이화여자대학교 - 나노바이오· 에너지 소재 센터

서울특별시 서대문구 이화여대길 52 이화여자대학교 종합과학관 D동 나노바이오·에너지 소재 센터

02)3277-2333 namy@ewha.ac.kr

http://my.ewha.ac.kr/nanobio/ (홈페이지) https://www.zeus.go.kr/cloud/ewha- core (장비예약)

이화여자대학교 나노바이오·에너지 소재 센터(센터장: 화학나노과학과 김동하 교수)는 교육부 기초과학 연구역량 강화사업의 일환인 핵심연구지원센터 조성지원 과제를 기반으로, 나노바이오 및 에너지 신소재 를 창출할 수 있는 원천기술 확보를 위해 NT-BT-ET의 융합연구 전문가로 구성된 거점 센터를 구축하고 있다. 본 센터는 분자물성 분석팀, 소재분석 장비팀, 물성분석 장비팀의 세 개 연구 그룹을 기반으로 하여 나노바이오기술과 핵심 장비들을 공동 활용하여 긴밀한 공동연구를 통해 새로운 에너지소재 및 나노바이 오 관련 소재를 창출하기 위해 노력하고 있다. 또한, 핵심연구지원센터 사업의 지원으로 구축된 인프라를 공고히 유지하고 신규 장비 여입, 장비 전문 양성 및 사용자 교육을 통해 자생력을 갖춘 세계적인 융복합 소재 전문 분석/연구기관으로 발전시켜 나가고 있다. 이를 통해 나노바이오 및 에너지 분야 미래 핵심원 천 소재 확보를 위한 글로벌 연구거점-장비 센터 구축을 최종 목표로 하고 있다.

1. 센터 특성화 현황

본 센터는 교내의 연구지원 센터 및 연구기관, 나아가 교외 이공계 연구소와의 긴밀한 협력 체계를 구축하여 나노바이오·에너지 소재 센터를 통해 독자적인 연구 인프라 및 생태계를 조성하여 차별성 있는 발전 모델을 확립하고자 노력하고 있다. 교내 3개 핵심 연구 지원센터인 형광코어이미징분석센터, 신약개 발연구코어센터 및 본 센터는 효율 적이고 상보적인 장비 운영 체계를 구축하여 교내 장비 허브 센터로 자리 매김하고 있다. 또한, 교내 주 요 연구 기관인 기초과학연구소 자율운영 중점연구소, 혼성계면화학 구조연구센터, KBSI 서부센터, 신 재생 에너지 연구센터 및 스마트 나노융복합 소재 연구소 등과의 협 력을 통해 장비 운용률을 높이고 시너지 연구성과를 도출하며 국제 학술대회 등을 공동 주관함으로써 국제적 인지도도 높여가고 있다. 특히, 지리적 이점을 이용하여, 신촌 밸리 거점 연구 및 분석지원 네트워크를 확립하여 서강대학교, 연세대학교 및 홍익대학교의 소재 경쟁력 있는 이공계연구소와의 협력 체계 구축에도 힘쓰고 있다. 본 센터는 특성화 클러스터의 구축을 통하여 연구의 시너지 창출과 국가과학기술 의 질적 향상 및 차세대 여성 연구 인력의 육성을 이룩하고 세계적 수준의 나노바이오·에너지 소재 센 터로 위상을 정립할 것이다.

2. 센터 조직 구성 현황

나노바이오·에너지 소재 기술의 접목 및 이의 응용을 통한 NBET 융복합 소재 연구를 지향하는 새로운 패러다임의 기초 및 융합 연구를 지원할 수 있는 전문기관에 대한 교내의 요구가 높아지면서 2020 년 나노바이오·에너지 소재 센터를 유치하였다. 나노바이오 기술 분야 연구 인프라를 구축하여, 보다 체계적이고 다학제적인 신기술 창출과 이를 통한 최첨단 연구인력 양성을 목적으로 하고 있다. 본 센터는 참여교수진 12명[그림 1] 및 장비전담 운영인력 8명(박사급 4명, 석사급 4명)으로 구성되어 있으며, 총 32 점의 장비를 810 m2에 집적화하여 교내외의 기초과학 연구역량 강화에 힘쓰고 있다. 센터 소속 교수진은 나노바이오소재, 유기반도체, 광학소재, 고분자 재료, 무기소재 등과 같은 핵심 소재 전문가와 분광학 기반 소재 분석 전문가들로 구성되어 에너지환경 및 바이오 선도물질을 도출하고 있다. 장비 전담 운영인력 은 화학, 물리, 생물학 등을 전공한 석박사급 연구자로서 전문성을 기반으로 하여 높은 수준의 소재 분석 및 데이터 해석을 통해 장비 사용자들의 연구 활동에 적극 도움을 주고 있다.

3. 센터 연구 목표 및 내용

본 센터는 나노바이오 신소재 창출 연구기반을 구축하고 이 분야 국제경쟁력을 확보하기 위하여 새로운 기능성 나노물질의 설계 및 물성 특성에 대한 연구, 생기능성 나노분자의 합성 및 센서를 이용한 생기능 분자인식에 대한 연구, 그리고 나노기술을 이용하여 새로운 의약전달시스템 및 에너지 응용 연구를 수행하고 있다. 나노바이오 및 소재 분야에서 세계적인 경쟁력을 확보하기 위해 이 분야 국내 첨단 연구 인력을 효율적으로 양성하기 위하여 본교의 화학나노과학과 대학원을 통하여 나노바이오 기술 인력 교육 및 연구역량을 강화하고 과감한 산학연 협력 및 기관 간, 팀 간 밀접한 협력 연구를 수행하고 있다. 본 센터를 통하여 BT-NT-ET간의 융합분야를 집중적으로 육성함으로써 연구의 시너지 효과를 극대화시키고 있다.

4. 센터 구축 장비 및 이용자 교육 현황

본 센터는 총 33점의 장비를 이화여자대학교 종합과학관 내 집적화하여 분자물성 분석팀, 소재분석 장비팀, 광학분석 장비팀에서 효율적으로 관리하고 있다[표 1]. 2020년 12월 ZEUS 클라우드 예약시스템 을 구축(https://www.zeus.go.kr/cloud/ewha-core)하여 장비 예약의 효율성 및 투명성을 높이고, 정기적/비정기적 이용자 장비 활용 교육 시행을 통해 장비 활용도를 높임과 동시에 사용자의 장비 접근성 을 높여왔다. 이에 2024년 2월 현재 공동활용건수는 10,000여 건, 공동활용시간은 20,000여 시간에 이르는 활용 성과를 보이고 있다. 특히, 센터 개소 후 초기 3년간 총 111건, 416명, 397시간 교육을 진행하 였다. 참여 교수진의 지도하에 본 센터 장비 활용을 통해 67명의 전문 연구인력이 양성되었다.

5. 센터 기타 성과

본 센터는 연구거점 및 장비센터로서의 역할뿐만 아니라 다양한 성과 도출에도 힘쓰고 있다. 참여 교수진들은 본 센터 장비를 활용한 연구를 통해 Solvay, LG전자, ㈜메타바이어메드, ㈜진웅사업, ㈜에스 에프씨 등의 기업체와 산학 공동연구를 수행하여 첨단소재·재료, 제약·바이오·헬스, 에너지 관련 분야의 문제 해결을 위한 기술 개발을 하고 있다. 페로브스카이트 제작 공정 고도화, 전자소자용 소재 개발, 의료용 고분자 소재 개발 등이 대표적인 산학 연구성과이다. 또한 이화 사이언스 페스티벌을 비롯하여 과학 대중화를 위한 다양한 행사를 주관하여 중고등학생 및 일반인의 과학에 대한 이해와 관심을 높이는데 힘쓰고 있다. 특히, ‘연구장비 구축 지원 과제’ 수행을 통해 집적한 센터 장비인 초고속 순간흡수 분광기 시스템을 이용하여 “레이저 분광학을 이용한 태양전지 연구”를 주제로 중·고등학생들에게 실험 시연을 진행하여 유기소재 내에서의 빛 에너지의 전기에너지로의 전환과정을 분광학적으로 관찰할 수 있는 기회를 제공하여 큰 호응을 얻기도 하였다.

6. 센터의 발전 계획 및 전망

본 센터는 나노기술·바이오기술·에너지기술의 융합 연구가 이루어지는 첨단연구센터로의 도약을 목표로 연구 수행과 함께 수준 높은 분석 서비스를 제공할 계획이다. 센터의 재정적 자립을 통해 교내외 연구자들에게 안정적인 연구 환경을 조성하고 수익을 환원하는 선순환 구조 구축을 위해 노력할 예정이다. 또한, 지역 사회 및 대학의 교육과 연계하여 첨단장비 도입 및 개발 뿐만 아니라 운용 전문 인재를 배출하여 국가의 기초연구 역량 강화에 힘쓸 계획이다.

이화여자대학교 나노바이오·에너지 소재 센터 (핵심연구지원센터)

김동하 연구책임자 이화여자대학교 화학나노과학과 교수

이화여자대학교 “나노바이오·에너지 소재 센터”의 센터장인 화학나노과학과 김동하 교수는 서울대학교 섬유고분자공학과에서 고분자-금속 간 계면특성해석 연 구로 박사 학위를 취득하였다(2000). 이후 미국 매사츄세츠 주립대학교 고분자공학과(2000-2003) 및 독일 막스 플랑크 고분자연구소(2003-2005)에서 각각 박사 후 연구를 수행하였으며, 삼성전자 반도체총괄 메모리사업부에서 책임연구원으로 재직 하였다(2005-2006). 2006 이화여자대학교 나노과학부(현 화학나노과학과)로 부임 하여 융복합 나노소재 기반의 에너지 저장·전환, 디스플레이, 친환경 촉매, 메모리 및 생의학적 진단·치료 영역의 기초 및 응용 연구를 수행해오고 있다. 김교수는 SCI저널에 212건의 논문을 게재하였으며, 50건의 국내특허/2건의 국제특허를 등록하였고, 2019년 과학기술ㆍ정보방 송통신 정부포상 대통령 표창, 2017·2018년 2년 연속 국가연구개발 100대 연구성과 선정, 2017년 과학기술정 보통신부장관 표창 및 RSC Fellow 위촉 등의 성과를 거두었다. 본 센터는 나노바이오 및 에너지 소재를 포괄하 는 나노원천소재 확보를 지향하고 있으며 교내 타 핵심연구지원센터와 공조하여 신촌 지역 거점의 첨단 장비 구 축을 통한 산학연 공동연구 및 지역사회 기여 등의 가치를 추구하고 있다. 향후 보유 장비를 더욱 선진화하고 대 외 개방을 확대하여 외부 유저의 접근성과 편의성 향상을 모색할 계획이다.