기술동향
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저장대학, 항암약물을 위해 신형 “위장” 설계

최근 저장대학 황페이허(黃飛鶴)/마오정웨이(毛崢偉) 연구팀과 미국국립보건연구원 위궈찬(喻國燦) 연구팀은 초분자 폴리펩티드 구축 새 기법을 개발했다. 해당 제어 가능한 폴리펩티드 자기조립 방법으로 구축한 초분자 폴리펩티드는 다양한 형태를 보유하며 또한 암증 광역학치료(Photodynamic Therapy)에 사용할 수 있다. 아울러 이러한 신형 약물전달시스템은 광역학치료의 광민감제-포르피린(porphyrin)을 신형 구조의 "잠수함"에 봉입함으로써 투여약물을 종양세포로 직접 전달할 수 있다. 항암약물이 종양 내부에 전달돼 방출되려면 혈액순환, 종양조직 내로의 축적·확산, 종양세포로의 이입 등 과정을 거쳐야 한다. 첩첩산중의 해당 과정은 위험으로 충만한데 어떤 약물은 수용성이 나빠 약효를 내지 못하는가 하면 어떤 약물은 종양 위치 추적 오류로 정밀방출을 달성하지 못하고 또 어떤 약물은 체내 면역계에 발각되어 임무 수행 전에 괴멸된다. 체내에서 항암약물의 보다 순조로운 순환, 보다 나은 치료효과 달성 또는 정상 조직에 대한 항암약물의 사멸효과를 감소시키기 위해 나노재료를 사용해 항암약물을 담지시키는 나노약물 연구가 현재의 이슈이다. 체내외 연구 결과, 초분자 수식 전략 및 폴리펩티드 표적화는 광역학치료 효율을 대폭 향상시켰다. 이러한 초분자 폴리펩티드는 폴리펩티드 수식 및 종양 정밀치료 등 면에 광범위한 응용전망이 있다.

우주인 2025년 달 상륙, 일반인도 우주관광 계획

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2013년 3월 28일 국제우주공간연구위원회 중국위원회 부주석 치파런(戚发轫) 중국공정원 원사는 중국에서 2025년 우주인의 달 상륙을 실현할 계획 이라고 소개했다. 또한 일반인도 앞으로 우주를 관광할 기회가 있을 수 있다고 언급하였다. 중국의 계획은 2014년 심우주 탐사분야에서 십수톤의 우주선을 지구궤도로 발사하고, 2020년 전에는 자체 우주정거장을 구축한다. 2020년까지 중국의 우주선은 달에 상륙할 뿐만 아니라 일부 달 샘플을 수집해 귀환한다. 이 밖에 자체 글로벌위성항법시스템인 북두2호를 구축하여 중국의 사람, 자동차, 배, 항공기가 세계 어디에서나 자국의 위성으로 내비게이션 위치추적이 가능해 질 것이다.

원격탐지위성의 첫 궤도 전달 수행

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최근 중국항천과기집단공사 제5연구원에서 전한 소식에 의하면, 중국에서 처음으로 계약에 의하여 수출한 베네수엘라 원격탐지위성1호가 정식 궤도 내 전달임무를 수행했다. 이 위성은 중국이 최초로 궤도에서 전달한 원격탐지위성으로서 중국에 원격탐지위성 수출사례를 보여주었다. 2012년 9월 29일 12시 12분, 중국은 주취안(酒泉)위성발사센터에서 창정2D로켓으로 베네수엘라 원격탐지위성1호를 발사하고, 정상 궤도에 진입시켰다. 2013년 3월 중국과 베네수엘라는 위성의 궤도 내 검수심사회 회의록을 체결했다. 이는 베네수엘라 원격탐지위성이 궤도 내 전달을 수행했음을 의미한다. 양측은 베네수엘라 원격탐지위성1호 수명이 첫 사진을 획득한 2012년 10월 1일부터 계산한다고 인정했다. 후속으로 제5연구원은 베네수엘라 지상국의 토목건축사업 진전에 따라 지상응용시스템의 정식 전달임무를 수행한다. 이어 중국은 베네수엘라가 위성 운영과 데이터 응용 관련 사업을 활성화하도록 지원할 예정이다. 베네수엘라 원격탐지위성1호 프로젝트는 제5연구원의 ‘우주와 지구 일체화’ 수출의 주요프로젝트 중 하나로서 연구원의 미래 원격탐지위성의 국제시장 개척에 대해 중요한 의미를 지닌다. 베네수엘라 원격탐지위성1호의 궤도 전달은 중국의 베네수엘라 사용자와의 약속 이행이며, 중국의 우주대국 지위를 굳건히 하고 중국의 국제우주시장에서의 원격탐지위성, 로켓, 지상응용, 데이터와 그래픽 처리 등 관계 산업의 연동 발전을 촉진하였으며, 특히 베네수엘라의 국민경제 발전과 국민생활 개선에 기여했다. 베네수엘라 원격탐지위성1호는 베네수엘라의 국토자원 조사, 평가, 동적 모니터링 및 관리, 자원이용, 환경과 재해 모니터링, 도시건설 등에 주로 응용된다. 베네수엘라 홍수범람기간 위성이 발렌시아호지역을 지속적으로 관측하고 획득한 원격탐사 영상은 정부 관계 부서의 피해상황 적시 파악, 재해 방지 및 구호 방안 제정에 도움을 주고 있다.

쟝수성 쉬이현 민영기업, 경량형 헬기 시험비행 성공

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2013년 3월 20일 쟝수성 쉬이(盱眙)현의 민영기업인 쟝수윈허(云河)비행기유한공사가 연구개발한 경량형 헬기 윈허호가 시험비행에 성공했다. 헬기는 최고 비행고도는 3,300m, 최고 시속은 180km, 페이로드는 240kg으로서 재해구호, 농작물 분무 시비, 항공촬영 등에 사용될 수 있다.

LAMOST망원경, 우주에서 광스펙트럼 150만개 획득

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대면적 다목표 광섬 광 스펙트럼 천문 망원경(LAMOST)은 2012년 9월부터 현재까지 우주를 비행하면서 광스펙트럼 150만개를 획득했다고 양회기간 중국과학원 원사 추이샹췬(崔向群) 중국천문학회 이사장이 국가거대과학장치인 LAMOST의 최신 진전을 밝혔다. 중국이 3억 위안(한화로 약 540억 원)을 투입해 제작한 LAMOST망원경은 세계에서 가장 크고 광스펙트럼 획득률이 최고인 광각망원경이다. 2008년 준공되어 국가천문대 싱룽(兴隆)관측소에 설치하였다. 이로써 중국의 천문학은 대규모 광학 스펙트럼 관측과 광시야 천문학 연구에서 세계 선두지위로 매진하였다. 추이샹췬 이사장은 LAMOST망원경 운영발전센터의 책임 엔지니어이다. 그의 소개에 의하면, LAMOST망원경은 2009년 국가 검수에 통과되어 다양한 오류수정을 개시하고, 2011년 시험목적으로 우주를 비행했다. 이는 마치 망원경으로 천체 조사를 하는 것과 같다. LAMOST 망원경은 100만 자리수의 천체 광스펙트럼을 획득하고, 2012년에 천체 광스펙트럼 48만개를 획득했다. 2012년 9월부터 우주를 비행하면서 현재까지 150만개의 광스펙트럼을 획득했다. 광스펙트럼은 많은 연구에 이용된다. 은하계, 은하계 구조의 기원, 암흑물질, 태양계외 행성의 화학적 구성 등은 모두 광스펙트럼을 필요로 한다. 수준 높은 망원경은 이들 연구에 효과적인 기반을 마련한다. 현재의 날씨는 LAMOST망원경 관측에 어느 정도 영향을 미친다. 지구 기후 온난화로 강우량이 많아지고 온도 변화가 커서 기류에 영향을 주어 영상형성에 방해가 된다. 특히 3, 4, 5월은 황사로 인해 관측이 불가능하다. 날씨 때문에 1년 중 반년은 관측할 수 없다. 이밖에 도시의 빛 오염 역시 관측에 영향을 끼친다. 많은 구미 국가들은 남미주에 대형망원경을 구축하고 있어서 중국도 관측여건이 좋은 곳에 천체망원경을 구축할 것을 건의하고 있다.

중국과학자, 케모카인(chemokine)의 유선암 전이 촉진기능 입증

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숭얼웨이(宋爾衛) 중산대학교수 연구팀이 종양관련대식세포(TAMs)가 분비하는 케모카인(chemokine) CCL18이 유선암 세포의 침윤과 전이 과정에 중요한 촉진역할을 함을 입증하였다. 이 연구성과는 최근 세계적인 학술지《Cancer Cell》에 등재되었다. 현대여성 가운데 유선암의 발병율은 매우 높은데, 암세포의 전이가 사망을 초래하는 주요요인으로 지목되고 있다. 유선암세포의 전이가 발생하는 원인은 암세포 자체요소 외에도 암세포 주변의 비제어성 염증반응과 관계된다. 따라서 비제어성 염증과 악성 종양 간의 상호작용이 악성 종양의 발생·진행 에 미치는 역할을 연구하는 것은 매우 중요한 과학문제가 된다. 최근 들어 숭교수 연구팀은 국가자연과학기금위원회의 중점프로젝트와 걸출청년기금프로젝트, 그리고 과기부의 973프로젝트의 지원하에 비제어성 염증의 유선암 중 역할을 심층적으로 연구하였다. 그들은 유선암조직 가운데 중요한 비제어성 염증요소인 TAMs이 염증인자 CCL18을 분비하는 방법으로 유선암세포의 침윤과 전이를 촉진시키는데, 유선암조직 가운데 TAMs이 많을수록 림프절과 기관으로의 전이가 발생할 확률이 더욱 높다는 것을 발견하였다. 뿐만 아니라 CC18은 현재까지 대응하는 리셉터가 발견되지 않은 소수의 염증인자 가운데 하나로서, 치료대책을 만들지 못하고 있다. 숭교수 연구팀은 중국과학기술대학의 요우쉐뵤(姚雪彪) 교수 연구팀과 공동연구를 통해 CCL18의 리셉터는 신형의 6회막관통단백질 PITPNM3이라는 것을 입증하였다(전통적인 리셉터는 7회막관통단백질임). 이 리셉터를 차단하거나 불활성화시키는 방법으로 CCL18이 유선암 전이에 대한 촉진역할을 제어할 수 있다. 이 연구는 CCL18과 유선암의 상호작용 포인트가 리셉터 PITPNM3임을 입증함으로써 종양 치료성 항체와 소분자 화합물의 개발기반을 마련하였다.

중국과학자 복제동물의 출생율이 낮은 핵심요인 규명

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중국과학원 상하이생명과학연구원 생화세포연구소의 리진숭(李勁松) 박사가 이끄는 연구팀이 복제배반포의 영양외배엽(trophectoderm)에 존재하는 리프로그래밍 이상세포가 복제배아 발육의 실패를 초래하는 핵심요인임을 규명하고, 이들 결함을 복구하는 방법으로 복제동물의 출생율을 6배 향상시켰다. 관련된 연구성과는 4월 8일자《Cell Stem Cell》지에 등재되었다. 체세포복제기술이 탄생한 이래 복제배아가 개체로 발육되는 효율은 낮았다. 일례로 실험용 쥐의 경우, 50~70%의 핵이식배아가 체외에서 배반포로 발육할 수 있지만, 이들 배반포를 쥐의 자궁 속에 넣으면 단 3% 정도만 복제동물로 발육 가능하다. 왜 대부분의 복제배반포는 개체로 발육할 수 없을까? 복제배반포의 영양외배엽에 존재하는 리프로그래밍 이상세포가 복제배아발육의 실패를 초래하는 핵심요인이라는 가설이 제기되었지만, 이 가설이 직접적으로 입증된 바는 없었다. 최근 들어서는 오히려 가설을 부인하는 일부 간접 증거들이 나타나기도 하였다. 연구팀 내 린쟝워이(林江維) 등은 위 가설을 입증하기 위해 4배체배아 보상기술을 사용하였다. 4배체배아 보상기술이란 4배체배아와 2배체배아를 융합해서 하나의 배아로 만든 다음, 융합배아의 발육과정에 4배체의 세포는 대부분 배아외부조직으로, 2배체의 세포는 배아로 발육하게 하는 기술이다. 이 기술은 일반적으로 태반 발육의 결함으로 유발되는 2배체 배아의 발육 실패를 만회하는데 사용된다. 연구자들은 만약 복제배반포 영양외배엽에 리프로그래밍 이상세포가 확실하게 존재한다면, 4배체배아 보상기술을 이용해서 출생율을 향상시킬 수 있을 것으로 내다보았다. 연구자들이 한 복제배아와 두개의 4배체배아로 융합배아를 만들었더니 복제동물의 출생율이 2.6배 향상되었다. 이는 복제 영양외배엽에 정상기능을 보유한 4배체 세포를 주입하면 복제배아의 발육율이 크게 향상된다는 것을 뜻한다. 연구자들은 또 실험과정에 비정상적인 영양외배엽이 배아외부조직에 계속적으로 존재할 경우 배아의 발육에 불리한 영향을 미친다는 것을 발견하고, 복제배반포의 영양외배엽 세포를 전부 4배체 세포로 대체하면 복제동물의 출생율이 대폭 향상될 수 있을 것으로 예측하였다. 따라서 그들은 면역수술법을 이용해 복제배반포의 영양외배엽 세포를 제거한 후, 분리해낸 내세포괴(inner cell mass) 세포와 두개의 4배체 세포를 융합시켰는데, 그 결과 복제동물의 출생율이 6배 향상되었다. 마지막으로 연구팀은 상반된 실험을 해보았다. 정상적인 배반포의 내세포괴 세포와 두개의 복제원 4배체 세포를 융합시켰는데, 그 결과 출생율이 직접적인 핵이식 복제쥐와 유사하였다. 이는 복제배반포의 영양외배엽에 리프로그래밍 이상세포가 확실하게 존재하며, 배아의 발육에 영향을 준다는 것을 입증한다.

중국과학자, 글로벌 최대의 미생물게놈프로젝트 참여

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중국과학자가 글로벌 최대의 미생물게놈 연구프로젝트(Earth Microbiome Project,EMP)에 참여할 예정이라고 선저언화다(深圳華大)유전자연구원(BGI)이 최근 공포하였다. 중국과학자들은 전 세계에서 온 20만개의 미생물샘플에 대한 환경성 DNA(Environmental DNA)와 메타게놈(metagenome)의 서열을 분석한 토대위에 글로벌 유전자 맵을 구축하는 EMP 프로젝트에서 핵심사업을 담당할 예정이다. 이 프로젝트는 글로벌 범위 내 미생물군락의 기능과 진화 다양성을 전 방위적이고 시스템적으로 연구하는데 목적을 두고 있다. 기존의 미생물연구와 달리 EMP 프로젝트의 연구대상은 해양과 인체 환경속의 미생물군락에 집중되었을 뿐만 아니라, 토양, 공기, 담수 생태시스템 등 지구표면의 대부분 미생물군락을 포함하였다. BGI 연구원은 아시아지역의 모든 샘플의 수집과 감정을 담당하는 동시에 전체 프로젝트의 실시를 위한 DNA 추출과 뱅크 구축, 메타게놈 서열분석 등의 사업, 그리고 생물정보학 분석프로세스에 필요한 전산자원의 개발을 담당할 예정이다. EMP 프로젝트의 책임자인 Jack Gilbert 박사(Chicago 대학 및 Argonne 국립실험실 교수)는 BGI 연구원이 서열분석능력, 분석기술, 정보분석 등의 분야에서 실력이 특출하기 때문에, 전례가 없는 대규모의 게놈서열 분석사업에 세계 최대의 유전체학연구센터인 동 연구원의 참여가 매우 중요하다고 언급하였다. 미생물이 지구상의 모든 생명체에 중요한 영향을 미치지만, 미생물의 복잡성과 다양성에 대한 인류의 인식은 매우 부족하다. 이런 미지의 분야를 탐색하는데 앞으로 중국과학자들의 기여가 기대된다. * EMP 프로젝트의 주요 참여기관: BGI 연구원 외 Argonne 국립실험실, Chicago 대학, Colorado 대학, LBNL 국립실험실, JGI 연구소 등

바이오매스 12시간만에 옷감으로 변신

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우한(武漢)대학의 장리나(張俐娜) 교수팀이 가장 보편적이고 경제적인 수산화나트륨과 요소의 수용액을 섬유소용제로 사용, -12℃의 온도조건에서 25분 내에 섬유소를 신속하게 용해시켜 투명한 용액을 만든 후, 이로부터 신형의 재생가능섬유소 실을 생산하였는데, 전체의 생산주기는 12시간 밖에 안되었다. 이런 신형의 저온용해기술은 전통적인 가열방법을 대체하였을 뿐만 아니라, 휘발물질이 생성되지 않고, 폐액의 회수가 용이하며, 요소의 순환사용도 가능하다. 3월 29일 장교수는 상기 성과로 211년도「Anselme Payen Award」상을 수상하였다. 중국인 최초로 받은 이 상은 섬유소 및 재생가능자원 소재 분야의 국제 최고상으로 알려지고 있다. 인공섬유는 방직업의 중요한 원자재이다. 바이오매스를 이용해 섬유를 생산하려면 먼저 섬유소를 용해시켜야 한다. 전통적인 고온용해법의 경우, 섬유소를 수산화나트륨과 이황화탄소 용액에 넣고 가열처리 해야 하는데, 수십 시간이 지나야만 용해가 가능하고, 전체 섬유생산 주기는 1주일 정도 소요된다. 게다가 이황화유황은 오염이 높은 원료로서 회수도 어렵다. 장교수팀은 저온 조건에서 대분자와 용제가 자체조립을 통해 새로운 수소결합유도체를 형성함으로써 용해과정을 촉진시킨다는 것을 발견한 후, 바이오매스를 토대로 하는 새로운 기능의 소재와 생물분해가능소재를 개발하고, 미세구조가 소재의 거시성능과 기능에 미치는 영향까지 파악하였다. 연구팀은 현재 저온용해 섬유소의 방사를 위한 그린 공업화 실험을 기본적으로 완성하였다.   「Anselme Payen Award」심사위원회는 장교수가 개발한 그린용제 저온용해의 이론과 기술은 재생가능자원 소재 분야의 획기적인 성과라고 높게 평가하였다.

난저우 화학물리연구소 파이프내벽 두꺼운 다이아몬드 박막제조기술

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중국과학원 난저우화학물리연구소 고체윤할 국가중점실험실의 왕리핑(王立平)연구원과 쉐췬지(薛群基)원사가 이끄는 연구팀은 파이프 내벽의 두꺼운 다이아몬드 박막제조기술을 개발하였다고 밝혔다. 뛰어난 윤활성능과 방호성능을 지닌 다이아몬드 박막(DLC)은 공정부품에 널리 응용되고 있으나 물리적 기상증착, 화학적 기상증착, 플라즈마 증강형 화학적 기상증착과 같은 기존의 전통 기상증착기술은 부품의 외부표면이나 길이 대 직경비가 작은 부품의 내부표면에 코팅이 가능하다. 난저우화학물리화학연구소가 개발한 공심 음극 강화형 화학적 기상증착기술은 관도내벽의 고속 증착에 의한 두꺼운 DLC 박막 제조기술의 한계를 극복한 것으로 박막의 증착속도가 100nm~500nm/min에 달하였고, 길이 대 직경비가 20에 달하는 파이프내부 표면에 균일하게 증착시킬 수 있으며, 직경이 10mm~300mm되는 파이프 내벽 처리도 가능하다. 또한 다차원 / 다계면과 경사 다층 등 다척도 결합구조를 디자인하여 51μm 두께의 DLC 박막을 제작하였다. 이러한 두꺼운 탄소기반 박막은 뛰어난 내마모 성능과 각종 유체 매질에서 양호한 내부식성과 방호성능을 나타내었다. 연구팀은 정적/동적 유한요소 분석법을 이용해 내부응력분포 및 균열과 변형 등 행위 시뮬레이션을 거쳐 박막 커플링 손상과정의 계산 시뮬레이션과 실험결과와의 연관성 연구를 추진하였다. 연구 결과, 내부요소(재료 미세구조)와 외부요소(환경요소, 마찰상태)에서 박막 수명연장메커니즘을 도출하였고, 최근 출판된 ACS Applied Materials & Interfaces(2013,5,5015-5024)에 발표되었다. 이 기술은 석유화학공업 분야와 같은 산업용 파이프, 밸브, 펌프 등을 이용한 부식성물질의 수송 분야에 응용될 전망이며, 특허출원번호는 ZL201110012884.9이다.

선양자동화연구소, 나노로봇 조종성 향상

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최근 중국과학원 선양자동화연구소 마이크로나노과제팀의 나노로봇 조종성 향상 관련 성과인 ‘가상 나노 손(Virtual nano hand)’이 세계 정기간행물에 표지논문으로 실렸다. 이는 동 과제팀이 지난 2년간 발표한 7번째 표지눈문으로서 과제팀의 혁신능력이 국내외 동종 업계의 인정과 주목을 받고 있음을 보여준다. 나노로봇의 엔드 이펙터(end effector)는 직경이 수십 나노미터인 탐침이기 때문에 대상물체와 점접촉밖에 할 수 없어 조종과정에서 나노물체를 긋고 지나기 쉽고, 또한 나노물체(예: 나노파이프)의 고정 자세 운반이 불가능하다. 이 문제를 해결하기 위해 마이크로나노과제팀은 시간과 공간 상호교환 고밀도 동시 운영전략을 고안하였고 엔드 이펙터의 운반조종 경로에 대한 계획과 실시간 고속 제어를 통해 단일 탐침의 여러 개 탐침에 대한 시뮬레이션이 가능한 조종을 실현하였으며, 나노입자와 나노파이프의 고정 자세 제어가 가능한 고정밀도 조종을 실현하였다. 이에 따라 나노로봇의 작업능력을 제고하고 단일 탐침의 나노조작에 대한 한계를 극복하였다. 동 표지논문은 ‘Tackling the Tasks at Hand’라는 주제로 나노 손의 전략에 대해 중점적으로 발표하고, 또한 그림의 형태로 나노 손이 대표하는 예술적인 의미를 구현하였다고 평가하였다. 나노로봇이란 나노크기의 물체에 대해 제어가 가능한 기계전자시스템을 가리키는 것으로, 선양자동화연구소는 2002년에 중국에서 최초로 동 분야 연구에 착수하여 증강현실(Augmented reality), 포스 피드백(force feedback), 마이크로나노 크기의 실시간 인식 등의 핵심기술을 개발하고, 실시간 시각과 촉각 피드백을 제공하는 나노로봇시스템을 구축하여 DNA, 탄소나노튜브, 양자점 등 나노물체의 제어와 조립을 실현하였다. IEEE Nanotechnology Magazine은 IEEE 나노학회가 주관하는 국제학술간행물로서 공학분야 연구자의 나노과학기술 최신성과, 특히 공학방법 나노과학기술에 대한 견인차 역할에 관심의 초점을 두고 있다.

중국웨카이그룹, 리튬이온전지 격리막 개발로 해외기술 독점 타파

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최근 중국웨카이(中国乐凯)그룹은 전기자동차에 사용하는 고성능 리튬이온배터리 격리막 연구개발에 성공하여 전략적 신흥산업 중 신소재와 신에너지 분야에 동종 제품이 전무하던 현황을 변화시켰다. 웨카이그룹은 2006년부터 리튬이온배터리 격리막 프로젝트에 관심을 기울이기 시작하였으며, 심층 시장조사와 분석을 거쳐 자사가 수년간 축적한 고분자 박막 가공기술과 정밀 코팅기술을 이용하여 주요성능이 선진국 수준인 고성능 리튬이온배터리 격리막을 개발하였다. 동 제품에 적용된 기술은 국가특허 3건을 출원했으며, 이미 2건을 획득했다. 동 제품 개발로 중국은 고성능 리튬이온배터리 격리막을 해외에서 수입하던 현황을 변화시키고 해외 기업의 동종 제품·기술 독점을 타파하여 중국 고성능 배터리의 국제경쟁력을 향상시킬 것으로 기대된다.

중국과기대, 몇 분 만에 바닷물 한 컵을 음용수로 만드는 박막 필터 연구

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중국과학기술대학의 우헝안(吳恒安) 교수가 이끄는 연구팀은 노벨상 수상자인 영국 맨체스터대학(University of Manchester)의 Andre Geim 교수 연구팀과 협력연구를 통해, 그래핀 산화물 여과막이 고속 이온 선별능력을 갖고 있음을 발견하였다. 관련 연구성과는 지에 발표되었다. 그래핀은 독특한 역학 및 전기학 특성을 지니고 있어 “신비한 재료”로 불린다. 하지만 그래핀과 물사이의 상호작용 원리에 대해서는 알고 있는 사람이 많지 않다. 그래핀은 물을 배척하는 경향을 가진 소수성 물질이지만, 물속에 넣으면 그래핀 모세관은 오히려 물을 급격하게 빨아들인다. 연구진의 최신 연구결과, 물속에서 산화 그래핀 박막은 물과 상호작용한 후, 폭이 0.9nm되는 모세관을 형성하기 때문에 0.9nm보다 작은 크기의 이온이나 분자는 빠르게 통과되지만 0.9nm보다 크기가 큰 이온을 완전히 차단하는 현상을 발견하였다. 이러한 선별효과는 이온치수에 대한 요구가 매우 정확할 뿐만 아니라 전통적인 농도확산보다 1천배이상 빠른 것이 장점이다. 우헝안 과제팀은 이론분석과 분자모의방법을 통해 그래핀 나노 통로의 고속 이온필터 원리에 대한 연구를 수행했다. 컴퓨터 시뮬레이션 연구결과, 그래핀과 이온 사이의 상호작용에 의해 이온을 나노통로에 집결시키기 때문에 이온의 고속 확산을 촉진하는 것으로 나타났다. 이 발견은 실험결과를 합리적으로 해석하였고 “이온 해면(海綿)효과”라고도 불린다. 전문가들은 만약 기계적인 수단을 통해 박막의 모세관 치수를 한층 더 압축시킨다면 해수 중의 염분을 효율적으로 여과할 수 있을 것으로 분석했다. 이는 바닷물 한컵을 몇 분 만에 음용수로 여과할 수 있는 필터장치를 만드는 것이, 더 이상은 과학환상소설에 나타나는 장면이 아님을 의미한다. 「Science」지는 그래핀 산화막의 이러한 발견은 많은 분리응용에 있어서 중요한 의미를 지니며, 특히 해수담수화, 물 정화, 센서기술 및 에너지전환 등 다양한 분야에서 응용전망이 밝을 것이라고 평가하였다.