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한남대 나양호 교수팀 환경 나노입자 분석 방법 개발 ‘세계적 주목’

한남대 나양호 교수(신소재공학)와 ㈜지오시스템리서치 원남일 박사(전무, 수산해양학)가 주도하는 산학협력 연구팀과 인하대 신동하 교수(화학과), 한국외대 오정욱 교수(화학과)는 융합연구를 통해 ‘표면증강 라만 분광법(Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS)’을 이용한 환경 중의 나노입자 분석의 새로운 접근법을 제시했다.  개발된 기술은 환경 중의 나노입자 분석을 통해 해양·수중 나노플라스틱 분석에 활용될 수 있음을 입증했다. 연구 성과는 7월 화학공학 분야의 세계 최고 수준의 학술지인 ‘화학공학저널(Chemical Engineering Journal (IF 16.744))’에 게재됐다.  이번 연구는 고분자 소재 전문가인 한남대 나양호 교수와 지구환경 전문가인 원남일 박사의 산학협력연구를 통해 미세플라스틱을 포함한 수질 환경 미세입자에 대한 연구에서 시작됐다. 이에 분석화학 전문가인 신동하 교수와 오정욱 교수가 합류해 다학제간 융합연구가 진행됐다.

한남대학교 나양호 교수 연구팀, 새로운 나노 플라스틱 분석법 개발 

신동하 교수 연구팀은 한남대학교 나양호 교수 연구팀, (주)지오시스템리서치 원남일 박사(전무)팀과 함께 표면 증강 라만법(surface enhanced Raman spectroscopy, SERS)를 응용한 새로운 나노 플라스틱 분석법을 개발했다. 은거울 반응(환원성 화합물에 암모니아수를 넣은 질산은 용액을 섞으면 은이 환원해 유리관 벽에 거울을 만드는 현상)을 활용했으며, 나노 플라스틱의 열유동 특성을 이용해 SERS 광학활성 자리(hotspot)에 플라스틱이 침투할 수 있게 함으로써 개별 나노 플라스틱 분석을 용이하게 했다.최근 미세플라스틱 특히 나노 플라스틱의 오염 문제에 대한 관심은 많아지고 있지만 아직까지 표준이 될 만한 분석 방법은 없는 상황이다. 이로 인해 나노 플라스틱의 거동과 독성을 규명하는 데에도 제약이 많았다. 나노 플라스틱은 길이 1µm(마이크로미터) 이하의 플라스틱을 말한다.

수입 토양개량제, 국산화 성공 특허등록

현재 과제 수행 중인 농림축산식품부 기술사업화 지원사업(21-23년, 총 연구개발비 약 10억 원)은 테라그린 김윤섭 연구소장, 한남대학교 나양호 교수, 배재대학교 이용하 교수, 강원대학교 김혁수 교수와 ‘다기능 하이드로겔 기반 토양개량제의 개발’ 중인 다기능 하이드로겔은 나노 시트 클레이를 가교제로 사용한 친수성 망상 고분자로서 수십에서 수천 배가량 수분을 저장하여 식물에 공급하는 물질로 간척지 및 사막화 지역의 녹지화가 가능하고, 폭우 등의 상황에서 토양 내 투수계수의 증가로 홍수 및 농작물 등의 피해를 경감시킬 수 있다. 이에 관련한 핵심 기술은 특허등록에 성공했으며, 제조방법은 특허출원 중에 있다. 




한남대 나양호 교수팀

마이크로니들 패치 특허 등록 '성과' 


마이크로니들은 수백 마이크로미터(㎛) 크기의 미세 바늘을 이용해 우리 몸에 약물을 전달하는 경피 약물전달 시스템이다. 피부 각질층을 통과해 유효 성분을 전달하는 것을 목표로 삼는다. 마이크로니들은 경구제와 비교할 때 간초회통과(First pass mechanism, 위장관에서 흡수된 약물이 전신으로 순환하기 전 간에서 먼저 대사되는 것)를 회피함으로써 높은 생체이용률을 유지할 수 있다는 장점을 지닌다.

   


한남대 나양호 교수팀 산·학·군 융합 

국제적인 선도연구 ‘성과’

   이번 성과는 전세계적으로 인공구조물의 벽면녹화 및 콘크리트의 탄소중립을 위한 실제적인 가능성을 제시했다는 면에서 세계적인 주목을 받고 있다.

  한남대 나양호 교수는 “학문의 경계가 허물어지고 학부 중심의 교육이 확대되고 있는 오늘날 전공 학생들이 이러한 융합연구의 기회를 통해 전혀 새로운 분야의 아이디어와 전문역량을 배우고 교류하며, 이를 바탕으로 새로운 적용 방안을 도출하고 과감한 시도를 할 수 있었다”라며 “현장의 문제를 알며 기술의 활용성을 고민하는 환경 전문기업의 연구진과의 협업이 있었기에 시도를 구체화하고 국제적 성과로 제시할 수 있었다”고 말했다.

사막화·산불·수해 토양 ‘복원  연구’ 박차 

테라그린(대표 전호연) 기업부설연구소의 김윤섭 연구소장과 한남대 나양호 교수 연구팀은 2019년 친환경 소재를 이용한 이상기후 대응과 탄소중립 핵심기술인 나노 복합체 하이드로겔을 이용한 신규 토양 보습제 기술 개발을 성공했다. 지난해에는 농림축산식품부 기술사업화 지원사업, 민간중심 R&D 사업화 지원(융복합)을 지원해 선정되어 ㈜테라그린 김윤섭 연구소장, 한남대학교 나양호 교수, 배재대학교 이용하 교수, 강원대학교 김혁수 교수와 2021년 4월 1일~2023년 12월 31일까지 ‘다기능 하이드로겔 기반 토양개량제의 개발 및 고도화(총 연구개발비 1,070,800천원)’를 수행 중에 있다. 

한남대 신소재공학과, 한국수자원공사와 융합연구로 국제논문 발표 특허/등록

한남대학교(총장 이광섭)와 한국수자원공사(사장 박재현)가 수년간의 산학협력 연구로 국제적인 성과를 내고 있어 화제다. 지난 2014년부터 한국수자원공사 K-water연구원은 한남대 신소재공학과 교수진과 물환경 분야의 협업을 실시했으며 학생들의 현장학습 교육을 시행해왔다. 신소재공학과 학생들과 교수진, 수자원공사 연구진은 연구 아이디어를 발굴하고 융합연구를 시행한 결과 뛰어난 성과를 달성했다. 

출처

 https://newsis.com/view/id=NISX20220110_0001718402&cID=10807&pID=10800

https://www.hankyung.com/society/article/202201107087h

https://www.donga.com/news/Society/article/all/20220110/111183320/1

http://m.hankooki.com/m_dh_view.php?WM=dh&FILE_NO=ZGgyMDIyMDExMDExMzkyNDE0ODUwMC5odG0=&ref=

22. 06.01 NRFK  project selection

22.01.02 Kim Seo-yoon, Min Chun-ki, Park Seung-chan, Lee Su-hyeon, Lee Je-seung, Susu-jin, Ji-young Ji, Lee Nam-jae and Ryu Min-woo joins YHNa Lab

21.12.28 Grand prize of Graduate School Excellent Thesis Contest

21.11.26 Grand prize of national research foundation of korea X-mind corps program

21.11.09  Award a prize of research team performance contest for practical problems

21.09.14. K-water project selection

21.08.31. Award a prize of the LINC+ Capstone Design Contest

21.08.01. MOTIE project selection

21.04.01. IPET project selection

21.01.02. Sojin Kim, Seohyeon Baek, Jinah Song and Yunil Na joins YHNa Lab