카이스트가 해냈다…초박막 분리기술 확보, 세계 첫개발

고동연·임성갑 교수팀, 제약 혼합물 높은 순도 분리

[대전=뉴시스] 화학 기상 증착법(iCVD) 기법을 통해 만들어지는 고분자 박막 설명도. 기상의 모노머와 활성제가 반응하며 두께가 매우 얇은 박막이 제조된다. (사진=카이스트  제공) 2024.04.29. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 카이스트(KAIST)는 생명화학공학과 고동연·임성갑 교수 공동연구팀이 그동안 분리하기 어려웠던 크기의 활성제약 분자들을 매우 높은 선택도로 분리할 수 있는 초박막 분리기술을 세계 최초로 개발했다고 29일 밝혔다.
 
물질의 크기나 흡수력에 따라서 특정 물질을 선택적으로 통과시키거나 배제하는 역할을 하는 분리막은 산업계 전반에 사용되는 유기용매들을 분리한다.

연구팀은 반도체 제조공정에 쓰이는 고분자 박막증착 기술로 기존 소재의 한계를 뛰어넘는 성능의 분리막을 제조하고 이를 활용해 고부가가치의 제약 혼합물을 선택적으로 정제할 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 개시제를 이용한 화학 기상 증착법(iCVD) 기술을 적용, 기존에는 박막으로 만들기 어려웠던 유기 실록산 고분자를 초박막으로 합성한 뒤 이를 이용해 활성 제약분자를 선택적으로 정제할 수 있는 분리막 공정을 개발했다.

이 기술로 극도로 얇으면서도 다중으로 연결돼 있는 고분자 분리막을 제조하는데 성공했다.

다양한 유기물질이 섞여 있는 매우 복잡한 용매 환경에서 작동할 수 있도록 고안된 이 기술은 기존 분리막의 수명과 분자 선택도를 뛰어넘는 분리막 성능을 갖고 있다.

또 특히 이번 연구에서 이 분리막 기술을 이용해 기존 제약 제조공정보다 더 값싸고 에너지 비용이 적은 방법으로 제약물질을 정제할 수 있음도 증명했다.

KAIST 생명화학공학과 최지훈·최건우 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '네이쳐 커뮤니케이션즈' 3월 15호에 지난달 30일자로 출판됐다. 논문명은 Ultrathin organosiloxane membrane for precision organic solvent nanofiltration이다.

이번 연구를 이끈 고동연 교수는 "iCVD 방식을 사용한 초박막의 성공적인 제작은 불필요한 반응과 결함 없이 고품질의 밀도 높은 고분자 분리막을 합성할 수 있는 강력한 방법"이라며 "이전에 접근할 수 없었던 고분자 소재를 제공해 고성능 분리막의 정교한 설계를 촉진할 것"이라고 말했다.


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