재료분야 SCI 국제 저명 학술지 ‘Advanced Materials’ 표지논문 선정
[더팩트 | 구미=정창구 기자] 국립금오공과대학교 재료공학부 신소재공학전공 김현호 교수 연구팀이 나노구조 전이금속 산화물의 공정시간을 획기적으로 단축할 수 있는 새로운 합성법을 개발했다.
해당 연구는 '기판 위에 직접 성장한 나노구조 전이금속 산화물의 초고속 범용 합성법'이라는 제목으로 세계적인 과학저널 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, 영향력 지수 IF 27.4, 상위 1.9% SCI급 국제학술지)' 온라인판에 지난 2월 5일자로 게재됐고,
나노구조 전이금속 산화물은 열적·화학적으로 안정성이 뛰어나고 표면적이 넓어 이차전지, 수소 연료전지 같은 에너지 장치부터 전자소자까지 다양한 분야에 활용되는 핵심 소재지만, 기존 합성법은 공정 시간이 길고 불순물 생성, 결정 성장의 불안정성 등 품질 제어에 어려움이 있었다.
특히 가장 널리 쓰이는 수열합성법(hydrothermal method)은 다양한 모양과 크기를 정밀하게 제어할 수 있는 장점은 있지만, 결정 형성 과정에서 부반응이 일어나거나 공정 후 불순물이 남는 등의 한계가 존재했다.
이를 해결하기 위해 김현호 교수 연구팀은 상압 대기 조건(ambient air, 외부 대기 상태)에서도 사용할 수 있는 고정식 시스템을 구축하고, 고가의 고순도 가스를 사용하지 않고도 전구체만으로 고품질 전이금속 산화물을 초고속으로 합성할 수 있는 공정을 개발했다.
이 공정은 용매를 사용하지 않고도 다양한 기판에 쉽게 적용 가능해 나노소재의 대량생산 가능성과 범용성을 동시에 보여준다.
논문의 제1 저자인 박사과정 학생 임시헌 씨는 "앞으로도 다양한 나노물질 연구를 통해 우리나라 과학 발전에 기여할 수 있는 연구자로 성장하고 싶다"고 포부를 밝혔다.
김현호 교수는 "이번 연구는 기존의 느리고 비효율적인 합성법의 한계를 뛰어넘어 단시간 내에 고품질 나노소재를 생산할 수 있음을 증명한 것이다. 에너지, 전자소자, 센서 등 여러 산업 분야에 적용 가능한 기술로 평가받고 있다"고 말했다.
이번 연구는 김현호 교수 지도 아래 운영되는 금오공대 저차원나노소재 및 반도체소자 연구실(Low-Dimensional Materials & Semiconducting Devices Lab)에서 수행됐다. 교육부 4단계 BK21사업, 한국연구재단 신진연구자지원사업, 나노 및 소재기술개발사업, 산업통상자원부 소재부품기술개발사업 등 정부 지원을 받아 이뤄졌다.
tk@tf.co.kr
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