[IT뉴스]탈모 치료 패치로 변신한 디스플레이 소재 양자점

사람몸에양자점-유기발광다이오드(QD-OLED)패치를부착해모발세포의증식을유도하거나(위)심박을측정하는과정을설명한그림.한국연구재단제공탈모피부에부착해모발세포를최대23%까지늘리는양자점-유기발광다이오드(QD-OLED)패치기술이개발됐다.QD-OLED가웨어러블전자약으로개발된것은이번이처음이다.한국연구재단은전용민·권상직·조의식가천대교수팀이국내기업이노큐디,권정현충북대교수팀과공동연구를통해고출력의료용웨어러블QD-OLED패치를개발했다고3일밝혔다.연구결과는9월25일국제학술지'케미컬엔지니어링저널'에공개됐다.양자점(QD,퀀텀닷)은입자크기에따라색이다양하게나타나는작은반도체결정이다.양자점을활용한QD-OLED는기존LED보다다양하고선명한색을낼수있는소자로디스플레이산업에서주로쓰인다.인체에부착해실시간진단·치료를할수있는웨어러블OLED기술은헬스케어,전자약분야에서주목받고있다.연구팀은출력이낮고실시간파장변화가어려워전자약구현에한계가있는기존QD-OLED의성능을개선했다.연구팀은먼저OLED를한픽셀안에병렬로적층해저전압에서도고출력을내는청색OLED를제작했다.단층청색광OLED보다최대출력을435%까지향상하는데성공했다.봉지막(Encapsulation)공정은OLED제조과정에서산소·수분이침투하지못하도록밀봉해제품수명을향상하는단계다.연구팀은유연하고청색광을반사하는다기능성봉지막을개발해OLED를만들고QD-필름의발광부에부착했다.양자점의청색광변환효율이기존15%에서최대68%까지증가했다.연구팀은개발한QD-OLED를웨어러블패치에적용하고모발치료,심박수측정기능을확인했다.그결과모발성장을담당하는모유두세포를최대23%까지증식시켜모발증식효과가확인됐다.심박수측정도실시간으로가능했다.전교수는"상용화수준의고출력·고신뢰성의QD-OLED패치기술을확보했다"며"웨어러블디스플레이뿐만아니라전자약,센서,광의학등에서활용될것으로기대한다"고전했다.<참고자료>-doi.org/10.1016/j.cej.2024.156121[이병구기자[email protected]]Copyright©동아사이언스.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:00
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[IT뉴스]이리듐 촉매 사용량 낮춰 수소 저렴하게 만든다

김명근·유성종한국과학기술연구원(KIST)박사연구진국내연구진이그린수소생산에필요한촉매의사용량과비용을줄이면서도성능을높이는기술을개발했다.그린수소를생산하려면물을전기분해하는친환경적인이리듐촉매를사용해야하는데,이리듐의가격이높아상용화에어려움이있었다.이번에개발한촉매를활용하면향후수소에너지전환에도움이될것이란전망이나온다.한국과학기술연구원(KIST)은수소·연료전지연구단의김명근·유성종박사연구팀이내구성이좋은탄소지지체를도입해이리듐사용량을촉매사용량의20분의1수준으로줄인수전해촉매를개발했다고3일밝혔다.수소생산과정에서가장큰비용을차지하는것은물을전기분해해수소를얻는‘수전해용촉매’다.수전해용촉매로는이리듐을주로사용하는데,가격이높아상용화에걸림돌이되고있다.여기에이리듐은남아프리카를비롯한특정지역에서만채굴되는만큼공급불안정성이높아,이리듐사용량을줄인촉매개발이절실했다.연구팀은이리듐촉매의사용량을줄이기위해내구성이좋은탄소지지체를도입한저이리듐촉매를개발했다.기존의탄소지지체는수전해반응을보이는전압인1.6~2.0V에서쉽게산화돼,안정적인지지체개발이과제였다.이를해결하기위해연구팀이물과상호작용이적은소수성탄소를지지체로적용한결과,이리듐사용량을줄이면서도탄소부식을억제하는것을확인했다.연구팀은또,저이리듐촉매의내구성을높이기위해탄소지지체위에셀레늄(Se)을도입했다.셀레늄으로이리듐표면에얇은수산화물층을만들어,저이리듐촉매가수전해반응중쉽게변하거나분리되는문제를해결했다.연구팀이개발한저이리듐촉매를상용화된수전해설비에적용한결과,이리듐사용량을기존의20분의1수준인0.05㎎/㎠로줄이면서도성능이높아진것을확인했다.단위면적당0.05㎎의이리듐을도포한막전극접합체(MEA)를제작해고분자전해질막수전해(PEMWE)실험을진행했을때,1.9V에서3.18A/㎠의전류밀도로기존상용촉매(2.45A/㎠)보다우수한성능을보였다.이리듐사용량을크게줄이면서도성능과내구성을동시에유지하는촉매를개발한이번연구성과로수소생산비용을낮출것으로기대된다.연구팀은저이리듐수전해기술의상용화를위해다양한지지체소재와촉매구조를개발해수소생산효율을높이는연구를진행할계획이다.김명근KIST박사는“저이리듐촉매구현을위한지지체개발및촉매성능확보를위한전략을함께제시했다”라며“대규모촉매합성기술을접목해그린수소생산단가낮추고수소사회로의전환에기여할것”이라고말했다.이번연구는과학기술정보통신부의지원을받아KIST주요사업과나노소재기술개발사업등으로수행됐다.이연구결과는국제학술지인ACS에너지레터스(ACSEnergyLetters)에지난달29일실렸다.참고자료ACSEnergyLetters,DOI:https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c00884이번연구에참여한연구진.왼쪽부터김명근한국과학기술연구원(KIST)수소·연료전지연구센터박사,유성종책임연구원./KIST-Copyrightⓒ조선비즈&Chosun.com-Copyright©조선비즈.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:00
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[IT뉴스]차세대 OLED로 탈모도 치료…“모발 최대 23% 늘어”

가천대·충북대교수,이노큐디공동연구팀연구사람에게QD-OLED패치를붙였을때모발세포증식과심박측정기능과원리가표현된그림./한국연구재단국내연구진이차세대디스플레이기술을활용해탈모를치료하는패치형태의전자약을세계최초로개발했다.이패치를탈모피부에붙이면모발이최대23%까지늘어나는것으로나타났다.한국연구재단은전용민·권상직·조의식·가천대교수연구팀이이노큐디와권정현충북대교수연구팀과의공동연구를통해실시간으로빛의파장을바꿀수있는고출력의료용웨어러블양자점-유기발광다이오드(QD-OLED)패치를개발했다고3일밝혔다.QD-OLED는이중청색을자체발광하는OLED로구성하고나머지는양자점(퀀텀닷·QD)을사용하는기술이다.양자점은입자크기에따라색깔이다양하게나타나는작은반도체결정을말한다.QD-OLED는이런양자점의특성을이용해기존LED보다다양한색의빛을내디스플레이산업에서주로쓰인다.연구팀이모발치료와심박수측정성능을검증한결과,모발의성장을담당하는모유두세포에해당패치를붙였을때최대23%까지늘어나는효과를보였고,실시간으로심박수측정도가능함을확인했다.과학기술정보통신부와한국연구재단이추진하는기본연구의지원으로수행된이번연구는화학공학분야국제학술지인‘케미컬엔지니어링저널(ChemicalEngineeringJournal)’에지난달25일실렸다.몸에붙여실시간진단·치료를할수있는웨어러블OLED기술은최근헬스케어분야에서다양한연구가진행되고있다.OLED를전자약으로개발하려면낮은전압에도출력이높고유연하며자유롭게파장변환이가능해야하는데,기존OLED는고출력과실시간파장변화가어렵다는게한계였다.이연구팀은고출력·실시간광변환이가능한웨어러블QD-OLED패치개발에앞서이에필요한핵심기술을개발했다.병렬적층형청색광OLED와유연한QD필름,다기능성봉지막기술이다.봉지공정은OLED제조과정에서산소와수분이유기물에침투하지못하도록밀봉해,제품의수명을높이는단계를말한다.LED를한픽셀에병렬로층층이쌓아저전압에서도고출력이나올수있는청색OLED를만들어,단층청색광OLED보다435%높은고출력청색OLED의성능을개발했다.다기능성봉지막필름은나노적층화(고밀도의초미립자고체를원자단위증착기술로생산된박막)층이수분과산소로부터손상을방지하고OLED를보호하는장벽역할과청색광반사역할을한다.연구팀은이를통해기존15%의양자점광변환효율을최대68%까지높였다.전용민교수는“상용화수준의고출력,고신뢰성의QD-OLED패치기술을확보했다”며“웨어러블디스플레이뿐만아니라전자약,센서,광의학등에서활용될것기대한다”고말했다.참고자료ChemicalEngineeringJournal(2024),DOI:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.156121-Copyrightⓒ조선비즈&Chosun.com-Copyright©조선비즈.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:00
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[IT뉴스]고효율 수전해 촉매 개발→수소 생산 단가 낮춘다 [지금은 과학]

국내연구팀,고가이리듐사용20분의1수준의수전해촉매내놓아[아이뉴스24정종오기자]한국과학기술연구원(KIST,원장오상록)수소·연료전지연구단김명근박사,유성종박사연구팀은고내구성탄소지지체를도입해이리듐사용량을상용촉매의20분의1수준으로줄인고효율수전해촉매를개발했다고밝혔다.최근전세계적으로수소에대한수요가높아지면서수전해설비의대형화를추진하고있으나,수전해반응에서가장우수한성능과내구성을보이는이리듐촉매의높은가격이걸림돌로작용하고있다.이리듐은남아프리카등특정지역에서만채굴되기때문에공급불안정성이높아이리듐사용량을줄인촉매개발이필요하다.이리듐산화는이리듐용출을불러온다.셀레늄을도입했을때일정시간이후산화가억제되고금속성이유지됐다.[사진=KIST]연구팀은이리듐촉매의사용량을줄이기위해고내구성탄소지지체를도입한저이리듐촉매를개발했다.기존의탄소지지체는수전해반응구동전압인1.6~2.0V에서쉽게이산화탄소등으로산화되기때문에안정적지지체개발이중요한과제였다.이를해결하기위해물과상호작용이적은소수성탄소를지지체로적용한결과,이리듐사용량을줄이면서도탄소부식반응이억제되는것을확인했다.저이리듐촉매의내구성을향상하기위해탄소지지체위에셀레늄(Se)을도입했다.저이리듐촉매는수전해반응중쉽게변하거나용출돼내구성이빠르게떨어지는문제가있었다.연구팀은이리듐의반응중변화를억제하는기능을가진셀레늄을이용해이리듐표면에얇은수산화물층을형성함으로써이리듐용출을억제했다.이번에개발된저이리듐촉매를상용화된수전해설비적용한결과,이리듐사용량을기존의20분의1수준인‘0.05mg/cm²’로줄이면서도성능이향상되는것을확인했다.단위면적당0.05mg의이리듐을도포한막전극접합체(MEA)전해질막과전극이결합한구조이다.실험을진행했을때1.9V에서‘3.18A/cm²’의전류밀도를기록해기존상용촉매(2.45A/cm²)보다우수한성능을보였다.이번연구성과는이리듐사용량을크게줄이면서도성능과내구성을동시에유지하는촉매를구현해수소설비대형화과정에서발생하는고비용문제를해결하고수소생산단가를낮출것으로기대된다.저이리듐수전해기술의상용화를위해다양한지지체소재와촉매구조를개발해수소생산효율을높이기위한연구를수행할계획이다.김명근KIST박사는“저이리듐촉매구현을위한지지체개발과촉매성능확보를위한전략을함께제시했다”며“대규모촉매합성기술을접목해그린수소생산단가낮추고수소사회로의전환에이바지할것”이라고말했다.이번연구성과(논문명:IridiumSeleniumOxohydroxideShellforPolymerElectrolyteMembraneWaterElectrolyzerwithLowIrLoading)는국제학술지‘ACSEnergyLetters’에표지논문으로실렸다./정종오기자([email protected])Copyright©아이뉴스24.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:00
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[IT뉴스]중기부, AI 기반 기술평가 플랫폼 'K-TOP' 개시

"민간금융기관에기술평가데이터개방예정"중소벤처기업부현판[중소벤처기업부제공.재판매및DB금지](서울=연합뉴스)차민지기자=중소벤처기업부는개방형기술평가플랫폼'K-TOP'서비스가4일부터개시된다고3일밝혔다.이번기술평가인프라개방은중기부가발표한'중소기업도약전략'의후속조치로,K-TOP공동활용업무협약을맺은중소기업지원공공기관,시중은행,벤처투자기관등17곳이중소기업기술평가시K-TOP을활용할수있게됐다.중소기업지원사업12개와지난5년간연구개발(R&D)을지원받은2만4천개프로젝트가K-TOP적용대상사업이다.K-TOP은중소벤처기업기술평가,특허빅데이터의인공신경망학습·분석을거쳐개발됐다.기업혁신성장역량,기술사업성,기술원천성평가등인공지능(AI)기반기술평가모형3종류가탑재됐다.재무·특허정보등일부평가입력정보를자동수집하고기업자가진단,평가결과조회·전송등사용자편의를고려한서비스도제공한다.중기부는기업동의를받아시중은행,벤처캐피탈(VC)등민간금융기관이신규투자처발굴에활용할수있도록K-TOP평가결과를공유할계획이다.K-TOP과시중은행플랫폼을연계해기술보증기금의보증및은행대출절차를원스톱으로진행하는기술금융프로그램개발도내년착수할예정이다.신규입수한기술평가데이터를기반으로K-TOP성능을업데이트하고'글로벌진출기업평가모형','스타트업평가모형'등기업유형별특화평가모형을추가개발한다.중기부는산업통상자원부,과학기술정보통신부,환경부등관계부처의중소기업지원사업에K-TOP도입을확산할예정이다.내년상반기부터협약기관외모든중소기업에도K-TOP을전면개방할방침이다.김정주중기부중소기업전략기획관은"AI기반K-TOP을통해성장가능성이높은기업을선별지원해정부지원사업의효과성을개선하겠다"며"기술평가의어려움으로기술금융구현이제약된민간금융기관과벤처캐피탈에도많은도움이될것으로기대한다"고말했다[email protected]▶제보는카톡okjeboCopyright©연합뉴스.무단전재-재배포,AI학습및활용금지

24-11-03 12:01
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[IT뉴스]K-배터리, 화재 안전 기술 `선도`…전 세계 특허출원량 1위 차지

특허청,지난10년간연평균15%증가韓,中보다1.7배많아..LG에너지솔루션1위<배터리화재안전기술특허출원동향><배터리화재안전기술분야주요다출원인>(단위:건수)열폭주에의한배터리화재폭발사고가잇따르는가운데우리나라기업들이배터리화재안전기술을선도하고있는것으로나타났다.3일특허청에따르면지난10년간(2012∼2021년)주요특허청(한국,미국,중국,EU,일본)에출원된배터리화재안전기술은총1만3599건으로집계됐다.2012년715건에불과하던출원량이10년사이연평균15%증가해2021년에는2518건에달했다.특히전체출원중한국국적출원이37.7%(5122건)를차지해가장많았다.중국(3099건),일본(2855건),미국(1518건)등의순이었다.한국은출원량2위를차지한중국보다1.7배많은출원을했다.출원인별출원수는LG에너지솔루션(2735건),삼성SDI(1416건),중국의CATL(701건),일본도요타(398건),일본산요(32건)순으로많았다.10위권내에는SK온과현대차등우리나라기업들이다수포함돼우리나라기업들이배터리화재폭발사고에대응하기위해관련기술을적극출원하는것으로분석됐다.출원기술별로는화재감지분야출원량이61.2%로가장많았으며,화재예방(32.8%),화재소화(6.0%)등의순이었다.출원증가율은화재소화가연평균37.7%로가장높았는데,이는최근이차전지화재폭발사고가잇따라발생하고있어배터리화재소화기술에대한요구가증가했기때문으로분석된다.신상곤특허청특허심사기획국장은"배터리화재안전기술발전은배터리화재폭발사고로인한피해를크게줄이는데기여할것으로예상된다"며"배터리화재폭발사고로부터국민의생명과안전을지키기위해필요한정보를적시에제공하겠다"고말했다.이준기기자[email protected]©디지털타임스.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:01
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[IT뉴스]KIST, 수전해 촉매 비용 대폭 줄여…이리듐 사용량 '20분의 1'

셀레늄도입에따른표면수산화물층형성과이에따른이리듐산화및용출억제그린수소생산단가를대폭낮출수있는기술이국내에서개발됐다.한국과학기술연구원(KIST·원장오상록)은김명근,유성종수소·연료전지연구단박사팀이고내구성탄소지지체를도입해이리듐사용량을상용촉매의20분의1수준으로줄인고효율수전해촉매를개발했다고3일밝혔다.전세계적으로수전해설비대형화가추진되나,가장우수한수전해성능·내구성을보이는이리듐촉매가격이높아걸림돌이되고있다.이에연구팀은고내구성탄소지지체를도입한저이리듐촉매를개발했다.기존탄소지지체는수전해반응구동전압인1.6~2V에서쉽게이산화탄소등으로산화돼안정적인지지체개발이중요과제였다.이를해결하기위해물과의상호작용이적은소수성탄소를지지체로적용한결과,이리듐사용량을줄이면서탄소부식반응이억제되는것을확인했다.또내구성을향상하기위해탄소지지체위에셀레늄을도입했다.저이리듐촉매는수전해반응중쉽게변하거나용출돼내구성이빠르게저하되는문제가있었다.이리듐반응중변화를억제하는기능을가진셀레늄으로이리듐표면에얇은수산화물층을형성,이리듐용출을억제했다.개발한저이리듐촉매를상용화수전해설비에적용한결과,이리듐사용량을기존20분의1수준으로줄이면서도성능이향상되는것을확인했다.단위면적당0.05㎎이리듐을도포한막전극접합체(MEA)를제작해고분자전해질막수전해(PEMWE)실험을진행했을때,1.9V에서3.18암페어(A)/㎠전류밀도를기록해기존상용촉매(2.45A/㎠)보다우수했다.김명근박사는“저이리듐촉매구현을위한지지체개발및촉매성능확보를위한전략을함께제시했다”며“대규모촉매합성기술을접목해그린수소생산단가낮추고수소사회로의전환에기여할것”이라고말했다.이번연구는과학기술정보통신부지원을받아KIST주요사업및나노소재기술개발사업등으로수행됐다.성과는ACS에너지레터스에표지논문으로게재됐다.김영준기자[email protected]©전자신문.무단전재및재배포금지.

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[IT뉴스][사이언스포커스]탈모에 붙이면 23%까지 증식···양자점-OLED 패치 세계최초 개발

가천대의공학과전용민교수팀개발모발성장담당모유두세포증식효과심박수진단등전자약활용에도기대모발증식및심박수측정용고유연QD-OLED패치플랫폼.자료=한국연구재단[서울경제]탈모피부에부착하면모발증식효과를내는양자점-유기발광다이오드(QD-OLED)패치기술이개발됐다.QD-OLED가웨어러블전자약으로개발된건세계최초다.한국연구재단은가천대전용민,권상직,조의식교수연구팀이㈜이노큐디,충북대권정현교수연구팀과의공동연구를통해실시간으로광파장변환이가능한고출력의료용웨어러블QD-OLED패치를개발했다고3일밝혔다.양자점(QD)은입자크기에따라색깔이다양하게나타나는작은반도체결정으로양자점-유기발광다이오드(OLED)는이런양자점의특성을이용해기존LED보다다양한색의빛을내디스플레이산업에서주로쓰인다.그동안웨어러블OLED기술은헬스케어분야에서다양한연구가이뤄졌지만고출력과실시간파장변화가어려워다양한목적에맞는전자약구현에는한계가있었다.QD-OLED역시유연성과고출력의근적외선성능이확보되지못해주로디스플레이분야에활용하는데그쳤다.반면연구팀은고출력,실시간광변환이가능한웨어러블QD-OLED패치를개발하기위해병렬적층형청색광OLED와유연한QD필름및다기능성봉지막핵심기술을개발했다.OLED를한픽셀에병렬로적층해저전압에서도고출력이나올수있는청색OLED를제작해단층청색광OLED보다435%향상된고출력청색OLED의성능을확보했다.아울러산소와수분이유기물에침투하지못하도록밀봉해제품의수명을향상시키는봉지막필름이청색광반사역할을해기존15%의양자점광변환효율을최대68%까지끌어올렸다.이렇게개발된웨어러블QD-OLED를이용해모발치료및심박수측정성능을검증한결과,모발의성장을담당하는모유두세포에해당패치를부착했을때최대23%까지증식효과를보였고,실시간으로심박수측정도가능했다.전교수는“상용화수준의고출력,고신뢰성의QD-OLED패치기술을확보했다”며“웨어러블디스플레이뿐만아니라전자약,센서,광의학등에서활용할수있을것으로기대한다”고밝혔다.과학기술정보통신부와한국연구재단이추진하는기본연구의지원으로수행된이번연구의성과는화학공학분야국제학술지‘케미컬엔지니어링저널(ChemicalEngineeringJournal)’에지난9월25일게재됐다.송종호기자[email protected]©서울경제.무단전재및재배포금지.

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[IT뉴스]탈모 치료하는 QD-OLED 패치를 만들었다

모낭속모유두세포35%증식탈모예방·치료에효과입증가천대전용민·권상직·조의식교수팀과㈜이노큐디,충북대권정현교수팀이개발한QD-OLED패치를탈모가진행중인머리에붙이면두피아래모낭에있는모유두세포를늘리는데효과가있으며,심박을측정하는센서로만들수있다.연구재단제공[파이낸셜뉴스]국내연구진이개발한양자점-유기발광다이오드(QD-OLED)패치를탈모피부에붙여머리카락이다시자라났다.이패치로인해머리카락뿌리인모낭에있는모유두세포를최대23%까지증식시켰다.한국연구재단은가천대전용민·권상직·조의식교수팀과㈜이노큐디,충북대권정현교수팀이실시간으로광파장변환이가능한고출력의료용웨어러블QD-OLED패치를개발했다고3일밝혔다.연구진은QD-OLED를세계최초웨어러블전자약으로개발했다.연구진은병렬적층형청색광OLED와유연한QD필름,다기능성봉지막핵심기술을개발해QD-OLED패치를만들었다.이QD-OLED패치로모발성장에핵심역할을하는모유두세포에빛을쪼여세포를23%이상증식시킴으로써,모발증식에효과가있음을입증했다.전용민교수는"상용화수준의고출력,고신뢰성의QD-OLED패치기술을확보했다"며"전자약,센서,광의학등에서활용될것"이라고말했다.우선QD-OLED패치를만들기위해OLED를한픽셀에병렬로적층해저전압에서도고출력이나올수있는청색OLED를제작했다.이는단층청색광OLED보다435%향상된고출력청색OLED의성능을가졌다.또다기능성봉지막필름은원자단위로초미립자고체를층층이쌓아수분과산소로부터OLED를보호하는박막역할과청색광반사역할을해기존15%의양자점광변환효율을최대68%까지끌어올렸다.이필름으로QLED를밀봉하고QD-필름의발광부에부착해고성능,다기능성QD-OLED패치를개발했다.다기능성QD-OLED패치는모유두세포증식효과뿐만아니라실시간으로심박수를측정할수있다.한편,연구진은다기능성QD-OLED패치를화학공학분야국제학술지'케미컬엔지니어링저널(ChemicalEngineeringJournal)'에발표했다.#OLED#탈모#연구재단#모낭#모유두세포[email protected]김만기기자Copyright©파이낸셜뉴스.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:01
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[IT뉴스]두피에 붙이는 ‘탈모 패치’ 나왔다···“모발세포 23% 증식”

가천대·충북대·이노큐디공동연구LED보다발광성능좋은‘QD-OLED’세계최초피부용전자약으로개발“모유두세포23%증식효과확인”[서울경제]약을먹는대신두피에패치를붙이는것만으로도탈모를치료할수있는신기술이국내에서개발됐다.향후기술고도화를통해보다간편한탈모치료법으로상용화해국내1000만탈모인의고민을덜어줄것으로기대된다.탈모관련이미지.사진=이미지투데이한국연구재단은전용민가천대의공학과교수와권상직·조의식전자공학과교수,권정혁충북대반도체공학부교수,퀀텀닷(양자점·QD)필름소재개발사이노큐디공동연구팀이실시간으로광파장변환이가능한고출력의료용웨어러블(착용형)양자점-유기발광다이오드(QD-OLED)패치를개발했다고3일밝혔다.과학기술정보통신부와한국연구재단의지원으로수행된이번연구의성과는화학공학분야국제학술지‘케미컬엔지니어링저널’에9월25일게재됐다.국내탈모인구는약1000만명으로추산된다.먹는치료제가시판되고있지만장기복용해야하거나일부부작용우려가있다는한계가있다.연구팀은디스플레이산업에서주로쓰이는신기술인QD-OLED를두피나다른탈모부위에붙이는패치형태의전자약으로개발해탈모치료의편의성을높이고자했다.빛으로피부세포를자극해미용효과를주는발광다이오드(LED)마스크처럼모발의성장을담당하는모유두세포를자극해탈모를개선하겠다는것이다.QD-OLED가전자약으로개발된사례는이번이세계최초다.퀀텀닷은입자크기에따라다양한빛깔을내는작은반도체결정이다.이를빛을내는발광소자로응용한QD-OLED는기존LED보다더높은발광성능을낼수있다.이를피부에붙이는패치로개발하기위해서는인체에안전하도록낮은전압으로작동하면서도출력이높아야한다.필요에따라다양한빛깔을내도록실시간으로자유롭게빛의파장도바꿀수있어야한다.유연해야하는것도기본조건이다.기존OLED는이같은조건들을충족하지못해피부용패치로쓰이지못했다.연구팀이개발한웨어러블QD-OLED기술.사진제공=한국연구재단연구팀은‘적층형청색광OLED’와‘다기능성봉지막필름’을개발해이같은한계를극복했다.적층형청색광OLED는하나의화소에OLED를여러층으로쌓아낮은전압으로도출력을높일수있는기술이다.기존단층보다출력이435%향상됐다고연구팀은설명했다.또다기능성봉지막필름은밀도가높고크기가nm(나노미터·10억분의1미터)수준으로미세한고체입자를원자단위의증착기술로만든얇은막인나노적층화층으로만든필름이다.수분과산소로부터OLED를보호하고빛을반사해퀀텀닷의광변환효율을기존15%에서68%까지높여준다.연구팀은이렇게만든QD-OLED패치를모발부위에붙이고실험한결과모유두세포가기존보다최대23%증식하는효과가나타났다고전했다.연구팀은후속연구를통해밴드형태나모자,옷,토시등에부착하는형태의패치를개발하면탈모치료분야에상용화가가능할것으로기대했다.연구팀은연구성과를실시간으로심박수를측정하는등탈모치료를넘어다양한헬스케어(건강관리)기술로응용할가능성도확인했다.전교수는“상용화수준의고출력·고신뢰성의QD-OLED패치기술을확보했다”며“웨어러블디스플레이뿐아니라전자약,센서,광의학등분야에서활용될것으로기대한다”고말했다.김윤수기자[email protected]©서울경제.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:01
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[IT뉴스]고가 소재 5%만 사용해도 수소생산 1.5배 늘었다

KIST,그린수소생산용새촉매개발내구성도370시간까지늘어8배향상수전해설비구축가격낮출수있어한국과학기술연구원(KIST)수소·연료전지연구단이개발한수전해장치용촉매가국제학술지'ACS에너지레터스(ACSEnergyLetters)'에표지논문(FrontCover)으로선정됐다.KIST제공[파이낸셜뉴스]한국과학기술연구원(KIST)은수소·연료전지연구단이그린수소1㎏생산비용을1달러까지낮출시기를앞당길기술을개발했다고3일밝혔다.이기술로재생에너지로물에서수소를뽑아내는수전해장치의핵심소재인이리듐을현재사용하는것보다단5%만사용하고도1.5배많은수소를생산해냈다.또한내구성도8배이상뛰어나이기술을적용하면대형수전해설비구축가격을낮추는데기여할것으로보인다.조바이든대통령이지난2022년8월발표한인플레이션감축법(IRA)은탄소배출을줄이는청정에너지기술을지원하고있다.이중재생에너지를사용해생산하는수소가대표적이다.미국에너지부에서는이를뒷받침하기위해2030년까지수소1㎏생산비용을1달러로낮추겠다는'수소1달러프로젝트'를추진중이다.현재그린수소생산단가가주요선진국은3~10달러이며,우리나라는10달러수준이다.수전해장치의고분자전해질막에사용하는고가의이리듐이생산단가를낮추지못하는요인중하나다.KIST김명근·유성종박사팀이고내구성탄소지지체를도입해이리듐사용량을대폭줄인촉매를개발했다.이리듐을붙잡고있는탄소지지체는기존의경우수전해반응때사용하는전압인1.6~2.0V에서쉽게구조가손상되거나부서질수있어안정적인지지체개발이중요한과제였다.연구진은이를해결하기위해물과의상호작용이적은소수성탄소를지지체로만들었다.그결과,이리듐사용량을줄이면서도부식반응을막았다.또한,촉매내구성을향상시키기위해탄소지지체위에셀레늄을도입했다.셀레늄이얇은수산화물층으로이리듐을코팅해줌으로써수전해반응중쉽게변하거나떨어져나가는것을막았다.연구진은이리듐이1㎠당1~2㎎들어간촉매와1㎠당0.05㎎을사용한새촉매를상용화된수전해장치에적용해테스트했다.그결과새촉매가이리듐을적게사용했음에도수소를1.5배더생산해냈다.또한370시간동안장치를가동해도성능이떨어지지않아기존것보다8배이상높은내구성을보였다.김명근박사는"저이리듐촉매를만들기위한지지체개발과촉매성능확보를위한전략을함께제시했다"며,"대규모촉매합성기술을접목해그린수소생산단가낮추고수소사회로의전환에기여할것"이라고말했다.한편,연구진은이번에개발한촉매를국제학술지'ACS에너지레터스(ACSEnergyLetters)'에표지논문(FrontCover)으로발표했다.#재생에너지#KIST#수소#촉매#수전해#전해질막#그린수소#[email protected]김만기기자Copyright©파이낸셜뉴스.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:01
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[IT뉴스]수소 생산단가 낮춘다···촉매사용량 20분의 1로

KIST,귀금속줄인촉매개발국제학술지표지논문선정[서울경제]차세대에너지원수소생산에필요한촉매사용량을기존의20분의1로줄여생산단가를크게낮출수있는기술이국내에서개발됐다.한국과학기술연구원(KIST)은김명근수소·연료전지연구단박사와유성종박사연구팀이고내구성탄소지지체를도입해이리듐사용량을상용촉매의20분의1수준으로줄인고효율수전해촉매를개발했다고3일밝혔다.연구성과는국제학술지‘ACS에너지레터스’의표지논문으로최근게재됐다.연구팀의저이리듐수전해촉매개발성과가표지논문으로소개된국제학술지‘ACS에너지레터스’.사진제공=KIST수소는물을수소와산소로분해시키는수전해과정을통해얻어진다.수전해반응을상용화수준으로효율화하기위해서는이리듐이라는귀금속촉매가필요하다.이리듐은남아프리카등특정지역에서만채굴돼공급불안정을야기하고수소의생산단가를높이는주범으로지목된다.연구팀은이리듐을기존의20분의1만사용하면서도제역할을할수있는새로운촉매를개발했다.우선물과의상호작용이적은소수성탄소를지지체로사용해탄소부식을줄이면서도수전해반응효율을높였다.또지지체위에셀레늄을도입해이리듐표면에얇은수산화물층을형성,이리륨의용출을억제했다.연구팀이개발한저이리듐촉매는1.9V전압에서3.18A/cm²의전류밀도를기록해기존상용촉매(2.45A/cm²)보다우수한성능을보였다.이리듐사용량을크게줄이면서도성능과내구성을동시에유지하는촉매를구현해수소설비대형화과정에서발생하는고비용문제를해결하고수소생산단가를낮출것으로기대된다.연구팀은저이리듐수전해기술의상용화를위해다양한지지체소재와촉매구조를개발해수소생산효율을높이기위한연구를수행할계획이다.김박사는“저이리듐촉매구현을위한지지체개발및촉매성능확보를위한전략을함께제시했다”라며“대규모촉매합성기술을접목해그린수소생산단가낮추고수소사회로의전환에기여할것”이라고말했다.김윤수기자[email protected]©서울경제.무단전재및재배포금지.

24-11-03 12:01
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