세계 최초로… 한국 연구진 또 일 냈다
차세대 압전소자 물질 결정구조 규명표준硏 김용일 박사팀, 신소재 개발 연구에 탄력
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sed.co.kr
한국표준과학연구원은 신기능재료표준센터 김용일 박사팀이 고려대 김웅 교수팀과 공동으로 차세대 압전소자 물질로 기대를 모으고 있는 칼륨니오베이트(KNbO3) 나노선의 결정구조를 세계 최초로 규명했다고 25일 밝혔다.
이번 연구결과를 통해 관련 소자의 물성 제어와 신뢰성을 확보할 수 있는 새로운 길이 열렸으며, 새로운 물성을 갖는 맞춤형 소자 생산 연구에도 영향을 미칠 것으로 예상된다.
압전 효과는 압전 물질에 기계적인 변형 또는 기계적 에너지가 가해지면 전기분극이 유도되어 전기에너지로 변환되는 현상을 의미한다. 흔히 가스레인지에 불을 붙일 때 가스레인지의 손잡이를 돌려 압전 물질에 압력을 가하게 되면 전기가 생성돼 불꽃이 생기고, 여기에 공급되는 가스와 만나 불이 붙는 이치다.
연구팀은 X-선 및 중성자 회절을 활용한 다양한 결정구조 해석법을 통해 칼륨니오베이트 나노선의 결정 구조를 알아냈다. 지금까지 칼륨니오베이트는 상온에서 사방정계(斜方晶系)에 속하는 결정구조로 알려져 있었으나, 나노선으로 변화하면서 새로운 결정형태인 단사정계(單斜晶系)에 속하는 구조임을 밝혀낸 것.
김용일 박사는 “많은 연구자들이 다양한 합성법을 사용해 신물질을 개발하고 있지만, 물성을 예측하고 규명하기 위한 필수적인 결정구조에 대한 정보가 부족해 응용연구에 어려움을 겪고 있다”며 “이번 칼륨니오베이트 나노선 결정구조 규명을 통해 관련 소재 기반 응용 분야 연구가 더욱 확대될 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 화학분야의 최고 권위지인 미국화학학회저널 1월호에 게재됐다.
