소재RSS 구독

숭실대, 고분자 침투로 MOF 기공 조절해 이산화탄소 분리막 성능 향상

연구기초 연구·신소재전자신문 원문 기준원문 발행 2026.11.04
기초 연구·신소재 분야 사진 — 이 글의 내용을 찍은 사진이 아닙니다 · 푸른 조명 아래 전자현미경을 다루는 연구원 · 사진 doe-oakridge (퍼블릭 도메인)

숭실대 안윤호 교수 연구팀이 고분자 사슬이 금속유기골격체(MOF) 내부로 일부 침투하며 기공 크기를 조절하는 현상을 규명했다. ZIF-8 리간드 일부를 이종 리간드로 치환하고 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(PEGDA)와 혼합한 결과, 이산화탄소/질소 선택도가 혼합 전 0.58에서 PEGDA 내부에서 26.6으로 높아졌다. 별도 후처리 없이 분리막 제조 공정만으로 유연한 MOF의 유효 기공 크기를 제어할 수 있음을 보인 실험실 연구다. 연구팀은 이 기공 조절 효과가 ZIF-7, ZIF-67 등 다른 다공성 소재에도 적용 가능함을 확인했으며, 연구 결과는 앙게반테 케미 인터내셔널 에디션에 핫 페이퍼로 게재됐다.

핵심

  1. 고분자 사슬의 부분 침투로 MOF 기공 크기를 조절하는 현상을 규명
  2. ZIF-8 리간드 치환과 PEGDA 혼합으로 이산화탄소/질소 선택도가 0.58에서 26.6으로 향상
  3. 별도 복잡한 후처리 없이 분리막 제조 공정만으로 기공 제어 가능
  4. ZIF-7, ZIF-67 등 다른 다공성 소재에도 적용 가능성 확인
원문 · 전자신문 — 숭실대, 고분자로 나노 기공 조절…이산화탄소 분리 성능 40배 향상
원문을 Claude 가 요약·정리하고 코드 검사(원문에 없는 수치·화학식, 가격, 상대 시점, 투자 권유, 과장 표현 차단)를 통과한 글입니다. 연구의 주장과 평가는 원 논문·발표처의 것입니다. 오류는 contact@qpx.kr.
Next Story · 다음 글

한국재료연구원, 350도 저온서 2차원 반도체 이황화주석 웨이퍼 10매 동시 형성

한국재료연구원과 부산대 연구팀이 350℃의 낮은 온도에서 2차원 반도체 이황화주석(SnS2)을 웨이퍼 10장에 동시에 만드는 배치형 공정을 개발했다. 웨이퍼 표면에 산화주석(SnOx)을 입힌 뒤 황화수소(H2S) 가스와 반응시켜 2차원 반도체로 바꾸는 방식으로, 기존 600℃ 이상 고온 공정과 달리 다른 기판으로 옮기지 않고 바로 트랜지스터 제작이 가능하다. 트랜지스터 200개를 제작해 평가한 결과 온오프 전류 비가 평균 약 30만배로 나타나 여러 웨이퍼에서 소재 균일성과 성능 일관성을 확인했다. 연구팀은 향후 기존 실리콘 반도체 위에 2차원 반도체를 직접 쌓는 기술을 검증해 차세대 3차원 적층 반도체로 발전시킬 계획이다.

반도체·디스플레이 소재 · 전자신문
Research

기초 연구·신소재 더 읽기

기초 연구 전체
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

성균관대 백정민 교수팀, 티탄산바륨 복합소재로 무배터리 IoT 센서 구현

성균관대 신소재공학부 백정민 교수 연구팀이 마찰전기를 별도 정류장치 없이 안정적인 직류로 변환하는 발전기(TDCG)를 개발했다. 세라믹 소재의 전기적 분극 원리와 전극 설계를 활용해 파고율을 1.143까지 낮췄고, 티탄산바륨 세라믹과 기능성 고분자 복합소재로 내구성을 높여 12만회 이상의 반복 마찰과 상대습도 99% 환경에서 25시간 동안 성능을 유지했다. 이를 바탕으로 문 개폐 감지, 온도 측정, 위치 추적 기능을 수행하는 배터리 없는 IoT 센서 시스템을 시연했다. 연구팀은 배터리 교체가 어려운 스마트 물류, 신선식품 운송, 산업시설 안전 점검 등에 적용 가능성을 기대했다.

전자신문 · 2026.11.04
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

조셉슨 접합 소재·제조 기술, 큐비트 안정성 과제 다섯 가지 정리

GIST 윤훈한 교수팀이 고려대학교, UC버클리, 로렌스버클리국립연구소 연구진과 함께 초전도 양자컴퓨터의 큐비트 구현에 쓰이는 조셉슨 접합 소자의 소재와 제조 기술을 종합 분석한 리뷰 연구를 발표했다. 연구진은 제조 균일성·재현성, 에너지 손실 저감, 큐비트 주파수·상호작용 제어, 소형화, 잡음에 대한 보호 설계라는 다섯 가지 과제를 정리하고, 현재 널리 쓰이는 알루미늄 기반 조셉슨 접합의 성과와 한계를 분석했다. 이어 차세대 소재와 접합 구조가 각 과제를 해결할 가능성을 살펴보고, 반도체 산업의 박막 형성·미세 패턴 가공·계면 제어·공정 관리 기술을 초전도 양자소자 제조에 접목하는 방향을 제시했다. 연구진은 이를 양자소자를 위탁 생산하는 '양자 파운드리' 생태계 구축의 기반으로 보았으며, 관련 기술이 초전도 기반 정밀 센서와 양자통신 소자 개발에도 활용될 수 있다고 밝혔다.

전자신문 · 2026.11.03
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

적층제조 다중주성분합금, 넓은 온도범위서 강도·연성 동시 확보

연구진은 레이저 기반 3D 프린팅(적층제조)으로 다중주성분합금을 제작하는 과정에서 석출물이 스스로 조직화된 셀 형태 네트워크를 형성시켰다. 이 네트워크를 가진 합금은 넓은 온도 범위에서 1GPa를 넘는 항복강도와 약 20%의 균일 연신율을 동시에 유지했다. 별도의 후처리 없이 제조 공정 자체에서 생긴 미세구조가 강도와 연성을 함께 끌어올린 점이 특징이다. 금속 적층제조 분야에서 공정 조건을 통해 미세구조를 제어하는 새로운 접근으로 제시됐다.

Nature Materials · 2026.11.02
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

WS2 마이크로캐비티, 상온 90마이크로미터 스핀전류 전달 확인

WS2 평면 마이크로캐비티에 비공진 방식으로 빛을 쪼이면 파동안내 엑시톤-폴라리톤이 생성되며, 이 폴라리톤이 상온에서 90마이크로미터를 넘는 거리까지 스핀 분극 전류를 실어 나른다는 연구 결과가 발표됐다. 이 과정에서 비공진 펌핑으로 유도되는 광학적 스핀홀 효과가 관측됐으며, 밝은 엑시톤과 어두운 엑시톤이 함께 이 스핀전류를 구동하는 것으로 나타났다. 상온에서 장거리 스핀 수송이 가능하다는 점에서 2차원 반도체 소재 기반 스핀광학 소자 연구에 기초 자료가 될 수 있다.

Nature Materials · 2026.11.02
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

고분자 리간드 변형이 나노입자 초격자 대칭 바꿔

고분자로 그래프트된 나노입자는 원래 구형으로 등방성을 띠지만, 유연한 리간드가 변형되면서 입자 사이에 방향성을 갖는 '유효 결합가(valency)'가 자발적으로 생겨난다는 연구 결과가 Nature Materials에 실렸다. 이 유효 결합가 덕분에 나노입자들은 조밀 채움이나 최대 배위수를 따르는 통상적인 구조가 아닌, 예상 밖으로 벗어난 격자 대칭을 갖는 초격자로 자기조립될 수 있다. 이는 입자 자체의 대칭이 등방적이어도 리간드 변형을 통해 비등방적 조립 결과를 얻을 수 있음을 보여준다.

Nature Materials · 2026.11.02
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

DGIST, 투명 고분자 전극으로 양면 탠덤 태양전지 효율 12% 달성

DGIST 황대규·김대환 연구팀이 특수 전도성 고분자를 겹겹이 쌓은 투명 후면전극을 개발해 앞뒤 양면에서 빛을 전기로 바꾸는 안티몬계(Sb₂(S,Se)₃) 박막 태양전지를 구현했다. 첨가제(DMSO)로 전기 저항을 1만 배 낮춰 투명성과 전도성을 동시에 확보했으며, 앞면 8.2%·뒷면 3.3%의 광전변환효율을 기록했다. 이 전지를 CuInSe₂ 전지와 결합한 4단자 탠덤 구조는 최고 12.32%의 변환효율과 18.81mW/cm²의 양면 발전밀도를 달성했다. 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 게재됐으며, 건물일체형 태양광·영농형 태양광 등 반사광 활용 발전 시스템에 응용될 수 있다.

전자신문 · 2026.11.02
연구 목록으로