초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 1) 결정성 유기고분자 설계 및 합성을 토대로 핵생성과 성장을 포함하는 액상 결정화 나노구조체를 제어하고, 2) 투과전자현미경을 이용한 실시간 가시화 분석법을 통해 결정성 유기고분자의 결정화 자기조립 메커니즘을 명확하게 규명하여 3) 액상, 액상/액상 계면, 액상/기상 계면에서 다양한 구조를 가지는 자기 조립 유·무기 나노복합체(나노하이브리드)를 개발함으로써 새로운 물리·광학적 성질이 유도 가능한 기능성 화학소재 제조 기술을 개발함. 유기고분자 및 무기나노입자의 종류에 따라 선택적인 기능성 부여가 가

□ 연구개요
본 연구에서는 1) 결정성 유기고분자 설계 및 합성을 토대로 핵생성과 성장을 포함하는 액상 결정화 나노구조체를 제어하고, 2) 투과전자현미경을 이용한 실시간 가시화 분석법을 통해 결정성 유기고분자의 결정화 자기조립 메커니즘을 명확하게 규명하여 3) 액상, 액상/액상 계면, 액상/기상 계면에서 다양한 구조를 가지는 자기 조립 유·무기 나노복합체(나노하이브리드)를 개발함으로써 새로운 물리·광학적 성질이 유도 가능한 기능성 화학소재 제조 기술을 개발함. 유기고분자 및 무기나노입자의 종류에 따라 선택적인 기능성 부여가 가능하므로 전기·전자, 에너지 및 바이오·의약 분야로의 폭넓은 응용 가능성을 제시하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
◎ 결정성 유기고분자 설계 및 합성 기반 액상 결정화 나노구조 제어
- 용액상 결정화 유도 가능한 펩타이드 분자, 공액 고분자, 생분해성 반결정성 고분자 설계 및 성공적 합성
- 액상 결정화를 통한 결정성 유기고분자의 자기조립 유도 및 나노구조체 구현
- 용매 조건 혹은 용액 공정 과정에 따른 결정화 제어 및 자기조립 조건 최적화
◎ 투과전자현미경 활용 실시간 가시화 분석법을 통해 결정성 유기고분자의 결정화 자기조립 메커니즘을 명확하게 규명
- 분자 개질화에 따른 펩타이드 자기조립체 내 결정성 제어 및 가시화 기술 확보
- 공액 고분자의 어닐링 시간에 따른 액상 결정화 과정 제어 및 가시화 유도
- 생분해성 반결정 고분자 농도에 따른 액상/액상 계면 결정화 과정 가시화 및 제어 기술 확보
◎ 액상, 액상/액상 계면에서 다양한 구조를 가지는 자기 조립 유·무기 나노복합체(나노하이브리드)를 개발
- 금속 결합을 통한 펩타이드 기반 유무기 하이브리드 나노선 제조
- 구형, 로드형, 테트라포드형 무기나노입자 합성 및 리간드 개질화 성공 ⇒ 공액 고분자와의 공결정화를 통한 나노하이브리드 제조 및 구조 제어
- Fe₃O₄를 합성한 후, 생분해성 반결정성 고분자와의 액상/액상 계면 결정화 과정을 통해 유무기 나노하이브리드 제조 및 구조 제어

□ 연구개발결과의 중요성
유기고분자 결정화는 나노 구조 제어 및 물리‧화학적 특성을 결정하는 아주 중요한 요소이며, 이는 용액공정상 온도 및 다양한 용매의 적절한 선택에 의해 제어 가능함. 본 연구에서 개발된 유기고분자의 액상 결정화 및 가시화 기술은 분자 수준에서 정교하고 정밀하게 제어된 나노구조를 가지는 소재를 제작하는데 있어 매우 훌륭한 방법이 될 수 있을 뿐만 아니라, 분자의 정확한 액상 거동 규명에 기여할 수 있을 것임.
특히, 본 과제를 통해 개발된 자기조립현상의 정밀 제어 기술은 유기 분자의 결정화 특성을 제어할 수 있게 하여 광전자 및 바이오 분야로의 광범위한 응용 가능성을 제공할 수 있음. 동일 소재를 이용해 각기 다른 특성을 나타내는 소재를 제조할 수 있는 기반 기초 기술이며, 예측하지 못한 매우 우수한 성능의 결과물을 제조할 수 있는 다양한 가능성을 제공할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) 액상 결정화 가능한 고분자 설계 및 합성 ... 5
• 2) 유기고분자 결정화 기반 자기조립 유도 및 나노 구조체 구현 ... 6
• 3) 유기고분자의 액상 결정화 조건 최적화 ... 7
• 4) 유기고분자 나노 구조체 결정화 거동 분석 및 가시화 ... 8
• 5) 나노하이브리드 제조를 위한 공조립 가능 무기 나노입자의 합성 및 개질화 ... 9
• 6) 유기‧고분자 나노템플릿 기반 나노하이브리드 제조를 위한 금속이온 탐색 ... 10
• 7) 결정성 유기고분자의 자기조립 제어 및 액상 결정화 가시화 기술 확립 ... 11
• 8) 액상 결정화 기반 유‧무기 나노하이브리드 제조 ... 12
• 9) 실시간 투과전자현미경 이미징을 통한 나노하이브리드 결정화 메커니즘 규명 ... 13
• 10) 다양한 구조의 유․무기 나노하이브리드 제조 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 32
• 끝페이지 ... 48