[인천=김정호기자]인하대학교(총장 조명우)는 화학공학과 황예진 교수 연구실 소속 석사과정 진승환, 김영록 학생이 ‘KJF-ICOMEP 2021(2021 KJF-International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics)’에서 우수논문발표상을 수상했다고 26일 밝혔다.
진승환 학생은 ‘연속 유동 반응기에서 이종 촉매를 이용한 공액 고분자 합성(Conjugated polymer synthesis in a flow reactor by using heterogeneous catalyst)’이라는 주제로 발표했다.
가볍고 유연하며 투명한 특성을 가져 차세대 전자·에너지 소자의 핵심소재로 쓰이는 전도성 고분자를 재현성 있게 합성하는 방법에 대한 연구이다.
기존의 회분(batch) 반응기로 합성하는 방식 대신 자체 설계한 연속흐름 합성공정을 이용하여 전도성 고분자의 한 종류인 PTB7을 합성했다.
반응시간을 36시간에서 30분으로 단축했을 뿐만 아니라, 전도성 고분자의 분자량을 오차율 3% 이내로 재현성 있게 합성하는 데 성공하여 전도성 고분자의 대량생산을 획기적으로 앞당길 연구로 평가받았다.
김영록 학생은 ‘연속 유동 반응기 내에서 다양한 전자주게-전자받게형 고분자의 합성(Synthesis of various donor-acceptor type conjugated polymers in a continuous flow reactor)’이라는 제목으로 포스터 발표를 진행했다. 이 연구에서는 각기 다른 분자구조와 특성을 갖는 전자주게-전자받게형 고분자 6종을 선정하여 자체 제작한 연속 유동 반응기에서 합성했다.
기존 회분 반응기를 이용한 전자주게-전자받게형 고분자 합성에서는 낮은 재현성, 느린 반응 등의 고질적인 문제가 나타나는데, 연속 유동 반응기가 대안이 될 수 있음을 확인했다. \
또한 고분자들이 3~20분의 짧은 반응시간 내에 실제 이용 가능한 분자량에 도달할 수 있음을 증명했고, 반응조건의 변화에 따른 고분자의 분자량 변화 양상도 자세히 분석됐다.
지도교수인 황예진 교수는 “미래소자의 핵심 소재인 전도성 고분자를 재현성 있게 합성할 수 있는 연구결과는 전도성 고분자의 대량생산 및 상용화 가능성을 보여줌으로 큰 의미가 있다”며 “개발된 연속합성 시스템은 전도성 고분자 뿐 아니라 다양한 고부가가치의 기능성 소재에 적용이 가능하여 관련 산업 발전에 크게 기여할 것으로 생각된다”고 평가했다.
진승환, 김영록 학생은 BK21 스마트 에너지 소재 및 공정 교육연구단과 기능성 유무기 복합소재 실용화 전문인력양성사업의 지원을 받아 연구를 진행하고 있다.
