[과기원은 지금] KAIST, 전자구조 제어 기술을 통한 고성능 리튬-황 전지 개발 外

이진우 KAIST 생명화학공학과 교수. KAIST 제공

■ KAIST는 이진우 생명화학공학과 교수, 한정우 포스텍 교수, LG에너지솔루션 차세대전지연구센터 공동 연구팀이 통해 기존 대비 에너지 밀도와 수명 안정성을 대폭 늘린 리튬-황 전지를 개발하는 데 성공했다고 19일 밝혔다. 연구팀은 리튬 폴리 설파이드의 용해 현상과 전기화학 전환 반응성을 대폭 향상할 수 있는 철(Fe) 원자 기반의 기능성 양극 소재를 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 최적화된 전자구조를 지닌 철 원자 기반 기능성 소재를 양극에 도입해 리튬 폴리 설파이드의 용해 현상을 효율적으로 억제하고 리튬 폴리 설파이드가 불용성의 리튬 설파이드로 전환될 수 있는 반응성을 개선했다. 전지 내부에 소량의 전해액 양을 사용하더라도 높은 가역 용량, 구동 전압, 그리고 수명 안정성이 나타났다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 지난달 17일 게재됐다.

■ 울산과학기술원(UNIST)은 조재흥 화학과 교수 연구팀이 금속-활성산소 종의 하나인 ‘망간-요오드실벤젠 종’이 유독성의 알데히드 화합물을 카복실산으로 산화시키는 것과 이 반응이 새로운 친전자성 메커니즘에 따른 것이라는 사실을 규명했다고 19일 밝혔다. 연구팀은 요오도소 벤젠을 통해 ‘망간-요오도실벤젠 종’을 합성하고 이 물질이 알데히드의 산화 반응에 관여하는 과정을 규명했다. 또 반응속도론 연구를 통해 새로운 알데히드 산화 반응 기작을 제시했다. 이번 연구는 인체나 환경에 해로운 유기 물질을 분해하는 금속 촉매 개발에 도움을 줄 전망이다. 연구 결과는 국제학술지 ‘미국화학회지’에 4일 게재됐다.

■ 광주과학기술원(GIST)은 이수정 기초교육학부 교수와 오상현 미국 캘리포니아대 머세드 물리학 박사과정생 오상현씨가 시인 이상의 시 '진단 0 : 1'이 주기적으로 반복되는 시공간에 관한 시임을 규명하고 이를 해설했다고 19일 밝혔다. '진단 0 : 1'은 가운뎃점(·)이 대각선을 가로지르는 11행 11열의 숫자 표와 '진단 0 : 1'이라는 표현 등이 등장하는 짧은 시이다. 기존 해석으로는 행이 바뀔 때마다 10분의1씩 곱해지는 등비수열이라거나, 대각선을 사이에 둔 대립에 관한 묘사라는 관점 등이 있었다. 연구팀은 물리학적 관점에서 새로운 시각을 제시했다. 숫자 표의 숫자를 시공간 좌표로 보고, 마치 종이를 말아서 양 끝이 이어진 원통형으로 만들듯 시공간의 경계를 연결하고 반복시키는 진술이라고 해석했다. 또 '건축무한육면각체'의 시공간적 배경을 설정하는 시라고 봤다. 이번 연구를 담은 논문은 이상문학회가 발행하는 '이상리뷰' 18호에 지난달 30일 게재됐다.

■ 포스텍은 조동우 기계공학과 교수와 김준영 건국대 수의과대 교수 공동 연구팀이 각막 재건을 위한 ‘세포외기질 기반의 점착성 실란트’를 개발했다고 19일 밝혔다. 이 기술은 점착성 실란트 적용 후 가시광을 3분 쬐는 것만으로도 잃어버린 조직을 재건할 수 있다. 기존 개발된 접착제와 달리 흉터없이 주변 조직과 잘 융화된다는 장점을 갖고 있다. 연구팀은 세포와 조직 사이 공간을 채움으로써 세포를 보호하고 지지해주는 역할을 하는 세포외기질을 실란트에 응용했다. 각막에서 유래한 세포외기질을 이용해 각막 재건에 활용할 수 있는 새로운 조직 실란트 ‘젤코드(GelCodE)’를 개발했다. 동물실험 결과 이 젤코드를 패인 환부에 채워넣고 빛을 3분간 쬐면, 패인 환부가 돌아오는 것은 물론 투명한 각막 조직도 원래대로 재건되는 것이 확인됐다. 연구 결과는 국제학술지 ‘바이오머터리얼스’ 최신호에 게재됐다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]