초록 ▼

연구목표
본 연구에서는 여러 나노 및 바이오 물질 응용의 근간이 되는 다양한 표면/계면 현상을 규명하기 위하여 2차원 표면에서 최근 개발된 하나로 냉중성자 시설을 이용하여 실험과 이론을 결합한 고기능성 바이오-나노 초구조체의 개발을 목표로 한다.

중성자 표면산란을 이용한 바이오/나노 계면 현상 연구
1) 중성자 표면산란을 이용한 바이오/나노 물질의 계면현상 이해
2) 고기능성 계층적 2차원 바이오/나노 초구조체 개발
3) 냉중성자 바이오 계면 구조 분석 고급 연구인력 양성

연구내용

연구목표
본 연구에서는 여러 나노 및 바이오 물질 응용의 근간이 되는 다양한 표면/계면 현상을 규명하기 위하여 2차원 표면에서 최근 개발된 하나로 냉중성자 시설을 이용하여 실험과 이론을 결합한 고기능성 바이오-나노 초구조체의 개발을 목표로 한다.

중성자 표면산란을 이용한 바이오/나노 계면 현상 연구
1) 중성자 표면산란을 이용한 바이오/나노 물질의 계면현상 이해
2) 고기능성 계층적 2차원 바이오/나노 초구조체 개발
3) 냉중성자 바이오 계면 구조 분석 고급 연구인력 양성

연구내용
● 중성자 표면 반사를 이용한 2차원 적층형 기능성 계면 구조 연구
- 단백질 흡착을 유도하는 단백질/인지질 복층 구조체 구현
- 적층구조에 따른 생체막 2차원 구조 및 동역학 연구
- 중성자 반사율에 의한 인지질 분자의 Flip-flop 동력학 측정결과 도출

● 중성자 표면 반사를 이용한 3차원 단백질 흡착 바이오 계면 구조 연구
- 삽입된 감광 단백질의 기능성 최적화 및 발현 특성 연구
- 세포내/외 세포 골격 구조물 단백질의 세포막 내부 외부 적층 구조 및 측정
- 세포막 단백질의 2D 세포막의 확산 및 방향성 제어 기술 연구

● 나노입자의 2차원 유기 박막 내부에서의 계면 구조분석 및 동역학 연구
- 중성자를 이용한 그라파이트 나노시트와 고분자 복합체의 분자 확산 분석
- shear flow 환경에서 그라파이트 나노시트 및 탄소나노튜브의 확산에 의한 특성 비교 및 전기적, 기계적 특성 전산모사 및 실험 결과 분석
- 표면개질된 나노시트구조체의 고분자와의 상호작용에 의한 계면특성 변화연구

● 냉중성자 바이오 계면 구조 분석 고급 연구인력 양성
- 하나로 시설을 이용한 국제적인 중성자 반사율 분석 연구 집단 형성
- 아시아-오세아니아 지역 중성자 반사율 관련 국제 네트워크 형성
- 중성자이용 바이오분야 분석 연구기반 구축

기대효과 (응용분야 및 활용범위 포함)
● 국제적 수준의 중성자 반사율을 이용한 바이오구조 측정기술 확보
● 나노구조체 제어기술 개발로 향후 NT/BT 분야의 산업발전에 기여
● 하나로 중성자산란 연구시설 활용의 중추적인 역할을 담당할 고급연구인력 양성

(출처 : 한글요약문 2p)

Abstract ▼

Purpose
The proposed research aims to explore and understand the various surface and interface phenomena that can be utilized for many nano-bio applications using start-of-the-art experimental and theoretical approaches, particularly maximizing the usage of neutron reflectometory in experimental

Purpose
The proposed research aims to explore and understand the various surface and interface phenomena that can be utilized for many nano-bio applications using start-of-the-art experimental and theoretical approaches, particularly maximizing the usage of neutron reflectometory in experimental aspect and molecular dynamics. To meet the proposed goal the following steps will be pursued
1) Understand the interfacial phenomena of bio/nano materials using neutron reflectometry
2) Develop hierarchical multi-functional two-dimensional bio/nano super-structures
3) Train higly skillful researches for biological interface analysis using neutron facilities

Contents
● Investigate 2D bio-interfacial structure using neutron reflectometry
- Protein-adhesive lipid membrane structures and layered structure formation
- Investigate the flip-flop phenomena and dynamics of phospholipid membranes
- Investigate two-dimensional mobility and phase transitions of phospholipid membranes
● Investigate 3D bio-interface with proteins adsorbed using neutron scattering
- Investigate the unidirectional recombination of rhodopsion proteins in bio-membranes
- Investigate the hierarchical protein skeleton fibers on/in lipid vesicles
- Develop the theoretical and simulation models to investigate the stability and the two-dimensional diffusion of membrane proteins
● Investigate the structure and the dynamics of two-dimensional interface of nano materials
- Investigate the dynamics and diffusion of graphite nanosheet/polymer composites using neutron reflectometry
- Molecuclar simulations and experimental comparisons of graphite/CNT composites under shear flow
- Investigate the inter-molecular interaction between surface-modified graphite nanosheet and polymers
● Foster the experts with advanced skills and knowledges in analysis of nano-bio interfaces using neutron reflectometry
- Build international research networks for the HANARO neutron facility
- Develop a Asian-Oceania research network for neutron reflectometry
- Develop the research environments for bio-related neutron reflectometry

Expected Contribution (응용분야 및 활용범위 포함)
Establish world-class nano-bio structure characterization technology using neutrons
● Strengthen the global competitiveness and effectiveness of nano-scale biological and material researches
● Contribute to industries based on NT/BT by developing technologies to control the nano-structures
● Train highly skillful scientists for the HANARO neutron scattering facility

(출처 : SUMMARY 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 한글요약문 ... 2
• SUMMARY ... 3
• 보안성검토 ... 4
• 연구분야 ... 4
• 1. 연구개발의 필요성 ... 5
• 가. 연구개발의 개요 ... 5
• 나. 연구개발대상 기술의 경제적·산업적 젓요성 및 연구개발의 필요성 ... 5
• 다. 연구개발대상 기술의 국내·외 현황 ... 5
• 라. 선행연구의 내용 및 결과 ... 8
• 마. 현기술상태의 취약성 ... 9
• 바. 앞으로의 전망 ... 10
• 사. 국내에서 연구개발하는 대신 기술도입을 한다면 가능한가? 가능하다면 기술료(Royalty) 수준은 어느 정도이며, 경제성에 비추어 높은지, 낮은지? ... 10
• 아. 산업체 참여시기 및 방법 ... 10
• 2. 연구개발의 목표 및 내용 ... 11
• 가. 연구개발의 최종목표 및 성격 ... 11
• 나. 연차별 연구개발의 목표 및 내용 ... 11
• 다. 연도별 연구개발의 추진일정 ... 18
• 3. 연구평가의 착안점 및 척도 ... 20
• 가. 평가의 착안점 및 척도 ... 20
• 나. 연구성과계획 ... 21
• 4. 연구개발의 추진전략·방법 및 추진체계 ... 22
• 가. 연구개발의 추진전략·방법 ... 22
• 나. 연구개발의 추진체계 ... 25
• 5. 국제공동연구개발의 추진계획 ... 25
• 6. 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 26
• 가. 연구개발결과의 활용방안 ... 26
• 나. 기대성과 ... 26
• 7. 연구원편성표 ... 29
• 가. 연구책임자 ... 29
• 나. 위탁 연구책임자 ... 35
• 8. 주요 연구기자재 및 시설현황 ... 35
• 9. 위탁연구내용 현황 ... 36
• 10. 연구비 소요명세서 ... 37
• 가. 연구비 소요내역 ... 37
• 나. 민간부담 연구비젓 참여기업별 부담금액 ... 38
• 다. 비목별 연구개발비 소요명세 ... 38
• 11. 신청(또는 희망)기업의 현황 ... 44
• 가. 기업 현황 ... 44
• 나. 부설연구소 (또는 연구실 등의 연구전담조직)의 현황 ... 45
• 다. 기술개발준비금 적립액 ... 45
• 라. 신청과제의 실용화에 따른 예상매출액 예측 ... 45
• 마. 신청과제를 실용화할 경우의 수익예측 ... 45
• 바. 신청과제의 실용화에 따른 수입대체 예측 ... 46
• 사. 신청과제의 실용화에 따른 수출 예측 ... 46
• 아. 향후 기술개발 계획 ... 46
• 자. 실무연락책임자 ... 46
• 12. 위탁 연구내용 현황 ... 46
• 13. 연구과제의 기술적 위험요소 분석 및 안전관리 대책 ... 46
• 14. 참고사항 ... 46
• 15. 참고문헌 ... 47
• 16. (필수) 수정·보완요구사항 반영 내역 ... 47
• 끝페이지 ... 47