연구

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연구분야

생체분자 분광학 연구실

1. 연구진
  • 강혁교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 생체분자의 성질과 구조, 생체 분자간의 상호작용을 레이저 분광학을 이용하여 연구하고 있다. 분자의 고유한 성질과 용매 환경에 의해 유발되는 성질을 각각 분리하여 고분해능 분광학으로 연구하기 위해, 저온 기체상의 분자선에서 고립된 분자와 원하는 개수의 용매가 결합한 클러스터에 대해 연구를 진행하고 있으며, 거대 생체분자 연구를 위한 레이저 탈착과 저온 이온 트랩으로 연구를 확장하고 있다.
신경 전달 물질의 모델에 대해서 특정 형태에 특정 개수의 용매가 결합한 클러스터의 구조를 적외선-자외선 이중 공명 분광학을 통해 자세히 밝혀 내었다. 신경 전달 물질이 몸 속에서 특정 수용체와 결합하기 위해 특정 형태를 가져야 하는데, 여러 형태들이 가장 안정한 구조로 이성질체화 반응이 일어날 때 용매와의 일시적인 결합을 통해 진행하는 현상을 밝혀 내었다.

표면물리화학 연구실

1. 연구진
  • 김유권교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 산화물 반도체 표면에서 일어나는 촉매 반응에서 어떤 반응 자리가 반응물을 결합하고 분해해서 생성물을 만드는지, 생성물이 만들어지는 과정이 어떻게 이루어 지는지, 그리고 규명된 촉매 반응성이 반응 자리가 가지고 있는 고유한 원자 구조적, 전자 구조적 특징과 어떻게 연관성이 있는지를 규명하는데 관심을 두고 있다. 이러한 연구에 관심을 두는 궁극적인 이유는 화학 반응이 어떻게 일어나는지에 대한 자연 과학에 대한 학문적 호기심이 그 첫번째이고, 두번째 이유는 최근 관심을 받고 있는 광촉매, 태양전지, 수소저장, 이차전지 등에 이용되는 산화물 반도체의 물리화학적 특성을 잘 이해하기 위함이다.
이를 위하여 우리 연구실에서는 나노미터 크기의 산화물 반도체의 합성, 구조의 규명, 초고진공에서 수십 torr 범위에서 광촉매 열촉매 반응성을 규명하는 실험을 수행하고 있다.

분광 연구실

1. 연구진
  • 박영동교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 분자살을 이용한 분자분광학 연구: 이 부문은 강혁 교수 연구실과 협동으로 분광학을 이용한 물질의 양자상태를 규명하는 연구를 한다. 이 분야의 연구를 원하는 학생은 강혁 교수님 연구실에 문의하기 바라며, 따로 학생을 모집하지 않는다.
기타 분광분석법 및 응용 연구: 흡수 및 발광 측정을 위한 분광기 설계 및 응용 연구, 플라즈마의 성질 및 화학 연구, 기타 분광 분석 응용 연구

계산양자화학 및 과학철학 연구실

1. 연구진
  • 이재신교수
2. 연구 분야

본 연구실의 중요 연구과제 중 하나는 다양한 양자화학적 방법을 사용하여 펩티드나 DNA 염기와 같이 생화학적 중요성을 가지는 간단한 생체분자들의 구조와 결합을 이해하는 것이다. 본 연구실의 또 다른 중요연구과제는 생명의 기원에 관한 과학적 설명에 있어서 자연주의적 관점과 비자연주의적 관점의 타당성을 조사하고 비교함으로써 생명의 기원문제를 과학적으로 올바로 이해하는 것이다.

분자동력학 연구실

1. 연구진
  • 이천우교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 광이온화 과정을 원하는 방향으로 조절하는 분석 도구 개발을 하고 있다. 현재 광전자분광학에서 가장 좋은 분해능력을 갖는 PFI-ZEKE 와 MATI 분광기의 스펙트럼을 분석하는 가장 강력한 이론인 프레임 변환 다채널 양자결함 이론 (MQDT)은 가장 적은 수의 파라미터를 이용하여 광흡수 이온화 스펙트럼을 재현하지만, 이들 파라미터들이 어떻게 스펙트럼에 영향을 미치는지에 대해서는 알려주지 않는다.
이러한 문제점을 보완하기 위해 교란자가 있는 경우로 특화시켜 사용폭을 크게 넓힌 본 실험실에서 개발된 위상변이 MQDT를 분자계에 적용하고, 이러한 경험을 토대로 ZEKE MATI 스펙트럼에서의 채널 상호작용을 분석해주고 이를 통해 가능한 이온화 패턴을 보여주는 지도를 제작하고 광이온화 과정을 원하는 방향으로 조절할 수 있도록 하는 실험학자를 위한 도구제작을 목표로 한다.

유기화학 연구실

1. 연구진
  • 고광윤교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 쉽게 구할 수 있는 터핀이나 탄수화물 같은 chiral pool을 이용한 비대칭 합성연구를 하고 있다. 이러한 화합물로부터 유래하는 카이랄 보조제의 비대칭 반응을 수행하고 이 반응의 입체선택성을 여러 가지의 입체화학적 모형으로 설명하는 일을 수행하고 있다. 이 반응에서 얻어지는 광학활성 화합물을 이용하면 천연물이나 의약을 합성할 수 있다.

유기분자표지자 연구실

1. 연구진
  • 김환명교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 다양한 생명현상을 분자수준에서 이해할 수 있게 하는 표지자(probe)를 개발하고 있다. 최근 수행하고 있는 대표적인 연구는 이광자 표지자의 개발이다.
이광자 표지자는 생체 내에서 진행되는 생물학적인 활성을 실시간으로 영상화함으로써 미지의 생명현상을 분자수준에서 이해할 수 있게 하는 차세대 생체영상 기술의 핵심 소재이다. 우리 연구실은 다양한 생체영상 연구에 직접 사용할 수 있는 여러 기능의 이광자 표지자를 합성하고 있다. 나아가 질병의 진단에 사용할 수 있는 맞춤형 표지자를 개발함으로써 원인이 규명되지 않은 여러 질병의 조기진단에 적용시킬 수 있는 새로운 기술 개발에 필요한 토대를 구축하고 있다.

그린촉매 연구실

1. 연구진
  • 장혜영교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 전이금속촉매 및 유기촉매를 이용한 친환경 유기합성 반응을 진행하고 있다. 특히 수소, 산소, 이산화탄소와 같은 작은 분자를 활성화 시켜 기존의 화학반응에 사용하였던 독성이 있는 화합물 환원제, 산화제 등을 대체할 수 있는 촉매 시스템을 연구하고 있다.
최근의 연구는 전이금속으로는 백금을 이용한 고리화 반응을 통해 생리적인 활성을 보이는 다양한 유기분자의 합성과, 비대칭 유기촉매반응과 전기분해 혹은 광분해를 융합한 화학반응들을 진행중이다. 청정 촉매 시스템의 개발을 통해 에너지 효율성을 가지며 친환경 화학반응을 개발하는 것을 연구 목표로 하고 있다.

신물질화학 연구실

1. 연구진
  • 김승주교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 다음과 같은 주제로 연구를 수행하고 있다.

  • 가. 새로운 무기화합물 설계와 합성
    • 화합물을 설계하고 고온/고압 합성법이나 hydro/solvothermal 반응법 등을 통해 이를 합성
    • Molten salt flux 법이나 chemical vapor transport 현상을 이용해서 단결정 성장.
    • 자기 조립 과정을 통한 나노 구조 구현.
  • 나. 다양한 분광학적 방법을 통한 결정구조 및 화학 결합 특성 규명
    • X-ray/Neutron Diffraction, X-ray Absorption Spectroscopy, Mössbauer Spectroscopy.
  • 다. 고체 화합물에서의 구조와 물성 상관관계 고찰
    • 전기/자기적 성질이 화합물의 구조와 어떠한 연관성을 보이는지 연구하고 이를 바탕으로 더 나은 물성을 나타내거나 또는 이제까지 알려지지 않은 새로운 물리적 특성을 보이는 화합물을 설계, 합성.
    • 이온전도체, 광촉매, 이차전지 전극물질, 자정재료 등 기능성 물질 탐구

고체화학 연구실

1. 연구진
  • 윤호섭교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 전이금속과 산소족 원소들(O, S, Se, Te)로 이루어진 물질의 합성과 성질에 관한 연구를 진행하고 있다. 이 계열의 화합물들은 일반적으로 저차원의 구조를 가지며 다공성인 경우가 많아 초전도 현상 또는 구조의 비등방성에 기인하는 여러 물리적인 특성을 보이고 있다. 물리적인 특성으로는 전자 또는 이온 전도성을 보이는 경우가 흔하고, 자기적 성질을 보이는 경우도 있어 2차전지의 음극물질 등 에너지관련 분야에 응용성을 갖고 있다. 우리 연구실에서는 초임계유체 또는 할로진화물을 이용하는 다양한 합성법을 선도적으로 개발하여 새로운 물질을 합성하는데 활용하고 있고 X-선을 이용하여 그 결정구조를 해석한다. 자기적, 전기적 성질을 측정하고 전자현미경과 열분석 장비를 이용하여 물성을 측정한다. 또한 양자역학적인 계산을 수행하여 물질의 구조와 성질의 상관관계를 규명하고자 하는 노력을 경주하고 있다.

전기분석화학 연구실

1. 연구진
  • 모선일교수
2. 연구 분야

본 연구실에서는 전기화학을 기본으로 나노기술과 에너지 기술분야를 연계 발전시키는 연구를 한다. 전자기기용 에너지 저장/전환 장치인 리튬전지의 양극 활물질로서 나노형태의 무기결정체를 제조한다. 전도성 고분자와 복합체 분말 및 필름을 사용하여 이차전지의 용량과 수명 및 안정성 등의 전극 특성을 개선시키는 기초연구와 기술개발을 목표로 한다. 리튬전지의 양극 활물질로 Nano-V2O5/ PANi,nano-V2O5/ PPy,nano-V2O5/ PEDOT 등의 복합체 필름 (composite film)을 전기화학적으로 제조하였다. 리튬이온의 삽입/ 탈삽입이 가역적으로 잘되며 표면적이 큰 나노구조의 무기결정체와 높은 전도도와 유연성 및 가공성이 뛰어난 전도성 고분자와의 복합체를 제조하는 등 리튬이온의 접근성 및 이동도를 높이는 연구를 한다. LiFePO4, LiMnPO4, LiMn2O4 등의 양극물질을 다양한 형태와 크기로 합성하여 그 특성을 파악하며 동시에 용량 및 에너지 밀도, 긴 수명의 배터리를 위한 특성 개선에 집중하여 연구를 진행 중이다.

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