중앙대학교 대학원신문
인터뷰, 임근준
최종편집 : 2019.5.3 금 19:51
학내
[연구실 모니터] 계면과 표면은 어느 곳에나 있다화학신소재공학부 우상혁 교수 계면/표면공학연구실
정보람 편집위원  |  boram2009@cau.ac.kr
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[349호]
승인 2019.03.05  14:42:43
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[연구실 모니터] 화학신소재공학부 우상혁 교수 계면/표면공학연구실

   
 

계면과 표면은 어느 곳에나 있다

■ 연구실을 소개한다면

  계면과 표면에서의 물성을 분석하고, 이를 바탕으로 새로운 물질을 만드는 연구를 한다. 계·표면은 어느 곳에나 있고, 계·표면의 특성은 벌크(Bulk)에서의 특성과 완전히 다르다. 마이크로 시대로 돌입할수록 계·표면은 더 많아진다. 특히 생체재료(Biomaterial)는 마이크로 나노 단위로, 사실상 물질 자체의 벌크적 특성보다 표면에서의 특성을 분석하고 제어하는 것이 점점 더 중요시되고 있다.

■ 독일 막스플랑크 연구소(Max Planck Institute)와 파트너 그룹을 출범했다

  막스플랑크 재단에서 해외 연구자 10인 정도를 선정해 연구비를 지원하는데 우리 연구실이 선정됐다. 막스플랑크 연구소는 독일 내외 80여 곳에 위치하며 우리 연구실과 파트너 그룹으로 함께 하는 곳은 그 중 고분자 연구소다. 우리 연구실에서 콜로이드(Colloid)를 이용한 분산용액이나 특수한 표면을 만들어 보내면 파트너 측에서 물리·화학적 특성 및 표면에서의 특성, 표면과 용액 사이의 흡착력, 구조 분석 등을 진행한다.
장기적으로는 새로운 표면과 콜로이드의 개발이 목적이지만, 파트너 연구소는 자연과학을 기반으로 하는 기초과학 분야에 속하기에 가시적인 목적보다 일반적인 논제를 바탕으로 나아가는 편이다.

■ 그리스 전통주 우조(Ouzo)의 비습윤성 특성을 이용한 차세대 수프라입자 합성법을 개발했다

  수프라입자(Supraparticle)는 작은 입자들이 모여 형태를 만드는 구조다. 각 입자의 특성과 기능성 조합이 가능하고, 안쪽에 기공이 많아 응용 분야가 다양하다. 이전 연구는 특수한 표면에서 물을 사용해 수분이 건조되는 방식으로 보다 간편히 수프라입자를 합성했고, 후속연구로 우조 솔루션을 도입했다. 우조는 소량의 기름이 포함된 술이다. 얼음을 넣으면 용해도가 떨어져 에탄올이 석출되고 기름이 응집되며 술이 뿌옇게 된다. 이러한 성질을 입자합성에 적용해 특수한 표면이 아닌 일반적인 표면에서도 간편하게 수프라입자를 합성할 수 있게 됐다. 수프라입자는 장기 프로젝트로 원천기술을 쌓아가는 초창기 단계다. 지금까지 수프라입자의 제작, 기공의 컨트롤, 형태, 만드는 방식 등 공정의 부분에 집중했다면 이제는 다양한 분야에 활용할 수 있도록 시도하고 있다.

■ 연구실의 다음 연구 계획은

  미세먼지 흡착필터 연구를 지속해왔고, 인공관절이나 혈관 내 스텐트(Stents)에 미생물 또는 단백질이 달라붙지 않게 하는 안티바이오파울링(Anti-Biofouling) 연구를 하고 있다. 항공분야의 안티아이싱(Anti-Icing) 연구도 진행 중이다. 그 외 태양전지 등 각종 배터리도 관심분야다. 배터리 내부 전극과 전해질, 멤브레인 사이 등 수많은 계면이 존재하는데 여기서 발생하는 저항을 어떻게 줄이는지가 소자 효율에 큰 영향을 미친다. 특수한 표면을 만드는 것 뿐만 아니라 다양한 분야에서의 계·표면 컨트롤을 타깃으로 연구를 지속하고자 한다. 학생들에게 계면에 관한 기초지식이 있다면 다양한 분야에 진출할 수 있다는 말을 해주고 싶다. 앞서 언급했듯 계면은 어느 곳에나 있다. 예를 들면 기능성 화장품, 반도체 공정 등 각종 분야가 계면 컨트롤과 관련된다. 시야를 넓게 가지고 연구하길 바란다.

정리 정보람 편집위원 | boram2009@cau.ac.kr

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