동의대학교 DONG-EUI UNIVERSITY

화학공학과 정소담 교수팀 ‘Advanced Materials’에 논문 게재

‘빛으로 움직이고, 고정하는 자기 미세구조 재료 개발’

<사진 왼쪽부터 이동욱 학생, 정소담 교수>

화학공학과 정소담 교수와 석사과정생 이동욱 학생이 부산대 및 한양대 연구진과 공동으로, 빛에 반응하여 모양을 바꾸고 원래대로 되돌릴 수 있는 새로운 자기 미세재료를 개발하여 재료과학 분야 최상위 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼스, Advanced Materials(IF = 27.4, JCR 상위 1.9%)’에 논문을 게재하였다.

이 연구에서는 자기장에 반응해 움직이는 미세 구조를 만들고, 여기에 빛을 쬐면 그 모양이 고정되는 특별한 소재를 적용하였다. 기존에는 자기장을 가해야만 구조가 움직이고 자기장을 없애면 원래대로 돌아가는 한계가 있었으나, 이번 연구에서는 빛을 이용하여 자기장에 의한 모양을 그대로 고정할 수 있으며, 필요할 때 다시 빛과 자기장의 조합을 원래 모양으로 되돌리기가 가능함을 밝혔다.

<동적 공유 결합 메커니즘 (왼쪽) 및 UV에 의한 미세구조 고정>

핵심은 ‘동적 결합’이 있는 에폭시 소재로, 빛이나 열에 반응해 분자 결합이 다시 연결되어 플라스틱처럼 여러 번 재가공하거나 손상된 부분을 쉽게 복구할 수 있는 장점이 있다. 특히 본 연구에 참여한 화학공학과 정소담 교수팀은 분자 시뮬레이션을 통해 빛과 온도에 따른 재가공성 정도의 변화와 소재가 원래대로 돌아가는 분자 수준의 메커니즘 및 이론식을 규명하였다. 본 연구에 참여한 이동욱 석사과정생은 “분자동역학 시뮬레이션 기반으로, 소재를 지속적으로 연구하여 차세대 친환경 소재의 발전에 기여하겠다”라고 덧붙였다. 

이 소재는 실온에서 빛과 자기장을 통해 손상 복구와 모양 고정이 가능하여, 차세대 스마트 표면, 자가 치유 코팅, 유연 소자 등 다양한 분야 응용이 기대되며 3D 미세구조 제작과 소재 개발에 새로운 가능성을 열었다는 평가를 받고 있다.

한편 본 연구는 화학공학과 이동욱 석사과정생이 공동저자, 정소담 교수가 교신저자로 참여하였으며 한국연구재단의 지원을 받아, 2025년 6월 1일자로 온라인 게재되었다.

-논문 제목: Light-Fueled In-Operando Shape Reconfiguration, Fixation, and Recovery of Magnetically Actuated Microtextured Covalent Adaptable Networks

-논문 링크: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202503161