[대학저널 오혜민 기자] 충북대학교(총장 김수갑) 화학과 박준희(사진) 교수 연구팀이 나노전기화학 기술을 이용한 나노 크기 단일 물방울이 유기용매 속에서 금속표면에 충돌한 이후의 움직임을 최초로 측정하는 연구를 보고해 학계의 주목을 받았다.

박준희 교수 연구팀은 ‘In Situ Monitoring of Collision and Recollision Events of Single Attoliter Droplets via Single-Entity Electrochemistry(단일 개체 전기화학을 이용한 유기용매에서 아토리터 물방울의 충돌 및 재충돌 현상 관측)’ 제목의 논문을 발표했다.

이 연구는 ‘미국화학회지(ACS)’가 발간하는 세계적으로 권위 있는 물리화학 국제학술지 ‘The Journal of Physical Chemistry Letters’에 지난 3일자 표지논문으로 게재됐다.

논문은 충북대 화학과에서 단독으로 진행한 연구로 화학과 박준희 교수, 박희경 연구원(석사 2년, 제1저자)이 참여해 한국연구재단 과학기술분야 기초연구사업(NRF- 2019R1C1C1007919)의 지원으로 수행됐다.

나노전기화학 연구 기법인 객체 나노 전기화학(Single Entity Electrochemistry)은 한 개의 나노 입자를 개별 반응 용기로 활용해 입자 내부에서 전기화학 반응을 조절하는 연구법이다. 이 연구법을 통해 유기용매 속에서 미세(금속)전극에 충돌한 아토리터 물방울 내부 물질의 산화상태를 조절해 물방울의 일부는 미세전극에 남고 일부분은 분리돼 유기용매 속에 부유하다가 다시 미세전극에 충돌하는 것을 측정했다.

나노 크기의 물방울은 아토리터(attoliter, 10-18 L)의 부피에 해당하는 매우 적은 양으로 물방울 하나의 움직임을 유기용매 속에서 정확히 측정하는 것은 어려운 일로 알려져 있다. 따라서 나노 크기 물방울이 금속표면에 충돌한 이후의 움직임을 측정하는 연구는 그동안 보고되지 않았다.

이번 연구는 미세전극에 충돌한 액체 입자의 전기화학 반응을 이용한 단일 나노 촉매 생성 및 크기 조절 등 생성된 촉매의 개별 특성을 연구하는 용도로 활용될 수 있어 새로운 촉매 연구법으로 그 가능성이 기대되고 있다.

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