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  • 이해신 교수
  • 이해신 교수
  • - 주소 기초과학동 E6-6, 609호 (office) 614-5호 (실험실)
  • - 전화 042-350-2889
  • E-mail : haeshin@kaist.ac.kr
  • Homepage : http://sticky.kaist.ac.kr
  • 소개
  • 이해신 교수는 KAIST 생명과학과에서 학사학위를 받고, Northwestern University 대학원에서 박사과정 도중 물에서도 강한 접착력을 갖는 홍합에 관심을 갖게 되어 직접 수조에 홍합을 키워 홍합 접착물질에 대해 연구하였습니다. 홍합은 지름 0.1mm 정도의 가는 족사를 분비하여 다양한 표면에 접착하게 되는데 이는 DOPA라는 아미노산에 의한 것이라고 알려져 있습니다. 이해신 교수는 이 족사 하나가 12.5kg을 들어 올릴 수 있다는 사실을 최초로 밝혀내고, 홍합을 모방한 인공 접착제를 만들어 Science지에 발표하였습니다. 또한, 도마뱀의 일종인 gecko의 발바닥의 미세한 돌기와 홍합의 접착물질을 모방하여 물과 공기 중에서도 붙였다 떼기를 반복할 수 있는 접착제를 만들어 Nature지에 발표하였습니다. 이러한 성과를 인정받아 2007년에는 미래과학자상을 수상하고 2008년에는 이해신 교수의 홍합접착물질에 대한 연구가 Discover Magazine에 Top 100 Science Stories 2007로 선정되었습니다. KAIST부임 후 2012년에는 KAIST 신지식인상, 2010, 11, 14년 우수 강의상, 2013년에는 공동연구상을 수상하였습니다.

연구분야

  • 생체모방 나노-에너지물질 연구실은 자연을 모사한 물질을 기반으로 에너지 저장 장치 및 다양한 분야에 응용하는 연구와 자연모사 접착제에 대해 연구하고 있습니다. 리튬이온전지 (Li-ion battery, LIB)는 중요한 대용량 에너지 저장 장치로서 기존의 리튬이온전지의 한계점을 극복하기 위해 높은 출력과 용량을 가지는 전지가 필요하며, 전지의 전극과 분리막 등 기존의 전지 구성 요소를 개선할 필요가 있습니다. 기존의 탄소계 음극은 용량의 한계가 있기 때문에 차세대 음극재로 Si, Sn 등 Li와 합금화할 수 있는 금속을 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있으나 합금계 음극재는 리튬 충방전 과정에서 큰 부피 팽창을 보이고, 이는 합금계 음극의 수명 특성이 저하되는 원인이 됩니다. 홍합 족사의 접착 단백질에서 유래한 물질인 카테콜아민은 물 속에서 강한 접착력을 가지고 있기 때문에, 이러한 성질을 수계 바인더에 도입하여 음극 물질간의 접착 특성을 개선함으로써 LIB의 용량 증대 및 수명 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이처럼 생체 유래 물질을 전지 소재에 적용하여 이차전지의 수명, 용량, 출력 특성 등을 개선하는 것을 연구의 목표로 하고 있습니다. 또한, 본 연구실에서는 자연을 모사한 접착 물질을 연구 개발하고 있습니다. 생체적합성이 뛰어난 히알루론산, 키토산, 헤파린 등의 천연 고분자에 홍합접착물질에서 유래한 카테콜기를 도입하여 스텐트 코팅 및 생체 반응성 코팅물질을 개발하였고, 신경전달물질로 흔히 알려져 있는 노르에피네프린과 도파민을 사용하여 세포 부착률 및 생체적합성을 증가 시켰습니다. 이와 같이 표면에 nature-inspired coating을 함으로써 생체 친화적 표면을 구현하였고, 생체 반응성 물질을 쉽게 도입시키기 위해 One-pot coating method를 연구하였습니다. 이외에도 홍합 유래 접착성 생체 고분자를 기반으로 하이드로젤이나 필름, 패치 타입으로 제조하여 의료기기로 활용하는 연구를 진행하고 있습니다.