 공동연구를 통해 코로나19 변이바이러스, 인플루엔자 바이러스 아형 및 중증열성혈소판감소증후군 바이러스 (SFTSV) 등 다양한 병원체 모델에서 범용적이고 장기적인 보호 능력을 입증하였다. SE(Trojan-TLR7/8a) 접종군에서 100% 생존율을 보였으며, TFH 세포 및 GC B 세포의 반응 증진을 통한 중화항체 생성은 물론 항원 특이적 다기능 CD8+ T 세포 (polyfunctional T cell)을 유도함을 확인하였다. 최근에도 Alum + Liposome(Trojan-TLR7/8a) 기반 아주번트 플랫폼들의 효능 및 MOA를 검증하여 nature communications (2025)에 게재하기도 하였다. 본 연구 성과는 면역학 및 바이오의학 분야의 (Immunology and biomedical science) 분야의 세계적으로 권위 있는 학술지인 Cellular and Molecular Immunology (IF: 21.8, 2025년 6월 25일 온라인 게재)에 발표되었다. 저자: 유연정 (제1저자, 박사과정), 김수현 (공동 제1저자, 석사), 송주아 (공저자, 석박사통합과정), 임용택 (교신저자, 성균관대 교수) 논문명: Multiscale dynamic immunomodulation by a nanoemulsified Trjoan-TLR7/8a adjuvant for robust protection against heterologous pandemic and endemic viruses (Cellular and Molecular Immunology; IF=21.8, 2025) D.O.I.: https://www.nature.com/articles/s41423-025-01306-6
-
- 작성일 2025-07-08
- 조회수 1143
-
- 전일 교수-UNIST 김동석 교수 공동연구팀, 천연 재료 기반 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발
- 전일 교수-UNIST 김동석 교수 공동연구팀, 천연 재료 기반 고성능 페로브스카이트 태양전지 개발 - 세계적 학술지 Advanced Energy Materials 6월 9일자 게재 - 캐러멜화 수크로스를 활용한 친환경·고효율 태양전지… PCE 25.26% 및 장기 안정성 확보 전일 교수 연구팀(이일현 박사과정생, 한지예 박사)과 UNIST 김동석 교수 연구팀(신윤섭 박사)이 천연 재료를 기반으로 한 고효율 페로브스카이트 태양전지를 개발하는 데 성공했다. 이번 연구는 세계적 에너지 소재 분야 학술지인 어드밴스드 에너지 매테리얼스(Advanced Energy Materials) 지난 9일 게재됐다. 연구팀은 천연 유래 소재인 수크로스를 열분해하여 형성되는 캐러멜화 유도체(caramelized sucrose derivatives)를 태양전지의 첨가제로 활용했다. 수크로스는 일종의 비정제된 설탕으로 사탕수수 또는 사탕무로부터 추출된 천연 물질이다. 정제 및 재결정한 수크로스는 강한 수소 결합으로 인해 성능 저하가 나타났지만, 220℃에서 캐러멜화된 수크로스는 다량 Humin 생성으로 인해 광활성물질인 페로브스카이트의 결정 성장을 도와 결함을 줄이고 전하 이동을 개선함으로써 뛰어난 성능을 보였다. 그 결과, 해당 페로브스카이트 태양전지는 천연 첨가제를 사용한 사례 중 최고 수준인 25.26%(공인 인증 25.07%)의 전력 변환 효율(PCE)을 달성했다. 또한 1,000시간 연속 광 조사 이후에도 초기 효율의 80% 이상을 유지해 탁월한 장기 안정성을 입증했다. 공인 인증은 대구테크노파크(DGTP)에서 받았다. 전일 교수는 “생물학적 유래 소재 활용에 대한 선례를 확립한 의미 있는 연구”라며, “지속 가능한 친환경 기술로서 향후 차세대 광전변환소자 및 디스플레이 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단과 일본 JSPS KAKENHI의 지원을 받아 수행되었으며, 실험 장비는 SAINT-MBraun Application Laboratory와 MBraun Co. Ltd.의 Glove box를 활용했다. ※ 논문명: Nature-Derived Caramelized Sucrose as Effective Additives for Perovskite Solar Cells with Certified High Power Conversion Efficiency ※ 학술지: Advanced Energy Materials ※ 논문링크: https://doi.org/ 10.1002/aenm.202501911
-
- 작성일 2025-06-27
- 조회수 1120