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인하대 위정재 교수팀, 국제 저명학술지 표지논문 연속 선정
등록날짜 [ 2022년05월06일 09시03분 ]

인하대 고분자환경융합공학과 위정재 교수 연구팀의 연구논문이 국제 저명 학술지의 표지논문으로 선정됐다. (왼쪽부터)에이씨에스 나노 2월호 속표지와 에이씨에스 매크로 레터스 4월호 속표지.
[여성종합뉴스]인하대학교(총장 조명우)는 고분자환경융합공학과 위정재 교수 연구팀이 작성한 연구논문이 국제 저명 학술지의 표지논문으로 연속 게재되었다고 6일 밝혔다.

 

위정재 교수와 석·박사 통합과정의 박정은 학생, 전지수 학생은 미국화학회(American Chemical Society: ACS)에서 발행하는 학술지인 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’와 ‘에이씨에스 매크로 레터스(ACS Macro Letters)’에 논문을 제출해, 두 편 모두 속표지 논문으로 선정되는 쾌거를 이루었다.

 

에이씨에스 나노에 게재한 논문은 ‘마이크로 구조체의 단계적 군집적 자성 자가조립 제어(Programmable Stepwise Collective Magnetic Self-Assembly of Micropillar Arrays)’에 대한 연구다.

 

연구팀은 마이크로 구조체가 자가조립이 가능하도록 하는 방안을 개발했다. 자성입자 농도가 큰 마이크로 구조체들은 외부에서 센 자기장을 가하면 강한 초소형 자석으로 성질이 바뀌어 군집적으로 모이게 된다.

 

두 개의 마이크로 구조체가 하나가 되고, 하나로 조립된 인접 구조물 두 개가 모여 또다시 하나의 구조체를 이루며, 네 개가 모인 구조체들이 모여 최종적으로 일렬로 연결되는 식으로 조립된다. 이 때 구조체의 하단을 자성에 반응하지 않는 기판에 고정시켜 자성을 제거하면 원래대로 돌아갈 수 있어 자가조립을 반복적으로 재현할 수 있다.

 

연구논문에서는 마이크로 단위의 자가조립을 통해 거시적인 표면 변화인 글자 패턴을 나타내거나 액체의 젖음 특성을 조절하는 등의 응용 분야까지 제시했다.

 

이 연구는 미국 로렌스 리버모어 국립연구소의 박세진 박사와 미국 공군연구소의 어거스틴 얼배스 박사가 공저자로, 미국 공군연구소의 구자현 박사가 공동 교신저자로 참여한 공동연구이며, 한국연구재단 국가핵심소재연구단사업(NRF-2019M3D1A2103919)과 미국공군연구소(AFOSR/AOARD, Air Force Office of Scientific Research/Asian Office of Aerospace Research and Development)의 지원(FA2386-18-1-4103, FA2386-18-1-4104)을 받아 진행됐다.

 

에이씨에스 매크로 레터스에 게재한 ‘고분자 전구체의 점도 조절을 통한 높이 조절이 가능한 레플리카 몰딩(Height-Tunable Replica Molding Using Viscous Polymeric Resin)’ 연구는 동일한 몰드로 다양한 높이의 마이크로 구조체를 만드는 방법을 담고 있다. 이는 단일 높이의 구조체만 제조할 수 있는 기존 레플리카 몰딩의 제한점을 개선한 연구다.

 

마이크로 몰드의 둘레에 따라 몰드와 폴리이미드 수지 간 마찰력이 달라지는 점, 광경화성 수지의 점도에 따라 마이크로 몰드의 홀을 채우는 데 필요한 힘이 상이한 점을 이용해 몰드 둘레와 광경화성 수지의 점도를 조절하여 마이크로 구조체의 높이를 다양하게 조절한다. 여기에 마스킹 기술을 적용하면 점도가 서로 다른 수지를 몰드의 원하는 위치에 채울 수 있어 몰드의 둘레가 동일하더라도 마이크로 구조체의 높이를 임의로 자유롭게 패터닝할 수 있어 응용 가능한 분야가 다양할 것으로 기대된다.
 
이 연구는 인하대 화학공학과 육지호 교수 연구팀과의 공동연구로 진행되었으며, 한국연구재단의 국가핵심소재연구단사업 (NRF-2019M3D1A2103919) 및 기초연구실지원사업 (NRF-2021R1A4A1022920)의 지원을 받아 진행됐다.

 

위정재 교수는 “이러한 자성에 의한 자가조립이나 높낮이를 제어한 마이크로 구조체 연구를 기반으로 한 발짝 더 나아가 향후 다양한 가변형 디바이스에 활용할 계획을 갖고 있다”라고 말했다.

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민일녀 (lymin000@naver.com) 기자 이 기자의 다른뉴스보기
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