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- SAINT 전일 교수 공동연구팀, 액체형 신규고분자 활용 고성능 페로브스카이트 태양전지 보고 NEW
- SAINT 전일 교수 공동연구팀, 액체형 신규고분자 활용 고성능 페로브스카이트 태양전지 보고 - 부산대와 공동연구로 Advanced Energy Materials에 22일 논문 게재 - 액체형 고분자로 고성능 태양전지 제작하고 고효율 인증서 확보 ▲ (왼쪽부터) 전일 교수, 김규선 박사, 한지예 박사, 이상수 박사과정생 성균나노과학기술원(SAINT) 전일 교수 연구팀은 부산대 도정윤 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 액체형 고분자를 합성하여 페로브스카이트* 태양전지의 첨가제로 적용하였다. 이를 통해 높은 광전효율뿐만 아니라 단락 전류 밀도(JSC)와 필 팩터(FF)가 대폭 증가하였음을 밝혀냈다. (그림 1) * 페로브스카이트(perovskite): 1839년 러시아 우랄산맥에서 발견된 광물의 결정구조. 페로브스카이트 구조는 높은 전하 이동과 빛 흡수성으로 차세대 태양전지의 선두주자로 주목받고 있음 [그림1] 액체형 디티오카보네이터계 고분자를 첨가제로 사용한 성능 페로브스카이트 태양전지 개발 지금까지 페로브스카이트 태양전지(Perovskite Solar Cells, PSCs)의 고성능화를 위해 다양한 고분자 재료가 개발되어 왔다. 일반적인 고분자 첨가제는 극성 용매에 불용성을 가지고 있어, 안티 솔벤트(anti-solvent)에 용해시키는 등의 제한적인 방법을 사용해 왔다. 극성용매에 용해가 가능한 친수성 고분자 재료들의 경우, 일반적으로 유리전이 온도(Tg)가 상온이상으로 80~100도씨 사이에 대부분 형성되어 있어 어닐링(annealing) 프로세스에서 고분자의 변형이 일어나 페로브스카이트 층 내 결정화와 같은 다양한 문제를 야기할 수 있다. [그림2] a) 액체형 디티오카보네이트계 고분자의 합성경로 b) 고분자의DSC 커브 c) 페로브스카이트 전구체 첨가 계략도 전일 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 액체형의 디티오카보네이트계(dithiocarbonate) 고분자를 리빙(living) 양이온 개환중합을 통해 합성하였다. 이 물질은 낮은 Tg 및 1에 근접한 PDI 기반의 단분산성(monodispersity)*의 특징을 가지며, 응집없이 페로브스카이트 전구체와 뛰어난 혼화성을 가지기 때문에 첨가량을 자유롭게 조절할 수 있어 다양한 방법으로 활용가치가 매우 높다. * 단분산성(monodispersity): (콜로이드 시스템의) 유사한 크기의 입자를 가지는 것 합성된 액체형의 디티오카보네이트계 고분자는 페로브스카이트 전구체에 다른 용매없이 첨가할 수 있어 정확한 첨가량을 확인할 수 있으며, 기존의 페로브스카이트 필름보다 안정적으로 제작할 수 있다. 그 결과, 범용성 고분자 첨가 방법의 한계를 극복함과 동시에 페로브스카이트 결정 크기 및 결정질 향상을 통해 소자의 효율 또한 증대시켰다. [그림3] a-d) 보고된 고분자 첨가제를 사용한 PSC와 각 태양광 파라미터를 비교한 그래프e) 액체형 디티오카보네이트계 고분자를 첨가한 PSC에 얻은21.96%의 효율성을 증명하는 한국에너지기술연구원(KIER) 인증서 이에 본 연구진은 극성/비극성 용매에 대한 용해성과 무관한 액체형 고분자를 페로브스카이트 흡수층에 단독으로 직접 첨가하여 페로브스카이트 층의 페시베이션(passivation)*과 템플릿(template) 효과를 통해 페로브스카이트 태양전지 고성능화를 실현하였다. 해당 결과는 고분자 첨가제를 사용한 태양전지의 중 가장 높은 효율 및 파라미터 결과를 실현하였고 한국에너지기술연구원(KIER)에서 공인인증을 받았다. * 패시베이션(passivation): 표면의 반응을 막기 위해 용매 등의 처리를 통해 피막을 형성하여 부동태화하는 공정 전일 교수는 “액체형 디티오카보네이트계 고분자는 황을 포함하는 다양한 고분자 합성 및 소자 적용이 가능하고, 페로브스카이트의 결정 성장 및 페시베이션 효과를 극대화하여 페로브스카이트 태양전지의 고성능화에 관한 새로운 재료 합성의 시발점이 될 것” 이라며, “향후 다양한 페로브스카이트 소재 기반 차세대 광전변환소자 및 디스플레이 분야에서의 적용이 가능할 것으로 보여 관련 기술 발전에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다”고 연구 의의를 설명했다. 연구팀의 이번 연구는 한국과학기술정보통신부(MSIT)의 한국연구재단(NRF-2021R1C1C1009200, NRF-2022R1I1A01065316) 지원을 받아 수행하였으며, SAINT-MBraun Application Laboratory에서 제공한 MBraun사의 Glove box를 사용하여 고효율 태양전지를 보고할 수 있었다. 공동연구팀의 이번 연구성과는 세계적 학술지인 어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials, IF: 29.698)에 게재되었다. ※ 논문명 : Liquid-State Dithiocarbonate-based Polymeric Additives with Monodispersity rendering Perovskite Solar Cells with Exceptionally-High Certified Photocurrent and Fill Factor ※ DOI : https://doi.org/10.1002/aenm.202203742 ○ 관련 언론보도 - 성균관대, 고성능 페로브스카이트 태양전지 보고 <내일신문 3월 1일> ○ 게시글 출처 : 성균관대학교 홈페이지, 성균 뉴스 / 작성자: 홍보팀 https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news04.do?mode=view&articleNo=104257
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- 작성일 2023-03-27
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- 성균나노과학기술원 유연정 박사과정생, 아산사회복지재단 의생명과학분야 대학원 장학생 선발
- 성균나노과학기술원 유연정 박사과정생, 아산사회복지재단 의생명과학분야 대학원 장학생 선발 성균나노과학기술원 (SAINT) 유연정 박사과정생 (지도교수 임용택 교수)이 2023년 ‘아산사회복지재단 의생명과학분야 대학원 장학생’으로 선발되어, 2월 23일 (목) 아산생명과학연구원에서 장학증서를 수여받았다. 유연정 학우가 받은 의생명과학분야 대학원 장학생은 국내 41명, 해외 22명 등 총 63명으로 졸업 시까지 매년 2,000 ~ 4,000만원을 지원받게 되고, 유연정 학우는 성균나노과학기술원 (SAINT) 나노과학기술학과 박사과정 3학기에 재학 중이며, 장학금액은 연 2,000만원을 지원받을 예정이다. 유연정 학우는 생체친화성 소재를 이용한 항암면역치료제와 감염성 백신을 개발하는 연구를 진행하고 있다. 최근에는 종양미세환경에서 선천성 면역인자를 동력학적으로 조절함으로써, T 세포 활성화를 효과적으로 유도하면서도, 면역 관문 단백질의 발현을 억제할 수 있는 신규 플랫을 개발하여, 2023년 1월, 다학문적 과학 분야 세계적 권위의 학술지인 ‘Nature Nanotechnology’에 제1저자로 논문을 게재한 바 있다. 장학생으로 선정된 유연정 학우는 “아산재단 장학생이 되어 너무 영광스럽고, 앞으로 책임감과 사명감을 갖고 항암면역치료제와 감염성 백신을 개발 연구에 집중하여 의생명과학분야 발전에 기여를 할 수 있는 연구자가 될 것 ”이라고 말했다.
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- 작성일 2023-02-28
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- SAINT 강보석 교수 연구팀, 고분자 물성 예측 및 최적 공정 탐색 시스템 개발
- “실제 제작하지 않아도 알 수 있다”... SAINT 강보석 교수 연구팀, 고분자 물성 예측 및 최적 공정 탐색 시스템 개발 기존의 소재 탐구 연구는 재료 및 무게 조합 비율 등을 보고 유기 화학 반응의 결과를 예상해 원하는 물성을 갖는 고분자를 합성한다. 하지만 정확한 예측은 불가능하기에, 그동안의 연구는 원하는 생성물을 확인할 때까지 공정을 여러 번 반복되게 된다. 이 때문에 실험 작업은 일반적으로 시간과 비용이 많이 소모된다. 이런 한계를 극복하기 위해 최근에는 인공지능을 활용해 유기 화학 반응의 결과를 예측하는 연구가 학계에 활발히 보고되고 있다. 하지만 예측 정확도를 높이기 위해선 대규모 데이터를 이용하여 인공지능을 학습시켜야 하지만 일반적으로 이에 필요한 충분한 양(천 개 이상)의 고분자의 데이터가 구축 또는 배포돼 있지 않다. 성균나노과학기술원(SAINT) 강보석 교수 연구팀은 과거 연구자들이 축적한 CNT*/ABS** 고분자와 관련된 만 개 이상의 대규모 데이터를 모아, 이를 학습에 활용할 뿐만 아니라 이에 적합한 모델 구조를 설계했다. 그 결과 훈련되지 않은 데이터에서도 인공지능 모델에게 공정 정보를 입력하면 고분자 물성을 매우 우수한 정확도로 예측하였다. 하지만 반대 과정인, 원하는 물성의 고분자를 합성하기 위한 최적의 공정을 탐색하는 과정은 정의역이 여러 개의 치역에 대응되는 문제이기에 인공지능 모델의 학습이 발산되는 문제점이 있다. 따라서 강보석 교수, 고종환 교수 공동연구팀은 몬테 카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션을 기존 과정과 결합해 원하는 물성의 고분자를 합성 가능한 최적의 공정을 탐색하는 시스템을 구축했다. * CNT: 탄소 나노튜브를 뜻하며 원기둥 모양의 나노구조를 지니는 탄소의 동소체이다. 탄소 나노튜브는 여러 특이한 성질을 가지고 있어서 나노기술, 전기공학, 광학 및 재료공학 등 다양한 분야에서 유용하게 쓰일 수 있다. ** ABS: 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile), 뷰타다이엔(Butadiene), 스타이렌(Styrene)의 약자로 3가지 중 스타이렌이 주원료다. 일반적으로 가공이 쉽고 내충격성이 크고 내열성도 좋은 범용 열가소성 플라스틱이다. 강보석 교수는 "이번 연구로 축적된 많은 양의 데이터를 재사용하여 인공지능을 학습함과 동시에, 효과적인 인공지능 모델 구조를 개발함으로써 높은 예측 정확도를 가진 고분자-인공지능 시스템을 구축할 수 있었다"며 "또한 이 시스템을 활용하면 실험 비용과 시간을 대폭 낮출 수 있어 높은 산업적 효용을 지니고 있다"고 말했다. 이번 논문은 성균관대 인공지능학과 소창록 석사과정이 제1저자로 참여했으며, 전자전기공학부 고종환 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 이번 연구 결과는 재료-인공지능 분야 권위있는 학술지 Advanced Intelligent Systems 2월호의 표지논문으로 선정되었다. 이번 연구는 산업통상자원부와 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행됐다.
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- 작성일 2023-02-23
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- 성균나노과학기술원 안성필 교수, 전일 교수 공동 연구팀 고투명·다기능성 웨어러블 나노발전기 개발
- 운동에너지로부터 전기에너지를 수확할 수 있는 압전나노발전기는 화석연료를 필요로하지 않은 차세대 친환경 에너지기술로써 최근 크게 주목받고 있다. 기존 연구들과는 달리 본 압전 나노발전기는 우수한 투명성 및 기계적 내구성을 포함하고 있어 다양한 산업분야에 널리 활용될 수 있을 것이라 기대된다. 특히, 신체 굽힘 움직임 등을 통해 전기에너지를 생산하는 본 압전나노발전기는 자가발전형태의 고감도 움직임 감지 센서로써 활용될 수 있으며, 이를 통해 차세대 헬스케어 웨어러블 전자기기 관련 분야에 사용될 수 있을 것이라 예상된다. 성균나노과학기술원 안성필 교수 및 전일 교수 공동연구팀(제1저자 성균나노과학기술원 김기용 박사과정, 공동 제1저자 이상수 박사과정)은 압전고분자 나노섬유와 고순도 탄소나노튜브가 코어(core)물질로 구성된 실리콘 탄성중합체 기반의 에너지 수확이 가능한 다기능성 투명 복합소재를 개발했다고 밝혔다. 기존 연구들에서는 투명 나노발전기를 제작하기 위해 은 나노와이어 또는 전기전도성 고분자(PEDOT:PSS)를 전극으로써 사용하였다. 그러나, 금속 기반 복합소재는 본연의 빛 반사 및 산란으로 인한 불투명성 이슈를 지니고 있으며, 고분자 기반 복합소재는 전기전도성과 기계적 강성이 부족한 재료 역학적 한계를 보여왔다. 안성필 교수와 전일 교수 공동연구팀은 압전 고분자 P(VDF-TrFE)를 전기방사기술로 머리카락 굵기의 200분의 1 수준인 직경 500 nm의 나노섬유를 제작한 후, 실리콘 기반 탄성중합체(PDMS)와 혼합하여 고투명 복합소재를 개발하였다. 그리고 통상적인 방법과 차별화된 에어로졸-화학기상증착(CVD) 합성법으로 제작된 투명 CNT 필름을 전극 소재로 활용하여 고투과성 및 우수한 기계적 특성을 가진 나노발전기를 개발하였다. 본 연구에서 사용된 전기방사 기술과 에어로졸-CVD 합성법은 제조 방법이 간편할 뿐만 아니라, 공정 규모를 다른 기술들에 비해 쉽게 확장가능하다. 이러한 우수한 공정 이점들을 기반으로 앞으로 관련 기술 상용화에도 유리하게 작용할 수 있을 것이라 기대된다. 특히, 이번 연구에서 간단한 화학적 도핑법으로 CNT 전극의 전도성을 약 3.1배 향상할 수 있었다. 이번에 개발한 고투명 압전 나노발전기는 상대적으로 약한 외력(운동에너지 F = 10 N)에서도 10 V 이상의 준수한 전압을 발생하는 에너지 수확 성능을 보였다. 더불어, 약 50,000회 이상의 반복적인 외력 조건에서도 높은 에너지 수확 성능을 보여, 우수한 기계적 내구성과 안정성을 입증하였다. 또한, 마찰 양전하 성질을 지닌 신체 부위를 통해 외력을 인가했을 시에는 마찰전기에 의한 추가적인 에너지 수확을 통해 최대 26.8 V의 높은 에너지 발전 성능을 나타내었다. 신체 여러 부위에 부착하여 움직임을 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 변화하는 외력에 따라 전압 신호 또한 민감하게 발생하기 때문에 실시간으로 미세한 인체 움직임을 감지할 수 있다. 즉, 현재 활발하게 연구개발 및 상용화가 진행되고 있는 메타버스 및 가상/증강현실 분야에서 활발하게 응용될 것으로 기대된다. 안성필 교수는 “성균나노과학기술원(SAINT)에는 연구 활동이 활발한 젊은 교수진들이 우애 깊은 관계를 맺고 있어 다양한 방향으로 공동연구가 진행되고 있으며, 본 연구 성과 또한 그중 하나로 앞으로 더욱 혁신적인 연구 성과가 기대된다.”라고 말했다. 또한, 전일 교수는 “본 공동연구는 각기 다른 장점을 지닌 두 연구실이 하나의 새로운 연구 분야로 기술을 융합할 수 있는 인상적인 기회였으며, 안성필 교수 연구진은 「CNT 기반의 투명전극」, 전일 교수 연구진은 「압전 에너지 하베스팅 소자」로 연구 분야를 확장할 수 있는 계기가 되었다. ”라고 말했다. 마지막으로 이번 연구의 제1저자인 김기용 박사과정 학생은 “압전나노발전기는 발전성능을 향상시킬 수 있는 가능성이 앞으로 무궁무진하며 다양한 관점으로 연구가 진행되어야 한다.”며, 공동 제1저자 이상수 박사과정 학생은“본 연구는 CNT가 나노발전기의 단일전극으로 활용된 첫 보고이며, 투명 나노발전기 연구의 새로운 방향성을 제시해 주길 바란다.”고 말했다. 본 연구는 한국연구재단 이공분야기초연구사업(2021R1F1A1061404), 우수신진연구사업(2021R1C1C1009200)의 지원을 받아 수행되었다. 본 연구는 SKKU 논문대상에서 우수상을 수상했던 성과를 기반으로 재료 분야 상위 5% 이내의 세계적인 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF: 19.924)에 1월 18일 게재되었으며, 본 SCI 논문의 주저자는 박사과정 초년생이기에 앞으로 이들의 연구 활약이 더욱 기대된다. ※ 논문명: Highly Transparent and Mechanically Robust Energy-harvestable Piezocomposite with Embedded 1D P(VDF-TrFE) Nanofibers and Single-walled Carbon Nanotubes (저널: Advanced Functional Materials, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202213374)
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- 작성일 2023-02-17
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- 성균나노과학기술원 이진욱 교수 2022 SKKU-Fellowship 교수 선정
- 2022 SKKU-Fellowship 교수 13명 선정 우리 대학은 '2022 SKKU-Fellowship' 교수로 유학대학 신정근 교수, 문과대학 안대회 교수, 경제대학 린슈친 교수, 정보통신대학 김병성 교수, 소프트웨어융합대학 우사이먼성일 교수, 공과대학 박호석 교수, 공과대학 장암 교수, 공과대학 김선국 교수, 생명공학대학 권대혁 교수, 의과대학 박웅양 교수, 의과대학 임호영 교수, 성균나노과학기술원 이진욱 교수, 성균융합원 신현정 교수를 선정했다. SKKU-Fellowship 제도는 우리대학이 2004년부터 수여하는 최고의 영예로, 학문 분야별 연구력수준이 세계적 표준에 안착하였거나 접근 가능성이 높은 최우수교수를 선정하여 파격적인 연구지원과 명예를 부여하는 제도이다. 특히, 2022 SKKU-Fellowship은 "인류와 미래사회를 위한 담대한 도전 Inspiring Future, Grand Challenge" 라는 대학운영방침에 기반하여 우수 전문학술저서 뿐만 아니라 저명 국제컨퍼런스, 최상위 저널과 논문, 산학협력 모델 구축(교육, 기술이전 등), 창업 등 다양한 부문에서 성과를 이룩한 교원을 대상자를 선정하였다. 시상식은 지난 2월 6일(월) 진행되었던 전체교수회의 ‘최우수 Faculty 시상식’에서 실시되었고 세대를 초월하는 Fellowship의 가치 전수를 위해 전년도 수상자인 정현석 교수가 2022 SKKU Fellowship 교수 13명 명단을 발표하였다. 대표 수상소감을 밝힌 문과대학 안대회 교수는 "인문고전정신의 정수인 저서 관련 교내에 본인 외에도 우수한 교수님들이 많으신데 대표자로 선정된 것 관련되어서 책임감이 느껴진다"며 "15년 동안 본인의 전공 관련 저서 및 등재지 등을 꾸준히 발간하면서 노력해왔는데 앞으로도 그 성과가 이어나갈 수 있도록 노력하겠다"고 소감을 밝혔다. 최우수 저널 및 논문 부문에 선정된 공과대학 장암 교수는 "Fellowship 수상이 영광이다. 개인의 성과보다는 소속 연구실 그리고 이 자리에 같이 참여해준 대학원생, 연구원생들과 함께한 성과라서 더 의미가 있다"며 "향후에도 수처리분야의 세계적 전문연구실로 발전해나가겠다"고 포부를 밝혔다. 창업 부문에 선정된 의과대학 박웅양 교수는 "우리 대학이 논문 등 학술 성과도 우수하지만 산학협력, 특히 창업 분야에서도 명성이 높은 대학이 될 수 있도록 많은 교수님들의 창업 도전 그리고 학교의 많은 관심과 지원을 요청드린다"고 말했다. 향후에도 우리 대학은 획일화된 평가에서 벗어나 교원의 다양한 성과와 가치를 발굴하여 인류사회에 공헌하는 초일류 대학으로 발전해나갈 예정이다.
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- 작성일 2023-02-14
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- SAINT 임용택 교수 연구팀, 동력학적으로 작동하는 면역 기능 조절 약물 세계 최초 개발
- SAINT 임용택 교수 연구팀, 동력학적으로 작동하는 면역 기능 조절 약물 세계 최초 개발 성균나노과학기술원(SAINT) 임용택 교수 연구팀(제1저자 진승모, 유연정 박사과정생)이 치료용 면역 세포들이 탈진(exhaustion)을 최소화하면서, 효과적인 항종양 면역을 생성할 수 있게 하도록, 동력학적으로 활성화 기능이 조율된 나노 아주번트(kinetically activating nanoadjuvant; K-nanoadjuvant)를 세계 최초로 개발하였다. 해당 연구 결과는 다학문적 과학 분야 국제 학술지인 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology, IF: 39.213)에 게재되었다. 암 면역 요법을 강화하려면 다양한 면역억제 인자들로 이루어진 암 환경에서 면역세포가 탈진 없이 암세포의 특이적인 정보를 갖고 최적으로 활성화 되어 있어야 한다. 이를 위하여 톨-유사 수용체 작용제(toll-like receptor agonist; TLR agonist)와 같은 선천적 면역을 효과적으로 유도할 수 있는 다양한 약물들이 개발되어 왔지만, 이러한 약물들은 면역 독성 및 면역 세포들의 탈진을 유도하여, 효과적이지 못한 암 면역 요법을 초래하였다. 이는 면역 관문 억제제(immune checkpoint inhibitor)와 같은 최신 항암면역치료제의 효율이 5-30%에 머무는 이유이기도 하다. 임용택 교수 연구팀은 이러한 한계점을 극복하기 위하여 역세포의 엔도/리소좀(endo/lysosome)에 존재하는 특이 감마-인터페론-유도성 리소좀 티올 환원 효소(gamma-interferon-inducible lysosomal thiol reductase; GILT)에 선택적으로 반응하는 링커(linker)를 이용하여 신개념 아주번트소재를 개발하였다. 이를 인체 내 안정성이 증명된 나노 리포솜에 적용하여 특정 장소와 시간에서 작동하는 TLR7/8 agonist(timely-activating TLR7/8a, t-TLR7/8a)를 신규 합성하고, 다양한 톨-유사 수용체 아고니스트들과의 조합을 통해 동력학적으로 면역 활성화 기능이 조율된 나노 아주번트인 K-nanoadjuvant를 개발하였다. K-nanoadjuvant는 서로 다른 신호전달 루트를 통해, 면역세포를 활성화하는 두 가지의 면역 활성화 약물의 작용 기전을 시간(time), 순서(order), 및 조합 코드(combinatorial code)의 최적화를 통해 동력학적으로 조율함으로써, 비특이적 독성문제를 최소화하면서도 면역세포의 활성화를 극대화할 수 있을 뿐 아니라, 과도한 면역반응에 의해 유도되는 면역세포의 탈진 현상을 극복할 수 있는 나노 리포솜 기반의 신규 면역기능 조절 물질이다. K-nanoadjuvant는 지속적으로 인터루킨 12(interleukin 12, IL-12)의 분비를 유발하는 비탈진 수지상 세포(non-exhausted dendritic cell)를 효과적으로 유도할 뿐만 아니라, 비탈진 세포독성 T 세포(cytotoxic CD8+ T cell)와 자연 살상 세포(natural killer cell)의 생성을 유도하였다. K-nanoadjuvant는 3가지 종양 모델(피부암, 폐암, 유방암)에서 단독 요법으로 사용하거나, 면역 관문 억제제인 항 PD-L1 또는 항암제(독소루비신, doxorubicin)와의 병용 요법을 통해, 면역독성 없이 강력한 항종양 면역 효과를 보여주었다. 이 기술은 국내 벤처기업 프로지니어㈜에 기술 이전되어 현재 항암면역 치료제 및 감염성 질환 백신으로 신약 개발 중이다. 임용택 교수는 “K-nanoadjuvant는 면역 독성 문제를 해결하면서 효능을 극대화할 수 있는 플랫폼 기술이며, 인체 내 안전성이 증명된 나노 리포솜 기반의 약물로, 임상 적용 가능성이 매우 높다”며 “종양의 재발/전이를 방지할 수 있는 차세대 항암 면역 치료제로 활용될 가능성이 있다.”고 말했다. ※ 논문명: A nanoadjuvant that dynamically coordinates innate immune stimuli activation enhances cancer immunotherapy and reduces immune cell exhaustion ※ 저널: Nature Nanotechnology
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- 작성일 2023-01-13
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- 성균나노과학기술원 전일 교수 연구팀, 빠른 속도로 빛을 검출하는 비납계 페로브스카이트 포토디텍터 개발
- 성균나노과학기술원 전일 교수 연구팀, 빠른 속도로 빛을 검출하는 비납계 페로브스카이트 포토디텍터 개발 - 주석 기반 페로브스카이트 개발로 노이즈 억제 원리 규명 - Advanced Functional Materials 표지 논문 선정 ▲ 성균나노과학기술원 전일 교수(왼쪽, 교신저자)와 김규선 연구원(오른쪽, 제1저자) 기존 연구대비 빠른 속도로 빛을 검출해낼 수 있는 비납계 페로브스카이트* 소재 기반 포토디텍터*가 국내 연구진에 의해 개발됐다. * 페로브스카이트(perovskite): 1839년 러시아 우랄산맥에서 발견된 광물의 결정구조. 페로브스카이트 구조는 높은 전하 이동과 빛 흡수성으로 차세대 태양전지의 선두주자로 주목받고 있음 * 포토디텍터(photodetector): 이미지 센서, 광센서 등에서 빛을 감지하는 소자 부분 성균관대학교 전일 교수, 김규선 박사는 중앙대학교 왕동환 교수, 장웅식 박사 공동연구팀과 함께 납을 사용하지 않은 페로브스카이트 소재 박막의 안정성 향상을 위해 패시베이션* 공정을 도입하여 노이즈*가 효과적으로 억제된 포토디텍터를 구현하는 데 성공했다고 밝혔다. * 패시베이션(passivation): 표면의 반응을 막기 위해 용매 등의 처리를 통해 피막을 형성하여 부동태화하는 공정 * 노이즈: 다른 신호의 간섭을 비롯한 의도하지 않은 입력 신호의 왜곡으로, 감지를 방해하는 전기신호 최근 무기 감광 소재를 대체할 수 있는 차세대 감광 소재로 조성에 따라 흡광도 조절이 가능한 페로브스카이트 소재가 각광받고 있지만, 납으로 인한 유해성으로 상용화에 어려움이 있었다. 또한, 기존의 납계 페로브스카이트는 납 이온과 할로겐 이온 사이의 결합력이 상대적으로 낮아 이온들이 구조 내에서 쉽게 이동이 가능한데, 이러한 특성은 외부 전하의 주입을 쉽게 해 포토디텍터 성능 저하의 가장 큰 원인인 노이즈 발생을 야기해 왔다. 이에 공동연구팀은 납을 대체할 수 있는 성분인 주석 소재를 활용, 안정적으로 박막을 형성할 수 있는 패시베이션 기술을 적용해 양질의 비납계 페로브스카이트 소재를 개발하는 데 성공했다. 기존의 납계 소재와 달리 주석을 기반한 페로브스카이트 소재는 주석과 할로겐 이온의 강한 결합 에너지를 통해 내부 이온의 이동을 제한함으로써 포토디텍터 내에서의 노이즈 발생을 억제하는 데 탁월함을 보였다. ▲ 주석 기반 비납계 페로브스카이트 포토디렉터 구조 및 주석 성분에 의한 노이즈 억제 효과 이를 통해 성능을 악화시키는 주입 전류가 차단됨으로써 우수한 감광 능력과 빠른 속도를 갖춘 비납계 페로브스카이트 포토디텍터 구현이 가능함을 검증할 수 있었다. 이번 연구로 주석 기반 페로브스카이트 소재가 적용된 차세대 포토디텍터가 구현됨으로써, 친환경 기술과 성능 향상 기술의 동시 구현이 가능할 것으로 예상하고 있다. 특히, 다양한 페로브스카이트 소재 기반 차세대 광전변환소자 및 디스플레이 분야에서의 적용이 가능할 것으로 보여 관련 기술 발전에 이바지할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 전일 교수 연구팀의 이번 연구의 성과는 재료 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)에 12월 16일 게재되었고, 연구 우수성을 인정받아 표지 논문으로 선정되었다.
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- 작성일 2023-01-11
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- 양자정보연구지원센터, 양자정보분야 생태계 조성을 위한 2022 K-퀀텀 스퀘어 미팅 개최
- 양자정보연구지원센터, 양자정보분야 생태계 조성을 위한 2022 K-퀀텀 스퀘어 미팅 개최 양자정보연구지원센터(센터장 정연욱)는 과학기술정보통신부와 함께 국내 양자기술 산·학·연·관 커뮤니티 활성화를 위한 교류·소통의 장인 '2022 K-퀀텀 스퀘어 미팅'을 11월 29일(화) 여의도에서 개최했다. 이번 행사는 국가전략기술인 양자기술분야의 산·학·연·관 역량결집과 유기적 연계를 위해 개최되었으며 국내 양자기술분야 주요 단체와 기관 및 지원사업 소개, 부스 운영 등 참석 단체 간 교류와 소통에 초점이 맞추어졌다. 이번 행사에는 양자 생태계 조성을 위한 기반 구축 및 지원 활동을 수행 중인 우리 대학 양자정보연구지원센터와 한국양자정보학회, 그리고 지난 8일 출범한 양자컴퓨팅산업선도기업연합 등 국내 양자기술분야 주요 단체가 참가했다. 주최기관인 과학기술정보통신부는 양자기술 정책과 사업에 대한 추진 현황, 차년도 추진 방향 등을 설명하고 의견을 수렴하였다. 또한, 정부 정책‧사업의 일환으로 양자기술분야 전문 인력을 집중 양성하는 양자대학원 설립‧운영 현황과 50큐비트급 한국형 양자컴퓨터 구축사업(2022~2026년, 490억 원, 9개 산․학․연 참여) 추진 현황에 대해서도 소개했다. 정연욱 양자정보지원센터장은 "지난 3년간의 활동으로 양자분야 신진연구 인력이 해외 연수를 통해 성장해 나가는 결과가 매우 고무적"이라며 "앞으로도 양자정보분야 생태계 조성에 기여하고 산학연 양자 생태계 활성화를 위해 더욱 노력하겠다"고 밝혔다.
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- 작성일 2022-11-30
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