[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 굽히거나 누르는 힘을 모아 전기로 바꾸는 물질을 페브릭(천)에 입히는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술로 옷을 만들어 적은 전력으로도 작동하는 사물인터넷(IoT) 기기를 쓸 수 있을 것으로 보고 있다. 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 천을 기반으로 하는 압전 에너지 하베스터 제조 방법을 개발했다고 9일 밝혔다. 연구진은 웨어러블 부품의 상용화 걸림돌이었던 공정과 재료 비용, 새로운 특성 분석 기술 등을 해결했다. 이 기술은 지난 2019년 12월 23일 국내 특허 등록이 됐다. 연구진은 가로세로 2㎝ 크기의 천에 고분자물질을 입혀 구부리고 눌러 측정한 결과 1μW의 전력을 만들어냈다. 고분자물질과 천이 잘 접착돼 있는지 확인하기 위한 테스트를 1000회 이상 반복해도 성능에 이상이 없었다. 홍승범 교수는 이날 "티셔츠에 로고를 프린팅하듯 압력을 전기로 만드는 고분자물질 'VDF-TrFE'를 패브릭에 스며들게 만들었다"고 설명했다. 연구진은 110~120℃의 열을 가하면서 천에 로고 붙이듯 고분자 필름을 패브릭에 접착시켰다. 이때 고분자 필름 표면이 패브릭 표면에 빽빽이 접착돼 날실과 씨실 사이로 새어 나와 못과 같은 형태로 되어 높은 결합력을 갖게 된다. 이 핫프레싱은 높은 접착력을 얻을 수 있는 공정이다. 또 기존 내구성 테스트 방법인 굽힘 테스트와 새로 도입한 '표면 및 계면 절단 분석시스템(SAICAS)'을 이용해 패브릭과 고분자 필름이 잘 붙어 있는지를 측정했다. SAICAS를 이용한 계면 결착력 분석은 칼날을 이용해 정량적 및 정성적으로 힘을 측정하는 방법이다. 이 측정법은 기존 방법들보다 훨씬 정확한 분석 기법으로 이번 실험에서 처음으로 웨어러블 소자에 적용했다. 연구진은 향후 고분자를 이용한 웨어러블 소자 내구성 테스트에 쓰일 수 있을 것으로 보고 있다. 홍 교수는 "이번에 개발한 기술은 패브릭과 고분자를 이용한 다른 소자의 제조 공정 및 분석에도 새로운 기틀을 마련할 수 있을 것으로 전망한다"고 말했다. 홍 교수 연구팀 소속 김재규 박사과정 학생이 제1저자로 참여한 이번 연구는 DGIST 에너지공학전공 이용민 교수팀과 KAIST 신소재공학과 노광수·기계공학과 유승화 교수팀과의 협업을 통해 국제 학술지 '나노 에너지' 9월호에 게재됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2020-09-09 13:02:44[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 홍승범 교수팀이 전남대 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수팀과 함께 뼈를 빠르게 재생하는 소재를 개발했다. 이 소재로 구멍난 실험쥐 두개골에 붙이고 6주뒤 살펴본 결과 유실된 두개골 상당부분이 재생됐다. 25일 KAIST에 따르면 연구진은 하이드록시아파타이트(HAp)를 활용해 압력을 가했을 때 전기적 신호가 발생하는 생체 모방 지지체를 개발했다. 하이드록시아파타이트(HAp)는 뼈나 치아에서 발견되는 염기성 인산칼슘이다. 생체 친화적인 미네랄 물질이며, 충치를 예방하는 특성이 있어 치약에도 쓰인다. 하이드록시아파타이트(HAp)를 고분자 필름과 결합해 뼈 반창고를 만들었다. 이 뼈 반창고를 실험쥐에게 적용하는 실험을 통해 빠르게 뼈 재생이 이뤄지는 것을 확인했다. 또, 연구진은 뼈 반창고가 갖고 있는 골 재생 효과의 원인을 다각도로 밝혀냈다. 원자간력 현미경(AFM)으로 지지체의 전기적 특성을 조사했으며, 세포 모양과 세포 골격 단백질 형성에 대한 상세한 표면 특성 평가를 진행했다. 아울러 압전 및 표면적 요소가 성장 인자 발현에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 홍승범 교수는 "이번 연구는 생체 재료 설계에 새로운 방향성을 제시하는 데에 그치지 않고, 압전성과 표면적 특성이 뼈 재생에 미치는 영향을 탐구한 데 의의가 있다"고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 뼈 반창고를 국제학술지 'ACS 응용 재료 및 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2024-01-25 13:54:45[파이낸셜뉴스] 부산항만공사(BPA)는 지난 18일 아시아개발은행(ADB)에 부산항 디지털트윈 플랫폼 등 스마트 항만기술을 소개하고 개발도상국 확산을 위한 협력방안을 논의했다고 22일 밝혔다. 지난 2021년과 2022년 과학기술정보통신부 주관 국가연구개발사업으로 ‘5G 기반 디지털트윈 공공선도사업’을 진행한 바 있는 BPA는 현재 부산항 신항 1부두를 대상으로 항만물류 디지털 트윈 플랫폼을 개발, 운영 중에 있다. ADB 관계자는 인도네시아, 베트남 등 개발도상국 항만의 디지털화를 위한 컨설팅 및 사업제안을 위해 BPA를 찾았다. 디지털트윈 플랫폼이란 현실 세계를 가상공간에 그대로 재현한 것으로 3D그래픽 기술과 정보를 융합해 효율적으로 업무를 수행할 수 있게 해준다. 선박 위치를 실시간으로 파악하고 터미널 도착시간을 예측해 항만 내 시설의 위치와 상태를 실시간 모니터링하고 자원의 투입량, 방법 등을 시뮬레이션함으로써 작업 효율을 높일 수 있다. 아울러 육상 트럭의 위치를 실시간으로 파악하고 반출입 예정 컨테이너 정보를 상호 교환함으로써 교통량을 분산해 항만 혼잡도와 트럭 대기시간을 단축시킬 수 있다. BPA는 디지털트윈 플랫폼을 이용한 선박의 입항시간 예측 정확도가 93%에 달해 선박운항 효율화를 통해 대기오염물질은 33% 저감하고 항만의 작업효율은 17% 증대할 것으로 기대하고 있다. 이번 ADB와의 만남에서 BPA는 디지털트윈 플랫폼 시연 외에도 항만 출입게이트 활용 압전발전 시스템과 환적화물 자동운송 시스템 등 부산항의 다양한 스마트 항만기술을 소개했고 ADB측은 많은 관심을 보이며 향후 협력방안에 대해 논의했다. 강준석 BPA 사장은 “부산항의 스마트기술을 활용해 장래 아시아 항만이 함께 성장할 수 있도록 적극 협력하겠다”라고 말했다. defrost@fnnews.com 노동균 기자
2023-10-20 16:53:17국내 연구진이 초음파로 인체 내부의 문제나 이상 징후를 조기 진단하듯 제조·건설업 분야에서 구조물이나 시설물, 기계시스템 등의 이상 및 결함을 검사할 수 있는 친환경 초음파 센서를 개발했다. 이 센서는 일반적으로 검사원이 특정 지점에 정기 방문해 시행하고 있는 배관 검사를 넓은 영역에 걸쳐 무인 상시 모니터링이 가능하다. 또 기존 센서에 비해 납이 들어가지 않아 친환경적이며, 적은 개수의 센서로도 넓은 범위를 비파괴 방식으로 검사할 수 있어 효율적이다. 한국표준과학연구원 지능형파동측정팀과 고려대 신소재공학과 전자재료연구실은 납을 포함하지 않는 비납계 압전 물질로 유도초음파 센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 인체 및 환경 유해성에 대한 우려를 해소하면서도 기존의 납 기반 센서 대비 뛰어난 성능을 갖췄다. 이 센서는 360도 방향으로 신호를 고르게 출력하는 전방향 센서다. 초음파의 횡파 모드를 사용해 고체와 액체를 동시에 통과해도 신호가 왜곡되거나 약해지지 않는 것이 특징이다. 배관에 물이 흐르고 있어도 에너지 손실 없이 넓은 범위를 효율적으로 검사할 수 있다. 연구진은 기존 센서 대비 출력 효율이 높은 횡파 모드 센서를 만들기 위해 소자 설계방식을 독창적인 사다리꼴 형태로 개선했다. 이를 적용해 비납계 친환경 물질로 센서를 개발한 결과, 기존의 납 기반 센서에 비해 횡파 모드 초음파의 출력 강도가 15% 이상 더 컸다. 승홍민 표준과학연구원 선임연구원은 "이 센서는 납이 없는 친환경 소재로, 배관에 장기간 설치해도 주변 환경이나 용수에 영향이 없어 안심하고 사용할 수 있다"며 "배관 검사 외에도 향후 제조·건설업 분야 등 글로벌 비파괴검사 시장에서 국내 기업의 기술 우위 확보에 기여할 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이 센서를 재료과학 분야 국제학술지 '세라믹스 인터내셔널(Ceramics International)'에 발표했다. 김만기 기자
2023-05-10 18:14:06[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 초음파로 인체 내부의 문제나 이상 징후를 조기 진단하듯 제조·건설업 분야에서 구조물이나 시설물, 기계시스템 등의 이상 및 결함을 검사할 수 있는 친환경 초음파 센서를 개발했다. 이 센서는 일반적으로 검사원이 특정 지점에 정기 방문해 시행하고 있는 배관 검사를 넓은 영역에 걸쳐 무인 상시 모니터링이 가능하다. 또 기존 센서에 비해 납이 들어가지 않아 친환경적이며, 적은 개수의 센서로도 넓은 범위를 비파괴 방식으로 검사할 수 있어 효율적이다. 한국표준과학연구원 지능형파동측정팀과 고려대 신소재공학과 전자재료연구실은 납을 포함하지 않는 비납계 압전 물질로 유도초음파 센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 인체 및 환경 유해성에 대한 우려를 해소하면서도 기존의 납 기반 센서 대비 뛰어난 성능을 갖췄다. 이 센서는 360도 방향으로 신호를 고르게 출력하는 전방향 센서다. 초음파의 횡파 모드를 사용해 고체와 액체를 동시에 통과해도 신호가 왜곡되거나 약해지지 않는 것이 특징이다. 배관에 물이 흐르고 있어도 에너지 손실 없이 넓은 범위를 효율적으로 검사할 수 있다. 연구진은 기존 센서 대비 출력 효율이 높은 횡파 모드 센서를 만들기 위해 소자 설계방식을 독창적인 사다리꼴 형태로 개선했다. 이를 적용해 비납계 친환경 물질로 센서를 개발한 결과, 기존의 납 기반 센서에 비해 횡파 모드 초음파의 출력 강도가 15% 이상 더 컸다. 승홍민 표준과학연구원 선임연구원은 "이 센서는 납이 없는 친환경 소재로, 배관에 장기간 설치해도 주변 환경이나 용수에 영향이 없어 안심하고 사용할 수 있다"며 "배관 검사 외에도 향후 제조·건설업 분야 등 글로벌 비파괴검사 시장에서 국내 기업의 기술 우위 확보에 기여할 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이 센서를 재료과학 분야 국제학술지 '세라믹스 인터내셔널(Ceramics International)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2023-05-10 14:20:59[파이낸셜뉴스] 버려지는 미세자기장으로 사물인터넷(IoT) 센서를 구동할 수 있는 전기 에너지를 생산하는 신기술이 개발됐다. 국립부경대학교 황건태 교수(재료공학전공) 연구팀은 한국재료연구원 장종문 박사팀, 한국해양대학교 이삼녕 교수팀, 영남대학교 류정호 교수팀과 함께 다기능 IoT 센서를 구동할 수 있는 현존 최고 출력의 ‘자기장 구동형 하이브리드 에너지 하베스팅 소자’를 개발했다고 1일 밝혔다. 4차 산업의 핵심기술로 떠오른 IoT는 다기능 센서와 무선통신 기능을 결합해 국가기반 시설의 무인감시, 조기경보 등 사회와 산업 전반에 활용될 수 있지만, IoT 센서에 전기 에너지를 원활하게 공급하는 것이 관건이다. 수많은 IoT 센서의 배터리를 일일이 교체하는 것은 비효율적이고, 사람의 접근이 어려운 곳에 설치된 IoT 센서는 주기적으로 배터리를 교체하기도 어렵기 때문이다. 이 같은 IoT 센서의 에너지원으로 활용하기 위해 우리 주위 어디에나 있는 전력선에서 필연적으로 발생하는 미세전기장을 수집해 에너지로 변환하는 자기장 에너지 하베스팅은 신재생 에너지 기술로 최근까지 활발한 연구가 진행되고 있다. 지금까지 개발된 자기장 에너지 하베스팅 기술은 에너지 발전 출력이 수 밀리와트(mW) 수준으로 매우 낮아 수십 mW를 소모하는 다기능 IoT 센서의 실시간 구동은 불가능한 문제점이 있었다. 부경대 황 교수팀이 이번에 개발한 하이브리드 자기장 에너지 하베스팅 소자는 기존보다 약 10배 높은 최대 60 mW의 에너지 출력을 달성했다. 연구팀은 이 소자를 적용해 습도, 온도, 자외선, 광량, 유기화합물, 이산화탄소, 압력, 소음, 자기장을 실시간으로 감지하는 다기능 IoT 센서의 연속 구동에도 성공했다. 연구팀은 세계에서 처음으로 압전효과와 전자기유도 효과를 동시에 적용하는 하이브리드 방식을 적용하는 한편, 새로운 기계적 공진모드를 발견해 하이브리드 자기장 에너지 하베스팅 소자에 도입했고, 압전효과 발생을 위해 사용된 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3(PMN-PZT) 물질의 산소공공 농도를 조절해 에너지 발전 출력을 비약적으로 높이는데 성공했다. 이번 연구는 한국연구재단과 한국재료연구원 등의 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 재료공학 분야의 세계적인 학술지 <Advanced Functional Materials>에 최근 표지논문으로 게재됐다. bsk730@fnnews.com 권병석 기자
2022-09-01 14:06:59[파이낸셜뉴스] 대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 이성원 교수팀이 눈을 깜빡이거나 손을 움직이는 등 인간의 일상활동에서 전기를 만들어내는 압전 에너지 발전기를 개발했다. 이 발전기는 피부가 수축과 이완을 반복하는 과정에서 전기를 만들어낸다. 얇고 유연하게 만들어 피부에 붙여 사용할 수 있으며, 기존 압전 발전기보다 10배 이상 성능이 향상됐다. 연구진은 이 압전 발전기가 전기를 만들어내 원격 의료 진단 기기를 작동하는데 활용할 수 있을 것이라고 전망했다. 이성원 교수는 10일 "초박막을 기반으로 한 압전 에너지 발전기는 같은 조건의 두꺼운 기판의 소자보다 효율이 10배 정도 증가했다"고 설명했다. 그러면서 "장시간 생체 신호를 측정하는 센서에 전원을 공급할 수 있는 신개념 에너지 소자로 무겁고 단단한 배터리를 대체할 수 있을 것"이라고 말했다. 진동과 압력, 외부충격 등을 이용해 전기에너지로 만드는 압전 에너지 발전은 다양한 움직임에서 친환경으로 전기를 얻을 수 있다는 장점이 있어 주목받고 있다. 그러나 지금까지의 압전 에너지 발전 소자는 성능을 높이기 위해 몸에 유해한 물질 등을 사용해 왔다. 이를 보완하기 위해 보호막을 이용해야 하므로 두껍게 만들어졌다. 두꺼운 압전 발전 소자는 인체의 미세한 움직임에서 얻어내는 전기 전환효율이 떨어지게 된다. 연구진은 생체친화적 압전 고분자 물질인 이소불화비닐(PVDF)을 사용해 약 4 마이크로미터의 초박막 형태로 압전 발전 소자를 만들었다. 이 압전 발전 소자를 피부에 붙여 피부의 수축과 이완하는 움직임을 전기 에너지로 만들어냈다. 그결과, 이러한 압전 발전소자를 이용한 작은 움직임만으로 LED램프를 켤 수 있었다. 착용자가 불편함을 거의 느끼지 않으면서 세계 최고 수준인 18.85%의 에너지 전환 효율을 얻어냈다. 특히 개발한 에너지 발전소자는 접히거나 곡선의 표면에서도 일정한 성능을 보이며, 약 1만번 이상의 변형에도 성능 저하없이 에너지를 얻어냈다. 한편, 이번 연구결과는 에너지 분야 저명한 국제학술지 '나노 에너지(Nano Energy)'에 지난 4월 5일 온라인 게재됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2022-05-10 13:48:29[파이낸셜뉴스] 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 김회준 교수팀이 '압전-마찰전기 하이브리드 나노발전기'를 개발했다. 20일 연구진에 따르면, 이 발전기는 300V의 전압과 4.7㎂의 전류를 만들어냈다. 즉, 기존의 압전 나노발전기보다 20배 많게 전기를 만들어낸다. 또한 기존 마찰전기 나노발전기보다 3배 이상 전기를 많이 만들어낸다. 연구진은 "이 발전기가 기존 발전기보다 더 높은 출력 성능을 가져, 향후 웨어러블 의료기기를 포함한 다양한 분야에서 활용이 가능할 것"이라고 전망했다. 연구진은 고효율의 하이브리드 압전-마찰전기 나노발전기를 만들기 위해 무연납, 무독성의 고분자 세라믹 복합재료인 티탄산 비스무스와 실리콘 오일을 혼합해 사용했다. 이 때 활용된 티탄산 비스무스는 무독성이며 납이 포함돼있지 않은 친환경 물질로, 신체에 직·간접적으로 적용돼도 무해하다. 이 나노발전기는 기존의 마찰전기 나노발전기와 압전 나노발전기를 합친 형식이다. 마찰에서 일어나는 에너지와 기계적 운동에서 발생하는 에너지를 모두 전기에너지로 바꾼다. 측정 결과, 300V의 전압과 4.7㎂의 전류를 만들어냈다. 추가적으로 연구진은 작은 상자 안에 2개의 나노발전기 유닛을 서로 연결했다. 이 때, 두 나노발전기 사이에 작은 공을 넣어 전류 전달이 가능하도록 했다. 이를 통해 모터가 움직이며 발생하는 기계적 에너지를 전기에너지로 변환, 축전기에 저장되도록 했다. 연구진은 "이 구조가 초기 발전기의 성능 측정을 위해서 제작됐지만, 저장된 전기에너지를 LED 조명이나 계산기, 손목시계 등 소형 전자기기를 작동시키기에 충분할 정도의 성능을 갖고 있어, 앞으로 다양한 응용이 기대된다"고 말했다. 현재 환경오염 물질들로 제작된 전자기기의 배터리를 대체할 친환경 재생 가능 에너지원 개발 연구가 계속되고 있다. 이렇게 개발된 다양한 재생 가능 에너지원들 중 표면 간 접촉으로 발생하는 마찰전기 대전현상과 정전기적 유도현상을 바탕으로 전기적 에너지를 생성하는 '마찰전기 나노발전기'와 압전재료가 기계적 에너지를 공급 받았을 때 이를 전기적 에너지로 변환하는 '압전 나노발전기'는 모두 낮은 전력 출력이 한계점으로 지적돼왔다. DGIST 로봇공학전공 김회준 교수는 "로봇에 적용되는 촉각센서를 연구하면서 압전-마찰전기 나노발전기에 관심을 갖게 됐다"며 "우리는 새로운 나노 물질을 합성하기 위한 연구를 계속하고 나노발전기를 개발하여 자체 구동 센서의 개발을 목표로 연구를 계속할 것"이라고 말했다. 한편, 이번 성과는 그 우수성을 인정받아 가장 권위 있는 국제 학술지 중 하나인 '나노 에너지(Nano Energy)'에 발표됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2021-09-19 23:46:22국내 연구진이 인체에 무해한 소재를 이용해 마찰전기로 전기를 만드는 나노발전기를 개발했다. 이 나노발전기는 작은 전자기기를 작동시킬 수 있을 만큼 충분한 전기를 만들어냈다. 연구진은 인체 삽입도 가능해 자가발전 의료기기 센서에도 적용할 수 있다고 설명했다. 화석연료나 핵연료 같은 현재 주요 에너지원들은 자원고갈, 환경오염 등 다양한 문제점을 갖고 있다. 따라서 자연에서 버려지는 기계, 열, 태양 에너지를 전기에너지로 전환하는 기술에 관심이 높다. 그 중에서도 압축과 늘림에서 발생하는 압전, 마찰전기 나노발전기는 웨어러블 의료기기, 사물인터넷 센서, 자가발전 전자시스템 등 다양한 분야 적용이 기대되는 유망기술이다. 대구경북과학기술원(DGIST)은 로봇공학전공 김회준 교수팀이 세계 최초로 사이클로덱스트린(Cyclodextrin)을 이용해 마찰전기 나노발전기를 개발했다고 7일 밝혔다. 사이클로덱스트린은 지금까지 주로 약물전달에 쓰이는 물질로 사람이 먹어도 될만큼 무독성이어서 인체 삽입도 가능하다. 김회준 교수는 "나노발전기가 만든 전기는 계산기, 손목시계 같은 작은 전자기기를 작동시킬 수 있을 만큼 충분했다"고 설명했다. 연구진은 금속 이온을 가진 유기물인 금속유기골격체를 소재로 이용해 마찰전기 나노발전기판 3개를 Z모양으로 연결시켜 나노발전기를 제작했다. 이 나노발전기는 가방, 신발과 같은 사물이나 신체 부위에 고정시켜 움직임이 발생할 때 3개의 나노발전기판이 접히고 펴진다. 이때 발생하는 마찰에너지를 전기에너지로 전환되고 에너지를 저장한다. 김 교수는 "로봇적용 촉각센서를 연구하며 압전, 마찰전기 나노발전기에 관심을 갖게 됐다"고 설명했다.이어 "단순히 발전기 소자만을 개발하는 것에 멈추지 않고 실제 응용분야에 맞는 소자 개량을 통해 실생활에서 사용가능한 나노발전기 개발을 목표로 연구를 계속할 것"이라고 말했다. 이번 연구결과는 그 우수성을 인정받아 국제적 재료 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)'에 7월 표지논문으로 선정됐다. 한편, 마찰전기 나노발전기는 표면간 접촉으로 발생하는 마찰전기와 정전기를 이용해 전기를 만든다. 하지만 기존 마찰전기 나노발전기의 효율성을 위해 사용해온 세라믹 나노 복합재료는 환경문제와 생체적용에 적합하지 않다는 한계점이 있어왔다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2021-06-07 16:57:16[파이낸셜뉴스] 대구경북과학기술원(DGIST)은 신물질과학전공 홍정일 교수팀이 차세대 메모리에 적용되는 반강자성체에 기계적인 진동을 가해 자기정렬을 제어하는 기술을 최초 개발했다고 17일 밝혔다. 홍정일 교수는 "기존 이진법을 뛰어넘는 멀티레벨 컴퓨터에 사용하는 차세대 메모리 소자 등에 적용될 것"이라고 전망했다. 반강자성체는 자력을 띄지 않는 물질로 망간, 산화망간, 산화크롬 등이 있다. 연구진은 열을 가하지 않고 기계적 진동을 이용해 원자 결정 구조의 미세 변형을 가해 원자간 자기 결합의 변화를 유도했다. 연구진은 전압을 주면 형태가 바뀌는 압전물질로 구성된 기판 위에 반강자성체로 된 얇은 막을 덧씌웠다. 여기에 교류전압을 통한 기계적 진동을 준 결과 압전물질의 변형이 일어남과 동시에, 덧씌운 반강자성체 박막에 진동이 전해지면서 내부 자기배열상태를 임의로 변경됐다. 또한 전압을 반복적으로 걸어 자기 결합 상태를 재설정할 수 있다는 것을 알아냈다. 연구진은 최초로 개발한 이번 공정이 기존의 열을 이용한 방법보다 국소부위에 적용이 가능하다고 설명했다. 뿐만아니라 상온에서도 적용 가능해 에너지 효율면에서 훨씬 유리하다고 강조했다. 이외에도 반복된 작동으로 인해 자기정렬도가 떨어진 소자의 재설정이 가능해 소자의 기능회복을 통한 내구성을 높일 수 있게 됐다. 홍정일 교수는 "무엇보다 자기 정렬의 미세 패턴화가 가능해, 기존의 소자와는 완전히 다른 작동 메커니즘의 스핀 소자를 설계할 수 있다는 점에서 의미가 크다"고 말했다. 홍 교수는 이어 "향후 지속적으로 반강자성체의 제어 메카니즘을 이해하고 개발해 스핀 신소재 연구를 발전시키고자 한다"고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 신물질과학전공을 졸업한 김현중 박사가 제1저자로 참여했으며, 재료과학분야의 권위지인 '악타 머티어리얼리아(Acta Materialia)'에 지난 15일자 지면판으로 게재됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자
2021-05-17 09:39:02