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- 이진욱 교수, 페로브스카이트 태양전지 및 LED 안정성 문제 해결 기술 개발
- 성균나노과학기술원 (SAINT) 및 나노공학과 이진욱 교수 연구팀은 페로브스카이트 태양전지 및 형광다이오드 (이하 LED) 소자의 효율과 안정성을 획기적으로 개선할 수 있는 핵심 기술 개발에 성공하였다. 관련 연구 논문 3편이 재료분야 국제저널랭킹 상위 2% 이내 저널인 Advanced Materials (영향력지수=25. 809)지에 게재되었다. 페로브스카이트 물질에 기반한 태양전지 및 LED 소자는 최근 소자효율이 상용화된 실리콘 태양전지 및 OLED에 근접하여 차세대 광전소자로 각광받고 있다. 하지만 높은 효율에 비해 소자의 구동안정성이 상용화된 제품에 비해 크게 떨어는 문제점이 있었다. 저온에서 생성되는 페로브스카이트 박막내에는 전하를 띈 이온성 결함이 높은 농도로 존재하는데, 태양전지 및 LED 소자가 작동하는 환경에서 높은 농도의 이온성 결함이 소자 내 전기장에 의해 쉽게 이동하여 페로브스카이트 및 전하수송 층을 파괴하는 문제점이 존재하였다. 이진욱 교수 연구팀은 페로브스카이트 박막 내에서 이러한 이온성 결함의 이동경로를 차단하여 태양전지 및 LED 소자의 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 핵심 기술을 개발하였다. 연구팀이 개발한 기술을 이용하여 태양전지의 경우 수명이 기존 222시간에서 2011시간으로 약 9배 이상 (Advanced Materials, 2020, 1906995), LED의 경우 그 수명이 기존 약 12분에서 200시간이상으로 1000배 (Advanced Materials, 2020, 32, 1905674) 이상 개선할 수 있었다. 이진욱 교수 연구팀이 개발한 기술은 페로브스카이트 광전소자의 안정성 문제를 해결하기 위한 중요한 과학적 단서를 제공하였을 뿐만 아니라 추후 페로브스카이트 태양전지 및 LED 소자 상용화를 위한 주요 원천기술이 될 것으로 예상되고 있다. 또한 연구팀은 앞서 태양전지의 열역학적 이론 효율 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 각광받는 양자점 태양전지의 효율 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술을 개발하여 발표한 바 있다 (Advanced Materials, 2019, 31, 1900111).
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- 작성일 2020-02-20
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- 암 조직 주변에서 면역기능 제어용 생체 이식형 스캐폴드 : Dr-AIMS
- 나노과학기술학과 임용택 교수팀은 종양미세환경 (Tumor microenvironment)에 존재하는 다양한 면역억제인자(immunosuppressive factors)들을 제어함으로써, 항암치료 효능을 향상 시킬 수 있는 생체이식형 스캐폴드 (Dr-AIMS라 명명)를 개발하였다. 이번 연구결과는 임용택 교수팀에서 올해 3월에 세계적 권위의 학술지 ‘ Advanced Materials’에 게재된 연구결과 (논문제목: Implantable Synthetic Immune Niche for Spatiotemporal Modulation of Tumor-derived Immunosuppression and Systemic Antitumor Immunity: Postoperative Immunotherapy)를 한층 더 발전시킨 것으로, 인체 내 이식이 가능한 히알루론산 기반 생체유래 고분자를 이용하여, 분해도를 용도에 맞게 조율할 수 있도록 설계되었다. 이러한 Dr-AIMS는 암 조직 주위에서 암의 재발(recurrence)이나 전이(metastasis)와 관련된 MDSC (Myeloid-derived suppressor cells)나 TAM (Tumor-associated macrophages)의 기능을 억제할 수 있는 약물과 치료용 면역세포인 DC나 T세포의 활성을 제어하는 Immune checkpoint의 작용을 저해할 수 있는 항체를 로딩한 후에 생체에 이식될 수 있다 (그림). Dr-AIMS 는 일반적으로 주사기에 의해 혈관으로 주입된 다양한 항암제와 면역치료제에 의한 부작용 및 치료효과 저하 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있으며, 암 환자의 암 조직에 대한 분석을 바탕으로 맞춤형 치료약물이 로딩된 약물전달 시스템으로 제조될 수 있다는 확장성을 갖고 있다. 이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지 ‘ Advanced Functional Materials’에 2018년 10월 9일자 온라인 게재되었다. * 논문제목: Degradation-regulatable Architectured Implantable Macroporous Scaffold for the Spatiotemporal Modulation of Immunosuppressive Microenvironment and Enhanced Combination Cancer Immunotherapy * 참여연구진: 임용택(교신저자, 성균관대 교수), Ren Long (제1저자, 성균관대 박사과정)
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- 작성일 2018-11-19
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- 금속의 재탄생...원자 재배열 기술로 그래핀도 다시 태어난다
- 전문 확인: https://news.joins.com/article/23050949 물질의 기본 단위가 원자라면, 제조 산업의 기본 단위는 ‘소재’다. 다양한 물질의 특성을 살려 응용하는 신소재 개발에 과학계ㆍ산업계가 역량을 집중하고 있는 이유다. 지난 2010년 노벨물리학상 역시 소재 연구를 통해 꿈의 물질로 불리는 그래핀을 만들어낸 안드레 가임ㆍ콘스탄틴 노보셀로프 영국 맨체스터대 교수에게 돌아갔다. 그래핀이 반도체의 주 소재인 실리콘에 비해서도 100배 이상 전자 이동성이 빨라 응용 가능성이 무궁무진하기 때문이다. 원자 한 방향으로 정렬된 ‘단결정’ 38원 일반 구리, 18만원 신소재로 신소재 사업은 제조 산업의 기본 단위다. 그래핀은 탄소 원자가 한층으로 연결된 얇은 구조의 신소재로 전자가 이동하는 속도가 실리콘에 비해 100배 이상 빠른 특성을 지닌다. [중앙포토] 그런데 그래핀과 같은 금속도 그 성능을 더욱 향상시키는 방법이 있다. 바로 소재의 원자 배열을 한 방향으로 정렬해, '단결정' 금속으로 만드는 것이다. 국내 연구진이 이런 기술 개발에 성공했다. 과학기술정보통신부(과기정통부)는 18일, 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소 재료 연구단 로드니 루오프 단장 연구팀이 기존 상용화돼 있는 금속 포일에서 고부가가치의 단결정 금속 포일을 제조할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 신형준 울산과기원 교수ㆍ유원종 성균관대 교수가 공동으로 참여한 이 연구는 19일 국제과학전문지 사이언스에 게재됐다. [출처: 중앙일보] 금속의 재탄생...원자 재배열 기술로 그래핀도 다시 태어난다
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- 작성일 2018-10-22
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- 암 조직내의 면역억제 메커니즘을 극복하고, 수지상 세포와 T 세포 활성화를 유도할 수 있는 생체이식형 DISC 소재 개발 및 항암효과 검증 (Advanced Materials, I.F.=19.8, 상위 1% 저널)
- 암 조직내의 면역억제 메커니즘을 극복하고, 수지상 세포와 T 세포 활성화를 유도할 수 있는 생체이식형 DISC 소재 개발 및 항암효과 검증 (Advanced Materials, I.F.=19.8, 상위 1% 저널) immuneCare-DISC기반 종양미세환경 조절 및 면역세포 활성화 기술 항암면역치료기술은 체내에 존재하는 면역세포를 암 세포 사멸에 이용하기 때문에, 부작용 및 독성이 최소화된 차세대 항암치료기술로 각광 받고 있으며, 이미 많은 의약품들이 임상에서 사용되고 있다. 하지만 실제 임상에서 이러한 면역치료에 반응하는 환자군은 20-30%로 매우 낮은 상황인데, 그 이유는 종양미세환경 (Tumor microenvironment)에 존재하는 다양한 면역억제인자(immunosuppressive factors)들이 치료용 면역세포의 활성화를 저해하기 때문인 것으로 밝혀지고 있다. 또한, 이러한 면역억제인자들은 암 수술을 통하여 완전하게 제거되지 못한 암세포에 의한 암의 재발(recurrence)나 다른 조직으로의 전이(metastasis)를 유도하는 메커니즘과 관련되어 있다. 이러한 면역억제환경을 제공하는 대표적인 세포가 골수유래면역억제세포 (Myeloid-derived suppressor cells, MDSC)이다. 이번 연구에서 본 연구진은 이러한 암의 재발이나 전이를 방지하기 위하여, 수술 후에 유도되는, 면역억제인자들을 제어함과 동시에, 치료용 면역세포인 수지상 세포와 T 세포 활성화를 유도할 수 있는 플랫폼 기술을 개발하였다. 인체 내 적용이 가능한 생체친화성 고분자를 기반으로 다공성 DISC를 제조하고, 여기에 종양유래 면역억제세포인 MDSC를 제어할 수 있는 약물인 Gemcitabine과 수지상 세포와 T 세포 활성화를 위한 항암백신이 동시에 로딩함으로써, 이러한 플랫폼 (immuneCare-DISC, iCD)을 완성 하였다. 특히, Gemcitabine 약물은 임상에서 널리 사용되고 있으나, 생체 내 투여 후에 나타나는 약물구조의 낮은 안정성과 과량/반복 투여에 따른 독성이 큰 문제가 되고 있는데, 본 iCD 플랫폼 개발을 통하여 안정성 및 독성 문제를 해결할 수 있었다. 단회의 국소이식을 통하여, 체내에서 서서히 방출되는 Gemcitabine은 항암백신에 의해 활성화된 T 세포의 활성을 저해하는 MDSC를 효과적으로 제어할 수 있게 함으로써, 최종적으로 항암치료 효능을 높일 수 있다 (그림1). 본 연구에서는 종양이 수술로 완전히 제거되지 않는 상황이나 수술이 불가능한 상황을 모방하여 성장한 종양의 90%를 제거하고, 남은 종양에 의해 유도되는 암의 재발과 전이를 관찰하는 소동물 모델을 사용하였다. 이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지 ‘ Advanced Materials’에 2018년 03월 23일자 온라인 게재되었다. * 논문제목: Implantable Synthetic Immune Niche for Spatiotemporal Modulation of Tumor-derived Immunosuppression and Systemic Antitumor Immunity: Postoperative Immunotherapy * 참여연구진: 임용택(교신저자, 성균관대 교수), Hathaichanok Phuengkham (공동 제1저자, 성균관대 박사과정), 송찬영(공동 제1저자, 성균관대 석박통합과정), 엄숭호(공저자, 성균관대 교수).
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- 작성일 2018-04-12
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- 삼성SDI-성균관대 산학협력 협약식
- 삼성SDI-성균관대 산학협력 협약식 성균관대학교와 삼성SDI간 산학협력 협약식이 2018년 2월 2일 제2공학관 회의실에서 진행되었다. 성균관대 정규상총장과 삼성SDI 전영현사장을 모시고 진행된 체결식에는 유지범 부총장 겸 산학협력단장과 과제 참여교수인 김영준교수(산학협력과제 대표교수, SAINT), 이칠기교수(반도체시스템공학과), 윤원섭교수(에너지과학과), 김지만교수(화학과), 유필진교수(화학공학과), 이진규교수(컴퓨터공학과), 송의환교수(SAINT)가 참석했으며 삼성SDI는 장혁부사장(연구소장), 김유미부사장(소형전지사업부개발실장), 김기호전무(중대형전지셀개발팀장), 신정순전무(중대형전지기종개발그룹장), 이태경상무(중대형시스템기반기술그룹장), 김광성전무(인사팀장), 송호준상무(기획팀장), 윤태일상무(기술기획그룹장)가 참석하였다. 이차전지 글로벌 선두 기업인 삼성SDI는 전기자동차용 리튬이온전지와 BMS 연구를 위해 공동연구센터를 설립하여 4년간 20억원의 연구비를 지원하기로 했으며 향후 양 기관은 연구 및 인력 교류 등을 통해 협력을 확대해 나가기로 합의했다. 공동연구 과제 보고회(4월30일 예정) 때는 SDI 임원 초청 강연이 있을 예정이며 인사팀은 별도의 채용 설명회도 진행할 계획이다.
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- 작성일 2018-03-20
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- 2017 SKKU - Fellowship
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- 작성일 2018-02-28
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- 조수진, 임장균 학생, 세계전산역학 학술대회에서 수상
- 조수진, 임장균 학생, 세계전산역학 학술대회에서 수상 성균관대학교 기계공학부 박사과정 조수진 학생 (지도교수 김문기)이 7월 24일부터 29일까지 서울 코엑스에서 개최된 세계전산역학 학술대회 (이하, WCCM2016)에서 국제전산역학회 (이하, IACM)에서 선발하는 신진 여성연구자상을 수상했다. 또한, 조수진 박사과정은 2012년에 글로벌 박사 펠로우십 (이하, GPF) 장학생으로 선발되어 지난 5년동안 ‘탄성 네트워크 모델링 기반 DNA 슈퍼 코일 메커니즘’ 에 관한 연구를 진행하고 있으며 이번 WCCM 학회에서 ‘탄성 네트워크 모델 기반 DNA foldback intercoil 구조 내에서 일어나는 상동재조합 과정 분석’ 이라는 주제로 논문 발표를 했다. SAINT 박사과정 임장균 학생 (지도교수 김문기)도 ‘수직균열이 삽입된 열차폐 코팅의 최적설계 제안’ 이라는 논문 주제로 동 대회에 참가하여 Travel Award 수상자로 선정되었다. Travel Award는 WCCM 학회에 참석한 학생 발표자 약 700명 중 상위 10% 우수 논문에 포함된 학생에게 수여되며, 학회 등록비 등이 면제된다. 본 연구는 지난 5년간 BRL(basic research laboratory 기초연구실 지원사업) 지원을 받아 이루어졌다. 한편, WCCM은 IACM이 격년마다 주관하는 세계 최고 권위의 전산역학관련 학회로서 자연과학에서부터 공학 전 분야에 이르기까지 전세계 이론 및 해석 전문가가 참석하는 대규모 국제행사이다. 고 김영진 자연과학캠퍼스 부총장 (2011년 작고)이 유치에 성공하여 국내 최초로 열린 이번 서울 대회에는 2천명 이상의 국내외 관련분야 학자들이 참가하였다.
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- 작성일 2016-08-10
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- SKKU Research Stories Prof. LEE SEUNGWOO
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- 작성일 2016-08-01
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- 규칙적 배열로 전기 통하는 나노-바이오 복합체 `플러렌-단백질` 구조 최초 규명
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국내 연구진이 자기조립 단백질을 이용해 플러렌-단백질(COP) 복합체의 3차원 구조를 규명했다. 단백질 기반 나노소재 개발에 매우 중요한 설계 기법으로 활용될 수 있다. 김용호 성균관대학교 교수는 이전에 존재하지 않던 새로운 구조의 단백질을 만들어내는 `De novo 단백질 디자인` 기법을 이용해 플러렌-단백질 나노 복합체를 결정화했다고 6일 밝혔다. <김용호 교수> 플러렌-단백질 복합체는 플러렌이 자기조립 단백질로 규칙적 배열이 가능하고, 전도성 결정으로 변화할 수 있음을 보여준다. 플러렌은 60개 이상의 탄소 원자가 강하게 결합해 구상으로 연결된 축구공 모양의 분자다. 윤활제, 공업용 촉매제, 의약품 등 다양한 산업 분야에서 응용되는 대표적인 나노물질이다. 독특한 구조로 알츠하이머 등과 같은 질병이나 유리-라디칼과 관련한 의약분야 등에서 이용가능성이 매우 높다. 그러나 물 등 액체에 잘 녹지 않고 스스로 뭉치는 현상 때문에 다양한 응용에 어려움이 있다. 김용호 교수팀은 원자 수준의 구조를 규명하는 X-선 결정학 기법을 이용해 플러렌-단백질 복합체의 고해상도 3차원 구조를 세계 최초로 규명했다. X-선 결정학 기법은 단백질 결정의 X-선 회절패턴을 분석하고 위상정보의 계산과 전자밀도 지도로 원자 수준의 고해상도 3차원 구조를 규명하는 기법이다. 김 교수는 “단백질 디자인으로 플러렌을 규칙적으로 정렬하는 최초 모델을 제시했다”며 “나노-바이오 신물질을 개발하고 새로운 전기전도성 단백질 기반 소재 개발에 매우 중요한 적용기법으로 활용될 것으로 기대된다”고 말했다. 연구결과는 학술지 네이처 자매지인 `네이처 커뮤니케이션즈`에 지난 4월 27일 온라인판에 게재됐다. 송혜영기자 hybrid@etnews.com -
- 작성일 2016-06-07
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- 미래 에너지 기술 페로브스카이트 태양광분야 세계석학들 모여 토론의 장 연다, 성균국제솔라포럼(SISF) 25일~27일 3일간 개최
- 미래 대체에너지 기술인 페로브스카이트 태양전지분야 세계석학들 모여 토론의 장 연다, 성균국제솔라포럼(SISF) 25일~27일 3일간 개최 ▶ 제5회 성균국제솔라포럼 개최 ▶ 12개국가 30여명의 세계적 석학 참여 ▶ 매년 약300여명 참석, 국내외 관련 기업 관계자 등록 줄이어 ▶ 페로브스카이트 태양전지에 관한 첨단 연구 결과 논의 □ 성균관대학교(총장 정규상)는 미래 대체에너지로서 차세대 페로브스카이트 태양전지 소재 및 소자를 주제로 한 제5회 성균국제솔라포럼을 5월 25일(수)부터 27일(금)까지 3일간 600주년기념관 조병두국제홀에서 개최한다. □ 지난 2011년 처음으로 개최된 성균국제솔라포럼은 차세대 태양전지 관련 연구를 주도하는 세계적 연구자들이 집결하여, 그해의 연구성과를 나누는 명실상부 한국을 대표하는 세계적 포럼으로 인정받고 있다. □ 우리나라는 페로브스카이트 태양전지 기술을 주도하고 있다. 성균솔라포럼의 조직위원장인 박남규 교수(성균관대)는 고체형 페로브스카이트 태양전지를 최초로 개발하여 지금의 페로브스카이트 태양전지 분야를 개척한 선구자이며, 조직위원인 정현석 교수(성균관대)는 휘어지는 페로브스카이트 태양전지와 리사이클 가능한 기술을 처음으로 개발하였다. 페로브스카이트 태양전지 분야는 노벨상에 거론되는 획기적 기술로 평가받고 있다. □ 이번 성균국제솔라포럼에는 관련 분야의 세계적 석학들이 상당수 참가할 예정이다. 유럽의 노벨상으로 불리는 밀레니엄상을 수상한 바 있는 마이클 그라첼 스위스 로잔연방공과대학 교수(성균관대 SAINT 원장), 캐나다 토론토대의 양자점 광전소자 분야 세계적 권위자인 테드 사전트 교수, 광전기화학 분야의 이스라엘 와이즈만연구소 소속 데이빗 카헨 교수, 유기광전자 소자분야 전문가인 미국 워싱턴대 알렉스 젠 교수, 페로브스카이트 광소자 권위자인 펜실베니아대 앤드류 라페 교수, 멀티스케일 에너지분야 권위자인 서울대 최만수 교수 등 12개 국가에서 28명의 에너지 기술분야 국제석학들이 초청연사로 참가한다. 특히 태양전지 기술의 혁신을 구현하면서 세계가 주목하고 있는 페로브스카이트 태양전지를 핵심 주제로 차세대 태양전지에 관한 연구를 논의한다. □ 성균관대의 정규상 총장은 “미래 청정에너지에 관심이 높아지는 가운데 최근 태양전지의 상용화를 혁신적으로 가속화할 수 있는 신규 소재 및 소자 연구에 있어 우리 대학이 국가 연구 경쟁력 향상을 견인하고 있어 기쁘다”며 “그라첼 교수 등 국제석학들이 최근연구에 대한 심도있는 논의를 하는 마당이 되기 바란다”고 밝혔다. <언론보도> ▶연합뉴스 : http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/05/23/0200000000AKR20160523128200004.HTML?input=1195m ▶뉴스1 : http://news1.kr/articles/?2669913 ▶동아일보 : http://news.donga.com/3/all/20160524/78280427/1 ▶서울신문 : http://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20160524023007 ▶파이낸셜뉴스 : http://www.fnnews.com/news/201605231431556753 ▶아주경제 : http://www.ajunews.com/view/20160523165729142 ▶베리타스알파 : http://www.veritas-a.com/news/articleView.html?idxno=58949
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- 작성일 2016-05-24
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