- 암세포의 표적신호 강화를 통한 체내 면역세포 활성화로 획기적인 암 치료 기대 - 엑소좀을 활용한 암세포 이질화(xenogenization) 기술로 항암면역치료의 한계 극복 체내 면역세포로 하여금 암세포 제거를 유도하는 ‘면역항암제’의 등장 이후 세계 암 치료 전략의 트렌드가 빠르게 변하고 있다. 항암 면역치료는 암 특이적 면역 형성을 통해 암에 효과적으로 대응하는 치료법으로, 기존 항암 치료(화학요법, 외과적 수술, 방사선 요법 등)의 부작용과 한계점을 해결함과 동시에 임상에서 놀라운 효과를 보이고 있다. 그러나 암세포는 면역세포로부터 자신을 숨길 수 있는 회피능력이 있기 때문에, 이런 면역항암제조차 일부 암 환자에게만 효능을 보인다. 최근 국내 연구진이 몇 가지의 국한된 종양이 아닌 다양한 종양에서 활약할 수 있는 항암면역치료 기술을 개발하여 주목을 받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 직무대행 윤석진)은 테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사 연구팀이 다양한 암종에서 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 시킬 수 있는 나노입자 개발에 성공했다고 밝혔다. 이 항암면역 나노입자는 특이적으로 암세포와 융합하여 암세포 표면에 위험한 표지인 ‘표적 신호’를 전달(이식)시킬 수 있다. 이 ‘표적 신호’가 노출된 암세포는 우리 몸의 면역세포로부터 더이상 숨지 못하게 되고, 면역세포는 암세포를 ‘적’으로 인식하여 쉽게 잡아먹게 된다. 이렇게 활성화된 체내 면역세포는 암에 대한 면역반응을 증폭하여 효과적으로 암을 제거할 수 있다. KIST 연구진은 세포가 방출하는 나노 크기의 입자인 엑소좀을 이용하여 종양 환경이 산성일 때, 특이적으로 암세포 표면에 ‘표적 신호’ 단백질을 전달하는 기술을 개발하였다. 이 단백질이 이식되면, 암이 원래 가지고 있는 면역 회피능력이 무력화되었다. 본 나노입자는 유방암, 대장암, 림프종 등 다양한 종양에서 뛰어난 항암 면역을 일으켜 암을 제거할 수 있었다. 또한, 기존 면역항암제와 함께 치료 시 암에 대한 기억 면역을 유도하여 암의 재발까지 막을 수 있음을 규명하였다. KIST 김인산 박사는 “체내 면역세포에 대한 암세포의 ‘적’신호 강화를 유도할 수 있는 본 나노입자의 개발은, 기존 항암 면역치료법이 가지고 있는 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 면역 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 리더연구자 및 중견연구자 지원사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Science Advances’ (IF : 12.80, JCR 분야 상위 5.07%)에 최신호에 게재되었다. * (논문명) - Xenogenization of tumor cells by fusogenic exosomes in tumor microenvironment ignites and propagates anti-tumor immunity - (제 1저자) 한국과학기술연구원 김기범 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 남기훈 위촉연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김인산 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 양유수 선임연구원 <그림설명> [그림 1] KIST 연구진이 엑소좀을 이용하여 암세포 표면에 “표적”신호를 전달하고(A), 적신호가 이식된 암세포가 면역세포를 활성화시켜(B-C), 암을 효과적으로 제거할 수 있다는 내용을 그린 모식도.

- 암세포의 표적신호 강화를 통한 체내 면역세포 활성화로 획기적인 암 치료 기대 - 엑소좀을 활용한 암세포 이질화(xenogenization) 기술로 항암면역치료의 한계 극복 체내 면역세포로 하여금 암세포 제거를 유도하는 ‘면역항암제’의 등장 이후 세계 암 치료 전략의 트렌드가 빠르게 변하고 있다. 항암 면역치료는 암 특이적 면역 형성을 통해 암에 효과적으로 대응하는 치료법으로, 기존 항암 치료(화학요법, 외과적 수술, 방사선 요법 등)의 부작용과 한계점을 해결함과 동시에 임상에서 놀라운 효과를 보이고 있다. 그러나 암세포는 면역세포로부터 자신을 숨길 수 있는 회피능력이 있기 때문에, 이런 면역항암제조차 일부 암 환자에게만 효능을 보인다. 최근 국내 연구진이 몇 가지의 국한된 종양이 아닌 다양한 종양에서 활약할 수 있는 항암면역치료 기술을 개발하여 주목을 받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 직무대행 윤석진)은 테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사 연구팀이 다양한 암종에서 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 시킬 수 있는 나노입자 개발에 성공했다고 밝혔다. 이 항암면역 나노입자는 특이적으로 암세포와 융합하여 암세포 표면에 위험한 표지인 ‘표적 신호’를 전달(이식)시킬 수 있다. 이 ‘표적 신호’가 노출된 암세포는 우리 몸의 면역세포로부터 더이상 숨지 못하게 되고, 면역세포는 암세포를 ‘적’으로 인식하여 쉽게 잡아먹게 된다. 이렇게 활성화된 체내 면역세포는 암에 대한 면역반응을 증폭하여 효과적으로 암을 제거할 수 있다. KIST 연구진은 세포가 방출하는 나노 크기의 입자인 엑소좀을 이용하여 종양 환경이 산성일 때, 특이적으로 암세포 표면에 ‘표적 신호’ 단백질을 전달하는 기술을 개발하였다. 이 단백질이 이식되면, 암이 원래 가지고 있는 면역 회피능력이 무력화되었다. 본 나노입자는 유방암, 대장암, 림프종 등 다양한 종양에서 뛰어난 항암 면역을 일으켜 암을 제거할 수 있었다. 또한, 기존 면역항암제와 함께 치료 시 암에 대한 기억 면역을 유도하여 암의 재발까지 막을 수 있음을 규명하였다. KIST 김인산 박사는 “체내 면역세포에 대한 암세포의 ‘적’신호 강화를 유도할 수 있는 본 나노입자의 개발은, 기존 항암 면역치료법이 가지고 있는 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 면역 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 리더연구자 및 중견연구자 지원사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Science Advances’ (IF : 12.80, JCR 분야 상위 5.07%)에 최신호에 게재되었다. * (논문명) - Xenogenization of tumor cells by fusogenic exosomes in tumor microenvironment ignites and propagates anti-tumor immunity - (제 1저자) 한국과학기술연구원 김기범 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 남기훈 위촉연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김인산 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 양유수 선임연구원 <그림설명> [그림 1] KIST 연구진이 엑소좀을 이용하여 암세포 표면에 “표적”신호를 전달하고(A), 적신호가 이식된 암세포가 면역세포를 활성화시켜(B-C), 암을 효과적으로 제거할 수 있다는 내용을 그린 모식도.

- 암세포의 표적신호 강화를 통한 체내 면역세포 활성화로 획기적인 암 치료 기대 - 엑소좀을 활용한 암세포 이질화(xenogenization) 기술로 항암면역치료의 한계 극복 체내 면역세포로 하여금 암세포 제거를 유도하는 ‘면역항암제’의 등장 이후 세계 암 치료 전략의 트렌드가 빠르게 변하고 있다. 항암 면역치료는 암 특이적 면역 형성을 통해 암에 효과적으로 대응하는 치료법으로, 기존 항암 치료(화학요법, 외과적 수술, 방사선 요법 등)의 부작용과 한계점을 해결함과 동시에 임상에서 놀라운 효과를 보이고 있다. 그러나 암세포는 면역세포로부터 자신을 숨길 수 있는 회피능력이 있기 때문에, 이런 면역항암제조차 일부 암 환자에게만 효능을 보인다. 최근 국내 연구진이 몇 가지의 국한된 종양이 아닌 다양한 종양에서 활약할 수 있는 항암면역치료 기술을 개발하여 주목을 받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 직무대행 윤석진)은 테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사 연구팀이 다양한 암종에서 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 시킬 수 있는 나노입자 개발에 성공했다고 밝혔다. 이 항암면역 나노입자는 특이적으로 암세포와 융합하여 암세포 표면에 위험한 표지인 ‘표적 신호’를 전달(이식)시킬 수 있다. 이 ‘표적 신호’가 노출된 암세포는 우리 몸의 면역세포로부터 더이상 숨지 못하게 되고, 면역세포는 암세포를 ‘적’으로 인식하여 쉽게 잡아먹게 된다. 이렇게 활성화된 체내 면역세포는 암에 대한 면역반응을 증폭하여 효과적으로 암을 제거할 수 있다. KIST 연구진은 세포가 방출하는 나노 크기의 입자인 엑소좀을 이용하여 종양 환경이 산성일 때, 특이적으로 암세포 표면에 ‘표적 신호’ 단백질을 전달하는 기술을 개발하였다. 이 단백질이 이식되면, 암이 원래 가지고 있는 면역 회피능력이 무력화되었다. 본 나노입자는 유방암, 대장암, 림프종 등 다양한 종양에서 뛰어난 항암 면역을 일으켜 암을 제거할 수 있었다. 또한, 기존 면역항암제와 함께 치료 시 암에 대한 기억 면역을 유도하여 암의 재발까지 막을 수 있음을 규명하였다. KIST 김인산 박사는 “체내 면역세포에 대한 암세포의 ‘적’신호 강화를 유도할 수 있는 본 나노입자의 개발은, 기존 항암 면역치료법이 가지고 있는 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 면역 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 리더연구자 및 중견연구자 지원사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Science Advances’ (IF : 12.80, JCR 분야 상위 5.07%)에 최신호에 게재되었다. * (논문명) - Xenogenization of tumor cells by fusogenic exosomes in tumor microenvironment ignites and propagates anti-tumor immunity - (제 1저자) 한국과학기술연구원 김기범 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 남기훈 위촉연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김인산 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 양유수 선임연구원 <그림설명> [그림 1] KIST 연구진이 엑소좀을 이용하여 암세포 표면에 “표적”신호를 전달하고(A), 적신호가 이식된 암세포가 면역세포를 활성화시켜(B-C), 암을 효과적으로 제거할 수 있다는 내용을 그린 모식도.

- 암세포의 표적신호 강화를 통한 체내 면역세포 활성화로 획기적인 암 치료 기대 - 엑소좀을 활용한 암세포 이질화(xenogenization) 기술로 항암면역치료의 한계 극복 체내 면역세포로 하여금 암세포 제거를 유도하는 ‘면역항암제’의 등장 이후 세계 암 치료 전략의 트렌드가 빠르게 변하고 있다. 항암 면역치료는 암 특이적 면역 형성을 통해 암에 효과적으로 대응하는 치료법으로, 기존 항암 치료(화학요법, 외과적 수술, 방사선 요법 등)의 부작용과 한계점을 해결함과 동시에 임상에서 놀라운 효과를 보이고 있다. 그러나 암세포는 면역세포로부터 자신을 숨길 수 있는 회피능력이 있기 때문에, 이런 면역항암제조차 일부 암 환자에게만 효능을 보인다. 최근 국내 연구진이 몇 가지의 국한된 종양이 아닌 다양한 종양에서 활약할 수 있는 항암면역치료 기술을 개발하여 주목을 받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 직무대행 윤석진)은 테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사 연구팀이 다양한 암종에서 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 시킬 수 있는 나노입자 개발에 성공했다고 밝혔다. 이 항암면역 나노입자는 특이적으로 암세포와 융합하여 암세포 표면에 위험한 표지인 ‘표적 신호’를 전달(이식)시킬 수 있다. 이 ‘표적 신호’가 노출된 암세포는 우리 몸의 면역세포로부터 더이상 숨지 못하게 되고, 면역세포는 암세포를 ‘적’으로 인식하여 쉽게 잡아먹게 된다. 이렇게 활성화된 체내 면역세포는 암에 대한 면역반응을 증폭하여 효과적으로 암을 제거할 수 있다. KIST 연구진은 세포가 방출하는 나노 크기의 입자인 엑소좀을 이용하여 종양 환경이 산성일 때, 특이적으로 암세포 표면에 ‘표적 신호’ 단백질을 전달하는 기술을 개발하였다. 이 단백질이 이식되면, 암이 원래 가지고 있는 면역 회피능력이 무력화되었다. 본 나노입자는 유방암, 대장암, 림프종 등 다양한 종양에서 뛰어난 항암 면역을 일으켜 암을 제거할 수 있었다. 또한, 기존 면역항암제와 함께 치료 시 암에 대한 기억 면역을 유도하여 암의 재발까지 막을 수 있음을 규명하였다. KIST 김인산 박사는 “체내 면역세포에 대한 암세포의 ‘적’신호 강화를 유도할 수 있는 본 나노입자의 개발은, 기존 항암 면역치료법이 가지고 있는 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 면역 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 리더연구자 및 중견연구자 지원사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Science Advances’ (IF : 12.80, JCR 분야 상위 5.07%)에 최신호에 게재되었다. * (논문명) - Xenogenization of tumor cells by fusogenic exosomes in tumor microenvironment ignites and propagates anti-tumor immunity - (제 1저자) 한국과학기술연구원 김기범 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 남기훈 위촉연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 김인산 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 양유수 선임연구원 <그림설명> [그림 1] KIST 연구진이 엑소좀을 이용하여 암세포 표면에 “표적”신호를 전달하고(A), 적신호가 이식된 암세포가 면역세포를 활성화시켜(B-C), 암을 효과적으로 제거할 수 있다는 내용을 그린 모식도.

안녕하세요, 문의주신 건과 관련하여 답변이 어려운 점 양해를 부탁드립니다. KIST의 채용, KIST의 소식, KIST의 학연 활동 등에 대해서 최대한의 답변을 드리고자 노력하고 있사오니 해당 문의가 생기실시에 성심성의껏 도움 드릴 수 있도록 하겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요, 문의주신 건과 관련하여 답변이 어려운 점 양해를 부탁드립니다. 고객의소리에서는 KIST의 채용, KIST의 소식, KIST의 학연 활동 등에 대해서 최대한의 답변을 드리고자 노력하고 있사오니 해당 문의에 성심성의껏 도움 드릴 수 있도록 하겠습니다. 감사합니다.

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- 흡수특성 우수한 태양열 흡수체 적용한 고효율 막증류 기술 개발 - 수처리 기술에 소재 기술을 접목한 융합연구의 성공적 사례 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사와 광전소재연구단 최원준 박사 공동연구팀은 신재생에너지인 태양열을 이용하여 바닷물이나 하수로부터 먹는 물을 생산할 수 있는 고효율 태양열 막증류 기술을 개발했다고 밝혔다. 막증류 기술은 바닷물로부터 먹는 물을 만드는 담수화 기술의 하나로 바닷물을 가열하여 수증기만 통과할 수 있는 소수성 분리막으로 통과시켜 바닷물과 분리하여 모은 후 응축하여 먹는 물을 생산하는 기술이다. 기존의 증발법에 비하여 낮은 온도에서 구동이 가능하여 에너지 사용량을 줄일 수 있어 차세대 담수화 기술로 각광받고 있다. 특히 신재생에너지인 태양열을 열원으로 이용하는 태양열 막증류 기술은 화석연료 사용을 줄여 지구온난화를 방지할 수 있다. 태양열 막증류 기술에서 가장 중요한 부분이 태양열을 모아 물을 가열하는 역할을 하는 태양열 흡수체이다. 기존 상용화된 태양열 흡수체는 태양열 흡수 성능이 낮아 태양열 조건이 좋은 일부지역에서만 적용이 가능하며, 이 경우에도 태양열 흡수에 필요한 흡수체의 면적이 매우 넓어야하는 단점이 존재하였다. KIST 연구진은 티타늄(Ti) 금속과 불화마그네슘(MgF2)을 이용한 새로운 태양열 흡수체를 적용하여 물 생산량을 획기적으로 늘릴 수 있는 고효율 태양열 막증류 기술을 개발했다. 개발된 태양열 흡수체는 태양에너지의 대부분 영역인 0.3∼2.5μm 파장의 태양에너지를 85% 이상 흡수하고, 물 온도를 80°C 이상으로 가열할 수 있는 성능을 가지고 있으며, 개발된 흡수체를 태양열 막증류에 적용한 결과, 9월 맑은 날 기준 10시간 동안 4.78L/m2 의 먹는 물을 생산할 수 있었다. 이는 기존의 상용화된 태양열 흡수체에 비하여 2배 이상 물을 생산해낼 수 있는 높은 성능이다. 새로운 태양열 흡수체는 티타늄(Ti) 금속과 불화마그네슘(MgF2)을 전자 빔을 이용하여 수십 nm 두께의 박막으로 증착하는 간단한 방법으로 제조가 가능하며 우수한 태양열 흡수성능을 가지고 있어 태양열 막증류 뿐만 아니라 태양열 보일러 등에도 적용이 가능할 것으로 보인다. 개발된 태양열 막증류 기술은 태양열을 열원으로 사용하기 때문에 에너지 인프라가 없는 고립지역에 적용할 수 있어 먹는 물이 부족한 해외 저개발국 및 국내 도서지역 또는 오지에 먹는 물을 공급하는 시설로 적용할 수 있으며, 해외 파병지역 또는 야전군 주둔지에 먹는 물을 공급하는 군사용 시설로도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. KIST 송경근 박사는 “본 연구는 수처리 기술에 소재 기술을 접목하여 혁신적인 성과를 창출한 융합연구의 성공적인 사례로 큰 의미가 있다.”라며, “앞으로도 지속적인 융합연구를 통하여 최첨단 소재기술을 적용한 수처리 기술 개발에 매진할 계획이다.”라고 말했다. 본 연구는 국토교통부(장관 김현미) 지원으로 국토교통기술촉진연구사업 등으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 국제 저널인 ‘Desalination’ (JCR 분야 상위 1.648%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Enhanced performance of a direct contact membrane distillation (DCMD) system with a Ti/MgF2 solar absorber under actual weather environments - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신재원 박사과정 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이혜진 박사(現, 삼성전기) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최원준 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 Ti/MgF2 태양열 흡수체가 적용된 태양열 막증류 기술의 작동원리를 보여주는 개요도 [그림 2] Ti/MgF2 태양열 흡수체 제조 과정 요약 기판 위에 전자빔 증착방법으로 Ti와 MgF2를 7.3nm 두께와 96.5nm 두께로 10층을 교대로 증착하여 태양열 흡수제를 제조

- 흡수특성 우수한 태양열 흡수체 적용한 고효율 막증류 기술 개발 - 수처리 기술에 소재 기술을 접목한 융합연구의 성공적 사례 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사와 광전소재연구단 최원준 박사 공동연구팀은 신재생에너지인 태양열을 이용하여 바닷물이나 하수로부터 먹는 물을 생산할 수 있는 고효율 태양열 막증류 기술을 개발했다고 밝혔다. 막증류 기술은 바닷물로부터 먹는 물을 만드는 담수화 기술의 하나로 바닷물을 가열하여 수증기만 통과할 수 있는 소수성 분리막으로 통과시켜 바닷물과 분리하여 모은 후 응축하여 먹는 물을 생산하는 기술이다. 기존의 증발법에 비하여 낮은 온도에서 구동이 가능하여 에너지 사용량을 줄일 수 있어 차세대 담수화 기술로 각광받고 있다. 특히 신재생에너지인 태양열을 열원으로 이용하는 태양열 막증류 기술은 화석연료 사용을 줄여 지구온난화를 방지할 수 있다. 태양열 막증류 기술에서 가장 중요한 부분이 태양열을 모아 물을 가열하는 역할을 하는 태양열 흡수체이다. 기존 상용화된 태양열 흡수체는 태양열 흡수 성능이 낮아 태양열 조건이 좋은 일부지역에서만 적용이 가능하며, 이 경우에도 태양열 흡수에 필요한 흡수체의 면적이 매우 넓어야하는 단점이 존재하였다. KIST 연구진은 티타늄(Ti) 금속과 불화마그네슘(MgF2)을 이용한 새로운 태양열 흡수체를 적용하여 물 생산량을 획기적으로 늘릴 수 있는 고효율 태양열 막증류 기술을 개발했다. 개발된 태양열 흡수체는 태양에너지의 대부분 영역인 0.3∼2.5μm 파장의 태양에너지를 85% 이상 흡수하고, 물 온도를 80°C 이상으로 가열할 수 있는 성능을 가지고 있으며, 개발된 흡수체를 태양열 막증류에 적용한 결과, 9월 맑은 날 기준 10시간 동안 4.78L/m2 의 먹는 물을 생산할 수 있었다. 이는 기존의 상용화된 태양열 흡수체에 비하여 2배 이상 물을 생산해낼 수 있는 높은 성능이다. 새로운 태양열 흡수체는 티타늄(Ti) 금속과 불화마그네슘(MgF2)을 전자 빔을 이용하여 수십 nm 두께의 박막으로 증착하는 간단한 방법으로 제조가 가능하며 우수한 태양열 흡수성능을 가지고 있어 태양열 막증류 뿐만 아니라 태양열 보일러 등에도 적용이 가능할 것으로 보인다. 개발된 태양열 막증류 기술은 태양열을 열원으로 사용하기 때문에 에너지 인프라가 없는 고립지역에 적용할 수 있어 먹는 물이 부족한 해외 저개발국 및 국내 도서지역 또는 오지에 먹는 물을 공급하는 시설로 적용할 수 있으며, 해외 파병지역 또는 야전군 주둔지에 먹는 물을 공급하는 군사용 시설로도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. KIST 송경근 박사는 “본 연구는 수처리 기술에 소재 기술을 접목하여 혁신적인 성과를 창출한 융합연구의 성공적인 사례로 큰 의미가 있다.”라며, “앞으로도 지속적인 융합연구를 통하여 최첨단 소재기술을 적용한 수처리 기술 개발에 매진할 계획이다.”라고 말했다. 본 연구는 국토교통부(장관 김현미) 지원으로 국토교통기술촉진연구사업 등으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 국제 저널인 ‘Desalination’ (JCR 분야 상위 1.648%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Enhanced performance of a direct contact membrane distillation (DCMD) system with a Ti/MgF2 solar absorber under actual weather environments - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신재원 박사과정 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이혜진 박사(現, 삼성전기) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최원준 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 Ti/MgF2 태양열 흡수체가 적용된 태양열 막증류 기술의 작동원리를 보여주는 개요도 [그림 2] Ti/MgF2 태양열 흡수체 제조 과정 요약 기판 위에 전자빔 증착방법으로 Ti와 MgF2를 7.3nm 두께와 96.5nm 두께로 10층을 교대로 증착하여 태양열 흡수제를 제조

- 흡수특성 우수한 태양열 흡수체 적용한 고효율 막증류 기술 개발 - 수처리 기술에 소재 기술을 접목한 융합연구의 성공적 사례 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 물자원순환연구센터 송경근 박사와 광전소재연구단 최원준 박사 공동연구팀은 신재생에너지인 태양열을 이용하여 바닷물이나 하수로부터 먹는 물을 생산할 수 있는 고효율 태양열 막증류 기술을 개발했다고 밝혔다. 막증류 기술은 바닷물로부터 먹는 물을 만드는 담수화 기술의 하나로 바닷물을 가열하여 수증기만 통과할 수 있는 소수성 분리막으로 통과시켜 바닷물과 분리하여 모은 후 응축하여 먹는 물을 생산하는 기술이다. 기존의 증발법에 비하여 낮은 온도에서 구동이 가능하여 에너지 사용량을 줄일 수 있어 차세대 담수화 기술로 각광받고 있다. 특히 신재생에너지인 태양열을 열원으로 이용하는 태양열 막증류 기술은 화석연료 사용을 줄여 지구온난화를 방지할 수 있다. 태양열 막증류 기술에서 가장 중요한 부분이 태양열을 모아 물을 가열하는 역할을 하는 태양열 흡수체이다. 기존 상용화된 태양열 흡수체는 태양열 흡수 성능이 낮아 태양열 조건이 좋은 일부지역에서만 적용이 가능하며, 이 경우에도 태양열 흡수에 필요한 흡수체의 면적이 매우 넓어야하는 단점이 존재하였다. KIST 연구진은 티타늄(Ti) 금속과 불화마그네슘(MgF2)을 이용한 새로운 태양열 흡수체를 적용하여 물 생산량을 획기적으로 늘릴 수 있는 고효율 태양열 막증류 기술을 개발했다. 개발된 태양열 흡수체는 태양에너지의 대부분 영역인 0.3∼2.5μm 파장의 태양에너지를 85% 이상 흡수하고, 물 온도를 80°C 이상으로 가열할 수 있는 성능을 가지고 있으며, 개발된 흡수체를 태양열 막증류에 적용한 결과, 9월 맑은 날 기준 10시간 동안 4.78L/m2 의 먹는 물을 생산할 수 있었다. 이는 기존의 상용화된 태양열 흡수체에 비하여 2배 이상 물을 생산해낼 수 있는 높은 성능이다. 새로운 태양열 흡수체는 티타늄(Ti) 금속과 불화마그네슘(MgF2)을 전자 빔을 이용하여 수십 nm 두께의 박막으로 증착하는 간단한 방법으로 제조가 가능하며 우수한 태양열 흡수성능을 가지고 있어 태양열 막증류 뿐만 아니라 태양열 보일러 등에도 적용이 가능할 것으로 보인다. 개발된 태양열 막증류 기술은 태양열을 열원으로 사용하기 때문에 에너지 인프라가 없는 고립지역에 적용할 수 있어 먹는 물이 부족한 해외 저개발국 및 국내 도서지역 또는 오지에 먹는 물을 공급하는 시설로 적용할 수 있으며, 해외 파병지역 또는 야전군 주둔지에 먹는 물을 공급하는 군사용 시설로도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. KIST 송경근 박사는 “본 연구는 수처리 기술에 소재 기술을 접목하여 혁신적인 성과를 창출한 융합연구의 성공적인 사례로 큰 의미가 있다.”라며, “앞으로도 지속적인 융합연구를 통하여 최첨단 소재기술을 적용한 수처리 기술 개발에 매진할 계획이다.”라고 말했다. 본 연구는 국토교통부(장관 김현미) 지원으로 국토교통기술촉진연구사업 등으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 수자원 분야 국제 저널인 ‘Desalination’ (JCR 분야 상위 1.648%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Enhanced performance of a direct contact membrane distillation (DCMD) system with a Ti/MgF2 solar absorber under actual weather environments - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신재원 박사과정 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이혜진 박사(現, 삼성전기) - (교신저자) 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최원준 책임연구원 <그림설명> [그림1] KIST 연구진이 개발한 Ti/MgF2 태양열 흡수체가 적용된 태양열 막증류 기술의 작동원리를 보여주는 개요도 [그림 2] Ti/MgF2 태양열 흡수체 제조 과정 요약 기판 위에 전자빔 증착방법으로 Ti와 MgF2를 7.3nm 두께와 96.5nm 두께로 10층을 교대로 증착하여 태양열 흡수제를 제조