기초과학연구원(IBS)은 출범 5년차 7개 연구단에 대한 성과평가를 실시한 결과, 과학적 수월성이 세계적 수준이며 연구 영역을 이끄는 세계적 리더로 인정받는 등 연구단 구축이 성공적으로 이루어지고 있다고 27일 밝혔다. IBS는 장기적인 연구가 필요한 기초과학 특성에 맞게 연구 착수 5년후 평가를 실시한다. 정량적 평가가 아닌 질적 평가 수행을 위해 각 연구 분야의 국내외 석학들을 중심으로 연구단별 평가단을 구성한다. 평가 후, 과학적 수월성뿐만 아니라 국내외 연구그룹과의 협력 등 집단연구의 시너지 효과, 연구단 운영(인프라 구축 및 활용, 신진 연구자 유치.육성 등)을 종합적으로 고려해 6단계 등급을 부여한다. 성과평가 결과, 대부분의 연구단 과학적 수월성은 세계적 수준으로, 특히 일부 연구단은 세계 Top 수준에 있거나 독일 막스플랑크협회(MPG), 미국 로렌스버클리 연구소(LBNL), 하버드 의과대학(HMS)의 뛰어난 연구그룹들과 견줄 수 있다고 인정받았다. 장석복 단장이 이끄는 분자활성 촉매반응 연구단은 최고 등급인 Outstanding을 받았다. 세계적으로 경쟁이 치열한 탄소-수소 간 결합 활성화 연구 분야에서 세계 최고 수준의 연구성과를 창출하고 있으며 유기 화학분야를 전세계적으로 이끄는 선도적 역할을 수행하고 있다. 국내외 연구그룹과도 활발히 협력해 집단 연구의 시너지가 돋보이고, 향후 유기 화학분야에서 한계돌파형 연구 성과가 나올 것으로 기대된다는 평가다. 이차원 물질을 탐구하는 나노구조물리 연구단(단장 이영희)은 기초영역뿐 아니라 응용분야에도 파급효과가 큰 중요한 연구를 활발히 수행하고 있다. 세계적 수준의 인프라를 바탕으로 우수한 논문을 다수 출판하고 있다는 점에서 높은 평가를 받았다. 고체물리분야의 세계적 리더로 인정받아 Excellent 등급을 받았다. 초강력 레이저과학 연구단(단장 남창희)은 세계 최고 사양의 레이저 시설을 성공적으로 구축,  출력 레이저 분야에서 국제적으로 높은 명성을 얻어 Excellent 등급을 받았다. 향후 초강력 레이저 시설을 활용해 입자 가속, 양자전기역학, 아토과학 등 분야에서 탁월한 연구성과 창출이 기대된다는 평가을 받았다. 김성기 단장이 이끄는 뇌과학 이미징 연구단은 세계 5위권의 자기공명영상진단(MRI) 인프라를 구축해 융합 분야의 시너지 창출이 기대된다며 Excellent 등급을 받았다. 이미징 기법인 동물 fMRI, 자기공명 물리학, 공학 등 서로 다른 분야의 전문성을 효율적으로 통합하는 연구접근법이 돋보인다는 평가를 받았다. 염한웅 단장이 이끄는 원자제어 저차원 전자계 연구단은 독창적인 연구 장비 개발과 다수의 우수한 연구성과를 인정받아 Excellent 등급을 받았다. 특히, 저차원 전자 물질과 이들의 전자적 특성에 관한 연구는 우수성이 돋보이며 향후 국내외 연구기관과의 협력 강화로 해당 분야를 이끌 것으로 기대된다는 평가다. 암흑물질을 탐색하는 지하실험 연구단(단장 김영덕)은 입자물리학과 우주학의 패러다임을 바꿀만한 중요한 연구와 실험을 수행하고 있다는 데 긍정적인 평가를 받았다. 암흑물질 주요 실험에 필요한 핵심연구 역량을 결집했으며, 중성미자 탐구 등 해당분야를 선도한다는 Excellent 등급을 받았다. 평가위원은 향후 연구를 위해선 안정적인 예산이 확보가 필요하다는 평가도 덧붙였다. 식물 노화.수명 연구단(단장 남홍길)은 식물 노화의 기본 메커니즘을 규명하는 창의적 연구를 하고 있는 것으로 평가되었다. 독창적인 연구 주제와 우수한 연구인력을 활용하고 있으며 향후 해외 식물 연구 기관과의 긴밀한 협력 관계 구축이 기대된다. Very Good 등급을 받았으며 연구단 내 시너지 창출 및 집단 연구를 위한 협업 강화가 필요하다는 평가를 받았다. IBS 연구단 성과 평가는 연구의 질적 우수성 평가가 핵심이다. 논문 수 등 정량적 성과가 아닌 창의성과 연구 영향력 등 연구 내용을 정성적으로 살피고, 연구단장과 박사후연구원, 대학원생 등 다양한 연구 인력 등을 심층적으로 인터뷰한 결과까지 종합한다. IBS는 올해 초부터 해외석학을 중심으로 연구단별 평가단을 구성해 상.하반기 두 차례에 걸쳐 서면.현장방문 평가를 실시했다. 평가결과는 연구단 선정.평가 위원회(SEC)의 종합평가와 과학자문위원회(SAB) 자문을 거쳐 확정된다. 평가단에는 허버트 예클레 독일 막스플랑크협회 전 부회장, 안드레아 페라리 영국 캠브리지대 교수, 마빈 천 미국 예일대 종신교수 등 해외 9개국의 세계적인 석학 30명과 국내 전문가 19명 등 총 49명이 참여했다. 이번 평가를 총괄한 IBS SEC 위원장인 울프강 한스 스피스 명예소장(막스플랑크 고분자 연구소)은 “지난 5년간 연구단 구성과 운영이 성공적으로 이루어졌다”며 “그간 연구단 구성과 인프라 구축에 집중했다면 앞으로는 명확한 중장기 비전과 추진 전략을 수립하고 실천하는 한편 IBS가 지향하는 집단연구 활성화에 더욱 주력해야 한다”고 말했다. IBS는 평가결과를 바탕으로 연구주제 집중, 연구단 내 그룹 간 협력 강화, 해외 인재를 포함한 우수한 박사후연구원 및 여성 과학자 유치.육성 등을 위한 연구단별 후속 조치 계획을 마련하고, 이를 연구단별 연구비와 자원 배분 등 연구단 운영에 반영할 계획이다.   seokjang@fnnews.com 조석장 기자

한국과학기술원(KAIST)은 EEWS 대학원 박정영, 정유성 교수 연구팀이 합금 촉매 표면에서 벌어지는 화학 반응 과정을 실시간으로 관찰해 합금 촉매의 반응성 향상과 직결된 반응 원리를 규명했다고 14일 밝혔다. 연구팀의 관찰 결과는 차세대 고성능 촉매 설계에 활용할 수 있는 반응성 향상 원리의 기반이 될 것으로 기대된다. 광주과학기술원(GIST) 물리.광과학과 문봉진 교수 연구팀과 공동으로 수행한 이번 연구결과는 종합 과학분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 7월 13일자 온라인 판에 게재됐다.  합금 촉매는 단일 금속 또는 금속 산화물 촉매에 비해 뛰어난 성능을 보여 연료전지반응이나 탄소계열 공업화학반응 등에 이용되고 있다. 하지만 합금 촉매 반응의 결과에 대한 근본적인 원리는 자세히 밝혀지지 않아 촉매 연구 과정에서 발생하는 예상치 못한 결과를 설명하기 어려웠다. 연구팀은 문제 해결을 위해 기존의 표면 직접 관찰 기기의 한계점을 크게 개선한 ‘상압 주사 터널링 전자 현미경’과 ‘상압 X-선 광전자분광기’를 활용해 백금-니켈 합금 촉매 표면의 역동적인 변화 과정을 관찰했다. 이를 통해 실제 반응 환경에서 백금-니켈 합금 촉매의 반응성 향상 이유가 금속-산화물 계면 나노구조의 표면 형성으로부터 시작됨을 밝혀냈다. 또 일산화탄소 산화반응 과정에서 백금 혹은 니켈 산화물 단일 촉매에 비해 금속-산화물 계면 나노구조가 갖는 비교적 낮은 활성화 에너지는 촉매 반응 원리 상 반응성 향상에 보다 유리한 화학 반응 경로를 제시할 수 있음을 확인했다. 이 결과는 밀도범함수 이론을 바탕으로 한 양자역학 모델링 계산 결과를 통해 입증됐다. 박정영 교수는 “초고진공 환경을 기반으로 한 기존의 표면 과학이 풀지 못한 실제 반응 환경에서의 합금 촉매 반응 과정을 직접 관찰한 첫 연구사례”라며 “합금 촉매의 계면이 촉매 향상도를 높일 수 있고, 현재 진행 중인 촉매전자학 연구와도 밀접한 관계를 가지고 있다. 다양한 종류의 실제 반응 환경에 근접한 촉매 표면 반응을 연구할 계획”이라고 말했다. 이론적 원리 규명 연구를 주도한 정유성 교수는 “직접 관찰과 양자 계산을 통해 합금 촉매의 주된 활성 자리가 계면임을 규명한 연구로, 다양한 합금 촉매의 설계 및 최적화에 중요한 단서가 될 것”이라고 말했다. 상압 표면 분석을 주도한 GIST 문봉진 교수는“이 연구는 외부의 분자들과 쉴 새 없이 반응하면서 움직이는 마치 살아서 숨쉬고 있는 원자의 움직임과 반응성을 동시에 측정한 완벽한 표면물리연구”라고 지적했다. 이번 연구는 기초과학연구원 및 한국연구재단, GIST(광주과학기술원) 등의 지원을 받아 수행됐다.   seokjang@fnnews.com 조석장 기자

▲ 윤은미씨 별세· 장석복씨(기초과학연구원 분자활성촉매반응연구단장) 부인상=12일 대전을지대학병원, 발인 14일 오전 9시 30분. (042)611-3980

성균관대 화학과 송충의 교수(오른쪽)와 이지웅 박사 성균관대학교(총장 김준영)는 화학과 송충의교수와 이지웅박사(성균관대 기초과학연구소 소속)가 독일 연구진 막스플랑크연구소의 벤자민 리스트(Benjamin List)교수, 독일섬유연구소의 옵비스(Klaus Opwis) 교수와 공동으로 나일론과 같은 평범한 일반 섬유를 촉매와 같은 고효능 기능성 물질로 전환하는 획기적인 방법을 개발했다고 밝혔다. 일반 섬유를 촉매와 같은 고효능 기능성 물질로 전환(염색의 원리와 유사함) 이들의 연구논문은 기술의 원천성과 경제성을 인정받아 세계 최고 권위의 과학저녈 '사이언스'(Science) 최근호(9월 13일자)에 게재되는데, 논문 제목은 'Organotextile Catalysis'(유기섬유촉매반응)이다. 이 논문에 제1저자로 참여한 이지웅박사는 "이 연구는 단순히 빛만을 이용하여 기능성을 가지는 다양한 유기분자를 섬유에 영구적이고 쉽게 고정화시킴으로써 고(高)기능성 물질로 전환하는 방법을 개발한 것이다. 특히, 키랄촉매와 같은 고가의 촉매를 섬유에 결합시켜 영구적으로 재사용이 가능한 고활성, 고선택성 촉매를 제조할 수 있다" 고 말했다. 한편 송충의 교수는 "이 연구의 최대 의의는 빛만을 사용하여 섬유의 기능을 원천적으로 조절할 수 있어, 촉매, 센서, 전자재료 등과 같이 다양한 기능성을 가지는 섬유를 손쉽게 제조할 수 있다. 따라서 화학, 화학공학, 생물공학, 재료공학 등 거의 모든 산업분야에 파급효과가 매우 클 것으로 기대된다"고 밝혔다. 이 연구는 교육부의 중점연구소 지원사업에 의해 이루어졌다. rainman@fnnews.com 김경수 기자

송충의 성균관대 교수 성균관대는 22일 화학과 송충의 교수팀이 자연계에 존재하지 않는 D형태의 화합물로 제조할 수 있는 획기적인 촉매반응 기술을 성공적으로 개발했다고 밝혔다. 송 교수팀이 연구개발한 신 기술은 생명공학 산업 중에서 가장 비중이 큰 제약산업의 중요한 핵심기술이다. 금속이 포함되지 않아 친환경적이고 인체에 유해성이 적은 유기촉매를 이용해 광학순도가 높은 다양한 구조의 천연 또는 비천연 키랄 아미노산 및 유도체들을 제조하는 획기적인 촉매반응 기술이다. 이 연구논문은 기술의 원천성과 경제성 때문에 세계 최고 권위 과학전문지 네이처의 자매지인 '네이처 커뮤니케이션스' 최신호(11월 20일자)에 실렸다. 이 연구의 최대 의의는 고부가치의 D-아미노산 및 동위원소가 치환된 각종 키랄 아미노산을 보다 경제적으로 제조할 수 있게 된 것이다. rainman@fnnews.com 김경수 기자

KCI는 2일 에테르화 반응용 금속산화물 촉매와 촉매 제조방법 및 촉매를 이용한 선형 폴리글리세롤의 제조방법에 대한 특허권을 취득했다고 공시했다. /mountjo@fnnews.com 조상희기자

바이오니아는 26일 공시를 통해 생체화학반응촉매제(Enzyme/PCR)에 대한 특허권 사용대가 청구 관련 중재가 신청인의 철회로 종료됐다고 밝혔다. 미국의 Applied Biosystems LLC는 생체화학반응촉매제(Enzyme/PCR)에 대한 특허권 사용대가 청구 중재를 스위스 중재 조정 재판소에 신청했으나 바이오니아가 합리적인 수준의 로열티 금액에 합의하고 이에 대한 지급 절차까지 완료하면서 중재를 철회했다고 밝혔다. 바이오니아 측은 신청인 측과 중재절차 제기 이전부터 분쟁 해결 노력을 기울여 왔으며, 금년 들어 신청인 측과 원만한 합의에 도달했다고 설명했다. /mchan@fnnews.com 한민정기자

현대건설이 친환경 신소재를 공동주택단지에 본격 적용하며 건강하고 안전한 주거환경 조성에 박차를 가한다. 14일 현대건설은 제이치글로벌과 '가시광촉매 차열 고무칩 포장기술 적용을 위한 업무협약'을 체결했다고 밝혔다. 지난 13일 서울 종로구 계동 본사에서 열린 협약식에는 현대건설 최광호 주택설계실장과 제이치글로벌 오주명 대표를 비롯한 양사 주요 관계자들이 참석했다. 이번 업무협약을 통해 현대건설은 올해 준공 단지의 야외 놀이터부터 기술 적용을 시작하고, 휴게시설 및 공용마당 등 조경시설 전반으로 범위를 확대해 나갈 예정이다. 제이치글로벌은 친환경 첨단 소재 연구개발 전문기업으로 광촉매 원천기술 기반의 고성능 솔루션을 개발하는 업체다. 광촉매는 빛에너지를 흡수해 화학반응을 유도하는 물질로 항균·탈취·열차단 등의 특성이 있다. 양사가 공동 개발한 가시광촉매 기술은 자외선에만 반응하는 기존 제품 대비 가시광선은 물론 실내외 조명 아래에서도 유효하게 작용해 활용범위가 넓다. 건축자재 등의 안전성을 평가하는 공인시험기관의 검증 결과, 해당 기술이 적용된 구간은 한낮 기준으로 일반 우레탄을 사용한 놀이터 바닥 온도 대비 평균 11℃의 표면온도 저감 효과를 나타냈다. 또 휘발성유기화합물(VOCs) 제거율은 최대 100%, 질소산화물(NOx)은 허용 기준치 이하로 제거돼 기술력과 실효성을 모두 입증했다. 장인서 기자

[파이낸셜뉴스] 현대건설이 친환경 신소재를 공동주택단지에 본격 적용하며 건강하고 안전한 주거환경 조성에 박차를 가한다. 14일 현대건설은 제이치글로벌과 '가시광촉매 차열 고무칩 포장기술 적용을 위한 업무협약'을 체결했다고 밝혔다. 지난 13일 서울 종로구 계동 본사에서 열린 협약식에는 현대건설 최광호 주택설계실장과 제이치글로벌 오주명 대표를 비롯한 양사 주요 관계자들이 참석했다. 이번 업무협약을 통해 현대건설은 올해 준공 단지의 야외 놀이터부터 기술 적용을 시작하고, 휴게시설 및 공용마당 등 조경시설 전반으로 범위를 확대해 나갈 예정이다. 제이치글로벌은 친환경 첨단 소재 연구개발 전문기업으로 광촉매 원천기술 기반의 고성능 솔루션을 개발하고 있다. 광촉매는 빛에너지를 흡수해 화학반응을 유도하는 물질로 항균·탈취·열차단 등의 특성이 있다. 양사가 공동 개발한 가시광촉매 기술은 자외선에만 반응하는 기존 제품 대비 가시광선은 물론 실내외 조명 아래에서도 유효하게 작용해 폭넓게 활용할 수 있다. 양사는 중소벤처기업부가 주관하는 '2023년 창업도약패키지 오픈이노베이션' 프로그램을 통해 협업을 진행해 왔으며, 약 2년간 공동 기술개발 및 테스트를 통해 기술 적용 가능성을 실증해 왔다. 건축자재 등의 안전성을 평가하는 공인시험기관의 검증 결과, 해당 기술이 적용된 구간은 한낮 기준으로 일반 우레탄을 사용한 놀이터 바닥 온도 대비 평균 11℃의 표면온도 저감 효과를 나타냈다. 또 휘발성유기화합물(VOCs) 제거율은 최대 100%, 질소산화물(NOx)은 허용 기준치 이하로 제거돼 기술력과 실효성을 모두 입증했다. 이외에도 해당 고무칩을 적용한 바닥재는 탄성력과 내구성까지 갖추고 있어 지속 가능한 자재로서의 활용 가능성도 입증됐다. 현대건설 관계자는 "친환경 솔루션 스타트업과의 기술협력으로 동반성장을 도모하고, 안전하고 건강한 놀이환경을 비롯해 쾌적한 주거단지를 조성해 나갈 것"이라고 말했다. en1302@fnnews.com 장인서 기자

[파이낸셜뉴스] KAIST(한국과학기술원) 연구진이 플라스틱, 섬유, 자동차 부품, 전자제품 등에 꼭 들어가는 프로필렌(propylene)을 저렴하고 효율적으로 생산할 수 있는 신개념 촉매를 개발했다. 기존보다 100배 이상 효율이 높은 백금 기반 촉매다. KAIST는 생명화학공학과 최민기 교수 연구팀이 값싼 금속 갈륨(Ga)과 알루미나(Al2O3)를 기반으로, 백금은 극소량(100ppm, 0.01%)만 사용한 촉매를 개발했다고 12일 밝혔다. 이 촉매는 기존 고농도 백금(1만ppm)을 사용한 상용 촉매보다 더 뛰어난 성능을 보였다. 프로필렌은 프로판(propane)에서 수소를 떼어내는 ‘프로판 탈수소화(PDH, propane dehydrogenation)’ 공정을 통해 생산할 수 있다. 이 공정에는 백금 촉매가 널리 사용되어 왔다. 백금은 탄소와 수소 사이의 결합을 끊고 수소를 제거하는 데 매우 효과적이다. 그러나 백금은 가격이 높고 반복 사용 시 성능이 저하되는 단점이 있었다. 연구팀은 갈륨과 알루미나를 기반으로 백금을 꼭 필요한 만큼만 넣은 촉매를 설계해 이러한 문제를 해결했다. 특히 백금과 갈륨의 비율이 적절할 때 최적의 성능을 나타냈으며, 연구팀은 이 이상적인 조성 비율을 과학적으로 설명하고, 예측할 수 있는 정량적 지표도 제시했다. 또 기존 백금 촉매의 주요 약점이었던 반복 사용할수록 백금 입자가 뭉쳐 성능이 급격히 떨어지는 ‘소결(sintering)’현상 문제도 해결했다. 연구팀은 세륨(Ce)을 소량 첨가해 백금 입자의 뭉침을 억제하는 데 성공했다. 그 결과, 20회 이상 반응과 재생을 반복한 뒤에도 촉매 성능이 안정적으로 유지됐다. 최민기 교수는 “촉매 비용 절감, 교체 주기 감소, 폐촉매 감소 등 경제적·환경적 효과를 동시에 기대할 수 있다”며 “향후 대규모 공정 실증과 상업화 가능성도 검토할 예정이며, 산업 현장에 적용될 경우 프로필렌 생산의 경제성과 효율성이 크게 향상될 것”이라고 말했다. 이번 연구는 최민기 교수가 교신저자로, 박사과정 이수성 학생이 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 화학 및 화학공학 분야 최고 권위 학술지인 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS) 2월 13일 자로 게재됐다. jiany@fnnews.com 연지안 기자