나노기술 및 정책 정보

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GS얼라이언스가 당사에서 합성한 일종의 MOF(Metal Organic Framework, 금속 유기 구조체)가 수분을 많이 흡착·탈착하는 특성을 활용, 야간에 수분을 흡착하고 태양광을 통해 온도가 상승했을 때 흡착된 수분을 방출하는 MOF의 원리를 이용하여 물을 만들어 내는 장치를 개발함. 실험은 일반 대기 중에서 실시했으나, 이론적으로는 극건조 상태의 대기에서도 물을 제조할 수 있음. 이러한 장치를 이용하면 사막을 비롯, 앞으로 인류가 우주에 진출하여 개발을 추진하게 될 경우 화성의 대기권에서 수분을 조금이라도 포함하는 환경이 있으면, 그 수분을 모아 비상시 식수를 얻을 가능성이 있음. MOF는 분자 설계에 배위 결합을 정밀하게 결합할 수 있기 때문에 세공 구조, 비표면적, 형태 등을 나노미터 수준보다 낮은 수준에서 설계할 수 있어 매우 복잡한 구조체의 구축 및 고차 기능의 발현이 가능하며, 지금까지의 다공성 재료보다 가볍고, 높은 비표면적(수천 m2/g 이상)을 가짐. MOF는 가스 흡착(수분, 수소, 메탄, CO2, 에틸렌 가스 등), 가스 분리, 자성 금속 흡착 고체 촉매, 광촉매, 나노 크기 합성 용기, 약물 전달 시스템, 인공 광합성, 이차 전지, 연료 전지용 전극, 전해질 및 센서 등에서의 응용이 검토되고 있으며, 당사에서도 MOF를 자체적으로 합성하여 리튬 이온 배터리, 각종 이차 전지, 연료 전지, 공기 전지 등의 전극 용도, 광촉매, 색소 흡착, 금속 흡착 온난화 가스인 CO2의 흡착 등 다양한 응용을 포함한 연구 개발을 실시하고 있음. 당사는 향후 보다 높은 물 회수 능력을 갖는 MOF를 연구 개발하고, 장치 구조를 연구하여 극건조 대기에서 물 회수 효율을 더욱 향상시킬 계획임.