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전자현미경연구부

Home 연구분야환경ㆍ소재 분석본부전자현미경연구부 세부연구내용

첨단 전자현미경 장비를 활용하여 융복합 영상분석기술 개발을 수행하고 있으며, 나노 물질 구조분석과 분석장비 개발을 통해 국내외 공동연구 및 연구지원의 활성화를 도모 하고 있습니다.

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주요수행연구

  • 첨단 나노- 바이오 장비요소기술 및 장비개발
  • 나노-의과학 융합 이미징 분석기술 확립
  • 소재 / 기능 맞춤형 분석기술 개발
  • 에너지 융합 소재 개발

대표적 연구사례

고분해능 Bio-HVEM 분석 시스템 활용 기반 세포소기관 미세구조 규명

  • 전자파 노출에 의해 대뇌 피질의 뇌신경세포 내에서 유발되는 신경가소성, 오토파지 플럭스, 그리고 신경 수초의 변화 양상을 Bio-HVEM 분석 시스템을 활용하여 이미징 함으로써, 장시간의 전자파 노출이 신경세포 내 소기관들의 다양한 구조 이상을 초래할 수 있음을 규명하고 이로 인한 잠재적 뇌 질환 유발 가능성을 제시함.(Scientific Reports, 2017)

Bio-HVEM System의 2D 이미징, 3D Electron Tomography 분석법을 활용한 뇌신경세포 소기관 미세구조 변형 규명 Bio-HVEM System의 2D 이미징, 3D Electron Tomography 분석법을 활용한 뇌신경세포 소기관 미세구조 변형 규명

Cryo-EM 기반의 바이러스 껍질단백질 결합체 구조 및 결합원리 규명

  • HIV로 널리 알려진 레트로바이러스과의 Rous sarcoma virus(RSV)에서 껍질단백질(capsid protein)의 자가 결합체 구조를 Cryo-EM 및 helical reconstruction으로 규명하고 분자생물학∙생물리학적 분석을 통해 다양한 구조적 변질 원리를 밝혀, 레트로바이러스 감염시 신규로 생성되는 바이러스 입자 생성 조절기전에 대한 이해를 넓힘 (Scientific Reports, 2017)

동결고정된 원통형의 RSV 껍질단백질 결합체의 다중층 형성에 관여하는 C-terminal 잔기 확인 및 결합체의 Cryo-EM 구조 복원을 통한 hexamer 배열 규명 (Sci. Rep. 7:2913, 2017) 동결고정된 원통형의 RSV 껍질단백질 결합체의 다중층 형성에 관여하는 C-terminal 잔기 확인 및 결합체의 Cryo-EM 구조 복원을 통한 hexamer 배열 규명

실시간 원자레벨 산소공공 관찰을 통한 산소 이동 경로/구조 규명

  • 전자빔 수차보정 투과전자현미경의 원자레벨 STEM이미징 분석으로 이온 전도체 물질인 LaCoO3내에서 산소공공의 형성과정을 실시간으로 관찰하여 LaCoO3내에서 환원반응을 원자레벨로 규명함. 특히 1Å 미만의 전자빔을 활용하여, 계속적인 scanning 을 통해 에피텍셜 LaCoO3내에서 산소공공의 형성과정을 원자레벨의 분해능으로 실시간 관찰하여 LaCoO3의 산화물이 LaCoO2.5로 환원되는 과정 (ORR:oxygen reduction reaction)을 직접 관찰함. 원자레벨에서 산소공공을 동역학적으로 분석한 최초의 사례임. (ACS Nano, 2017)

원자레벨 STEM(HAADF) 이미징 분석법을 바탕으로 이온 전도체의 상변이 규명 원자레벨 STEM(HAADF) 이미징 분석법을 바탕으로 이온 전도체의 상변이 규명

에너지 저장소재를 위한 최적의 기공 구조 규명

  • 계층형 나노기공 구조를 가지는 파이로폴리머 (hierarchically nanoporous pyropolymers, HN-PPs)는 KOH의 양을 조절함으로써 기공의 구조를 조절할 수 있으며, 300 wt% 의 KOH를 첨가하여 제조한 HN-PPs 의 경우 3042.5±91.3 m2g-1의 높은 비표면적과 2.12 cm3g-1 의 기공 부피, 그리고 평균 2.78 nm 직경의 기공을 가지는 미세기공과 중기공이 복합된 계층형 기공 구조를 가짐. 액체질소 온도에서 질소흡착에 의한 등온선 분석을 통해 밝혀진 파이로폴리머의 기공 구조는 높은 비표면적과 계층적 기공 구조에 의해 뛰어난 에너지 출력 특성을 보이며, 이는 에너지 저장 소재의 최적화된 기공 구조 또는 제조 조건을 확립하는데 활용될 수 있을 것으로 기대됨 (Advanced Energy Materials, 2017)

HN-PPs 의 합성 과정, 기공 구조 분석 및 에너지 저장 특성 HN-PPs 의 합성 과정, 기공 구조 분석 및 에너지 저장 특성