황동렬 고분자 과학과 기술 제 31 권 5 호 2020년 10월 397 그림 1. 천연광합성과 인공광합성 비교 모식도. 그림 2. 인공광합성의 동역학적 생성물 생산 곡선 초록 실선 과 전환 수 빨강 점선 , 전환 빈도 파랑 점선 잘 정의된 분자 구조, 활성 부위와 작동 기전. 분자들은 균질용액 또는 고체 상태에서 열역학적 평형을 이루며, 그 구조는 결정학 및 분광학적 방법으로 쉽게 분석이 가능하 다. 분자 촉매의 활성 부위 역시 잘 정의되기 때문에 촉매의 작동 기전을 밝히는 것이 용이하다. 일반적으로 핵자기공명 분광법 nuclear magnetic resonance, NMR , 분광전기화학 spectroelectrochemistry , UV–Vis-IR 분광법, 전자스핀 공명 electron spin resonance, ESR 분석과 같은 실험 기법 을 통해 이러한 분석이 가능하다. 분자 구조 조절의 용이성. 화학 합성법을 통한 분자 촉매 의 구조 조절이 용...

황동렬 고분자 과학과 기술 제 31 권 5 호 2020년 10월 399 그림 5. a 백금 II 폴리피리딜 촉매, b 비올로겐을 포함한 백금 II 촉매, c 다전자 저장이 가능한 백금 II 촉매의 분자구조 및 수소생산 성능. 그림 4. 비금속 [CuI P^P N^N ]+ 감광제의 분자구조와 수소 생산 전환 수. 그림 6. 렌 좌 과 사리치프치 그룹 우 의 레늄 I 이산화탄소 환원 촉매. 질을 통해 19,000의 수소 생산 전환 수를 기록함으로써,21 귀금속 착체와 비교할만 한 촉매활성을 보고하였다 그림 4우 2.3.2 양성자 환원 촉매 백금은 양성자 환원 수소생산에 있어 높은 촉매활성과 선택성으로 인해 수전해기, 연료전지 등에서 널리 사용되고 있는 금속 촉매이다. 일본 규슈대학의 켄 사카이 Ken Sakai 그룹은 다년간 백금 II 착체에 기반한 양성자 환원 분자 촉매를 개발하였다 그림 5a .22-26 특히 사카이 그룹은 백�...

황동렬 고분자 과학과 기술 제 31 권 5 호 2020년 10월 401 매 시스템을 바탕으로 실생활과 산업에 적용이 가능한 인공 광합성 시스템을 구현하기 위해서 과학기술적 측면에서 해 결해야 할 과제들이 있다. 규모 확장성 scalability 현재 실험실 레벨에서 연구가 되고 있는 인공광합성을 실생활에 적용하기 위해서는 촉매 의 가격 절감, 전극 대형화 기술이 뒷받침되어야 한다. 또한 이산화탄소 환원에 있어서 대기중에 있는 약 420 ppm 정도 의 농도는 너무 낮기 때문에 촉매 시스템에 직접 적용하기 에는 적합하지 않으며, 공장이나 화력발전소와 같은 곳의 굴뚝에서 고농도의 이산화탄소를 대량으로 포집하여 사용 할 수 있는 방안이 필요하다. 생성물 분리 기술. 본문에서 언급하였듯이 인공광합성은 다중 성분 시스템이며, 생성물 또한 최소 두 종 이상으로 구 성...

고분자 특성분석 지상강좌 고분자 과학과 기술 제 31 권 5 호 2020년 10월 403 진형민 2011 연세대학교 금속시스템공학과 학사 2013 한국과학기술원 신소재공학과 석사 2017 한국과학기술원 신소재공학과 박사 2017-2018 한국과학기술원 응용공학연구소 Post-Doc. 2018 University of Chicago/NIST-CHiMaD Post-Doc. 2019-현재 한국원자력연구원 중성자과학연구부 선임연구원 공명 연 X-ray 산란을 활용한 고분자 및 유기소재 분석 Resonant Soft X-ray Scattering RSoXS for Polymers and Organic Materials 진형민 | Hyeong Min Jin Neutron Science Center, Korea Atomic Energy Research Institute KAERI , 111, Daedeok-daero 989 Beon-gil, Yuseong-gu, Daejeon 34057, Korea E-mailhyeongmin@kaeri.re.kr 1. 서론 최근 고분자 및 유기소재의 발전과 더불어 이를 기반으로 한 나노소재의 구조 분석에 대한 관심이 높아지 고 있다. 특히 고분자 및 유기소재 기반 나...

진형민 고분자 과학과 기술 제 31 권 5 호 2020년 10월 405 그림 1. RSoXS의 기본적인 원리a RSoXS 측정원리, b C K edge 부근에서의 PS와 PMMA의 복소굴절률 변화 및 c 펜타센 분자배향에 따른 복소굴절률 변화.4 률 차이가 큰 특정 에너지 조건 e.g. 285 eV 을 선택하면 두 화학종 간의 명암 대비를 부각시킬 수 있으며, 반대로 흡수 단에서 벗어난 에너지를 선택하면 e.g. 300 eV 두 화학종 간의 굴절률이 일치하며 명암 일치 contrast matching 조 건도 만들어 낼 수 있다. 이와 더불어 싱크로트론의 편광화된 polarized 연 X-ray 빔을 이용하면 분자의 배향에 대한 정보도 얻을 수 있으며 이를 P-SoXS polarized soft X-ray scattering 라 한다. K edge에서 전이되는 분자의 비점유 오비탈 구조 e.g. σ*, π * 중 대부분이 비등방성을 가지고 있기 때문에, 이러한 오 비탈로 전이된 전자는 특정 방향으로의 �...