- 인공광합성의 방법 중, 빛을 직접 이용시 더 높은 효율 보이는 원리 규명 - 향후, 인공광합성 시스템 디자인 시, 중요한 이론적 배경 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 주오심 박사팀은 자연에서 발생하는 광합성을 모사하는 인공광합성 기술에서, 반도체 전극과 금속복합체를 이용하여 빛의 유무에 따른 반응의 차이와 그 원리를 밝혀냈다. 자연의 광합성을 모사하여 급증하는 온실가스인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 바꿀 수 있는 인공광합성 기술이 주목받고 있다. KIST 연구진은 빛의 유무에 따라서 인공광합성 반응경로가 달라지는 점을 밝혀내고 이산화탄소로부터 고부가가치 물질인 일산화탄소를 선택적으로 생산하여 주목받고 있다. 자연에 존재하는 광합성에서는 광합성 시스템과 효소를 활용해서 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환하는 이산화탄소 환원 반응만 일어나는 데 반해, 광전극*과 조촉매**를 사용하는 인공광합성은 이산화탄소 환원 반응 외에도 수소 발생 반응이 함께 일어나기 때문에 일산화탄소 생산 효율을 높이기 어려웠다. *광전극(Photoelectrode) : 빛을 흡수하여 전력을 만들어 낼 수 있는 전극 **조촉매(Cocatalyst) : 촉매반응을 향상 시켜주는 화학종 현재 인공광합성은 태양광을 전기에너지로 바꾼 후 이용하는 방법과 빛 에너지를 직접 이용하는 방법이 있다. 하지만 두 방법을 사용했을 때의 차이가 아직 알려지지 않아 인공광합성 기술 설계에 큰 어려움이 있었다. KIST 연구진은 광전극과 조촉매를 이용하여, 빛 에너지를 직접 공급하면 자연 광합성처럼 이산화탄소 환원 반응만 일어나게 할 수 있음을 밝혀냈다. 전기에너지를 이용할 때는 이산화탄소 환원 반응을 위한 높은 에너지가 필요하다. 그 경우 높은 에너지를 가진 전자는 이산화탄소 환원뿐 아니라 수소 발생 반응도 쉽게 일으키게 된다. 그러나 빛 에너지를 공급할 경우, 반도체의 전자는 이산화탄소 환원 반응에만 적합한 수준의 에너지만 갖게 되어 수소 발생 반응은 일어나지 않게 된다. KIST 연구진은 이러한 사실을 이용하여 빛 에너지를 공급하는 조건에서 98% 이상의 전자가 이산화탄소 환원 반응에 참여하게 유도할 수 있었다. 전기에너지만 공급하는 경우에는 전자 중 14%만이 이산화탄소 환원 반응에 사용되었다. KIST 주오심 박사는 “이번 결과는 앞으로 인공광합성 모사 시스템을 디자인할 때 중요한 이론적 배경이 될 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업으로 수행되었다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제 저널인 ‘Angewandte Chemie’ (IF: 12.26, JCR 분야 상위 9.59%) 최신호에 표지논문(Front Cover)으로 게재되었다. * (논문명) Photoelectrochemical CO2 reduction with a rhenium organometallic redox mediator at semiconductor/aqueous liquid junction interfaces - (제1저자) 한국과학기술연구원 채상윤 박사후연구원(現, FAU Postdoc.) - (교신저자) 한국과학기술연구원 주오심 책임연구원 <그림설명> 그림1. 광합성으로 고부가가치 물질을 변환시키는 원리

- 인공광합성의 방법 중, 빛을 직접 이용시 더 높은 효율 보이는 원리 규명 - 향후, 인공광합성 시스템 디자인 시, 중요한 이론적 배경 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 주오심 박사팀은 자연에서 발생하는 광합성을 모사하는 인공광합성 기술에서, 반도체 전극과 금속복합체를 이용하여 빛의 유무에 따른 반응의 차이와 그 원리를 밝혀냈다. 자연의 광합성을 모사하여 급증하는 온실가스인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 바꿀 수 있는 인공광합성 기술이 주목받고 있다. KIST 연구진은 빛의 유무에 따라서 인공광합성 반응경로가 달라지는 점을 밝혀내고 이산화탄소로부터 고부가가치 물질인 일산화탄소를 선택적으로 생산하여 주목받고 있다. 자연에 존재하는 광합성에서는 광합성 시스템과 효소를 활용해서 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환하는 이산화탄소 환원 반응만 일어나는 데 반해, 광전극*과 조촉매**를 사용하는 인공광합성은 이산화탄소 환원 반응 외에도 수소 발생 반응이 함께 일어나기 때문에 일산화탄소 생산 효율을 높이기 어려웠다. *광전극(Photoelectrode) : 빛을 흡수하여 전력을 만들어 낼 수 있는 전극 **조촉매(Cocatalyst) : 촉매반응을 향상 시켜주는 화학종 현재 인공광합성은 태양광을 전기에너지로 바꾼 후 이용하는 방법과 빛 에너지를 직접 이용하는 방법이 있다. 하지만 두 방법을 사용했을 때의 차이가 아직 알려지지 않아 인공광합성 기술 설계에 큰 어려움이 있었다. KIST 연구진은 광전극과 조촉매를 이용하여, 빛 에너지를 직접 공급하면 자연 광합성처럼 이산화탄소 환원 반응만 일어나게 할 수 있음을 밝혀냈다. 전기에너지를 이용할 때는 이산화탄소 환원 반응을 위한 높은 에너지가 필요하다. 그 경우 높은 에너지를 가진 전자는 이산화탄소 환원뿐 아니라 수소 발생 반응도 쉽게 일으키게 된다. 그러나 빛 에너지를 공급할 경우, 반도체의 전자는 이산화탄소 환원 반응에만 적합한 수준의 에너지만 갖게 되어 수소 발생 반응은 일어나지 않게 된다. KIST 연구진은 이러한 사실을 이용하여 빛 에너지를 공급하는 조건에서 98% 이상의 전자가 이산화탄소 환원 반응에 참여하게 유도할 수 있었다. 전기에너지만 공급하는 경우에는 전자 중 14%만이 이산화탄소 환원 반응에 사용되었다. KIST 주오심 박사는 “이번 결과는 앞으로 인공광합성 모사 시스템을 디자인할 때 중요한 이론적 배경이 될 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업으로 수행되었다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제 저널인 ‘Angewandte Chemie’ (IF: 12.26, JCR 분야 상위 9.59%) 최신호에 표지논문(Front Cover)으로 게재되었다. * (논문명) Photoelectrochemical CO2 reduction with a rhenium organometallic redox mediator at semiconductor/aqueous liquid junction interfaces - (제1저자) 한국과학기술연구원 채상윤 박사후연구원(現, FAU Postdoc.) - (교신저자) 한국과학기술연구원 주오심 책임연구원 <그림설명> 그림1. 광합성으로 고부가가치 물질을 변환시키는 원리

- 인공광합성의 방법 중, 빛을 직접 이용시 더 높은 효율 보이는 원리 규명 - 향후, 인공광합성 시스템 디자인 시, 중요한 이론적 배경 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 주오심 박사팀은 자연에서 발생하는 광합성을 모사하는 인공광합성 기술에서, 반도체 전극과 금속복합체를 이용하여 빛의 유무에 따른 반응의 차이와 그 원리를 밝혀냈다. 자연의 광합성을 모사하여 급증하는 온실가스인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 바꿀 수 있는 인공광합성 기술이 주목받고 있다. KIST 연구진은 빛의 유무에 따라서 인공광합성 반응경로가 달라지는 점을 밝혀내고 이산화탄소로부터 고부가가치 물질인 일산화탄소를 선택적으로 생산하여 주목받고 있다. 자연에 존재하는 광합성에서는 광합성 시스템과 효소를 활용해서 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환하는 이산화탄소 환원 반응만 일어나는 데 반해, 광전극*과 조촉매**를 사용하는 인공광합성은 이산화탄소 환원 반응 외에도 수소 발생 반응이 함께 일어나기 때문에 일산화탄소 생산 효율을 높이기 어려웠다. *광전극(Photoelectrode) : 빛을 흡수하여 전력을 만들어 낼 수 있는 전극 **조촉매(Cocatalyst) : 촉매반응을 향상 시켜주는 화학종 현재 인공광합성은 태양광을 전기에너지로 바꾼 후 이용하는 방법과 빛 에너지를 직접 이용하는 방법이 있다. 하지만 두 방법을 사용했을 때의 차이가 아직 알려지지 않아 인공광합성 기술 설계에 큰 어려움이 있었다. KIST 연구진은 광전극과 조촉매를 이용하여, 빛 에너지를 직접 공급하면 자연 광합성처럼 이산화탄소 환원 반응만 일어나게 할 수 있음을 밝혀냈다. 전기에너지를 이용할 때는 이산화탄소 환원 반응을 위한 높은 에너지가 필요하다. 그 경우 높은 에너지를 가진 전자는 이산화탄소 환원뿐 아니라 수소 발생 반응도 쉽게 일으키게 된다. 그러나 빛 에너지를 공급할 경우, 반도체의 전자는 이산화탄소 환원 반응에만 적합한 수준의 에너지만 갖게 되어 수소 발생 반응은 일어나지 않게 된다. KIST 연구진은 이러한 사실을 이용하여 빛 에너지를 공급하는 조건에서 98% 이상의 전자가 이산화탄소 환원 반응에 참여하게 유도할 수 있었다. 전기에너지만 공급하는 경우에는 전자 중 14%만이 이산화탄소 환원 반응에 사용되었다. KIST 주오심 박사는 “이번 결과는 앞으로 인공광합성 모사 시스템을 디자인할 때 중요한 이론적 배경이 될 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업으로 수행되었다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제 저널인 ‘Angewandte Chemie’ (IF: 12.26, JCR 분야 상위 9.59%) 최신호에 표지논문(Front Cover)으로 게재되었다. * (논문명) Photoelectrochemical CO2 reduction with a rhenium organometallic redox mediator at semiconductor/aqueous liquid junction interfaces - (제1저자) 한국과학기술연구원 채상윤 박사후연구원(現, FAU Postdoc.) - (교신저자) 한국과학기술연구원 주오심 책임연구원 <그림설명> 그림1. 광합성으로 고부가가치 물질을 변환시키는 원리

- 인공광합성의 방법 중, 빛을 직접 이용시 더 높은 효율 보이는 원리 규명 - 향후, 인공광합성 시스템 디자인 시, 중요한 이론적 배경 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 주오심 박사팀은 자연에서 발생하는 광합성을 모사하는 인공광합성 기술에서, 반도체 전극과 금속복합체를 이용하여 빛의 유무에 따른 반응의 차이와 그 원리를 밝혀냈다. 자연의 광합성을 모사하여 급증하는 온실가스인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 바꿀 수 있는 인공광합성 기술이 주목받고 있다. KIST 연구진은 빛의 유무에 따라서 인공광합성 반응경로가 달라지는 점을 밝혀내고 이산화탄소로부터 고부가가치 물질인 일산화탄소를 선택적으로 생산하여 주목받고 있다. 자연에 존재하는 광합성에서는 광합성 시스템과 효소를 활용해서 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환하는 이산화탄소 환원 반응만 일어나는 데 반해, 광전극*과 조촉매**를 사용하는 인공광합성은 이산화탄소 환원 반응 외에도 수소 발생 반응이 함께 일어나기 때문에 일산화탄소 생산 효율을 높이기 어려웠다. *광전극(Photoelectrode) : 빛을 흡수하여 전력을 만들어 낼 수 있는 전극 **조촉매(Cocatalyst) : 촉매반응을 향상 시켜주는 화학종 현재 인공광합성은 태양광을 전기에너지로 바꾼 후 이용하는 방법과 빛 에너지를 직접 이용하는 방법이 있다. 하지만 두 방법을 사용했을 때의 차이가 아직 알려지지 않아 인공광합성 기술 설계에 큰 어려움이 있었다. KIST 연구진은 광전극과 조촉매를 이용하여, 빛 에너지를 직접 공급하면 자연 광합성처럼 이산화탄소 환원 반응만 일어나게 할 수 있음을 밝혀냈다. 전기에너지를 이용할 때는 이산화탄소 환원 반응을 위한 높은 에너지가 필요하다. 그 경우 높은 에너지를 가진 전자는 이산화탄소 환원뿐 아니라 수소 발생 반응도 쉽게 일으키게 된다. 그러나 빛 에너지를 공급할 경우, 반도체의 전자는 이산화탄소 환원 반응에만 적합한 수준의 에너지만 갖게 되어 수소 발생 반응은 일어나지 않게 된다. KIST 연구진은 이러한 사실을 이용하여 빛 에너지를 공급하는 조건에서 98% 이상의 전자가 이산화탄소 환원 반응에 참여하게 유도할 수 있었다. 전기에너지만 공급하는 경우에는 전자 중 14%만이 이산화탄소 환원 반응에 사용되었다. KIST 주오심 박사는 “이번 결과는 앞으로 인공광합성 모사 시스템을 디자인할 때 중요한 이론적 배경이 될 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업으로 수행되었다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제 저널인 ‘Angewandte Chemie’ (IF: 12.26, JCR 분야 상위 9.59%) 최신호에 표지논문(Front Cover)으로 게재되었다. * (논문명) Photoelectrochemical CO2 reduction with a rhenium organometallic redox mediator at semiconductor/aqueous liquid junction interfaces - (제1저자) 한국과학기술연구원 채상윤 박사후연구원(現, FAU Postdoc.) - (교신저자) 한국과학기술연구원 주오심 책임연구원 <그림설명> 그림1. 광합성으로 고부가가치 물질을 변환시키는 원리

- 인공광합성의 방법 중, 빛을 직접 이용시 더 높은 효율 보이는 원리 규명 - 향후, 인공광합성 시스템 디자인 시, 중요한 이론적 배경 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 주오심 박사팀은 자연에서 발생하는 광합성을 모사하는 인공광합성 기술에서, 반도체 전극과 금속복합체를 이용하여 빛의 유무에 따른 반응의 차이와 그 원리를 밝혀냈다. 자연의 광합성을 모사하여 급증하는 온실가스인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 바꿀 수 있는 인공광합성 기술이 주목받고 있다. KIST 연구진은 빛의 유무에 따라서 인공광합성 반응경로가 달라지는 점을 밝혀내고 이산화탄소로부터 고부가가치 물질인 일산화탄소를 선택적으로 생산하여 주목받고 있다. 자연에 존재하는 광합성에서는 광합성 시스템과 효소를 활용해서 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환하는 이산화탄소 환원 반응만 일어나는 데 반해, 광전극*과 조촉매**를 사용하는 인공광합성은 이산화탄소 환원 반응 외에도 수소 발생 반응이 함께 일어나기 때문에 일산화탄소 생산 효율을 높이기 어려웠다. *광전극(Photoelectrode) : 빛을 흡수하여 전력을 만들어 낼 수 있는 전극 **조촉매(Cocatalyst) : 촉매반응을 향상 시켜주는 화학종 현재 인공광합성은 태양광을 전기에너지로 바꾼 후 이용하는 방법과 빛 에너지를 직접 이용하는 방법이 있다. 하지만 두 방법을 사용했을 때의 차이가 아직 알려지지 않아 인공광합성 기술 설계에 큰 어려움이 있었다. KIST 연구진은 광전극과 조촉매를 이용하여, 빛 에너지를 직접 공급하면 자연 광합성처럼 이산화탄소 환원 반응만 일어나게 할 수 있음을 밝혀냈다. 전기에너지를 이용할 때는 이산화탄소 환원 반응을 위한 높은 에너지가 필요하다. 그 경우 높은 에너지를 가진 전자는 이산화탄소 환원뿐 아니라 수소 발생 반응도 쉽게 일으키게 된다. 그러나 빛 에너지를 공급할 경우, 반도체의 전자는 이산화탄소 환원 반응에만 적합한 수준의 에너지만 갖게 되어 수소 발생 반응은 일어나지 않게 된다. KIST 연구진은 이러한 사실을 이용하여 빛 에너지를 공급하는 조건에서 98% 이상의 전자가 이산화탄소 환원 반응에 참여하게 유도할 수 있었다. 전기에너지만 공급하는 경우에는 전자 중 14%만이 이산화탄소 환원 반응에 사용되었다. KIST 주오심 박사는 “이번 결과는 앞으로 인공광합성 모사 시스템을 디자인할 때 중요한 이론적 배경이 될 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업으로 수행되었다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제 저널인 ‘Angewandte Chemie’ (IF: 12.26, JCR 분야 상위 9.59%) 최신호에 표지논문(Front Cover)으로 게재되었다. * (논문명) Photoelectrochemical CO2 reduction with a rhenium organometallic redox mediator at semiconductor/aqueous liquid junction interfaces - (제1저자) 한국과학기술연구원 채상윤 박사후연구원(現, FAU Postdoc.) - (교신저자) 한국과학기술연구원 주오심 책임연구원 <그림설명> 그림1. 광합성으로 고부가가치 물질을 변환시키는 원리

- 인공광합성의 방법 중, 빛을 직접 이용시 더 높은 효율 보이는 원리 규명 - 향후, 인공광합성 시스템 디자인 시, 중요한 이론적 배경 기대 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 주오심 박사팀은 자연에서 발생하는 광합성을 모사하는 인공광합성 기술에서, 반도체 전극과 금속복합체를 이용하여 빛의 유무에 따른 반응의 차이와 그 원리를 밝혀냈다. 자연의 광합성을 모사하여 급증하는 온실가스인 이산화탄소를 고부가가치 물질로 바꿀 수 있는 인공광합성 기술이 주목받고 있다. KIST 연구진은 빛의 유무에 따라서 인공광합성 반응경로가 달라지는 점을 밝혀내고 이산화탄소로부터 고부가가치 물질인 일산화탄소를 선택적으로 생산하여 주목받고 있다. 자연에 존재하는 광합성에서는 광합성 시스템과 효소를 활용해서 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환하는 이산화탄소 환원 반응만 일어나는 데 반해, 광전극*과 조촉매**를 사용하는 인공광합성은 이산화탄소 환원 반응 외에도 수소 발생 반응이 함께 일어나기 때문에 일산화탄소 생산 효율을 높이기 어려웠다. *광전극(Photoelectrode) : 빛을 흡수하여 전력을 만들어 낼 수 있는 전극 **조촉매(Cocatalyst) : 촉매반응을 향상 시켜주는 화학종 현재 인공광합성은 태양광을 전기에너지로 바꾼 후 이용하는 방법과 빛 에너지를 직접 이용하는 방법이 있다. 하지만 두 방법을 사용했을 때의 차이가 아직 알려지지 않아 인공광합성 기술 설계에 큰 어려움이 있었다. KIST 연구진은 광전극과 조촉매를 이용하여, 빛 에너지를 직접 공급하면 자연 광합성처럼 이산화탄소 환원 반응만 일어나게 할 수 있음을 밝혀냈다. 전기에너지를 이용할 때는 이산화탄소 환원 반응을 위한 높은 에너지가 필요하다. 그 경우 높은 에너지를 가진 전자는 이산화탄소 환원뿐 아니라 수소 발생 반응도 쉽게 일으키게 된다. 그러나 빛 에너지를 공급할 경우, 반도체의 전자는 이산화탄소 환원 반응에만 적합한 수준의 에너지만 갖게 되어 수소 발생 반응은 일어나지 않게 된다. KIST 연구진은 이러한 사실을 이용하여 빛 에너지를 공급하는 조건에서 98% 이상의 전자가 이산화탄소 환원 반응에 참여하게 유도할 수 있었다. 전기에너지만 공급하는 경우에는 전자 중 14%만이 이산화탄소 환원 반응에 사용되었다. KIST 주오심 박사는 “이번 결과는 앞으로 인공광합성 모사 시스템을 디자인할 때 중요한 이론적 배경이 될 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업으로 수행되었다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제 저널인 ‘Angewandte Chemie’ (IF: 12.26, JCR 분야 상위 9.59%) 최신호에 표지논문(Front Cover)으로 게재되었다. * (논문명) Photoelectrochemical CO2 reduction with a rhenium organometallic redox mediator at semiconductor/aqueous liquid junction interfaces - (제1저자) 한국과학기술연구원 채상윤 박사후연구원(現, FAU Postdoc.) - (교신저자) 한국과학기술연구원 주오심 책임연구원 <그림설명> 그림1. 광합성으로 고부가가치 물질을 변환시키는 원리

- 광열효과 갖는 탄소나노튜브 기반 형상 기억 복합소재 개발 - 근적외선 비추면 수 초 내에 300℃에 도달, 원격제어로 형상 복원 가능 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 구조용복합소재연구센터 정용채 센터장 연구팀과 광주과학기술원(GIST, 총장 김기선) 이재석 교수 연구팀은 공동연구를 통해 근적외선을 비추기만 해도 10초 이내에 300℃까지 온도가 올라가 스스로 형상이 복원될 수 있는 형상기억 복합소재를 개발했다고 밝혔다. 형상기억특성은 열이나 외부적인 자극을 받았을 때, 기억된 형상으로 변형되는 특성이다. 특정 온도에 도달하면 형상이 변형되는데 그동안은 외부에서 열을 가하는 데 많은 어려움이 있었다. KIST 연구진이 간단하게 근적외선을 비추기만 해도 형상기억소재 스스로 열을 내어 변형될 수 있는 소재를 개발하여 주목을 받고 있다. KIST 연구진이 개발한 형상기억 복합소재는 근적외선을 활용하면 광열효과*가 발현하여 작동하게 된다. 이때 효과적인 광열효과를 위해서는 빛의 흡수 효율은 증가시키면서 에너지 손실은 감소시키는 나노 충전물을 선택해야 한다. 또한, 고분자 매트릭스와의 경계면의 특성을 함께 고려하여 조절해야 한다. *광열효과 (Photothermal effect) : 물질에 빛에너지를 조사하게 되면 물질의 성질과 특성에 따라서 조사된 빛에너지가 흡수된 후 다시 열에너지로 방출하게 되는 물리적 현상. KIST 연구진은 이를 고려하여 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄 소재에 근적외선을 활용한 광열효과를 적용했다. 탄소나노튜브에 이종원소(Boron, 붕소)를 함유시키고, 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄을 합성하고 복합화하였다. 그 결과 근적외선으로 원격제어가 가능한 자가발열 형상기억 복합소재를 개발했다. KIST 연구진이 개발한 소재는 성형방법에 따라서 전자기기나 제품 등에 발열 코팅재, 자동차나 비행기의 날개 또는 차체 등으로 활용될 전망이다. 또한, 발열 기능을 활용하면 극지방이나 추운 날씨의 지역에서 제설 혹은 제빙소재로도 활용될 수 있다. KIST 정용채 센터장은 “기존 탄소나노튜브 기반의 복합소재 대비 소재의 물성과 응용범위가 확대된 복합소재를 제조했고, 그 소재의 응용범위를 제시했다는 데 의의가 있다.”라고 말하며 “보다 안정적인 물성확보를 위해서 향후 구조를 자세히 검토해야 한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 「Composite Part B: Engineering」 (IF : 6.864, JCR 분야 상위 2.0%, 재료과학 및 복합소재 분야 1위) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Rapidly self-heating shape memory polyurethane nanocomposite with boron-doped single-walled carbon nanotubes using near-infrared laser - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 하유미 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 김영오 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 정용채 책임연구원 - (교신저자) 광주과학기술원 신소재공학부 이재석 교수 <그림설명> [그림 1] (좌) 보론도핑된 형상기억폴리우레탄 복합소재에 근적외선을 조사하는 사진 (좌, 아래) 자가발열 형상기억폴리우레탄 복합소재의 필름형태 (우) 근적외선을 소재에 조사할 때 실시간으로 측정된 온도상승 그래프

- 광열효과 갖는 탄소나노튜브 기반 형상 기억 복합소재 개발 - 근적외선 비추면 수 초 내에 300℃에 도달, 원격제어로 형상 복원 가능 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 구조용복합소재연구센터 정용채 센터장 연구팀과 광주과학기술원(GIST, 총장 김기선) 이재석 교수 연구팀은 공동연구를 통해 근적외선을 비추기만 해도 10초 이내에 300℃까지 온도가 올라가 스스로 형상이 복원될 수 있는 형상기억 복합소재를 개발했다고 밝혔다. 형상기억특성은 열이나 외부적인 자극을 받았을 때, 기억된 형상으로 변형되는 특성이다. 특정 온도에 도달하면 형상이 변형되는데 그동안은 외부에서 열을 가하는 데 많은 어려움이 있었다. KIST 연구진이 간단하게 근적외선을 비추기만 해도 형상기억소재 스스로 열을 내어 변형될 수 있는 소재를 개발하여 주목을 받고 있다. KIST 연구진이 개발한 형상기억 복합소재는 근적외선을 활용하면 광열효과*가 발현하여 작동하게 된다. 이때 효과적인 광열효과를 위해서는 빛의 흡수 효율은 증가시키면서 에너지 손실은 감소시키는 나노 충전물을 선택해야 한다. 또한, 고분자 매트릭스와의 경계면의 특성을 함께 고려하여 조절해야 한다. *광열효과 (Photothermal effect) : 물질에 빛에너지를 조사하게 되면 물질의 성질과 특성에 따라서 조사된 빛에너지가 흡수된 후 다시 열에너지로 방출하게 되는 물리적 현상. KIST 연구진은 이를 고려하여 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄 소재에 근적외선을 활용한 광열효과를 적용했다. 탄소나노튜브에 이종원소(Boron, 붕소)를 함유시키고, 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄을 합성하고 복합화하였다. 그 결과 근적외선으로 원격제어가 가능한 자가발열 형상기억 복합소재를 개발했다. KIST 연구진이 개발한 소재는 성형방법에 따라서 전자기기나 제품 등에 발열 코팅재, 자동차나 비행기의 날개 또는 차체 등으로 활용될 전망이다. 또한, 발열 기능을 활용하면 극지방이나 추운 날씨의 지역에서 제설 혹은 제빙소재로도 활용될 수 있다. KIST 정용채 센터장은 “기존 탄소나노튜브 기반의 복합소재 대비 소재의 물성과 응용범위가 확대된 복합소재를 제조했고, 그 소재의 응용범위를 제시했다는 데 의의가 있다.”라고 말하며 “보다 안정적인 물성확보를 위해서 향후 구조를 자세히 검토해야 한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 「Composite Part B: Engineering」 (IF : 6.864, JCR 분야 상위 2.0%, 재료과학 및 복합소재 분야 1위) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Rapidly self-heating shape memory polyurethane nanocomposite with boron-doped single-walled carbon nanotubes using near-infrared laser - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 하유미 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 김영오 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 정용채 책임연구원 - (교신저자) 광주과학기술원 신소재공학부 이재석 교수 <그림설명> [그림 1] (좌) 보론도핑된 형상기억폴리우레탄 복합소재에 근적외선을 조사하는 사진 (좌, 아래) 자가발열 형상기억폴리우레탄 복합소재의 필름형태 (우) 근적외선을 소재에 조사할 때 실시간으로 측정된 온도상승 그래프

- 광열효과 갖는 탄소나노튜브 기반 형상 기억 복합소재 개발 - 근적외선 비추면 수 초 내에 300℃에 도달, 원격제어로 형상 복원 가능 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 구조용복합소재연구센터 정용채 센터장 연구팀과 광주과학기술원(GIST, 총장 김기선) 이재석 교수 연구팀은 공동연구를 통해 근적외선을 비추기만 해도 10초 이내에 300℃까지 온도가 올라가 스스로 형상이 복원될 수 있는 형상기억 복합소재를 개발했다고 밝혔다. 형상기억특성은 열이나 외부적인 자극을 받았을 때, 기억된 형상으로 변형되는 특성이다. 특정 온도에 도달하면 형상이 변형되는데 그동안은 외부에서 열을 가하는 데 많은 어려움이 있었다. KIST 연구진이 간단하게 근적외선을 비추기만 해도 형상기억소재 스스로 열을 내어 변형될 수 있는 소재를 개발하여 주목을 받고 있다. KIST 연구진이 개발한 형상기억 복합소재는 근적외선을 활용하면 광열효과*가 발현하여 작동하게 된다. 이때 효과적인 광열효과를 위해서는 빛의 흡수 효율은 증가시키면서 에너지 손실은 감소시키는 나노 충전물을 선택해야 한다. 또한, 고분자 매트릭스와의 경계면의 특성을 함께 고려하여 조절해야 한다. *광열효과 (Photothermal effect) : 물질에 빛에너지를 조사하게 되면 물질의 성질과 특성에 따라서 조사된 빛에너지가 흡수된 후 다시 열에너지로 방출하게 되는 물리적 현상. KIST 연구진은 이를 고려하여 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄 소재에 근적외선을 활용한 광열효과를 적용했다. 탄소나노튜브에 이종원소(Boron, 붕소)를 함유시키고, 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄을 합성하고 복합화하였다. 그 결과 근적외선으로 원격제어가 가능한 자가발열 형상기억 복합소재를 개발했다. KIST 연구진이 개발한 소재는 성형방법에 따라서 전자기기나 제품 등에 발열 코팅재, 자동차나 비행기의 날개 또는 차체 등으로 활용될 전망이다. 또한, 발열 기능을 활용하면 극지방이나 추운 날씨의 지역에서 제설 혹은 제빙소재로도 활용될 수 있다. KIST 정용채 센터장은 “기존 탄소나노튜브 기반의 복합소재 대비 소재의 물성과 응용범위가 확대된 복합소재를 제조했고, 그 소재의 응용범위를 제시했다는 데 의의가 있다.”라고 말하며 “보다 안정적인 물성확보를 위해서 향후 구조를 자세히 검토해야 한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 「Composite Part B: Engineering」 (IF : 6.864, JCR 분야 상위 2.0%, 재료과학 및 복합소재 분야 1위) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Rapidly self-heating shape memory polyurethane nanocomposite with boron-doped single-walled carbon nanotubes using near-infrared laser - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 하유미 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 김영오 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 정용채 책임연구원 - (교신저자) 광주과학기술원 신소재공학부 이재석 교수 <그림설명> [그림 1] (좌) 보론도핑된 형상기억폴리우레탄 복합소재에 근적외선을 조사하는 사진 (좌, 아래) 자가발열 형상기억폴리우레탄 복합소재의 필름형태 (우) 근적외선을 소재에 조사할 때 실시간으로 측정된 온도상승 그래프

- 광열효과 갖는 탄소나노튜브 기반 형상 기억 복합소재 개발 - 근적외선 비추면 수 초 내에 300℃에 도달, 원격제어로 형상 복원 가능 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 구조용복합소재연구센터 정용채 센터장 연구팀과 광주과학기술원(GIST, 총장 김기선) 이재석 교수 연구팀은 공동연구를 통해 근적외선을 비추기만 해도 10초 이내에 300℃까지 온도가 올라가 스스로 형상이 복원될 수 있는 형상기억 복합소재를 개발했다고 밝혔다. 형상기억특성은 열이나 외부적인 자극을 받았을 때, 기억된 형상으로 변형되는 특성이다. 특정 온도에 도달하면 형상이 변형되는데 그동안은 외부에서 열을 가하는 데 많은 어려움이 있었다. KIST 연구진이 간단하게 근적외선을 비추기만 해도 형상기억소재 스스로 열을 내어 변형될 수 있는 소재를 개발하여 주목을 받고 있다. KIST 연구진이 개발한 형상기억 복합소재는 근적외선을 활용하면 광열효과*가 발현하여 작동하게 된다. 이때 효과적인 광열효과를 위해서는 빛의 흡수 효율은 증가시키면서 에너지 손실은 감소시키는 나노 충전물을 선택해야 한다. 또한, 고분자 매트릭스와의 경계면의 특성을 함께 고려하여 조절해야 한다. *광열효과 (Photothermal effect) : 물질에 빛에너지를 조사하게 되면 물질의 성질과 특성에 따라서 조사된 빛에너지가 흡수된 후 다시 열에너지로 방출하게 되는 물리적 현상. KIST 연구진은 이를 고려하여 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄 소재에 근적외선을 활용한 광열효과를 적용했다. 탄소나노튜브에 이종원소(Boron, 붕소)를 함유시키고, 형상기억특성을 갖는 폴리우레탄을 합성하고 복합화하였다. 그 결과 근적외선으로 원격제어가 가능한 자가발열 형상기억 복합소재를 개발했다. KIST 연구진이 개발한 소재는 성형방법에 따라서 전자기기나 제품 등에 발열 코팅재, 자동차나 비행기의 날개 또는 차체 등으로 활용될 전망이다. 또한, 발열 기능을 활용하면 극지방이나 추운 날씨의 지역에서 제설 혹은 제빙소재로도 활용될 수 있다. KIST 정용채 센터장은 “기존 탄소나노튜브 기반의 복합소재 대비 소재의 물성과 응용범위가 확대된 복합소재를 제조했고, 그 소재의 응용범위를 제시했다는 데 의의가 있다.”라고 말하며 “보다 안정적인 물성확보를 위해서 향후 구조를 자세히 검토해야 한다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 「Composite Part B: Engineering」 (IF : 6.864, JCR 분야 상위 2.0%, 재료과학 및 복합소재 분야 1위) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Rapidly self-heating shape memory polyurethane nanocomposite with boron-doped single-walled carbon nanotubes using near-infrared laser - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 하유미 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 김영오 연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 구조용복합소재연구센터 정용채 책임연구원 - (교신저자) 광주과학기술원 신소재공학부 이재석 교수 <그림설명> [그림 1] (좌) 보론도핑된 형상기억폴리우레탄 복합소재에 근적외선을 조사하는 사진 (좌, 아래) 자가발열 형상기억폴리우레탄 복합소재의 필름형태 (우) 근적외선을 소재에 조사할 때 실시간으로 측정된 온도상승 그래프