[과기원NOW] 사람 노화 막듯 항산화제로 배터리 노화 막는다 外

문세영 기자 2023. 12. 5. 17:18
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(왼쪽부터) 이호식 UNIST 에너지화학공학과 연구교수, 김민호 연구원, 이정인 연구원, 송현곤 교수, 이현욱 교수. UNIST 제공.

■ 울산과학기술원(UNIST)은 송현곤, 이현욱 에너지화학공학과 교수팀이 배터리 양극에서 발생한 활성산소를 제거할 수 있는 생체반응 모방형 전해액 첨가제 ‘구아이아콜’을 개발했다고 5일 밝혔다. 인체 노화를 늦추는 항산화제처럼 배터리의 노화를 막는 역할을 한다. 연구팀이 기존에 발표했던 무기물 항산화 첨가제 대비 350분의1 가격으로 만들 수 있다. 고용량 양극 배터리는 용량이 높지만 충·방전 중 발생하는 활성산소로 수명이 짧다. 이로 인해 활성산소를 제거할 수 있는 페놀류 항산화제가 주목받고 있는데, 이는 양성자 이동을 하기 때문에 리튬 이온 배터리에는 적합하지 않다. 이에 연구팀은 인체의 활성산소 제거 원리를 차용해 페놀류 항산화제를 리튬 이온 배터리용 첨가제인 구아이아콜로 변모시켰다. 이는 소량 첨가로도 활성산소와 반응해 전해액 분해를 막는다. 이를 통해 기존 전해질 대비 배터리 사용 기간이 4배 정도 길어진다. 연구 결과는 ‘앙게반테 케미’에 11월 27일 공개됐다. 

■ UNIST는 전기전자공학과 연구 성과 3건이 반도체 설계 올림픽으로 불리는 ‘2024 국제고체회로학회(ISSCC)’에 채택됐다고 5일 밝혔다. 이미지·MEMS·메디컬·디스플레이 분야(IMMD)에서 2건, 디지털아키텍처 및 시스템 분야(DAS)에서 1건이 채택됐다. IMMD 분야 논문은 김성진, 김재준 교수 연구팀에서, DAS 분야는 이규호 교수 연구팀에서 나왔다. 김성진 교수팀은 저전력·초소형 CMSO 라이다 센서 기술, 김재준 교수팀은 패치형 융복합 센서 기술, 이규호 교수팀은 전력 소모를 2044배 줄인 초저전력 공간정보처리 인공지능 시스템-온-칩 반도체 기술을 내년 2월 열리는 ISSCC 정기학술대회에서 공개할 예정이다. 

■ 광주과학기술원(GIST)은 5일 오창명 의생명공학과 교수 연구팀이 국내외 연구팀과 함께 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 후유증으로 발생할 수 있는 폐섬유증을 유발하는 폐 대식세포를 분석해 기존 약물치료 방법이 유효하다는 점을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 중증 코로나19 환자와 특발성 폐섬유증 환자의 폐 단일세포 전사체 데이터 분석을 통해 이들의 폐 대식세포 개수가 감소하고 단핵구 유래 대식세포는 증가함을 확인했다. 폐 대식세포의 유전자 발현 분석을 통해 폐 대식세포의 대사시스템 변화, 면역반응 변화, 리소좀 관련 유전자 증가 등이 폐 섬유화증과 관련이 있다는 점도 발견했다. 동물실험을 통해 항섬유화 약물의 잠재적 반응성을 평가해 약물의 효과성도 규명했다. 연구팀은 단백질 간 상호작용 데이터베이스를 통해 GRN 유전자를 새로운 치료타깃으로 제시했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘JWV: 바이러스학 저널’에 11월 15일 온라인 게재됐다. 

■ 포스텍은 박성민 IT융합공학과·기계공학과·전자전기공학과·융합대학원 교수, 이지호 통합과정생, 김상우 연세대 신소재공학과 교수, 김영준 성균관대 박사, 황준하 통합과정생 공동 연구팀이 아주 약한 초음파로도 작동하는 정전기 소재를 개발해 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈‘에 발표했다고 5일 밝혔다. 연구팀은 약한 초음파에도 반응하는 정전기 소재를 개발했다. 고유전성 고분자와 고유전성 세라믹 소재인 티탄산칼슘구리 복합체를 이용해 이를 만들었다. 이 소재는 물질 층 간 마찰을 통해 정전기를 발생시켜 유효한 전기에너지를 생산한다. 출력 임피던스가 매우 낮아 전기를 효율적으로 전달할 수 있다. 배터리 없이 초음파 기반으로 에너지를 전송해 작동하는 체내 이식형 신경 자극 시스템을 제작해 동물모델에 적용한 결과, 과민성방광장애로 인한 배뇨 활동 이상 증상이 완화된다는 점도 확인했다. 장기 안정성이 확보된 비배터리형 초소형 소자는 인체 삽입형 의료기기 시장에 유용하게 활용될 것으로 기대된다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]

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