바이러스 조작 리튬이온전지 개발
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MIT 한국 연구진, 바이러스 유전자 조작으로 무기물 전극 제조 인체에 무해한 바이러스를 유전공학적으로 조작해 리튬이온전지로 만드는 획기적인 기술이 재미 한국과학자들에 의해 처음으로 개발됐다.미국 매사추세츠 공대(MIT) 박사과정인 남기태(28)씨 등 MIT 연구팀은 최근 나노크기의 미세한 바이러스를 유전적 조작을 통해 리튬이온전지에 사용되는 무기물 전극으로 제조하는 기술을 개발했다고 4월7일 발표했다. 생명체를 기반으로 한 바이오 나노기술을 고집적ㆍ고효율의 실용 에너지 소자의 개발분야에 활용한 첫 사례로 향후 생체 에너지를 이용하는 전기소자나 초미세 전자소자 구동을 위한 나노전지 개발에 기여할 것으로 보인다. 논문은 남기태씨와 연구책임자인 안젤라 벨처(Angela Belcher) 교수를 각각 제 1저자와 교신저자로 해 과학저널 사이언스에 실렸으며, 특히 유필진, 김동완 박사 등 한국 과학자들이 주도적으로 참여해 눈길을 끌었다. 논문에 따르면, 남기태씨 등 MIT 연구팀은 최근 자연에 대량으로 존재하는 바이러스를 환경친화적인 조작 공정을 통해 초경량 고효율의 전지전극으로 제조하는데 성공했다. 연구팀은 “바이러스 표면의 단백질을 조작해 금속 산화물의 나노막대(Nanowire)로 전환시킨 뒤 막대를 대면적상에 정렬해 현재 리튬이온전지에서 사용되고 있는 탄소전극보다 훨씬 우수한 성능을 확인했다”고 설명했다. 벨처 교수는 나노막대의 크기는 지름이 6나노미터, 길이 880나노미터에 불과한 것으로 파악됐다며 “지름을 더 크게 할 수 있지만 길이는 모두 880나노미터로 바이러스 입자의 길이와 비슷했다”고 덧붙였다. 삼성 이건희 장학재단의 지원을 받고 있는 남기태씨는 “논문에서 연구팀이 만든 나노크기의 극히 작은 물질이 종전 리튬이온전지의 2-3배에 달하는 큰 전기에너지를 공급하는 것으로 파악됐다”고 밝혔다. 남기태씨는 “기술개발로 휴대성과 충전용량 확대가 필요한 리튬이온전지의 성능이 크게 개선될 수 있을 것”이라며 “연구는 앞으로 생체 에너지를 이용한 전기소자나 초미세 전자소자를 구동하는데 필요한 나노전지를 개발하는데 도움이 될 것”이라고 전망했다. 한편, 연구에 활용된 바이러스 나노막대의 대면적 정렬현상은 최근 재료학분야 전문지 Nature materials에 유필진 박사와 남기태씨가 공동 연구로 보고한 바 있다. <화학저널 2006/04/10> |
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