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나노구조물 연구실
 
 
교 수 강영수
학 과 화학과
연구분야 나노 구조 연구
홈페이지 http://ysklab.sogang.ac.kr/  
 
에너지/자원 > 신재생 에너지

 인공광합성은 물과 태양 빛, 이산화탄소를 이용하여 산소와 포도당을 만드는 자연계의 광합성 과정에서 모방하여 광촉매 무기 소재를 합성하여  

  인공광합성 소자를 조립히여서 산소와 메탄올을 만드는 새로운 연구 분야이다. 이러한 인공광합성 구현을 위해서는 물로부터 산소를 만드는 양

  극과, 이산화탄소를 광환원시켜 메탄올을 생성하는 음극, 그리고 전자전달과 양성자 전달을 원활하게 하는 수송체들의 합성과 각 요소들의 최적

  화를 통한 인공광합성의 구현을 연구하고 있다.                                                  

 

 <그림 1 인공광합성 디바이스>

 

   광 파장 변환소재는 태양광에서 실질적으로 사용되지 않는 근적외선이나 자외선 부분의 태양광 파장을 무기 소재를 이용하여 목표 파장의 가시

   광선 영역으로 변환하는 소재의 합성과 특성평가를 진행하고 있다. 이러한 광 파장 변환 소재들은 농업분야에서의 작물 생산량의 향상과 염료감

   응형  태양전지의 효율을 향상시키는 연구를 진행 중이다.


 <그림 2 광 파장 변환소재의 모식도>

 

   단일 전자 트랜지스터는 무기 소재들을 10 nm 이하의 Core-Shell 구조의 양자점으로 합성하면 core와 shell의 양자 우물의 valenceband와

   conduction band의 큰 에너지 차이에 의해 고온에서도 단일 전자의 이동만으로도 전자 신호의 구성이 가능해 진다. 이는 현재 4 – 10 K에서만

   실현 가능한 SET를 77 K – 실온에서도 실현 가능한 단일 전자의 이동에 의한 신호는 빠른 신호 전달을 가능케 하여 향상된 처리 속도의 양자

   컴퓨터, 전기 전자 소재의 소형화와 빠른 처리 속도를 실현하는 양자점 소재의 합성과 특성평가에 관한 연구를 진행 중이다.


 <그림 3 양자 우물을 이용한 단전자 트랜지스터의 모식도>

 

   연자성과 경자성을 가지는 서로 다른 나노 물질의 3차원의 계면접합으로 구성된 강한자기력을 가지는 슈퍼 영구 자석의 소형화를 가능케 하며,

   이는 전기 및 전자 분야의 소재로 이용되어 전기 전자 제품의 소형화를 가능하게 한다. 슈퍼영구자석의 생산을 가능케 하는 후보 물질들의 합성

   과 특성평가에 관한 연구를 진행

 

 <그림 4 슈퍼영구자석 조립도>

 제품명

 응용분야

 인공광합성 소자 (양극, 음극)

 에너지 분야 나노화학

 광 파장 변환소재

 인공광합성 소자 (양극, 음극)

 단일 전자 트랜지스터

 정보소재 분야 나노화학

 슈퍼 영구 자석

 정보소재 및 에너지 분야 나노화학

 

1. Encapsulated-Dye All-Organic Charged Colored Ink Nanoparticles for Electrophoretic Image - Adv. Mat. 2009, 21, 4987-4991
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