[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 리튬이온 배터리 속 흑연을 대체할 수 있는 풀러렌 제조법을 개발했다. 이 풀러렌으로 만든 리튬이온 배터리는 비용량이 흑연보다 2배 이상 높았으며, 1000회 이상의 충방전에도 성능이 유지됐다. 한국연구재단은 부산대 조채용 교수팀이 균일하고 순수한 풀러렌을 만들 수 있는 열증발-냉각법을 개발했다고 1일 밝혔다. 풀러렌은 흑연과 같은 탄소로 이뤄졌지만 평면 구조의 흑연과 달리 탄소 원자 60개가 축구공 같은 모양을 하고 있다. 연구진은 "현재 사용중인 리튬이온 배터리에도 바로 활용이 가능할 정도의 성능이 나왔다"고 설명했다. 연구진은 이 풀러렌을 리튬이온 배터리의 음극으로 만들었다. 풀러렌이 이론적으로 리튬이온을 12개 저장하는 것으로 파악됐지만, 실제 실험결과 최대 21개의 리튬이온을 저장했다. 또한 1000회 이상의 충방전에도 90% 이상의 성능이 유지됐다. 기존에도 풀러렌의 여러 기능성 그룹을 결합하거나 구조를 변형시켜 용량을 높이려는 시도는 있었다. 연구진은 "이번 연구결과가 순수한 풀러렌을 결정화해 얻은 것으로 차별화된다"고 설명했다. 조채용 교수는 "실용화를 위해서는 대량 생산과 단가가 문제인데, 이것은 저렴한 기본 풀러렌 분말 소재를 확보하고 이에 걸맞는 열처리로를 수정하면 해결될 것"이라고 말했다. 또한 조 교수는 "이와 더불어 소재 가격이 낮은 나트륨 기반의 배터리가 성공적으로 만들어지면 훨씬 더 높은 경쟁력을 가질 것"이라고 전망했다. 연구진은 흑연 대신 풀러렌을 음극으로 적용할 경우 리튬이온 이차전지에서 높은 에너지 밀도와 장기 안정성을 유지할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 연구진은 리튬이온 증가에 따른 풀러렌 결정구조 변화를 이론적으로 시뮬레이션하는 연구를 지속할 계획이다. 이번 연구결과는 재료분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)' 10월 28일자로 게재됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 강홍규 박사와 이광희 소장은 영국 임페리얼컬리지 런던 연구진과 함께 유기 태양전지의 코팅 공정을 간소화하고 높은 효율과 긴 수명을 확보하는데 성공했다고 30일 밝혔다. 이 기술은 스스로 얇은 층을 형성하는 물질을 활용해 평균 전력 변환 효율이 14.9%에서 15.6%로 개선됐으며, 내구성을 24배 늘렸다. 강홍규 박사는 "유기 태양전지는 코팅 공정을 하나만 줄이더라도 양산성을 크게 개선할 수 있어 상용화에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다. 유기 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 저렴할 뿐만 아니라 가볍고 유연하며 투명하다. 특히 건물과 자동차의 창문이나 유리온실에 필름으로 부착하는 등 다양한 산업에 활용할 수 있다. 역구조 유기 태양전지에 널리 사용되고 있는 산화아연은 빛의 투과율이 높고 전하 수송 능력이 뛰어나지만 자외선이 흡수될때 광촉매현상을 일으켜서 전기를 만드는 광활성층을 분해시킨다. 이 경우 빛을 흡수하는 능력이 떨어져 전기 생산 효율이 크게 떨어진다. 산화아연 위에 보호층을 씌우게 되면 복잡한 코팅 공정 때문에 제조비용이 상승하는 문제가 발생한다. 연구진은 단분자 물질인 '풀러렌 기반 자기조립 소재(C60-SAM)'가 산화아연과 만나면 표면에 얇은 층을 형성하는 점을 착안했다. 이를 이용해 풀러렌 기반 자기조립 소재를 광활성 물질에 혼합해서 코팅했다. 이렇게 하면 산화아연과의 반응하면서 스스로 보호층이 만들어졌다. 즉 풀러렌 기반 자기조립 소재의 카르복실산 말단기와 산화아연 표면의 하이드록실기 사이에서 새로운 화합물이 만들어지는 축합반응이 일어나 그 사이에 보호층이 안정적으로 형성된 것이다. 그결과 산화아연의 안정성을 확보하고 전지의 효율과 수명을 개선했을 뿐만 아니라 코팅 공정을 간소화하는데도 성공했다. 유기 태양전지의 효율이 10% 떨어지기까지 걸리는 시간이 기존 20여 분에서 8시간으로 약 24배 늘어나는 등 전지 수명이 대폭 개선됐다. 강홍규 박사는 "이는 역구조 유기 태양전지의 전자수송층과 광활성층 사이에서 발생하는 안정성 문제를 자기조립층을 이용한 보호막 형성이라는 새로운 방식으로 해결한 것"이라고 말했다. 한편, GIST 차세대에너지연구소 강홍규 박사, 이광희 소장 연구진과 임페리얼칼리지 런던 제임스 R. 듀란트 교수 연구진이 공동 수행하고 GIST 출신 정소영 박사가 제1저자로 참여한 이번 연구는 재료과학 분야의 저명한 국제학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 지난 4월 25일 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 서울대 기계공학부 고승환 교수팀이 식품의 온도와 신선도를 감지하는 그래핀 센서를 개발했다. 특히 이 센서는 별도의 물질을 첨가하지 않고 생분해성 종이 위에 레이저를 쪼여 만들어 친환경적이다. 고승환 교수는 8일 "식품 산업에서 더 나아가, 친환경 및 생분해성 물질 기반의 온도 및 가스 센서로 다양한 산업 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. 연구진은 현재 유통되는 우유갑에 직접 레이저를 쪼여 그래핀 센서를 만들었다. 이를통해 실시간으로 우유에서 나오는 가스를 감지해 신선도를 파악할 수 있다. 또한 바코드 뒷면에 종이 기반 레이저 유도 그래핀 센서를 제작해 시간에 따른 육고기의 신선도를 휴대폰으로 실시간 모니터링이 가능하게 만들었다. 뿐만 아니라, 일반 종이컵에 같은 방법으로 센서를 제작해, 내부에 담긴 액체의 온도를 파악해 사용자에게 제공할 수 있다. 연구진은 레이저 유도 그래핀에 주목했다. 탄소 기반의 친환경 종이 기판에 레이저를 쪼여 국소 열 반응으로 그래핀을 제작하는 기술을 개발했다. 이로써, 식품 포장지로 사용되는 일반적인 종이 재질의 기판에 추가적인 공정 없이 곧바로 센서를 제작해 식품 상태를 실시간 및 지속적으로 감지할 수 있는 플랫폼을 구축했다. 여기서 레이저 유도 그래핀은 탄소나노튜브, 풀러렌, 다이아몬드 등 탄소의 동소체 중 하나로, 온도에 따른 전자이동도가 달라짐에 따라 온도 변화를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 3차원 다공성 구조로서 비표면적이 높아 가스 감지에 우수한 물질을 일컫는다. 대부분의 식료품은 부패시 가스가 방출되기 때문에, 식료품에서 방출되는 가스를 감지함으로써 식료품의 신선도를 파악할 수 있다. 즉, 식품의 신선도 및 온도를 파악함으로써 식품의 현재 상태, 그리고 다가올 식품의 상태에 대한 정보를 얻을 수 있다. 고승환 교수는 "이 센서 개발은 전세계적인 그린 뉴딜 열풍에 걸맞는 연구로서, 식품 산업에서의 환경 및 안전 문제를 해결할 수 있는 기술 개발에 대한 귀중한 자산과 통찰력을 제공할 것으로 기대한다"고 말했다. 한편, 고승환 교수팀은 이번 연구결과를 재료과학 분야 학술지인 '어플라이드 머터리얼즈 투데이(Applied materials today)'에 지난 7월 19일 발표했다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 리튬이온 전지의 폭발 위험을 줄일 수 있는 기술을 개발했다. 리튬이온 전지가 성능이 떨어지고 폭발하는 원인은 전지 음극에 리튬이 나뭇가지처럼 자라는 덴드라이트 현상 때문이다. 연구진은 전지에 이 기술을 적용한 결과 1200회 이상 충방전을 반복해도 아무런 변화 없이 초기 성능을 오래 유지했다고 설명했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구단 이중기 박사팀이 리튬금속 전극 표면에 반도체 박막을 형성해 리튬이온 전지 화재의 원인인 덴드라이트 형성을 원천 차단했다고 27일 밝혔다. 이중기 박사는 "이번에 개발한 고안전성 리튬금속전극 기술은 안전한 차세대 이차전지 개발을 위한 차세대 융합형 원천기술로써 주목받을 것으로 기대된다"고 말했다. 연구진은 리튬이온 전지에 반도체 박막 기술을 적용해 안정성 실험을 했다. 그결과 1200회 충방전을 계속해도 리튬 덴드라이트의 성장 없이 안정적이었다. 또한 리튬코발트산화물 양극과 개발된 전극을 이용해 안정성 평가를 수행한 결과 500회 충방전 후에 용량의 약 81%가 유지됐다. 이는 약 52% 정도만 유지되는 일반 리튬금속전극에 비해 약 60% 향상된 결과다. 일반 리튬금속을 전극으로 사용했을 경우 20회 충방전까지 안정적이었다. 덴드라이트는 리튬이온 전지를 충전할때 리튬이온과 전자가 음극으로 이동한다. 이때 리튬이온은 음극에 금속이 만들어지면서 자라고 전지 부피를 팽창시킨다. 결국 리튬금속 가지들이 분리막을 뚫고 양극에 닿게 되면 합선돼 화재나 폭발로 이어질 수 있다. 연구진은 전도성이 높은 반도체 소재인 풀러렌을 플라즈마에 노출시켜 리튬금속전극과 전해질 사이에 반도체 박막을 만들었다. 이 반도체 박막은 전자는 통과시키고 리튬이온은 통과시키지 못하게 한다. 전극 표면에서 전자와 이온이 만날 수 없어 리튬 결정이 만들어지지 않게 된 것이다. 결국 덴드라이트의 형성 또한 원천적으로 차단할 수 있었다. 이 박사는 "반도체 박막을 만들기 위해 사용한 고가의 풀러렌이 아닌 다른 저렴한 소재를 통해 이 기술을 적용하는 연구를 진행할 계획으로 재료와 공정비용을 낮춰 상용화에 한 발 더 다가갈 예정"이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 저널인 'ACS 에너지 레터스' 최신호에 게재됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 유기태양전지 제조 비용을 20분의 1 수준으로 저렴하게 만들 수 있는 기술을 개발했다. 이를 바탕으로 유기태양전지 상용화에 물꼬를 틀 전망이다. 한국화학연구원은 송창은·신원석 박사팀과 경기대학교 임은희 교수팀이 유기태양전지 신소재를 개발했다고 29일 밝혔다. 유기태양전지는 빛을 흡수해 전하를 생성하는 광활성층에 유기물질을 사용하는 차세대 태양전지다. 광활성층은 전자주개와 전자받개로 이뤄져 있다. 빛을 쬐면 광활성층 내부에서 발생한 정공(양전하)과 전자(음전하)가 각각 양극과 음극으로 이동하고, 이 전위차에 의해 전류가 흐르게 되는 원리다. 공동 연구진은 분자구조가 단순한 신소재(T2-ORH)를 개발했다. 단 2단계 만에 합성할 수 있는 소재로, 합성시간과 비용을 크게 줄였다. 실제 신소재 합성비용은 그램당 40달러로, 기존 비풀러렌 소재 합성법의 20분의 1 수준이다. 또한 전자주개 소재가 흡수하지 못하는 단파장 영역(자외선)을 흡수할 수 있어 광전변환효율을 높였다. 경기대 화학과 임은희 교수는 "대학교 학부 유기화학실험 수준의 간단한 합성법을 사용해 단 2단계 만에 저가로 합성하는 소재로도 고성능 유기태양전지를 만들었다"고 설명했다. 연구진은 유기태양전지를 최적의 비율(2:1)로 전자받개 신소재(T2-ORH)와 전자주개 소재(PTB7-Th)를 섞어 만들었다. 실험결과 광전변환효율이 0.1㎠ 기준으로 9.33%를 기록했다. 기존 전자받개 소재(ITIC)와 전자주개 소재(PTB7-Th)를 2:1로 혼용한 유기태양전지 효율은 7.46%(0.1㎠)였다. 화학연구원 송창은 박사는 "기존의 복잡한 화학 구조를 탈피한 신소재의 개발 전략이 앞으로 고성능 유기태양전지 상용화에 큰 역할을 할 것"이라고 전망했다. 공동 연구진은 여기서 한발 더 나아가 인체와 환경에 유해한 할로겐 용매 대신 비할로겐 용매에서도 용액공정이 가능하도록 용해도를 향상시켰다. 신소재 분자(T2-ORH)의 양 끝에 비대칭적인 곁사슬을 붙이는 방법으로 T2-OEHRH를 만들었고, 비할로겐 용매에서의 용해도를 향상시켰다. 그와 동시에 신소재 특유의 광학적·전기화학적 특성을 그대로 유지하는 데 성공했다. 그 결과, T2-OEHRH와 PTB7-Th를 2:1로 혼용한 유기태양전지는 0.1㎠에서 9.7%, 대면적에서는 6.2% 광전변환효율을 나타냈다. 이번 연구결과는 '어드벤스드 에너지 머티어리얼즈'의 2019년 4월호와 '저널 오브 머티어리얼즈 캐미스트리'의 2019년 10월호, 2020년 5월호에 게재됐다. 또한 관련 연구결과는 국내 및 미국에 특허 등록됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

  【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】 인체 노화의 주범으로 꼽히는 ‘활성산소’는 배터리 수명과 성능에도 악영향을 준다. 고용량 리튬 이온 배터리용으로 도입한 전극 물질에서 활성산소가 나오면 목표한 성능이나 수명을 달성하지 못하게 되는 것이다. 이 문제를 ‘체내 항산화 작용’에서 힌트를 얻어 해결한 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST)은 에너지 및 화학공학부의 최남순, 송현곤, 곽상규 교수팀이 리튬 이온 배터리의 양극에서 만들어지는 활성산소와 배터리 내 부반응을 일으키는 물을 제거하는 ‘전해액 첨가제(MA-C60)’를 개발했다고 30일 밝혔다. 이 첨가제는 체내 항산화 효소처럼 배터리 내에 발생한 활성산소와 반응해 배터리 노화를 방지한다. 이 물질을 고용량 리튬 이온 배터리용 전해액 시스템으로 활용하면 더 오래 안전하게 사용하는 배터리를 만들 수 있다.  연구팀에 따르면 전기자동차를 비롯해 대용량 에너지 저장장치의 수요가 급증하면서 리튬 이온 배터리의 용량을 키우기 위한 시도가 많다. 리튬이 많이 함유된 물질인 ‘리튬 리치(Lithum-rich) 양극’을 사용하는 게 대표적인데 풀어야 할 문제가 있다. 리튬 리치 양극을 적용한 배터리의 충・방전 반응 중에 활성산소가 발생한다는 점이다. 활성산소는 전해액을 분해하고, 일산화탄소나 이산화탄소 같은 가스를 발생시켜 배터리의 수명과 안정성을 떨어트린다. 최남순 교수팀은 기존 전해액에 ‘말론산이 결합된 풀러렌(malonic acid-decorated fullerene, MA-C60)’첨가제를 넣어 이 문제를 해결했다. MA-C60는 탄소 원자가 축구공처럼 5각형과 6각형 구조로 이어진 풀러렌(C60)에 말론산이 결합한 물질이다. 이 물질을 전해액 속에 소량(1%) 첨가하면 전해질 용매 대신 활성산소와 반응해 전해액이 분해되는 것을 막는다. 게다가 전지 작동 초기에는 첨가제가 용매와 반응해 보호막을 만들기 때문에 양극 표면을 보호하는 역할도 한다.송현곤 교수는 “우리 몸도 활성산소를 없애기 위해 다른 효소들이 활성산소와 반응하는 ‘항산화작용’을 한다”며 “배터리 내 활성산소도 다른 물질과 반응해 제거할 수 있도록 새로운 물질(MA-C60)을 첨가한 전해질을 개발했다”고 밝혔다. 곽상규 교수팀은 양극 표면에 보호막이 생성되는 원리를 계산화학을 이용해 분석했다. 곽 교수는“항산화 첨가제의 말론산 작용기가 전해질의 고리 형태 분자구조를 열어주고, 절단된 구조 끝에서 또 다른 전해질 분자가 달라붙어 양극을 보호하는 물질(올리고머)이 만들어진다”고 설명했다.첨가제는 배터리 내의 수분도 효과적으로 제거했다. 전지 작동 중에 만들어지는 수분은 전해질 염(LiPF6)를 분해해 배터리의 수명과 성능을 단축하는 산성화합물(HF)과 전극피막(LiF)을 만든다. 산성화합물을 전극 표면을 공격해 전지 용량을 결정하는 전이금속(리튬, 니켈 등)을 밖으로 흘러나오게 하고, 전극 표면에 생기는 피막은 전지가 과열되게 한다.최남순 교수는 “이번에 개발된 전해액은 전지에 부반응을 일으키는 활성산소와 물을 제거할 뿐만 아니라, 양극 표면에 보호막도 형성하는 ‘다기능성 전해질’”이라며 “리튬 리치 양극뿐 아니라 다른 고용량 양극 소재에도 적용해 전기차 배터리와 같은 고용량 전지의 성능과 수명을 동시에 개선할 수 있을 것”이라고 전망했다.이번 연구는 재료 분야의 세계적인 저널 ‘어드벤스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)’에  4월 6일자로 공개됐으며, 그 중요성을 인정받아 표지(Front Cover)논문으로 선정돼 출판을 앞두고 있다. 연구 수행은 삼성전자가 시행하는 삼성미래기술육성사업의 지원으로 이뤄졌다.  ulsan@fnnews.com 최수상 기자

[파이낸셜뉴스]불스원이 엔진 관리 용품 ‘불스원 엔진코팅제 블랙’을 출시한다고 10일 밝혔다. 신제품 ‘불스원 엔진코팅제 블랙’은 엔진 내벽을 보호해 주는 차량 관리 용품이다. 유기 몰리브덴(AOMC)과 나노 플러렌 향상된 2중 코팅 기술 및 에스터 100% 베이스 오일 사용으로 강력한 마모 방지 효과를 제공한다. ‘불스원 엔진코팅제 블랙’에 사용된 유기 몰리브덴(AOMC)은 엔진 표면에 보호막을 형성해 엔진 마찰 및 마모를 방지해 주는 세계 특허 물질이다. 여기에 베어링 효과로 윤활력을 높여주는 나노 풀러렌(Nano Fullerene)이 함께 첨가돼 2중 코팅이 이뤄진다. 최고급 합성 기유인 에스터 오일만을 100% 사용해 엔진 내부의 급격한 온도 변화에도 우수한 점도 유지력과 용해력을 발휘한다. 엔진 손상 원인 3대 유해 성분인 염소계 파라핀, 테프론(PTFE), 이황화몰리브덴(MoS2)을 첨가하지 않아 안심하고 사용할 수 있다. ‘불스원 엔진코팅제 블랙’은 불스원 공식 온라인 쇼핑몰 ‘불스원몰’과 오픈마켓 등에서 구매할 수 있다. 엔진오일 4~6L 기준, 주행거리 1만 Km마다 한 병(용량 240ml) 씩 주입하는 것을 권장한다. 불스원은 이번 제품 출시를 기념해 오는 13일부터 일주일간 온라인 쇼핑몰 11번가에서 기획전을 진행한다. 해당 기간 동안 매일 선착순 50명씩 총 350명에게 제품 무료 체험의 기회가 주어진다. 모든 구매 고객에게 불스원 방청 윤활제를 추가로 증정한다.   junjun@fnnews.com 최용준 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 대학과 기업의 연구진이 공동으로 종이에 인쇄하듯이 유기 태양전지를 인쇄하는 모듈을 개발했다. 기존 유기태양전지에 사용하는 소재에 비해 쉽게 제작이 가능하고 생산비용도 저렴해 상용화로 빠르게 이어질 가능성이 높아졌다. 건국대학교 공과대학 화학공학부 문두경 교수 연구팀이 ㈜코오롱인더스트리·코오롱미래기술원과 공동으로 인쇄공정에 의한 차세대 비풀러렌계 유연 유기 태양전지 모듈을 개발했다고 22일 밝혔다. 차세대 태양 전지로 부각되고 있는 유기 태양전지를 상용화 하기 위해서는 넓은 면적으로 만들고 유연하며 탈 증착 공정이 필요하다. 또한 에너지효율이 높지만 제작공정이 까다롭고 생산 단가가 비싼 플러렌계 소재를 이용해 태양전지를 만들어야 한다. 문 교수 연구팀은 이를 극복하기 위해 자체 연구 개발된 비풀러렌계 도너 소재(SMD2)와 HTL소재(OLED용 유기소재)를 도입했다. 또한 세계 최초로 원단이나 필름에 일정한 두께로 코팅하는 슬롯다이코팅 기법만으로 유연 유기 태양전지 모듈을 만들었다. 이를 통해 유기 태양전지 상용화의 큰 난제였던 비(非)풀러렌계 소재의 면적을 크게 넓히는 과정에서 발생되는 효율과 안정성 감소를 성공적으로 극복했다. 건국대 문 교수팀이 자체 개발한 소재를 이용해 코오롱인더스트리㈜의 유기 태양전지 생산 라인에서 제조된 80㎠의 대면적 유연 모듈은 효율 5.25%에 419.6 mW의 출력을 나타냈다. 이는 생산단가를 낮춰 제작할 수 있는 결과로, 유기 태양전지의 상용화를 한층 앞당길 수 있을 것으로 보인다. 건국대 문두경 교수팀은 최근 한계극복형 알키미스트 프로젝트로 투명 유기 태양전지 연구과제에 선정되면서 유기 반도체 소재와 소자 연구 분야에서 신기술을 선도하는 연구결과를 지속적으로 발표하고 있으며 유기 태양전지 분야 최고 연구기관으로 주목받고 있다. 문두경 교수는 "이번 연구결과는 최근 화두가 되고 있는 한일간 소재 원천기술 경쟁과 소재 국산화 등의 이슈 가운데 얻은 결과로 더욱 의미 있다"며 "앞으로 휴대용 충전기, 차량용 태양전지, 건물일체형 태양전지 등 다양한 분야에 적용이 가능할 것으로 전망된다"고 말했다. 이번 연구결과는 재료공학 및 물리화학분야 상위 2%이내 국제 학술지인 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈' 2019년 42호 표지 논문으로 선정됐다. 이번 연구는 건국대 한용운 박사와 전성재 박사가 공동 제1저자, 이형석 석사과정, ㈜코오롱인더스트리·코오롱미래기술원 박홍관 책임연구원, 김광수 책임연구원과 제주대학교 이호원 교수가 공동저자로 참여했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 기초과학연구원(IBS) 연구진이 고체가 액체로 변화할 때 분자 배열이 바뀌는 모습을 실시간으로 관찰하는 데 성공했다. IBS는 30일 나노의학 연구단 김관표 연구위원(연세대학교 물리학과) 연구팀은 울산과학기술원(UNIST) 김채운 교수팀과 함께 그래핀 위에서 풀러렌 분자 결정이 액체로 상전이하는 과정을 단일 분자 수준에서 관찰하는 새로운 방법을 제시했다고 밝혔다. 김관표 연구위원은 "고체에서 액체로의 상전이는 나노물질의 여러 반응을 결정하는 중요한 과정으로, 추후 의약품의 체내흡수 과정 등 나노입자의 융해 반응 연구에 적용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 상전이는 물질이 온도, 압력, 외부 자기장 등 일정한 외적 조건에 따라 한 상(phase)에서 다른 상으로 바뀌는 현상이다. 상전이를 단일 원자 혹은 단일 분자 수준에서 정밀하게 관찰하기에는 여러 실험적 제약이 존재했다. 특히 액체 상태에서는 분자 배열이 불규칙적이고 각각의 분자들이 활발하게 움직이기 때문에 단일 분자들의 위치 정보를 실시간으로 측정하는 것이 거의 불가능한 것으로 알려져 있다. 풀러렌 (fullerene)은 탄소 동소체 중 하나로, 탄소 원자들이 오각형 혹은 육각형 모양의 결합을 이루어 구형의 분자를 이룬다. 연구진은 그래핀 위에 풀러렌 분자 결정을 제작함으로써 단일 분자들의 움직임을 전자현미경으로 관찰 가능하도록 했다. 풀러렌 분자들은 구형이고, 전자빔에 대한 안정성이 높기 때문에 전자현미경으로 관찰하기 용이하다. 그래핀은 액체 상태의 풀러렌 분자들을 지탱하고, 전자현미경 관찰 중 문제가 될 수 있는 노이즈를 최소화시키는 역할을 한다. 이번 연구는 고체에서 액체로의 상전이 현상을 분자 단위에서 실시간으로 직접 관찰했다는 데에 의의가 있다. 연구진은 수차보정 투과전자현미경을 이용해 풀러렌 분자 결정이 액체로 상전이하는 과정을 정밀하게 관찰하고, 단일 분자의 실시간 움직임을 동영상으로 촬영했다. 또한 고체가 액체로 변하는 과정에서 분자들이 규칙적으로 정렬된 고체 영역과 불규칙적으로 배열된 액체 영역이 공존함을 확인했다. 특히 분자들은 불규칙적인 움직임인 브라운 운동을 하지 않고, 주변 분자들과 상호작용하며 움직이는 모습을 보였다. 이는 발을 딛을 틈이 없이 사람들이 빽빽하게 모여 있는 공간에서 움직이고자 할 때, 주변 사람들이 서로 양보하며 움직일 공간을 만들어주는 모습과 닮아있다. 이번 연구성과는 네이처 커뮤니케이션즈에 9월 27일 게재됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

넷마블은 온라인 온라인 RPS게임(사격 롤플레잉 게임)게임 ‘하운즈:리로드’에 신규 특수 미션, 신규 아바타 등을 추가하는 가을 업데이트 2탄을 진행한다고 20일 밝혔다. 신규 특수 미션 ‘블러드 문’은 붉은 달빛으로 물든 지하기지를 배경으로 몰려오는 윅브로크들을 5단계에 걸쳐 소탕해야 하는 것이 임무로 주어진다. 미션 보상으로 블러드 코인, 어드벤스 지원 랜덤박스 등을 획득할 수 있다. 신규 아바타 ‘진짜 사나이 교복’과 ‘세라복’의 핑크 색상도 새롭게 추가됐다. 해당 아바타는 사격피해, 최대 생명력, 쿨타임 감소 등의 고정 옵션 능력이 최대치로 적용된 것이 특징이다. 이 외 캐릭터 최대 레벨을 기존 230에서 240으로 상향 조정하고, 231레벨 이상 달성한 이용자에게는 마그나 풀러렌 농축액, 탄소섬유, 메탈서킷 등의 아이템을 획득할 수 있는 프리미엄 레벨업 패키지를 보상으로 지급한다. 넷마블은 이번 업데이트를 기념해 좀비 곰인형 랜덤박스 이벤트, 꿀밤 랜덤박스 이벤트, 배터리 제작 이벤트를 진행하며, 참여자에게는 좀비 곰인형 가방 등 풍성한 아이템을 제공한다. 또 9월 20일부터 10월 1일까지는 미션 보상 경험치, 골드 3배를 받을 수 있는 하운즈데이 이벤트도 연다. ‘하운즈:리로드’는 외계 생명체 ‘윅브로크’와의 사실적인 전투 묘사 바탕으로 기존 RPG를 뛰어넘는 강력한 근접공격 및 다양한 총기공격을 통해 극도의 긴장감과 원초적 쾌감을 제공하는 것이 특징이다. ‘하운즈:리로드’와 관련해 보다 자세한 정보는 공식 홈페이지를 통해 확인할 수 있다 ksh@fnnews.com 김성환 기자