인하대학교는 우주 미세중력 환경이 우주인의 인지기능에 미치는 영향과 원인을 뇌신경회로칩 모델을 통해 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 인하대 양수근·유혜진 교수팀과 동국대 방석영 교수팀, 광주과학기술원 조경래 교수팀이 공동으로 수행했다. 연구진은 뇌신경회로 모사칩을 활용해 미세중력 환경에서 신경세포의 연결성과 활성을 측정했다. 그 결과 지상 환경과 비교했을 때 신경세포의 연결성이 유의미하게 감소한다는 사실을 확인했다. 실험은 랫드 배아에서 추출한 신경아세포를 성숙한 신경세포로 분화시킨 뒤 뇌신경회로칩에 탑재해 미세중력 모사환경에서 배양하며 진행됐다. 관찰 결과, 세포 내 활성산소가 증가하고 칼슘 농도가 변했으며, 축삭돌기 밀도와 시냅스 형성이 감소했다. 또한 세포 스트레스 방어에 관여하는 유전자(HSPA4) 발현이 줄어든 반면, 신경퇴행 질환과 연관된 유전자(SNCA)는 발현이 증가한 것으로 나타났다. 미국항공우주국(NASA)은 우주인의 비가역적인 뇌인지기능 변화가 인류의 화성 탐사와 지속가능한 우주개척을 위해 반드시 해결해야 할 난제라고 지적해 왔다. 이에 따라 전 세계 연구진이 대응 방안을 찾기 위해 연구를 이어가고 있다. 양수근 인하대 의과대학 교
송현곤 교수팀, 인체 항산화 작용 모방 전해액 첨가제 개발…350배 싼 고용량·장수명 배터리 실현 UNIST 에너지화학공학과 송현곤, 이현욱 교수팀이 배터리 양극에서 발생한 활성산소를 제거할 수 있는 생체반응 모방형 전해액 첨가제 ‘구아이아콜’을 개발했다. 이 물질은 인체의 노화를 늦춰주는 항산화제처럼 배터리 안에서 발생하는 활성산소와 반응해 배터리의 노화를 막는다. 연구팀이 기존에 발표했던 무기물 항산화 첨가제(MA-C60)에 비해 약 1/350의 가격(약 1g당 1200원)으로 만들 수 있다. 전기차 및 대용량 에너지저장 장치 수요가 급격하게 증가함에 따라 높은 용량을 구현하기 위한 연구가 활발해졌다. 기존 고용량 양극 연구는 높은 용량을 낼 수 있지만 수명이 짧다는 단점을 가진다. 대표적인 이유는 배터리 충·방전 중 발생하는 활성산소 때문이다. 활성산소는 전해액을 분해해 배터리 안에서 전기 에너지를 만들어내는 활물질을 용해하거나 배터리를 팽창시키는 등 배터리 성능을 크게 저하한다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 항산화제에 주목했다. 대표적인 항산화제에는 ‘페놀’류가 있는데, 양성자 이동을 통해 활성산소를 제거하기 때문에 리튬 이온 기반 전해질을 사용
[첨단 헬로티 = 김동원 기자] 인체 노화의 주범으로 꼽히는 ‘활성산소’는 배터리 수명과 성능에도 악영향을 준다. 고용량 리튬 이온 배터리용으로 도입한 전극 물질에서 활성산소가 나오면 목표한 성능이나 수명을 달성하지 못하게 되는 것이다. 이 문제를 ‘체내 항산화 작용’에서 힌트를 얻어 해결한 기술이 개발됐다. 최남순, 송현곤, 곽상규 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀은 리튬 이온 배터리의 양극에서 만들어지는 활성산소와 배터리 내 부반응을 일으키는 물을 제거하는 ‘전해액 첨가제(MA-C60)’를 개발했다. ▲최남순, 송현곤, 곽상규 교수팀은 인체 항산화효소를 모방한 물질을 이용해, 고용량 리튬이온전지의 수명을 늘리수 있는 전해질 첨가제를 개발했다. (사진 : UNIST) 이 첨가제는 체내 항산화 효소처럼 배터리 내에 발생한 활성산소와 반응해 배터리 노화를 방지한다. 이 물질을 고용량 리튬 이온 배터리용 전해액 시스템으로 활용하면 더 오래 안전하게 사용하는 배터리를 만들 수 있다. 전기자동차를 비롯해 대용량 에너지 저장장치의 수요가 급증하면서 리튬 이온 배터리의 용량을 키우기 위한 시도가 많다
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