위정재 유기나노공학과 교수가 이끄는 첨단소재연구실 소속 학생들이 ‘2024 한국고분자학회 춘계학술대회’에서 우수논문발표상을 연속 수상하는 쾌거를 달성했다.

조웅비 석·박사 통합과정생은 영어발표 부문에서 우수논문 발표상을, 이세민 석사 과정생은 포스터 발표 부문에서 최우수 논문발표상을 수상을, 배경연 석사 과정생은 포스터 발표부문에서 장려상을 수상했다. 세 학생은 산업에서 부산물로써 대량 발생되는 원소 황 및 리그닌을 활용하여 환경부담을 줄이고 상업적 고부가가치를 창출하기 위한 연구를 진행했다.

조웅비 석·박사 통합과정생은 “Reusable yet High-Performance Triboelectric Nanogenerators by Sulfur-Rich Polymer/MXene Composites”을 주제로 석유 정제 과정의 거대 폐기물인 원소 황을 다량 함유한 황 고함유 고분자를 차세대 2차 물질인 맥신(MXene)과 복합화 하여 고성능 마찰대전 발전 소자로 응용한 연구를 발표했다. 해당 연구는 기존에 연구됐던 황 고함유 고분자 기반 마찰대전 발전 소자에 비해서 8.4 배 향상된 전력 밀도를 나타내는 동시에 성능저하 없이 여러 번 재사용이 가능한 점이 특징이다.

이세민 석사과정생은 “Enhanced Thermomechanical Properties of Thermoplastic Polyurethane Composites Utilizing Waste Lignin via Intermolecular Hydrogen Bonds”의 주제로 목재 산업에서 폐기물로 나오는 리그닌을 이용하여 고분자 복합재에서 보강 필러로서의 가능성 연구를 발표했다. 이 연구는 리그닌 사이의 응집을 최소하고 수소결합을 통해 리그닌과 모체인 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane; TPU) 사이의 상용화성을 높여 TPU의 열적, 물리적 특성을 향상을 유도했고 기존 연구들과는 다르게 보통의 경우 리그닌을 첨가제로 사용하면 물성이 떨어지는 반면 해당 연구에서는 물리적 성질이 증가한 것이 차별점이다.

배경연 석사과정생은 “Fabrication of Sulfur-Rich Polymer-based Infrared Fresnel Lens via Thermal-Imprinting”의 주제로 앞서 언급한 황 고함유 고분자를 이용하여 적외선 카메라 등에 사용될 수 있는 프레넬 렌즈 제조에 관한 연구를 발표했다. 이 연구는 기존 탄소 기반 고분자 소재의 낮은 적외선 투과율로 인해 적외선 영역 렌즈로 적용이 어려웠지만, 황 고함유 고분자로 이루어진 적외선 렌즈는 높은 적외선 영역 투과도를 가져 선명한 열화상 이미지를 형성할 수 있다.

위 교수는 “한국 고분자 분야의 대표적 학술대회인 한국고분자학회에서 수준 높은 상을 받아 연구의 우수성을 입증하게 되어 자랑스럽다”며 “고분자 분야 기술을 활용하여 폐기물을 고부가가치 자원으로 전환하는 연구를 선도할 차세대 연구자로서 무궁한 발전은 기대한다”고 말했다.

사진(왼쪽부터) 조웅비 석·박사통합과정생, 이세민 석사과정생, 배경연 석사과정쟁, 위정재 유기나노공학과 교수