본 연구실에서는 자기조립 관련 분야의 세계적인 연구 흐름과 그동안의 연구 경험을 바탕으로 '특이적 자기조립 시스템에 대한 연구 및 응용 (Studies on the unusual self-assembly systems and their applications)'라는 주제하에, (1) 자기조립을 통한 케이지 분자의 합성과 응용 (Synthesis of cag...

본 과제는 자기조립(self-assembly) 개념을 바탕으로, 분자가 스스로 정해진 모양과 기능을 갖춘 속 빈 케이지(cage) 분자를 만들어내는 연구임. 연구 목표는 분자인지(molecular recognition)와 자기조립의 기초를 세우고, 2가 전이금속과 5회전 대칭 유기 리간드로 icosahedral I 점군의 약 5 nm 이상 기능성 케이지를 합성하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 pentathiophene의 산화환원 활성(redox active)으로 redox state에 따라 host-guest 결합을 선택 조절하고, NMR·UV-vis 적정으로 확인함. 기대 효과는 switchable 케이지로 촉매·에너지 저장/변환·약물 전달·조직 공학 등 응용 기반을 제공하는 데 있음.

본 과제는 분자들이 스스로 모여 빈 공간을 가진 케이지를 만드는 자기조립(self-assembly) 연구임. 생체 모방 구조를 활용해 기존보다 큰 내부공간의 기능성 분자 케이지를 설계·합성하는 방향임. 연구 목표는 2가 전이금속과 5회전 대칭 유기 리간드를 이용해 키랄성 icosahedral I 점군의 약 5 nm 이상 케이지를 만들고, redox active pentathiophene 리간드로 host-guest 결합을 산화·환원 상태로 선택 제어하는 데 있음. 합성 케이지의 NMR, UV-vis 적정으로 확인하고, 라디칼/반방향족/방향족 switchable 및 deshielding 효과, 효소·구형 단백질 담지로 안정화 및 비활성(inactivation) 방지 기대효과가 제시됨.

본 과제는 나노 신소재와 바이오 기술을 활용해 에너지와 의·약학 분야의 문제를 해결할 새로운 기능성 물질을 개발하는 연구임. 연구 목표는 자기조립 기반 차세대 나노 재료, 기능성 나노 다공성 물질, 초분자 인공 결합쌍 기반 바이오 기술을 확립하는 데 있음. 핵심 내용은 cucurbit[n]uril을 활용한 초분자체 개발, 그래핀 유사체 합성, 수소 생산용 다공성 촉매 개발, 단백질 정제와 전달이 가능한 분자 벨크로 연구 등임. 기대 효과는 차세대 전자소자 개발 촉진, 수소 에너지 생산·저장 효율 향상, 바이오 기술 혁신 달성임.