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2023년도 기초연구실 지원사업 선정_이재범교수(사업단장), 김정권교수

2023년도 기초연구실 지원사업 선정 - 유전병 특이 점돌연변이 DNA 검출 비대칭 광학/질량센서 개발 - 충남대 화학과 이재범, 김정권, 수의학과 송중현, 분당서울대병원 이비인후과 최병윤 · 최근 고령 산모증가, 소수 건강한 자녀만을 바라는 경향, 환경오염 및 공해에 대한 우려로 유전병에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, DNA 점돌연변이 (DNA point mutation)는 염기쌍 하나가 바뀌거나 더해지고, 또는 사라져서 발생하는 돌연변이로서 다양한 유전병을 유발할 수 있다. 대표적으로 리프라우메니 증후군, 암, 난청, 루게릭병, 가부키 증후군, 18번 염색체단, 또는 장완결실 증후군 등의 질환이다. · 본 기초연구실 연구팀은 충남대 화학과 분석화학 이재범 (사업단장), 김정권 교수 연구팀의 주도로 분당서울대병원 최병윤 교수 연구팀과 충남대 수의과대학 송종현 교수 연구팀과의 협업으로 유전병 Case study를 통해 새로운 진단방법을 개발하고자 한다. · 본 연구그룹은 극미량 농도의 유전병 특이 점돌연변이 DNA를 검출하는 카이럴 비대칭 광학/질량센서를 개발하고자 함. 구체적으로, 1) 유전병 (리프라우메니 증후군, 암, 난청)의 셀프 헬스케어 및 맞춤의료를 위한 차세대 현장/자가 진단 플랫폼으로 요구를 충족시키고, 조기정밀진단, 정확한 예측을 위한 새로운 패러다임의 진단방법에 도전함. 2) 유전병 조기진단의 한계를 극복할 가) 유전병 발병을 미리 예측할 수 있는 바이오마커 및 동물 모델, 인체샘플 확보 나) 이의 새로운 분석방법 (플라즈모닉 카이럴 분석/질량분석), 다) 인공지능을 이용한 보다 정밀한 진단법을 개발하고자 한다. 3) 병태생리 규명을 위한 마커를 통해 카이럴 분광분석 및 질량분석 바이오센싱 및 이미징 할 수 있는 기술, 통계모형을 이용해 마커들이 유전병의 진행에 미치는 영향의 계량화, 인공지능을 이용한 자동화된 진단 기술을 개발할 것임. 이재범 교수 김정권 교수 송중현 교수 최병윤 교수 키랄 바이오센서 질량분석 소동물 유전성 질환 유전성 난청환자
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- 작성자화학과
- 작성일23.06.21
- 조회수823
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맹주영 석사과정생, 'Chemical Engineering Journal'논문 게재

맹주영 석사과정생, 'Chemical Engineering Journal'논문 게재 전기화학 방법을 이용한 친환경 액체연료 제조법 제시 자연과학대학 화학과 맹주영 석사과정생(지도교수: 손영구, 이충균)이 제1저자 논문을 통해 전기화학 방법을 이용한 친환경 액체연료 제조법에 대한 가능성을 제시했다. 이번 연구 결과는 국제적인 유명 학술지 'Chemical Engineering Journal'(IF: 16.744, 상위 2.8%)에 게재 승인됐다.(논문 제목: Electrochemical CO2 reduction versus CO reduction over Au/Ti electrocatalyts in phosphate buffer condition) 액체연료 생산은 일반적으로 고온-고압하에서 syngas (CO + H2)를 Fischer-Tropsh 반응을 통해 연구 및 상업화돼 왔지만, 맹주영 학생은 매우 드문 전기화학 방법을 이용해 보다 친환경적인 액체연료 제조법을 제시했다. 맹주영 학생은 이번 연구 뿐만 아니라 석사과정 동안 주저자로 Applied Surface Science 2편, Journal of Physical Chemistry C 1편 논문을 발표했고, 현재도 주저자로 심사중인 논문과 Applied Catalysis B를 포함한 10여편 이상의 논문에 공동저자로서의 역할을 수행했다. 손영구 교수는 "많은 실패와 힘든 과정 속에서도 맹주영 학생이 좌절하지 않고 끊임없이 노력하는 자세 덕분에 이번 연구 결실을 거둘 수 있었다"며, "연구소나 기업이 요구하는 인재상을 갖춘 맹주영 학생은 향후 사회에 진출해서는 대한민국의 과학을 이끌어 가는 큰 인재가 될 것"이라고 말했다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업 (주기율표상 이산화탄소 에너지 전환 효율과 선택성 증가를 위한 로드맵 제시)의 지원을 받아 수행됐다
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- 작성자화학과
- 작성일23.06.08
- 조회수584
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김선희 대학원생(지도교수:조우경교수),한국공업화학회 우수논문상 수상

김선희 대학원생,한국공업화학회 우수논문상 수상 자연과학대학 화학과 대학원 박사과정에 재학 중인 김선희 대학원생(지도교수: 조우경)이 2023년 한국공업화학회 춘계 학술대회에서 ‘Development of Glycol Chitosan-Based Quaternary Ammonium Materials as Novel Antimicrobial Agents’ 발표로 우수논문상(포스터)을 부상과 함께 수상하였다. 김선희 학생은 앞으로도 다양한 박테리아 종에 대한 감염을 억제할 수 있는 신규 항생제 개발 및 생체재료 기반 응용 연구를 수행할 예정이다. 한편, 본 연구는 한국연구재단의 기본연구사업 및 기초연구실 과제 지원 아래 수행됐다.
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- 작성자화학과
- 작성일23.05.31
- 조회수513
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고굴절 셀레늄 빗자루모양의 나노 키랄구조체 합성 성공_이재범교수 연구팀

고굴절 셀레늄 빗자루모양의 나노 키랄구조체 합성 성공 이로서 단일 나노구조체에서 키랄 빛의 선택적 조작 가능 충남대학교 화학과 이재범 교수 연구팀 (공동교신저자)은 한국과학기술원 (염지현 교수)과 캠브리지 대학교 (실비아 비그놀리니 교수)와 공동연구를 수행하여 고체 광학 소자인 고굴절률 키랄 셀레늄 빗자루모양의 나노구조체를 합성해 단일 나노구조체에서 빛의 조작을 가능케 하는 기술을 개발하였다. 이번 연구는 "Chiral Se Nanobrooms with Wavelength and Polarization Sensitive Scattering" 라는 논문으로 Advanced Functional Materials지 (IF:19.924)에 4월 25일자로 게재되었다. (제1저자: 권준영 박사) (https://doi.org/10.1002/adfm.202300927) 유전체 나노소재는 플라즈모닉 나노소재에 비해 강한 비교적 간단한 구조에서도 전기적 자기적 공명을 띨 수 있고, 상대적으로 낮은 에너지 손실을 가지기 때문에 다양한 분야에서 응용 가능성이 높은 소재로 부상하고 있다. 그러나, 기존의 유전체 나노소재 제조 공정은 주로 top-down 방식으로 비효율적이며 생산 수량에도 한계가 있기 때문에 실제적인 응용이 제한되어 왔다. 이를 해결하기위해 이번 연구에서는 삼방정계 셀레늄(trigonal Se)의 결정구조를 가진 고굴절률 빗자루모양 나노구조체를 콜로이드상에서 비교적 간단하게 합성하는 방법을 제시하였고, 높은 빛의 산란 특성을 활용하여 2D 및 3D 프린팅용 잉크로 응용성을 보여주었다. 또한, 이전까지는 보고되지 않았던 키랄구조에 의한 원편광 산란과 같은 광학 특성이 발견되었다. 이러한 고굴절률 단일 나노구조체에서의 이중컬러 산란 및 원편광 및 선편광 컨트롤 특성은 태양 전지 분야부터 광 통신 장치 제작, 2D와 3D 잉크까지 다양한 분야로 응용이 가능하다. 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원사업, 박사후 국외 연수 사업, 우수신진과제 등의 과제 지원을 받아 진행되었다. <나노 빗자루구조체 합성방법과 이의 카이럴 광학 특성 평가>
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- 작성자화학과
- 작성일23.05.08
- 조회수497
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화학과 이은정 대학원생(지도교수:조우경), 한국고분자학회 우수논문발표상 수상

화학과 이은정 대학원생(지도교수:조우경), 한국고분자학회 우수논문발표상 수상 자연과학대학 화학과 대학원 석사과정에 재학 중인 이은정 대학원생(지도교수: 조우경)이 2023년 한국고분자학회 춘계 학술대회에서 ‘Antifouling Coatings through Zr(IV)-mediated Coordination of Zwitterionic Materials’ 발표로 우수논문발표상(포스터 부문)을 부상과 함께 수상하였다. 한편, 본 연구는 한국연구재단의 기본연구사업 및 기초연구실 과제 지원 아래 수행됐다.
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- 작성자화학과
- 작성일23.05.02
- 조회수476
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화학과 박고은 학생(지도교수:손영구,이충균), 국내 유명학술대회서 연이어 우수포스터 수상

박고은 학생, 국내 유명학술대회서 연이어 우수포스터 수상 대한화학회, 한국진공학회서 '우수포스터' 선정 자연과학대학 화학과 4학년에 재학 중인 박고은 학생(지도교수: 손영구, 이충균)의 제1저자 발표 연구가 국내 유명 학술대회에서 연이어 우수포스터상으로 선정됐다. 박고은 학생은 지난 4월 26일~28일 개최된 131회 대한화학회 학술발표회에서 ‘Electrocatalytic CO2 reduction over Cu-Sn alloy electrodes’ 발표로 환경/에너지 분과 우수포스터상을 받았다. 박고은 학생은 지난 2월에 개최된 제64회 한국진공학회 동계 정기학술대회에서도 전기화학 이산화탄소 환원에 관한 연구로 우수 포스터로 선정된 바 있으며, 두 학회에서 발표된 연구들은 현재 SCIE 국제 저널지에 투고돼 심사 중에 있거나 투고 준비 중이다. 박고은 학생은 작년 3월부터 에너지 환경 솔루션 연구실에 학부연구생으로 참여해 국립대육성사업 자연과학대학 CNU드림꾸러미(특수실험실습 프로그램), 화학과 캡스톤 교과목, 화학과 예비대학원 연구프로그램, 과학고 RNE 연구활동 조교 등 적극적으로 연구 관련 활동에 참여함은 물론, 인내심을 가지고 연구와 학업을 병행함으로써 학부생으로는 이루기 힘든 성과를 이루고 있다. 박고은 학생은 향후 화학과 대학원에 진학해 전기화학을 이용한 환경 에너지 분야에서 대한민국을 이끌어갈 미래 연구자의 꿈을 이어나갈 계획이다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업 (주기율표상 이산화탄소 에너지 전환 효율과 선택성 증가를 위한 로드맵 제시)의 지원 아래 수행됐다.
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- 작성자화학과
- 작성일23.05.01
- 조회수601
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화학과 양서영 학부생(지도교수 손영구, 이충균), 국제 유명학술지 논문 게재

화학과 양서영 학부생(지도교수 손영구, 이충균), 국제 유명학술지 논문 게재 ‘ChemCatChem’에 제1저자로 논문 게재 대학원 진학 준비 위한 학부생 프로그램 참여해 성과 자연과학대학 화학과에 4학년에 재학 중인 양서영 학생(지도교수 손영구, 이충균)이 국제적인 유명 학술지 ‘ChemCatChem’에 제1저자로 논문을 게재했다. 양서영 학생은 4월 6일자로 발행된 ‘ChemCatChem(IF : 5.497)’에 제1저자로서 ‘Electrochemical CO2 Reduction over In Alloy Electrodes and Depth-Profiled Interfacial Electronic Structures’ 논문을 게재했다. 양서영 학생은 현재 화학과 4학년에 재학 중인 학부 연구생으로 에너지 환경 솔루션 연구실에 합류해 관련 연구를 진행해 왔다. 특히, 국립대학육성사업 일환으로 자연과학대학이 진행해 온 특수실험실습 프로그램인 ‘CNU 드림꾸러미’와 화학과 캡스톤 교과목, 화학과 예비대학원 연구 프로그램 등에 적극적으로 참여하면서 학부 수업과 동시에 연구를 수행해 국제저널 논문 게재 성과를 얻었다. 이번에 발표된 연구는 인듐과 인듐 합금 전극을 사용해 이산화탄소를 전기화학적 방법으로 개미산 연료를 만드는 방법에 관한 것으로, 높은 페러데이 효율과 함께 전기화학 반응 후 전극의 특성 변화에 대하여 기존 연구들에서 발표되지 않았던 연구 결과를 처음으로 발견해 발표했다. 이번 연구는 전기화학 전극 촉매 개발뿐만 아니라 전극의 이론적 모델링에 큰 기여할 것으로 기대되고 있다. 양서영 학생은 전기화학적 방법을 사용해 이산화탄소를 재활용하는 연구에 전념하고 있으며, 학부 졸업 후 화학과 대학원에 진학해 관련 연구를 이어갈 예정이다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업(주기율표상 이산화탄소 에너지 전환 효율과 선택성 증가를 위한 로드맵 제시)의 지원으로 수행됐다. 관련: https://plus.cnu.ac.kr/_prog/_board/?mode=V&no=2492434&code=sub07_0703&site_dvs_cd=kr&menu_dvs_cd=0703&skey=&sval=&site_dvs=&ntt_tag=&GotoPage=
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- 작성자화학과
- 작성일23.04.11
- 조회수574
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2023년 소재화학연구소 국제학술대회
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- 작성자화학과
- 작성일23.03.10
- 조회수423
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철이온 도핑, 공석공학을 활용한 저비용 고성능 MOF수퍼캐패시터 합성 성공_화학과 이재범교수 연구팀

철이온 도핑, 공석공학을 활용한 저비용 고성능 MOF수퍼캐패시터 합성 성공 슈퍼커패시터는 차세대 소비자 가전, 생체 의학 기기 및 하이브리드 전기 자동차에 필요한 청정 에너지 기술의 최전선에 있습니다. 배터리 기술과 비교할 때 슈퍼커패시터는 더 빠른 충전-방전 속도, 더 낮은 내부 저항, 향상된 전력 밀도 및 효율적인 사이클링 안정성과 같은 장점이 있습니다. 그러나 슈퍼커패시터의 높은 비용은 선호도에 제한이 있어 왔습니다. 따라서, 슈퍼커패시터 전극 재료 연구의 가장 중요한 점은 저비용 재료로 장시간 안정성이 우수한 기술을 개발하여 반응 속도를 개선하고 에너지 밀도를 최대화하는 것입니다. 충남대학교 화학과 (BK21 화학공학과) 이재범 교수 연구팀은 소재화학연구소 은제무와 박사 (해외우수 초청과학자) 와 공동으로 저비용 전구체를 활용하여 금속 유기 프레임워크 (MOF) 기반 슈퍼커패시터 전극 재료를 활용하여 간단하고 대량생산 가능한 상온 침전합성법을 개발하였다고 보고하였습니다. 지금까지 학계에 보고된 문헌은 슈퍼커패시터 전극의 반응 동역학을 개선하기 위한 복잡한 표면적을 생성하기 위해 고온 접근 방식에 의존했으며 이 방법은 추가 비용을 발생시킵니다. 본 연구팀은 상온 기술을 사용하여 전극 재료에 빈자리 사이트를 유도하는 기술 (vacancy engineering, 공석공학)을 처음으로 제안하였습니다. 공석 공학 (vacancy engineering)은 전이 금속 나노 물질의 표면 특성과 전자 구조를 개선하는 하이엔드 기술이고, 이 공석에 슈퍼커패스터의 성능을 향상시킬 수 있는 다른 이온을 선택적으로 도핑할 수 있습니다. 본 연구에서 제안한 합성기술은 에너지 저장을 위한 다른 종류의 전극 재료를 개발하는 잠재적인 수단으로 확장할 수 있습니다. 본 연구는 한국연구재단 해외우수과학자 초청과제의 지원으로 Journal of Material Chemistry A (impact factor: 14.511)에 1월말 온라인 출간되었습니다. (https://doi.org/10.1039/D2TA08820G) [관련] https://plus.cnu.ac.kr/_prog/_board/?code=sub07_0703&mode=V&no=2491301&upr_ntt_no=2491301&site_dvs_cd=kr&menu_dvs_cd=0703
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- 작성자화학과
- 작성일23.02.14
- 조회수475

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