우리 연구실 소개
우리 실험실은요? 친환경 나노화학 연구실(Sustainable Nanochemistry Laboratory, SNL)은 2019년 9월에 동국대 학교 화학과 소속으로 시작하여 현재 박사 후 연구원 1명, 석사 연구원 1명, 석사 과정생 4명, 그리고 학부 연구생 4명으로 구성되어 있습니다. 김영관 교수님 지도하에, SNL에서는 다양한 고분자, 금속, 탄소 재료를 이용해 나노신소재를 설계하고, 합성하여 나노복합재료들의 계면에서 일어나는 상호작용과 그에 따른 여러 현상들을 깊이 이해하여 지속가능한 환경을 위 한 새로운 나노기술을 개발하려는 연구를 하고 있습니다. 우리연구실의 주요한 연구분야는 다음과 같습니다. 1) 바이오/환경 분석을 위한 레이저 기반의 질량/분광분석법 연구, 2) 지속가 능한 기능성 나노신소재의 설계, 합성 및 표면 기능화 연구, 3) 나노신소재를 이용한 환경정화 연구 등 나노신소재들을 활용해 다방면에서 새로운 기술을 개발하는 데 중점을 두고 연구를 진행하고 있습니다.
우리 연구실에서는 탄소 나노섬유(Carbon nanofiber)를 다 양한 분석물질의 레이저 탈착 이온화-비행 시간 질량 분석 (Laser desorption/ionization - time of flight - mass spec- trometry, LDI-TOF-MS)의 매개체로 사용하여 높은 염 내성, 해상도, 감도를 확인했습니다. 탄소 나노섬유 외에도 다양한 2D 나노 물질을 LDI-TOF-MS 매트릭스로 사용하여 효율적 인 LDI-TOF-MS 분석 플랫폼 개발하고 있습니다.
또한, 탄소 나노튜브 섬유(Carbon nanotube fiber)를 광촉매와 전기화학 촉매로 활용하여 재활용성, 직조 가능성, 뛰어난 기계적 및 전기적 특성을 갖춘 고성능 섬유형 나노복합재 를 개발했습니다.
이 외에도 자연에서 추출 가능한 리그닌과 셀룰로오스 (Lignin, Celloulose)를 활용해 높은 물 흡수력, 광열 변환 능력을 가지며, 오염으로부터 보호 가능한 태양열 증발 소재를 개발했습니다. 이 소재는 해수에서도 오랫동안 성능을 유지하 며 지속 가능한 방식으로 깨끗한 물을 얻기 위한 효율적인 해결책이 될 수 있습니다. 마지막으로, 내구성이 뛰어난 은 나노 와이어 (Silver nanowire) 투명 전극을 재생 가능한 바이오 소재인 키틴, 셀룰로오스 (Chitin, Cellulose)로 코팅하여 유연한 전자기기로 개발하였습니다.
함께 성장하는 연구실
저희 연구실 SNL은 유쾌하시고 따뜻한 김영관 교수님의 지도 아래 연구 활동을 진행하고 있습니다. 교수님께서는 학과 내의 행사에 항상 참여도가 높으시며 화학과 학생들과 지속적 인 교류를 통해 교육자로서의 역할뿐만 아니라 인생 선배 로 서의 조언도 아끼지 않으시는 편입니다. 저희 연구실 내부에서도 일대일 개인지도 및 상담 시간을 자주 가지며 해결하지 못하는 문제나, 말하지 못했던 고민들을 교수님과 함께 해결하고 있습니다. 또한, 기념일이나 중요한 날에는 단체 저녁식사를 통하여 팀원끼리의 친목을 다지며 유대감을 형성하고 있습니다. 이와 같은 시간을 통하여 잠시 연구에서 벗어나 서로 대화 하면서 성향을 파악할 수 있었고, 서로 존중하는 분위기가 형성되고 있습니다.
저희 연구실의 장점은 매주 열리는 랩미팅을 통하여 각자 진행하고 있는 서로 다른 연구 주제들을 팀원들 앞에서 발표 하는 것입니다. 이 시간을 통하여 단순히 실험 결과만 공유하는 것이 아닌 데이터를 보고 직접 스스로 해석하고, 피드백이 나 다른 팀원과의 생각 공유를 통하여 새로운 방향으로 한걸음 더 나아갈 수 있도록 도와줍니다. 또한, 논문에서 접했던 전 문가들을 초청해 세미나를 개최해 공부, 연구 중 어려웠던 부분에서의 조언과 다양한 시각을 가질 수 있는 유익한 기회를 목표로 향해 발돋움할 수 있었습니다. 이러한 교수님의 노력이 저희를 성장하게 했고, 각 학회에서 우수 포스터 상을 수상하는 등의 업적을 만들 수 있었습니다.
마치며
앞선 연구성과들을 바탕으로 현재 연구원들이 다양한 협력 기관과 함께 e-모빌리티용 고전도성 경량복합 배선소재 개발, 2차원 나노하이브리드 구조를 이용한 고성능 신규 질량분석 플랫폼 개발, 질량분석법 기반 양자점 표면분석 기술 개발 및 천연바이오소재를 이용한 식품 보존 기간 증대 나노코팅제 현장 실증과제를 수행하고 있습니다. 또한, 후배들과 함께 긍정적이고 협력적인 분위기를 이어가면서 연구에 대한 열정을 불태우고 있습니다. 개인적으로도 연구에 대하여 새로운 방식들을 탐구하고, 끊임없는 노력과 도전을 통하여 우리 연구실의 도약과 지속가능한 과학 산업에 이바지하는 것이 저희의 목표입니다. 항상 저희를 응원해주시고 지지해주시는 김영관 교수님께 감사의 마음을 전하며 이 글을 마치고, 저희 연구실에 관심 가져주셔서 감사드리며 많은 응원 부탁드립니다.
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