김재준 ․ 정성준 ․ 조길원 교수팀, ‘이동도’ 향상 기술 개발 휘는 차세대 디스플레이나 웨어러블 전자기기, 휴대용 센서를 제작하려면 기존 무기물 반도체를 대체하여 전하 이동도*1가 높으면서 가공하기 쉬운 유기물 소재를 개발하는 것이 관건이다. 유기 반도체로 박막 트랜지스터*2를 만들면, 구부리거나 접었을 때도 트랜지스터의 특성이 그대로 유지되는 장점이 있기 때문이다. 그러나 무기반도체에 비해 전하 이동도가 낮아 아직까지는 실제 활용에 한계가 있었다. POSTECH(포항공과대학교)이 유연한 전자소자 핵심기술로 떠오른 유기 박막트랜지스터의 한계점으로 지적되어 온 낮은 이동도를 획기적으로 끌어 올리는데 성공했다. 창의IT융합공학과 김재준․정성준 교수, 통합과정 유호천씨, 화학공학과 조길원 교수, 최현호 박사 연구팀은 재료과학분야 권위지 '어드밴스드펑셔널머터리얼스(Advanced Functional Materials)' 6월 24일자를 통해 세계 최고 수준의 이동도를 갖는 TIPS-펜타센*3 기반 유기 박막 트랜지스터 제작 기술을 발표했다. 유기 반도체의 이동도를 결정짓는 가장 큰 요소 중 하나는 유기물 경계면 상태다. 유기물이 ..

에너지·환경 산업의 핵심소재 설계 및 합성 미래창조과학부(장관 최양희)는 “국내연구진이 국제 공동연구로 고효율 석유화학 공업의 핵심 소재인 제올라이트의 새로운 구조를 직접 설계하고 합성하는 데에 세계 최초로 성공하였다”라고 밝혔다. 홍석봉 교수, 신지호 연구원 등은 기존의 시행착오적(Trial&Error) 방식에서 벗어나 제올라이트 구조를 직접 설계하고 합성하는 연구를 샤오동 쩌우(Xiaodong Zou, 스톡홀름대, 스웨덴)교수팀, 폴 라이트(Paul A. Wright, 세인트앤드류스대, 영국)교수팀과 공동으로 수행하였으며, 포항 가속기연구소(PAL, 소장 조무현)와 프랑스 가속기 연구소(ESRF)가 협력했다. 이 연구는 미래창조과학부의 기초연구사업(리더연구자지원)의 지원으로 이루어졌으며, 이번 연구 결과물은 세계 최고 권위의 과학 학술지인 네이처(Nature)지 온라인판 7월 16일자(한국시간)에 게재되었다. 논문명과 저자 정보는 다음과 같다. - 논문명: A zeolite family with expanding structural complexity and embedded isoreticula..

‘페로브스카이트’ 효율 14.1% 달성...타 전자소자에도 응용 가능 태양광 산업의 경쟁력은 태양전지의 광전환 효율*1에 달려 있다고 해도 과언이 아니다. 고순도 실리콘을 생산하기 위한 공정단가가 만만치 않아 보편적인 에너지원으로 태양전지를 사용하기 위해서는 기존 화석연료와 경쟁할 수 있는 ‘초저가 고효율 태양전지’ 소재 개발이 시급하다. 전 세계 산업계가 태양전지 효율을 끌어올리기 위해 광발전 연구 분야에서 각광을 받고 있는 페로브스카이트(Perovskite)*2와 같은 신소재 공정에 투자를 아끼지 않는 까닭은 이 때문이다. POSTECH이 페로브스카이트 기반 태양전지를 설계할 때 사용되는 저분자 스파이로(Spiro-MeOTAD)*3 물질을 대체할 수 있는 고효율 고분자 정공*4 전달 물질을 합성하는데 성공했다. 화학공학과 박태호 교수, 통합과정 김관우 씨 연구팀은 재료과학분야 권위지 '어드밴스드에너지머터리얼스(Advanced Energy Materials)'를 통해 새로 합성한 고분자 정공전달 물질(명칭: TTB-TTQ)로 페로브스카이트 태양전지의 효율을 14.1%까지 끌어올리는 기술을 개발했다...

“빛 흡수효율 높인 ‘비대칭’ 구조가 해답” POSTECH이 기존에 상용화된 평판 태양전지보다 효율을 2배 이상 늘린 차세대 비대칭형 수직 실리콘 나노선(Nanowire)*1 태양전지 기술 개발에 성공했다. POSTECH 창의IT융합공학과 백창기․임태욱교수, 미래IT융합연구원 김기현박사 연구팀은 네이처 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Report)'를 통해 상용 평판 태양전지 보다 최대 2.7배, 기존 나노선 태양전지보다는 최대 1.4배 효율을 끌어 올린 비대칭형 수직 실리콘 나노선 태양전지 기술을 발표했다. 세계반도체무역통계기구(WSTS) 등 자료에 따르면, 2015년을 기점으로 태양전지 세계시장 규모가 메모리 반도체 사업 시장을 넘어설 것으로 예상되고 있으며 태양광을 전기로 변환하는 태양전지 원천기술 확보가 핵심 과제로 떠오르고 있다. 수직으로 정렬된 나노선을 이용한 고효율 태양전지 개발에 학계의 관심이 모이는 것은 양자효과로 인해 빛의 전력 변환효율이 높아지기 때문이다. 하지만 기존 나노선의 가느다란 구조 특성 때문에 빛의 흡수 효율을 일정 수준 이상 높이는 것이 쉽지 않은 상황이다...

‘얼음’으로 나노시트 만든다 여름이면 누구나 쉽게 찾는 ‘얼음’. 이 얼음을 이용해 그간 ‘어렵다’고 알려진 전기가 통하는 플라스틱, ‘폴리아닐린’의 나노시트를 손쉽게 만들어낼 수 있는 기술이 개발돼 학계의 주목을 받고 있다. 화학과 박문정 교수‧박사과정 최일영‧이정필씨 팀은 얼음을 틀로 이용해 전도성 고분자 ‘폴리아닐린’의 나노시트를 만드는데 성공했다. 이렇게 만들어진 나노시트는 ‘꿈의 소재’로 불리는 그래핀의 2배 이상 많은 전류를 흘려보낼 수 있어 더욱 화제가 되고 있다. 세계적 화학학술지 안게반테 케미(Angewandte Chemie)지에서도 상위 10%의 우수한 논문인 중요논문(Highly Important Paper)로 선정된 이 연구성과는 특히 다양한 전기화학 소자 전극 소재 등으로 활용될 것으로 전망된다. 플라스틱이지만 전기가 통하는 전도성 고분자는 차세대 소재로 각광을 받고 있지만 합성과 공정이 복잡해 아직까지 상용화에는 이르지 못한 상태다. 그 중에서도 폴리아닐린은 간단한 공정으로 합성할 수 ..

용량 4배 크고 가격 1/5 불과...전기차 등에 상용화 박차 기존 리튬이온 전지의 단점으로 지적되어 온 저장 용량과 생산 단가의 한계를 극복한 차세대 배터리 상용화에 한발 더 다가섰다. 화학과 박문정 교수, 통합과정 김훈 씨 연구팀은 네이처 자매지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)지를 통해 기존 리튬이온 전지에 비해 용량이 4배 이상 크고, 가격은 1/5 수준에 불과하며, 충전 시간도 10분 이내로 줄인 고성능 리튬-황 전지*1 제작 기술을 발표했다. 이번에 박 교수팀이 개발한 전지는 차세대 2차전지의 가장 큰 문제점 중 하나인 충‧방전 시 용량이 줄어드는 문제를 해결하고, 제작 단가까지 낮춰 대용량 에너지원으로서 리튬-황 전지의 상용화 가능성을 크게 앞당겼다는데 의미가 있다. 최근 전기자동차나 전력저장장치 등에 사용하기 위해 대용량 2차 전지의 필요성이 대두됨에 따라, 전 세계적으로 차세대 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 리튬-황 전지는 기존 리튬이온 전지에 비해 가격은 낮고 에너지 밀도는 높아 국내외 많은 과학자들 사이에서 차세대 배터리 소재로 주목을 받아 왔다. 다만, 충전 및 방전 횟수가 짧고..

태아에게 환경호르몬 전달하는 주범은 ‘제대혈’ 임산부 체내에 쌓인 중금속이나 환경호르몬은 태아에게 그대로 전달된다. 태아에게 환경호르몬이 전달되면 태아의 지능 발달 저하는 물론 자폐증이나 심장질환과 같은 질병에도 영향을 미치게 된다. 이런 중금속이나 환경호르몬을 태아에게 전달하는 ‘주범’은 태반과 탯줄에 있는 혈액, ‘제대혈’이라는 연구결과가 발표됐다. 또, 수은, 납과 같은 중금속, 난연제 규제물질인 브롬화 다이페닐에테르의 경우 태반이 가진 장벽효과가 거의 나타나지 않는 것으로 조사됐다. POSTECH(포항공과대학교) 환경공학부 장윤석 교수팀은 경북대학교 병원과 공동으로 산모와 태아의 독성 환경오염물질의 노출과정과 체내 분포를 밝혀냈다. 미국화학회가 발행하는 환경과학분야 권위지 ‘환경과학기술(Environmental Science and Technology)’지를 통해 발표된 이 성과는 환경호르몬에 속하는 여러 잔류성유기오염물질(POPs)*1과 중금속을 동시에 분석, 오염물질간의 분포차이를 밝혀내는 것은 물론, 오염물질이 태반을 통과해 태아에게 전해지는 메커..

임산부 체내에 쌓인 중금속이나 환경호르몬은 태아에게 그대로 전달된다. 태아에게 환경호르몬이 전달되면 태아의 지능 발달 저하는 물론 자폐증이나 심장질환과 같은 질병에도 영향을 미치게 된다. 이런 중금속이나 환경호르몬을 태아에게 전달하는 ‘주범’은 태반과 탯줄에 있는 혈액, ‘제대혈’이라는 연구결과가 발표됐다. 또, 수은, 납과 같은 중금속, 난연제 규제물질인 브롬화 다이페닐에테르의 경우 태반이 가진 장벽효과가 거의 나타나지 않는 것으로 조사됐다. 환경공학부 장윤석 교수팀은 경북대학교 병원과 공동으로 산모와 태아의 독성 환경오염물질의 노출과정과 체내 분포를 밝혀냈다. 미국화학회가 발행하는 환경과학분야 권위지 ‘환경과학기술(Environmental Science and Technology)’지를 통해 발표된 이 성과는 환경호르몬에 속하는 여러 잔류성유기오염물질(POPs)*1과 중금속을 동시에 분석, 오염물질간의 분포차이를 밝혀내는 것은 물론, 오염물질이 태반을 통과해 태아에게 전해지는 메커니즘을 제시하고 있다. 특히 이번 연구에서는 치명적 독성을 가진 브롬화다이옥신과 다염화나프탈렌이 처음..

정부 다부처 공동기획사업 선정...5년간 100억원 투입 POSTECH(포항공과대학교)이 각종 공장에서 발생하는 폐열을 회수해 전기를 만들어내는 친환경 기술 ‘산업용 폐열회수 열전발전*1’ 시스템 개발을 위해 정부와 함께 나선다. 정부는 최근 정부과천청사에서 이석준 미래창조과학부 1차관 주재로 '다부처공동기술협력특별위원회'를 열어 POSTECH 창의IT융합공학과 백창기 교수․RIST 강덕홍 교수 공동연구팀의 ‘산업용 폐열 회수 열전발전 시스템’ 등 다부처 공동기획 연구 대상사업 9건을 확정, 발표했다. POSTECH은 이번 사업 선정으로 미래부, 산업부, 환경부 등에서 2015년부터 2019년까지 매년 20억 원씩, 5년간 총 100억 원을 지원받게 된다. 이번에 연구팀이 제안한 사업은 폐열원의 회수 효율을 높일 수 있는 ‘실리콘 열전모듈’을 활용한 열전발전 시스템 개발로, 특히 이 기술은 산업용 용광로, 가열로 등 에너지 재활용은 물론 자립화가 필요한 공정에 적용할 수 있을 것으로 기대된다. POSTECH 백창기 교수는 “소재개발 중심으로 이루어졌던 기존 연구들과 달..