분리막에 대한 지속적인 성장과 더불어 나노섬유 분리막은 현재 기체, 수처리, 에너지 등 다양한 분야에서 활발히 연구가 진행되고 있다. 나노섬유를 제조하는 방법에는 연신(drawing), 템플레이트 합성(template synthesis), 상분리(phase separation), 자가조립(self-assembly), 전기방사(electrospinning)법이 있으며, 특히, 전기방사법은 다른 제법들에 비해 높은 생산성과 생산비용이 낮은 장점이 있다. 또한, 재료의 선택성이 용이하며, 높은 비표면적과 기능기 추가가 용이하다. 분리막에 있어서 나노섬유의 적용은, 이차전지분야에서 기존의 PP, PE 혹은 PE/PP 격리막 위에 나노섬유를 도포함으로써 고온에서 안정성과 고출력을 가진 분리막을 개발할 수 있으며, 수처리 분야에서는 나노섬유 사이에 항균성 물질 등 다양한 첨가제를 추가하여 고기능성 분리막을 개발할 수 있다. 따라서 나노섬유 분리막은 에너지 분야에서 수처리 분야에 이르기까지 다양한 용도에 활용가능하며, 다양한 기능성의 발현으로 고부가 가치가 기대된다.

최근 들어 혼합된 수용액으로부터 이온성을 가지는 부류의 물질들을 분리하기 위한 갖가지 화학적 물리적 방법들이 이용되어 왔다. 그중 분리막 접촉기를 이용한 막 투과추출공정은 오폐수와 같은 오염물 안의 중금속, 탄화수소계열 물질들을 투과추출 공정에 의해 회수할 수 있기 때문에 의약, 석유화학, 화공분야에서 분리시스템 그리고 회수를 위한 대안으로서 각광받아 왔다. 또한 투과추출공정은 쉬운 구동, 낮은 에너지 소모, 낮은 운영비, 높은 선택도와 같은 장점을 가지고 있다. 따라서 본고에서는 투과추출공정용으로의 응용을 위하여 그동안 개발된 분리막의 몇 가지 예와 그들의 성능에 대하여 조사하였다.

RNAi 기법은 예쁜꼬마선충을 비롯하여 초파리, 생쥐, 인체및 식물들을 포함한 다양한 생물종에서 작용기작이 잘 알려져 있고, 특정 유전자들의 발현을 제어하기 위해 사용되어 왔다.본 논문은 RNAi 기법을 통해 구축된 뿌리혹선충 저항성 형질전환식물체들의 개발현황, 발전 및 응용 가능성에 대해 고찰하고자 하였다. 지난 10여년에 걸쳐 진행된 연구들을 통해 다양한 분화단계의 뿌리혹선충으로부터 분석된 79,978개의 EST가 GenBank에등록되었고, 고구마뿌리혹선충(M. incognita)과 당근뿌리혹선충(M. hapla)의 전체 게놈 염기서열이 해독됨으로써 뿌리혹선충의 기생에 관련된 단백질들 및 식물세포벽 분해 관련 효소들에 대한 정보를 이용할 수 있게 되었다. RNAi의 기본 기작은 모든 진핵생물종에서 잘 보존되어 있고, 최근 식물기생선충들에서 RNAi 효과에 대한 연구결과들이 많이 발표되었다. 서로 다른 뿌리혹선충들에서 현재까지 22종 이상의 RNAi를위한 목표 유전자들이 보고되었다. 제2령 식물기생선충(second-stage juvenile of plant parasitic nematodes)에게dsRNA의 섭취를 유도하는 octopamine, resorcinol, serotonin등의 화합물들이 발견되었고, 이를 이용하여 선충 유전자의 발현제어를 쉽게 판별할 수 있는 새로운 기술의 활용이 가능하게 되었다. 최근에 RNAi 기술의 응용 및 발전을 통해 형질전환식물체에서 발현된 dsRNA에 의한 식물기생선충 유전자들의 발현제어가 증명되었고, 이를 위한 핵심 요소들로서 적절한 선충 표적 유전자의 선택, 식물체 내 높은 함량의 dsRNA의 발현 및선충이 섭취할 수 있는 충분한 양의 dsRNA의 운반 등이 중요하다는 것이 밝혀졌다. 특히, 비표적 유전자서열(off-target gene sequence)의 발현제어를 피하기 위해 다음과 같은 사항들이 고려되어야 한다. 1)비표적 유전자서열을 확인할 수 있는 소프트웨어의 개발 및 이를 통한 비표적 유전자서열을 제거한 RNAi 벡터를 제작하여야 한다. 2)식물과 동물에서 상동성이 높은 표적 유전자의 발현을 피해야 한다. 3)전사해석틀(open reading frames)의 염기서열들 보다 상동성이 낮은 5' 혹은 3'-비해석부위(untranslated regions)로부터 표적 유전자를설계하여야 한다.

바나듐 흐름전지는 오랜 사이클 수명, 높은 에너지효율, 낮은 제조단가 그리고 친환경성으로 인하여 에너지저장장치의 한 부분이 될 것으로 기대되고 있다. 바나듐 흐름전지 시스템의 핵심 부품의 하나로서 이온교환막은 이온이 계속적으로 전달되는 동안 양극과 음극 전해질의 투과를 저해하는 물성이 요구된다. 그러나 Nafion과 같은 이온교환막은 넓은 시장성의 확보를 위한 목표성능의 달성을 위한 몇가지 과제들에 직면하고 있다. 그러므로 이러한 문제들을 해결하기 위하여 최근까지 개발된 여러가지 이온교환막에 대하여 Nafion과 비교하여 바나듐 흐름전지특성에 대하여 조사하였다.

연료전지는 석유엔진과 비교하여 높은 전류밀도와 효율성, 그리고 친환경적이기 때문에 21세기 들어 대체 발전시스템으로서 각광받아왔다. 연료전지 시스템에서 고분자 전해질 막은 핵심부품으로써 현재 Nafion막이 연료전지시스템에서 사용 중이지만 높은 제조단가와 고온에서 낮은 전도도를 가지는 단점을 가지고 있다. 그러므로 많은 학자들이 낮은 제조단가, 높은 물리적 특성들을 달성하기 위한 연구를 진행하여 왔으며 연료전지의 상용화와 동시에 고성능의 연료전지의 개발을 위하여 많은 방법들이 개발되어 왔다. 그중, 유무기 복합막은 유기물과 무기물의 물성을 균일하게 조합할 수 있으므로 잠재성을 가지고 있는 제조방법이다. 본고에서는 다양한 무기물이 사용되어 제조된 유무기 복합막의 연구동향에 대하여 조사하였다.

Hydrogen is in the spotlight as an alternative next generation energy source for the replacement of fossil fuels because it has high specific energy density and emits almost no pollution, with zero CO2 emission. In order to use hydrogen safely, reliable storage and transportation methods are required. Recently, solid hydrogen storage systems using metal hydrides have been under extensive development for application to fuel cell vehicles and fuel cells of MCFC and SOFC. For the practical use of hydrogen on a commercial basis, hydrogen storage materials should satisfy several requirements such as 1) hydrogen storage capacity of more than 6.5wt.% H2, moderate hydrogen release temperature below 100˚C, 3) cyclic reversibility of hydrogen absorption/desorption, 4) non toxicity and low price. Among the candidate materials, Li based metal hydrides are known to be promising materials with high practical potential in view of the above requirements. This paper reviews the characteristics and recent R&D trends of Li based complex hydrides, Li-alanates, Li-borohydrides, and Li-amides/imides.

고분자 기체분리막은 막분리 공정에서도 가장 빠르게 발전하고 있는 분야이다. 고분자 기체 분리막 공정은 심냉법, 가압 기체 흡착법과 견주어 볼 때 경쟁력을 지니고 있다. 기체분리용 고분자 소재로는 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등의 방향족 고분자들이 주로 사용되었다. 현재 이 중에서도 유리상 고분자인 폴리이미드의 경우 높은 투과도와 선택도를 달성하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 고분자 소재는 기체분리 성능에 많은 영향을 미치는 요인이기 때문에 기체분리용 고분자 소재와 구조에 대한 올바른 이해가 중요시되고 있다. 본 논문에서는 폴리이미드 제조 및 기체투과 특성에 대한 동향 및 개발 방향에 대해 확인하였다.

Recently, speedy, convenient and easy detection technologies have been developed rapidly and on the contrary, studies on development of traditional detectors applying biochemical characteristics has gradually been decreased. This review examined trend in current studies on detection of food-borne pathogenic microorganisms in the fields of selective media, immuno-assay, Polymerase Chain Reaction (PCR), microarray, terahertz spectroscopy &imagination and so on. Most traditional methods to detect the organisms from food matrix rely on selective media and such a method have disadvantages like long time requirement and distinguishing one species only from each selective medium although they are highly economical. Various new convenient methods such as Enzyme Linked Immuno-sorbent Assay (ELISA), paper-strip kit, fluoroimmunoassay etc. have been developed. The most ideal method for detecting food-borne pathogenic microorganisms in foods should be accurate, convenient, rapid and economical. Additionally, it is needed that capabilities of quantitative analysis and automation to be applied to industries.

가스분리막을 이용한 분리공정은 기존의 분리공정을 대체할 공정으로서 수십 년간 발전이 되어 왔다. 특히 분리막 공정은 가스분리에 있어서 기존공정에 비해서 에너지 소모가 적고 설치에 필요한 공간이 간소하며, 스케일업이 간단한 장점이 있다. 최근에는 기체분리막 공정은 질소발생장치, 수소발생장치, 막제습기, 선박이나 항공기용 불활성기체충진장치, 천연가스 정제, 바이오가스 정제, 연료전지분야에서 널리 사용이 되고 있으며, 향후에는 이산화탄소의 분리에도 강력한 대체공정으로 사용이 될 수 있다. 이러한 가스분리막 공정을 좀 더 널리 보급하기 위해서는 로베슨 플롯의 한계를 넘어설 수 있는 새로운 소재의 개발이 절실하며, 이러한 한계를 돌파하기 위하여 많은 연구자와 회사들이 카도그룹이나 스피로 구조를 가지는 고분자나 PIMs 같은 소재의 개발에 박차를 가하고 있다.

수소에너지는 환경오염과 화석에너지 고갈에 따른 에너지 문제를 해결할 수 있는 유력한 대안으로 주목받고 있다. 수소에너지 시대 개막을 위한 준비는 아직 걸음마 단계이나 정부의 지속적이며 전폭적인 정책적 재정적 지원과 더불어 각 분야의 연구 기술개발 활성화 노력을 통해 조속한 시일 내에 실현될 것으로 예상된다. 세계 무역의 견인차 역할을 맡고 있는 선박에 수소에너지 기술을 도입하고 활용하기 위한 준비와 연구가 절실하다. 일각의 수소 연료전지선박에 관한 연구와 실증이 활발히 진행 중인 사실은 고무적이다. 이와 함께 보다 대형화되는 선박과 해상의 특수한 환경 속에서 수소에너지를 직접 이용해 항행에 필요한 동력을 얻을 수 있는 수소엔진과 같은 다양한 방법에 관한 연구도 병행되어야 할 것으로 판단된다.