□ 공기 이산화탄소 선택적 올라운드 DAC 신규 소재 개발- 수분 안정성을 가진 MOF 소재를 이용한 고내구성 및 이산화탄소 선택성을 가진 후보 물질 스크리닝- 수분 영향이 적은 대기 이산화탄소 포집 광 재생 소재개발- 구조 개질된 아민계 DAC MOF 개발- 제올라이트 산화물 흡착제 표면 개질법 개발□ 제로에너지 DACU 기술 개발- 빛으로 재생되는 이산...
인공광합성
이산화탄소 활용
생태콘크리트
박테리아
탄소포집
2
주관|
2022년 5월-2022년 7월
|29,298,000원
재생물질의 정량적 서방출을 위한 QT-Carrier 기능성 필러 개발
본 과제는 활성 재생물질을 몸에 해를 주지 않게 담아 원하는 시기에 정량 방출하는 차세대 기능성 의료기기 소재·생산기술을 개발하고 사업화로 연결하는 연구임.
연구 목표는 재생물질 담지를 위한 서방출형 담지체 및 QT-C필러를 확보하는 데 있음. 연구 내용은 콜라겐 형성에 활성인 재생물질만 선택 담지하는 생체 친화적 창고형 담지체를 만들고, 방출 시간 조절을 위해 시클로덱스트린·칼륨 기반 다공성 구조체와 생분해성 고분자 코팅을 적용함. 젖산을 5 wt% 이상 담지한 나노단위(1 µm 이하) 담지체를 젖산 담지체 공정에 연계하여, HA로 코팅한 QT-C필러를 한번의 공정으로 담지체 합성 및 서방체 담지를 구현함. 기대 효과는 기능성 물질 안정성 향상과 다양한 제품(필러·상처치료제 등) 개발 기반 제공, 안전·효과 차별화 및 기술이전으로 산업성과 고용 창출 확대가 예상됨.
○ 최근 노화에 따른 근감소증이 질병코드를 부여받는 등 다양한 근육질환에 관한 관심이 증가되고 있으나 개발된 치료제는 거의 없음 - 현대 사회의 급속한 인구 노령화와 만성 대사질환 환자의 폭발적 증가로 근육기능의 개선 및 근육질환 치료기술 개발의 필요성이 증대됨○ 본 센터는 근육피지옴의 연구개념을 도입하여 「근육다이나믹스 기반 근육질환 제어 핵심표적 및 ...
근육피지옴
근육다이나믹스
근육질환
신약개발
인터렉톰
4
주관|
2021년 3월-2023년 12월
|215,600,000원
타겟 기체의 분리 및 정제를 위한 MOF 연구재료의 개발 및 상용화
● 효율적인 Xe/Kr 가스 분리 및 농축을 위한 MOF 선정 및 설계
효율적인 Xe/Kr 가스 분리 및 농축을 위한 MOF 선정 및 설계: 공기 중에서 매우 안정적인 제논/크립톤 가스를 분리해내기 위해 다양한 물리적 및 화학적 구조를 변환한 MOF들을 합성 후, 높은 안정성과 최적의 기공을 갖는 MOF를 선정
● MOF를 이용한 Xe/Kr 분리 Column 모델 개발
MOF의 제논/크립톤 공기 중 분리 실험 data를 활용한 제논/크립톤 분리용 Column의 수학모델 개발
실험 data를 이용한 column 모델 tuning
●파일럿 설비 단위의 공정을 위하여 선정된 MOF의 합성 방법 개발
선정된 MOF를 파일럿 설비 단위에서 대량 합성할 수 있도록 함
대량으로 합성된 MOF를 기존의 실험실 단위 합성법과 동일한 특성과 제논, 크립톤 가스 분리 및 농축 성능을 유지하는지 가스 흡착 특성 평가를 시행
● MOF의 펠렛화 및 Xe/Kr 분리 성능 최적화 및 특성 평가
펠렛타이징 및 타블렛팅, 비정형 과립, 압출 성형을 이용한 MOF의 펠렛화 Ÿ Xe/Kr 가스 분리 공정 모델에 사용 시 안정성을 가지면서도 효율적으로 분리해낼 수 있는 가장 적합한 성형법을 도입
● MOF를 이용한 제논/크립톤 분리 공정 통합 모델 개발
MOF를 이용하여 포집 된 저순도의 제논/크립톤의 고순도화 공정 모델 개발
Genetic algorithm 또는 PSO algorithm을 이용한 최적화 수행 및 최적 운전 지점 확인
● MOF를 이용한 제논/크립톤 분리 공정 경제성분석 및 전 과정 평가
MOF를 이용한 제논/크립톤 분리 공정 경제성분석 모델 개발
개발된 통합공정 모델 및 경제성분석 모델을 이용하여 전과정 평가(Life cycle analysis)
본 과제는 3D-다공성구조체의 흡방출 기작을 활용하여 항산화 원료의 안정성을 높이는 기술을 개발하고 이를 화장품 등의 제품으로 사업화하는 연구임.
연구 목표는 안정화된 항산화 소재의 대량 생산 시스템 구축 및 완제 화장품 사업화 추진에 있음. 이는 용도별 화장품 시제품 제작 및 효능 검증, 다양한 제품군의 생산 시스템 설계, 브랜드 개발 및 마케팅 기반 확충, 그리고 3D-다공성구조체 생산 단가 절감 및 재료 다변화를 포함함. 핵심 연구 내용은 Encapsia 대량 생산을 위한 Scale-up 공정 확립 및 공정표준서 구축, 화장품 시제품 생산, Encapsia 항균 활성 테스트 및 보습, 피부투과도, 항염 효능 평가 수행임. 또한, 마케팅 자료 제작, 국내외 구매처 확보, 3D 다공성 구조체 합성 및 Encapsia 입자 표면 개질 공정 최적화 및 대량화 설계임. 기대 효과는 소재 및 화장품 완제품의 SKU 확대, 융합기술 플랫폼 구축, 대량 생산 노하우를 통한 타 소재로의 기술 확장 가능성임. 더불어 사업화를 위한 후속 투자로 연구개발, 마케팅, 생산 부문의 직간접적 고용 창출 효과가 예상됨.
난치성 노화 근골격계 질환의 병태생리를 규명하고 치료 기전을 발굴하기 위한 연구임. 질환의 진행 단계별로 유전체, 단백체, 대사체, 지질체 데이터를 포함한 시공간 다중오믹스 데이터를 체계적으로 수집하고 분석함. 이를 통해 질환 진행 과정에서 나타나는 분자적 특징과 병리적 변화를 정밀하게 해석함. 데이터 분석의 일관성을 높이기 위해 표준화된 분석 프로토콜과 시각화 플랫폼을 구축함. 대규모 멀티오믹스 데이터를 정제하고 통합하여 재현성과 신뢰성을 확보함. 이러한 과정에서 질환 진행 단계별로 유기적으로 변화하는 바이오마커를 발굴하고, 치료 타겟으로 활용 가능한 새로운 후보 물질을 제시함. 연구 결과는 근골격계 질환의 병리학적 이해를 심화시켰으며, 치료제 개발을 위한 기초 데이터를 제공함. 난치성 근골격계 질환 연구와 관련된 기존 한계를 극복하고 새로운 연구 방향성을 제시한 중요한 성과로 평가됨.
근육피지옴 연구센터는 급속한 인구 노령화와 만성 대사질환 증가로 인한 근육질환 치료 기술의 필요성을 해결하기 위해 설립된 연구기관으로, 근육다이나믹스 기반 근육질환 제어 핵심표적 및 기전을 규명하고 이를 임상에 적용 가능한 치료 원천기술로 발전시키는 것을 목표로 함. 세포와 동물 모델을 활용하여 운동 효과 핵심표적과 근육-운동신경 및 근육-간 간의 인터렉톰을 연구하며, 근육줄기세포의 비대칭분열 신호전달 기전과 대사질환 단계별 도출된 organokine의 치료 효용성을 검증함. 또한, MOF 기반 물질방출체를 개발하고 합성 및 천연 화합물 라이브러리를 활용하여 근육질환 제어물질을 발굴하며, 임상데이터와 결합해 치료 후보물질의 안전성을 검증하여 신약 개발로 연결함. 본 연구는 근육다이나믹스 연구 분야를 선도하며, 창의적 융합형 연구인력 양성과 의약・제약산업의 혁신적인 발전에 기여할 것으로 기대됨.
반도체 에칭 및 이온 임플란트 공정용 특수가스(초고순도 불화수소 (HF), Xe, Kr)의 흡착 기술 및 선택적 흡착제 개발
중소기업기술정보진흥원
반도체 에칭 및 이온 임플란트 공정에서 사용되는 초고순도 특수가스(HF, Xe, Kr)의 선택적 흡착 기술 및 흡착제 개발을 목표로 한 연구임. MOF(금속-유기 구조체)를 활용하여 불화수소, 제논, 크립톤의 분리 및 농축을 위한 흡착제 후보군을 선정하고, 최적의 기공도와 화학적 작용기를 가진 흡착제를 개발함. 기체상태 불화수소에 포함된 불순물 선택적 제거와 MOF 기반 분리공정의 흡탈착 및 재생 조건을 설계함. Genetic algorithm과 PSO algorithm을 통해 공정 최적화를 수행하고, 경제성 분석과 전과정 평가(LCA)를 통해 공정의 효율성을 검증함.
기대효과로는 MOF를 기반으로 한 Xe 및 Kr 농축 기술이 세계적인 수준으로 인정받을 가능성이 높으며, 기술의 국산화를 통해 희귀가스 수입 의존도를 낮추고 미래 첨단 소재 개발에 기여할 수 있음. 공기분리장치 없이 고순도 특수가스를 생산할 수 있어 시설비 절감이 가능하고, 삼성전자와 SK하이닉스 등 주요 수요처 기반의 안정적 매출이 기대됨. 국산화와 동시에 국제적으로 특수가스 흡착제 기술을 확장하여 반도체 산업의 경쟁력을 강화하고, 국내 공급망 안정화를 통해 특수가스 가격 안정화에도 기여할 전망임.
금속유기-단위입자(MOP) 내 분자광촉매의 이종기능결합을 통한, 공기 중 이산화탄소의 수계 광전환을 위한 고효율 및 고안정성 광촉매 개발
한국연구재단
본 연구는 금속유기-단위입자(MOP)에 분자광촉매와 이종기능기를 결합하여, 공기 중 이산화탄소를 물 속에서 선택적으로 포집 및 변환할 수 있는 고효율 및 고안정성 광촉매를 개발하는 데 중점을 둠. 이를 위해 MOP 내부에 태양광을 흡수하는 염료와 이산화탄소 집게 역할을 하는 이종기능기를 도입하여, 이산화탄소 변환 효율을 증대하고 분자광촉매의 안정성을 확보함. 기존 광촉매가 유기용매에서만 작동하던 한계를 극복하고, 물 기반 반응 시스템에서도 높은 선택성과 안정성을 유지하며, 공기 중 이산화탄소를 일산화탄소로 변환해 재생 연료 및 고부가가치 화합물 생산에 활용 가능하도록 설계됨. 본 연구는 광촉매 기술의 응용 영역을 확대하고, 새로운 촉매 설계를 통해 균일계와 불균일계 촉매의 장점을 결합한 혁신적인 촉매 소재로 산업적 활용 가능성을 제시하며, 에너지 변환 및 환경 문제 해결에 기여할 것으로 기대됨.
산업현장에서의 환경 규제와 안전관리 수요에 대응하기 위해, 산업미세먼지 및 화학안전 전문인력 양성 사업이 추진됨. 이 사업은 한국생산기술연구원을 주관으로, 숙명여대, 아주대, 인하대와 같은 대학과의 협력을 통해 5년간 150명의 현장 실무형 전문인력을 양성하는 것을 목표로 함. 교육과정은 산업별 특화된 트랙으로 구성되어 있으며, 정유/석유화학, 철강/발전소, 전기전자, 화학산업 등 주요 산업 분야에 맞춘 맞춤형 커리큘럼을 제공함.
사업은 교육과정 개발, 산학 공동프로젝트, 현장실습, 해외연수 등 다양한 프로그램을 통해 실무 역량을 강화하고, 컨소시엄 기업의 적극적 참여를 통해 교육생들의 취업 연계를 지원함. 이 과정에서 미스매치된 산업미세먼지 및 화학안전 분야의 인력 수급을 개선하고, 중장기적으로 고용 안정성과 기업 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 기대됨. 더 나아가, 선순환적인 고용 생태계를 구축하고, 타 대학에도 표준 교육 모델을 제시하여 사업성과를 확산시킬 예정임. 해당 사업은 전문 인재 양성과 함께 환경안전 분야의 글로벌 시장 경쟁력 제고에도 중요한 역할을 할 것으로 보임.
본 연구는 분자간격 조절 플랫폼 소재 라이브러리 구축을 목표로, 특수가스 분리 및 재생의료 제품 등 다양한 응용 분야에 활용 가능한 다목적 InCube 소재를 개발함. 특수가스 분리 분야에서는 0.2~0.5nm 기공 구조를 갖춘 InCube-120 소재를 설계하여 희귀가스 및 특수가스의 선택적 분리, 농축, 저장 기술을 구현하며, 이를 기반으로 대량생산 최적화와 실용화를 위한 테스트를 진행함. 재생의료 제품 분야에서는 면역성 사이토카인 제거용 InCube-510과 염증성 사이토카인 제거용 InCube-520 소재를 설계하고, 단백질 흡착 성능과 pH 변화에 따른 소재 특성을 검증하여 효율성을 입증함. 개발된 소재 라이브러리는 특수가스 정제 및 운송 장치, 약물 없는 피부질환 치료제, 기능성 의료기기 등 다양한 산업에 응용될 가능성을 가지며, 이를 통해 협력기관과의 연계를 바탕으로 대량생산 체계를 구축하고 사업화를 추진함. 본 연구는 분자간격 조절 기술을 통해 미래산업의 핵심 기반 기술로 자리 잡으며, 광범위한 산업 분야에 기여할 것으로 기대됨.
타겟 기체 분리 및 정제를 위한 혁신적인 다공성 소재 MOF의 개발이 이 프로젝트의 핵심임. MOF는 제논(Xe)과 크립톤(Kr) 같은 특수가스를 공기 중에서 분리하고 농축하는 데 사용되며, 높은 안정성과 최적의 기공 구조를 가진 소재를 설계하여 반도체 및 디스플레이 산업에 필수적인 특수가스 정제 공정을 혁신적으로 개선함. 연구는 MOF의 설계, 펠렛화, 대량생산 공정 개발 및 경제성 분석까지 포괄하며, 이를 통해 MOF를 활용한 고효율 분리 및 정제 공정의 상용화를 목표로 함.
이 과정을 통해, MOF 기반 분리 공정은 제논/크립톤 시장 점유율의 30%를 확보할 가능성을 가지며 약 8천만 달러 규모의 경제적 가치를 창출할 것으로 기대됨. 또한, MOF 기술은 고순도 네온, 수소 등 다양한 특수가스 응용으로 확장 가능하여, 특수가스의 해외 의존도를 낮추고 반도체 산업의 경쟁력을 강화할 것으로 보임. 더불어, 직접 및 간접 고용 창출로 최소 9명 이상의 일자리 창출 효과도 예상됨. 본 연구는 특수가스 분리 기술의 새로운 표준을 제시하며 산업적, 국가적 가치를 동시에 실현할 혁신적인 연구임.
본 연구는 활성 재생물질의 선택적 및 정량적 방출을 목표로 차세대 기능성 필러 QT-Carrier를 개발하는 데 중점을 둠. 생체 친화적 창고형 담지체를 설계하여 재생물질의 선택적 담지 및 방출 시간을 조절할 수 있는 기술을 구현하고, 칼륨과 시클로덱스트린을 활용한 다공성 구조체를 기반으로 서방출 성능을 최적화함. 담지체는 생분해성 고분자로 코팅되어 방출 지연시간을 정밀하게 조절하며, 히알루론산(HA) 필러 제조공정에 통합하여 담지체 합성과 필러 생산을 단일 공정으로 실현함. 이를 통해 안전성, 효과, 안정성이 차별화된 제품을 개발하며, 조직수복용 생체제재 기술과 화학공학적 기술을 융합하여 국내외 의료기술의 경쟁력을 강화함. 본 연구의 성과는 특허 기반의 독보적 기술을 바탕으로 국내 의료기기 산업의 국가적 위상을 제고하고, 글로벌 시장에서 비약적인 매출 증대와 고용 창출 효과를 기대함.
랩인큐브 주식회사는 항산화 성분을 보호하고 선택적으로 전달할 수 있는 신소재 InCube의 개발 및 상용화를 목표로 연구를 진행함. InCube는 약물을 담지, 보호, 방출하는 원천기술로, 상처 보호용 드레싱 패드와 화장품 원료 등 다양한 응용 분야에서 활용 가능하도록 설계됨. 본 연구는 InCube 소재의 생산 공정을 확립하고, 시제품 개발을 통해 항산화 성분의 안정성과 효과를 극대화하며 상용화 가능성을 검증함. 분말, 레진, 연고 등 다양한 형태로 제품 포트폴리오를 확장할 수 있는 기술로, 분자생물학과 화학공학 기술이 융합된 이 연구는 융합형 인재 양성뿐만 아니라, 관련 산업에서의 경쟁력을 강화하고 새로운 시장을 창출할 것으로 기대됨.
활성 재생물질의 선택적 및 정량적 서방출을 목표로 차세대 필러 QT-Carrier를 개발하는 연구임. 생체 친화적 담지체와 코팅 기술을 기반으로 재생물질의 선택적 담지와 방출을 조절할 수 있는 시스템을 구축함. 시클로덱스트린과 칼륨을 활용하여 다공성 담지체를 제조하고, 이를 생분해성 고분자로 코팅해 방출 속도를 제어함. 담지체는 히알루론산(HA) 필러 제조 공정에 적용되며, 한번의 공정으로 담지체 합성과 필러 제조가 가능하도록 기술 개발을 완료함.
연구를 통해 차별화된 제조 기술과 독자적인 특허 기반의 필러 제품이 확보될 것으로 예상되며, 조직 수복용 생체제재 기술과 화학공학 기술 융합으로 향후 관련 분야의 전문 인재 배출에 기여함. 결과물은 국내 의료산업의 경쟁력을 높이는 동시에 해외시장 진출 가능성을 열어 매출 증대와 고용 창출 효과를 기대할 수 있음.