인하대(총장 조명우)는 화학·화학공학융합학화과 박사 과정 학생들이 최근 열린 2019년 한국고분자학회 추계학술대회에서 잇따라 우수논문 발표상을 수상하며 우수한 능력을 인정받았다고 4일 밝혔다.
안솔(25) 학생은 ‘빛을 이용한 페로브스카이트 패턴 형성을 가능하게 하는 공중합체 시스템’(A Photoimageable Copolymer System Enabling Perovskite Pattern Formation)’를 영어로 발표해 영어부문 우수논문 발표상을 받았다.
이 논문은 빛을 이용해 간단하면서도 효율적으로 유무기 복합 페로브스카이트에 패턴 형성이 가능한 고분자 재료를 디자인, 개발한 내용을 담고 있다.
페로브스카이트 소재는 광물인 칼슘티타네이트(CaTiO3)와 같은 결정 구조를 갖는 화합물로 훌륭한 광전자 성질 때문에 태양전지, 발광소자, 광센서의 미래 소재로 주목받고 있다. 하지만 산소, 수분 , 각종 화학 물질에 노출되면 쉽게 분해돼 실제 제품 제작에 필수적인 작은 패턴 제작 공정이 어렵다는 단점을 안고 있다.
이번 연구는 빛을 이용해 단점을 극복하고 패터닝을 가능하게 하는 고분자 신소재 플랫폼을 개발했다는 데 중요한 의미를 갖는다.
지도교수로 참여한 김명웅 화학과 교수는 “해당 연구 결과를 이용하여 발광 소자 등의 다양한 페로브스카이트 관련 소자 제작에 효율적인 응용이 가능할 것”이라고 말했다.
이 연구는 같은 학과에서 석사 과정을 밟고 있는 김기민(26) 학생과 화학공학과 신내철 교수가 함께 진행했다.
조경국(28) 학생은 ‘3차원적으로 연결된 기공과 고분자 겔 전해질에 기반한 고체상 유연 슈퍼커패시터’(Solid-state Bendable Supercapacitors based on Three-dimensionally Interconnected Large Mesopores and Polymer Gel Electrolytes)’를 영어로 발표해 영어부문 우수논문 발표상을 받았다.
조경국 학생은 논문에서 에너지 밀도가 매우 높고 180도로 굽힐 수 있는 슈퍼커패시터 연구를 다루고 있다. 이는 3차원 기공구조가 제어된 탄소전극과 작동전압 범위가 높은 이온성 액체 기반의 전해질을 이용했다. 슈퍼커패시터는 축전 용량이 일반적인 커패시터를 크게 상회하는 고성능 축전지이다.
이번 연구는 높은 이온 이동속도를 갖는 이온성 액체 기반 고분자 전해질이 에너지 저장소자 중 하나인 슈퍼커패시터의 에너지 저장 능력을 획기적으로 높일 수 있다는 점을 설명하고 있다.
지도를 맡은 이근형 화학공학과 교수는 “현재 안전하면서도 형태 변형이 가능한 에너지 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다”며 “리튬, 나트륨 이온 등을 고분자 전해질에 도입하면 차세대 배터리 연구에도 직접 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.
인천=정창교 기자 jcgyo@kmib.co.kr
GoodNews paper ⓒ 국민일보(www.kmib.co.kr), 무단전재, 수집, 재배포 및 AI학습 이용 금지
