위정재

서울캠퍼스 공과대학 유기나노공학과 교수다.

연구 실적

황 고분자, 맥신 복합소재 활용한 마찰대전 발전 소자 개발

• 기존 고성능 마찰대전 발전기의 경우에는 구성 물질이 불소 기반 고분자로, 합성 및 가공 과정에서 환경 및 인체에 치명적인 질병을 유발할 수 있는 과불화화합물이 사용됨
• 기존에 발표되던 맥신 기반 마찰대전 소자들은 수~수십 wt 퍼센트의 맥신을 대부분 활용했으나 이번 연구에서는 0.4 wt 퍼센트의 맥신만으로 훨씬 우수한 마찰대전 성능을 보임. 또한 황고분자는 동적가교 결합이라는 것을 통해 열에 의한 재성형이 가능해서 재활용 가능. 필름으로 만든 황고분자를 다시 가루로 분쇄하고 다시 필름으로 만드는 과정을 반복해 마찰대전 소자를 만들어도 마찰대전 특성이 떨어지지 않는 것 또한 확인.

황 고분자 복합소재 기반 섬유형 웨어러블 마찰대전 소재 설계 연구과제 수주

• 수주 기관: 미국 육군 연구소
• 연구 지원비: 2년 기준 20만 달러 (약 2억 5500만원)
• 연구 목적: 폐기물인 원소 황을 활용한 황 고분자 복합소재 제조 및 섬유형 웨어러블 마찰발전 시스템 활용

'자기계적으로 형태 변화하는 메타표면(Magneto-Mechanically Reconfigurable Metasurface)’ 개발 과제 수주(2022.09~2024.08)

• 미국 공군연구소와 진행하는 국제연구과제
• 연구 목적: 빛 개질을 동적으로 조절하기 위해 자성 띄는 입자와 고유전율의 입자를 포함하는 복합재료 이용해 가역적으로 형태 변화하는 3차원 구조체 메타 표면 개발

자성 로봇의 집단 행동(collective behavior) 제어를 통해 수천 개의 부유 미세플라스틱(microplastic)을 수집할 수 있는 기술 개발

• 해당 기술을 활용하면 해류에 유입된 수천개의 미세플라스틱을 빠르게 포집할 수 있을 뿐 아니라 약물 전달, 초소형 물체이동 및 와류 제어 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
• 이번 연구결과의 논문 “Multimodal Collective Swimming of Magnetically Articulated Modular Nanocomposite Robots (자기적으로 연결된 모듈형 나노복합체 로봇의 다중 모드가 가능한 집단 수영)” 은 국제 저명 학술지 「네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF=17.694)」에 11월 8일자에 게재됐다.
• 한양대학교 산업과학연구소 및 인하대학교 고분자환경융합공학 전공의 원수경 박사과정 학생과 인하대학교 고분자환경융합공학 전공의 이희은 졸업생이 공동1저자로 참여하였고, 인하대학교 화학공학과 양승재 교수팀과 공동연구로 수행되었다.
• 과학기술정보통신부가 시행하는 기초연구사업(중견연구), 미국공군연구소, 한국과학기술연구원의 지원을 받아 진행되었다.