탁나연, 엄채윤, 김현석* | 충남대학교 화학과 조교수, hyunseok@cnu.ac.kr 서 론 고분자는 반복 단위체인 단량체(monomer)가 공유결합을 통해 연결된 거대 분자이다. 낮은 밀도, 우수한 가공성, 높은 화학적 안정성 등의 특성을 바탕으로 금속이나 세라믹과 같은 기존 소재를 대체하는 기능성 소재로 널리 활용되고 있으며, 현대 사회의 기술 발전과 산업 구조를 지탱하는 중요한 재료로 자리 잡고 있다.[참고문헌 1] 특히 고분자 관련 소재는 최근까지 자동차, 항공우주, 반도체, 에너지 저장 장치, 의료기기 등 다양한 첨단 산업에서 필수적인 역할을 수행하고 있다. 이러한 폭발적인 수요에 맞추어 전 세계 고분자 생산량은 지속적으로 증가하여 현재 연간 약 4억 톤 이상이 생산되고 있으며, 이 중 상당량이 적절히 재활용되지 못한 채 매립되거나 자연환경에 축적되고 있다.[참고문헌 2] 대규모 생산과 사용이 편의성과 동시에 환경적

김토은, 김홍기* | 공주대학교 화학과 조교수, hongkikim@kongju.ac.kr 서 론 최근 분자 진단 및 바이오센서 분야에서는 신속성, 고감도, 그리고 분자 수준의 특이성을 동시에 구현할 수 있는 분석 플랫폼에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 기존 진단 기술의 한계를 보완하는 새로운 센싱 전략의 개발이 활발히 이루어지고 있다.[참고문헌 1, 2] 이러한 연구 흐름은 질병 진단에 국한되지 않고 건강관리, 암, 환경 및 식품 안전 분석 등 다양한 분야로 확장되며, 바이오센서 연구 전 반의 기술적 진보를 가속화하고 있다.[참고문헌 3, 4] 크리스퍼(Clustered Regularly Interspaced Short Palin-dromic Repeats, CRISPR) 유전자가위시스템은 특정 염기 서열을 정밀하게 인식할 수 있어 이러한 요구에 부응하는 분자 인식 기술로 주목받고 있다.[참고문헌 5, 6] 특

전한솔, 임도현, 김효연* | 서울시립대학교 융합응용화학과 조교수, xjin@uos.ac.kr 서 론 암모니아는 화학 비료의 핵심적인 원료이며 실제로 생산되는 암모니아의 대부분은 농업 분야에서 직간접적으로 소비된다. 1909년에 이루어진 하버-보슈(Haber-Bosch Process) 합성법의 개발은 암모니아의 대량생산을 가능케 하였으며 이는 인류를 기아에서 해방시킨 중대한 성취로 화학이 인류에 기여한 가장 큰 공헌의 하나로 여겨지고 있다. 그러나 하버-보슈 공정은 에너지 집약적이며 생산 과정에서 온실가스인 이산화탄소를 대량으로 발생시킨다는 문제점을 가지고 있다. 21세기에 들어서며 온실가스 배출량 증가로 인한 이상기후 발생 빈도 증가 및 식량 부족 등 지구온 난화 문제가 대두되며, 각 산업 분야에서 탄소중립 실현을 위한 온실가스 배출량의 감축이 강력히 요구되고 있다. 이에 따라, 하버-보슈 공정을 대체할 친환경적이고 지속 가능한 암모니아

지상민, 고혜란* | 중앙대학교 화학과 부교수, hrkoh@cau.ac.kr 서 론 생체분자는 고유한 3차원 구조를 기반으로 기능을 수행하며, 구조 변화는 기능 상실뿐 아니라 효소 활성, 신호전달, 단백질 상호작용 등 생체 내 조절 메커니즘 전반에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 구조 변화의 정밀한 이해는 질병의 작동 원리와 세포 시스템의 동적 조절 과정을 규명하는 데 필수적이다. 그러나 대부분의 생체분자는 수 나노미터 크기이며, 전이 상태나 반응중간체처럼 매우 짧은 시간 동안만 존재하는 구조는 기존의 결정학, NMR, Cryo-EM 등과 같은 정적 구조 분석 기법만으로는 충분히 포착하기 어렵다. 생체 원자힘현미경(Bio-AFM)과 같이 동적 관찰이 가능한 기술도 존재하지만, 공간 분해능의 한계로 인해 고해상도 구조 규명에는 제약이 따른다.[참고문헌 1] 이러한 상보적 한계를 극복하기 위한 접근으로 단분자 형광 공명 에너지 전달(

동방선 | 서강대학교 화학과 조교수, dongbang@sogang.ac.kr 서 론 유기화학에서 탄소–탄소 결합 형성은 새로운 물질의 구조와 기능을 설계하는 데 핵심적인 반응이다.[참고문헌 1] 특히 평면적인 C(sp2)–C(sp2) 결합을 넘어 입체적 다양성을 갖춘 C(sp3)–C(sp3) 결합을 구현하는 기술은 현대 합성화학의 가장 흥미로운 도전 중 하나로 꼽힌다. 의약품, 농약, 기능성 소재 등 실제 응용 분야에서도 C(sp3) 결합은 생체적합성과 물리화 학적 안정성을 동시에 높여주기 때문에, 이를 효율적으로 구축할 수 있는 전략의 중요성은 점점 커지고 있다.[참고문헌 2] 그러나 기존의 전이금속 촉매 반응들은 대부분 평면적인 sp2 탄소 중심에서 최적화되어 있어, 같은 반응 조건을 적용하게되면 sp3 중심에서는 산화적 첨가가 느려진다는 점, β-수소 제거(β-hydride elimination) 반응의 가능성, 그리고 라

윤상민, 박주영, 이다혜, 도수희, 김명웅* | 인하대학교 화학과 교수, mkim233@inha.ac.kr 서 론 특정 용매에 대한 고분자의 용해도를 이해하고 조절하는 것은 고분자를 활용하는 모든 분야에서 가장 기초적인 기술이며, 광리소그래피(photolithography)와 같은 특정 분 야에서는 핵심적인 원리이다. 일반적으로 두 가지 방법론 이 활용되고 있다. 첫 번째는 고분자가 지닌 기능기를 화학적으로 변화시켜 특정 용매에 대한 용해도를 증가시키거나 감소시키는 것이다. 대표적인 예시로 특정 기능기에 대한 탈보호화 반응을 통한 고분자의 전체적인 극성 변화이다. 두 번째로는 고분자의 분자량을 조절하는 것이다. 고분자 사슬의 분해 반응을 통하여 용해도를 증가시키거나,[참고문헌 1] 반대로, 분자량을 증가시켜 용해도를 감소시킬 수 있다. 이는 고 분자 분해를 통한 화학적 재활용에서, 혹은 화학적 환경에 대한 내성을 향상시키기 위한 화학

박준영, 박종민* | 강원대학교 화학과 부교수, jpark@kangwon.ac.kr 서 론 2001년 처음 제안된 클릭 화학(click chemistry)은 물에 서도 매우 선택적인 결합을 가능하게 하여, 화학 및 생명과 학 연구 전반에 큰 혁신을 불러일으켰다.[참고문헌 1] 대표적인 클릭 반응으로는 구리(I) 촉매 아자이드-알카인 고리화 첨가 반응 (Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition, CuAAC), 변형-촉진 아자이드-알카인 고리화 첨가 반응 (Strain-promoted Azide-Alkyne Cycloaddition, SPAAC), 그리고 역-전자요구 디엘스-알더 반응(Inverse-Electron- Demand Diels-Alder, IEDDA) 등이 있다.[참고문헌 2] 이들 반응은 높은 수율과 선택성을 제공하며, 생리적 조건에서도 비특이적 교란을 최소화할 수 있어 오늘날

강명수, 김인호, 김민규* | 인하대학교 화학과, 조교수, minkyu.kim@inha.ac.kr 서 론 리튬이온전지(Lithium-ion batteries, LIBs)는 전자기기, 전기차(EV), 에너지 저장 시스템(ESS) 등 다양한 분야에서 핵심 전력원으로 사용되고 있다. 차세대 응용에서는 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 속도, 긴 수명, 그리고 안정성을 동시 에 달성해야 한다.[참고문헌 1] 최근 연구에서는 두 가지 이상의 활물질을 혼합한 composite 또는 blended 형태의 복합 전극이 주목받고 있다.[참고문헌2, 3] 서로 다른 재료를 전극 내에 혼합하면 단일 재료 전극에서는 드러나지 않던 새로운 반응 경로와 상호작용이 나타날 수 있다. 이러한 상호작용은 전지의 효율과 수명 향상에 기여 할 수 있지만, 역으로 반응이 특정 상에 과도하게 집중되거나 전위–전류 분포가 불균일해져 분극과 열화를 가속할 위험도 존재한다. 따

권채연, 이동현, 이소현, 홍영현* | 서강대학교 화학과 조교수, yhhong@sogang.ac.kr 서 론 에너지 연구 분야에서 태양광 에너지를 지속 가능한 화학 연료로 전환하는 기술은 여전히 해결이 시급한 핵심 과제로,...

지수현, 한서정* | 서강대학교 화학과 조교수, sjhan@sogang.ac.kr 서 론 유기인(organophosphorus) 화합물은 의약품, 농약, 재료, 촉매 등 다양한 분야에서 핵심 구조로 활용되고 있다. 특 히,...

박지성, 오민석, 김태인, 임혁, 이승훈* | 서울대학교 화학부 조교수, seunghoonlee@snu.ac.kr 서 론 고체상 재료에 결함을 도입하여 새로운 화학적 특성을 유도하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 전이금속 점...

권혁준, 이예지, 윤기로* | 한국생산기술연구원 수석연구원, kryoon@kitech.re.kr 서 론 고분자 전해질막(Polymer Electrolyte Membrane, PEM)을 기반으로 한 연료전지(PEMFC)는 높은 에너지...

이강주, 왕희명, 임현석* | 포항공과대학교 화학과 교수, hslim@postech.ac.kr 서 론 본 연구실은 암호화 라이브러리 플랫폼 기술을 기반으로 난치성 질환 치료를 위한 신약 개발의 새로운 방향을 제시하고 있다(화학세계...

이동호 | 울산대학교 나노에너지화학과 조교수, dongholee@ulsan.ac.kr 서 론 프로필렌(propylene) 산화 반응은 화학 산업에서 산화 프로필렌(propylene oxide), 아크롤레인(acrolein), 아크...

김영석 | 부산대학교 화학과 조교수, youngsuk.kim@pusan.ac.kr 서 론 질소-헤테로고리 카벤(N-Heterocyclic Carbene; NHC) 은 질소 원자를 포함한 고리형 카벤을 지칭한다.[참고문헌 1] 옥텟 규...

김상훈, 강민재, 유윤재, 김민호* | 경희대학교 응용화학과 조교수, minho.kim@khu.ac.kr 서 론 TiO2(이산화타이타늄, titanium dioxide)는 광촉매로서 자외선(ultraviolet, UV)...

서 론 플라스틱은 인간이 의도적으로 만든 고분자 합성 재료로 1869년 처음 합성된 이후 높은 생산량, 저렴한 단가, 뛰어난 내구성, 화학적 저항성 덕분에 산업적으로 중요한 위치를 차지하고 있다. 2021년 전 세계적으로 3억 9천만...

서 론 천연물 및 그의 유도체는 신약 발굴 과정에 핵심적인 역 할을 한다.[참고문헌 1] 많은 경우 천연물 자체가 임상적으로 유용한 약물이 되어 충분한 효능, 선택성, 약동학적 특성을 모두...

서 론 본 연구실은 화학생물학(chemical biology)를 선도하 여 연구하는 그룹으로, 화학생물학이란 화학적 백그라운드를 기반으로하여 생물학적 시스템을 이해하는 학문이다.[참고문헌 1] ...