담벼락 붉은벽돌 고분자 코팅하니…비상용 '에너지 저장고' 탈바꿈
기신호
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2020.08.12 12:51
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벽돌의 미세한 구멍을 전도성 고분자로 코팅하는 기술 개발
디알시 연구실 연구진이 PEDOT 코팅 벽돌로 초록색 발광 다이오드를 켰다. (워싱턴대학교 세인트루이스 화학과의 디알시연구실 제공(D'Arcy laboratory, Department of Chemistry, Washington University in St. Louis)) 2020.08.12 /뉴스1
(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 주택과 담벼락에서 쉽게 볼 수 있는 붉은 벽돌을 '에너지 저장고'로 탈바꿈하는 기초 기술이 개발됐다. 연구진은 벽돌에 저장한 에너지로 LED 조명을 작동시키는 데 성공했다. 이번 기술은 비상용 전력원을 확보하고 공간활용도를 높이는 방향으로 활용될 수 있다.
미국 미주리주의 워싱턴 대학교 화학과의 줄리오 디알시(Julio M. D'Arcy) 연구진은 이같은 연구 결과를 12일 국제학술지 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 발표했다.
태양열을 흡수하고 저장하는 성질을 이용해 벽돌을 건축 용도 외에 냉·난방에 응용하는 시도는 있었지만, 전기적 활용 시도는 거의 없었다.
연구진은 벽돌 내부의 미세한 구멍을 나노 섬유로 구성된 중합체 페돗(PEDOT)으로 코팅하는 방법을 개발했다. 중합체 PEDOT은 전기가 흐를 수 있는 성질을 가진 고분자 물질이다. 이렇게 코팅된 벽돌은 일종의 이온 스펀지 역할을 하며 전기 에너지를 저장하게 된다.
연구팀을 이끄는 디알시 조교수는 "이번에 개발된 기술은 일반 벽돌이나 재활용 벽돌에도 이용할 수 있다"며 "이번 연구에 쓰인 벽돌은 인근의 건축자재 체인점에서 쉽게 구할 수 있는 것으로 하나에 65센트였다"고 밝혔다.
붉은 벽돌의 색은 산화철을 이용한 적색 안료가 쓰이는데, 이 산화철이 고분자 반응에서 중요한 역할을 한다는 게 연구진의 설명이다. 이들의 계산에 따르면 에너지 저장 벽돌로 만든 벽은 상당한 양의 에너지를 저장할 수 있다.
디알시 조교수는 "코팅 벽돌은 비상 조명에 전력을 공급하는 데 유용하게 쓸 수 있다"며 "약 50개의 벽돌은 5시간 동안 비상 조명에 전력을 공급할 수 있다"고 밝혔다.
이어 "벽돌 벽을 한 시간 내에 수십만 번 충전 할 수 있는 점은 또 다른 장점"이라며 "몇 개의 벽돌을 연결해 소형 전자 센서에 전원을 공급할 수 있을 것"이라고 예상했다.
[email protected]
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벽돌의 미세한 구멍을 전도성 고분자로 코팅하는 기술 개발
디알시 연구실 연구진이 PEDOT 코팅 벽돌로 초록색 발광 다이오드를 켰다. (워싱턴대학교 세인트루이스 화학과의 디알시연구실 제공(D'Arcy laboratory, Department of Chemistry, Washington University in St. Louis)) 2020.08.12 /뉴스1(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 주택과 담벼락에서 쉽게 볼 수 있는 붉은 벽돌을 '에너지 저장고'로 탈바꿈하는 기초 기술이 개발됐다. 연구진은 벽돌에 저장한 에너지로 LED 조명을 작동시키는 데 성공했다. 이번 기술은 비상용 전력원을 확보하고 공간활용도를 높이는 방향으로 활용될 수 있다.
미국 미주리주의 워싱턴 대학교 화학과의 줄리오 디알시(Julio M. D'Arcy) 연구진은 이같은 연구 결과를 12일 국제학술지 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 발표했다.
태양열을 흡수하고 저장하는 성질을 이용해 벽돌을 건축 용도 외에 냉·난방에 응용하는 시도는 있었지만, 전기적 활용 시도는 거의 없었다.
연구진은 벽돌 내부의 미세한 구멍을 나노 섬유로 구성된 중합체 페돗(PEDOT)으로 코팅하는 방법을 개발했다. 중합체 PEDOT은 전기가 흐를 수 있는 성질을 가진 고분자 물질이다. 이렇게 코팅된 벽돌은 일종의 이온 스펀지 역할을 하며 전기 에너지를 저장하게 된다.
연구팀을 이끄는 디알시 조교수는 "이번에 개발된 기술은 일반 벽돌이나 재활용 벽돌에도 이용할 수 있다"며 "이번 연구에 쓰인 벽돌은 인근의 건축자재 체인점에서 쉽게 구할 수 있는 것으로 하나에 65센트였다"고 밝혔다.
붉은 벽돌의 색은 산화철을 이용한 적색 안료가 쓰이는데, 이 산화철이 고분자 반응에서 중요한 역할을 한다는 게 연구진의 설명이다. 이들의 계산에 따르면 에너지 저장 벽돌로 만든 벽은 상당한 양의 에너지를 저장할 수 있다.
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장내미생물 대사체 제어 통한 당뇨 치료 효과 증대방안 제시
[서울=뉴시스] 이재은 기자 = 한국연구재단은 고아라 교수(성균관대학교 의과대학 정밀의학교실) 연구팀과 프레드릭 백헤드 교수(스웨덴 예테보리대학교) 연구팀이 장내미생물 대사체가 당뇨병 약인 메포민의 혈당조절 실패에 미치는 영향을 규명했다고 밝혔다.
메포민은 당뇨병 진단 후 1차로 처방받는 약물로 60년 이상 혈당강하제로 이용되는 성분이나 그 작용기작은 명확하지 않다.
모든 사람이 같은 약물에 대해 동일한 반응을 나타내지 않으므로 약물의 효능을 증대시키고 부작용을 줄이기 위해서는 약물에 대한 개인별 반응 차이를 유도하는 기작을 이해하는 것이 중요하다.
연구팀은 장내미생물 대사체인 이미다졸 프로피오네이트(아이엠피)가 당뇨병 약인 메포민의 작용을 억제함을 확인했다.
기존 연구들은 약물에 대한 개인별 반응성 차이에 기여하는 요소로써 장내미생물 조성의 차이에 집중되어 있었다. 그러나 이번 연구에서는 장내미생물 대사체가 약물과 상호작용을 통해 약물의 효능에 영향을 미칠 수 있음을 보였다.
우선, 아이엠피가 혈당저해제인 메포민 복용 이후에도 혈당이 높은 당뇨환자에서 증가되어 있음을 보였다. 또, 아이엠피가 메포민의 신호전달 과정을 저해해 메포민이 혈당조절에 실패하는 원인인자일 가능성을 제시했다.
더 나아가 쥐에서 아이엠피의 작용을 억제할 경우 메포민의 효능이 복구가 될 수 있음을 보였다.
이번 연구를 통해 장내미생물 대사체인 아이엠피와 당뇨병 약인 메포민의 상호작용을 확인했고, 장내미생물 대사체 제어를 통해 당뇨병 약인 메포민의 성공률을 높일 가능성을 제시했다. 정밀의학, 맞춤의학에 대한 중요성이 증대되는 가운데 장내미생물 대사체 제어를 통한 약물에 대한 개인별 반응성 조절의 실마리가 될 수 있을 것으로 기대된다.
과학기술정보통신부·한국연구재단 추진하는 신진연구지원사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’에 12일 온라인판에 게재됐다.
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[서울=뉴시스] 이재은 기자 = 한국연구재단은 고아라 교수(성균관대학교 의과대학 정밀의학교실) 연구팀과 프레드릭 백헤드 교수(스웨덴 예테보리대학교) 연구팀이 장내미생물 대사체가 당뇨병 약인 메포민의 혈당조절 실패에 미치는 영향을 규명했다고 밝혔다.메포민은 당뇨병 진단 후 1차로 처방받는 약물로 60년 이상 혈당강하제로 이용되는 성분이나 그 작용기작은 명확하지 않다.
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연구팀은 장내미생물 대사체인 이미다졸 프로피오네이트(아이엠피)가 당뇨병 약인 메포민의 작용을 억제함을 확인했다.
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우선, 아이엠피가 혈당저해제인 메포민 복용 이후에도 혈당이 높은 당뇨환자에서 증가되어 있음을 보였다. 또, 아이엠피가 메포민의 신호전달 과정을 저해해 메포민이 혈당조절에 실패하는 원인인자일 가능성을 제시했다.
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