노른자-껍질 구조의 신소재 대량합성기술 개발

강윤찬 교수

건국대 화학공학과 강윤찬 교수 연구팀은 24일 가정용 초음파 가습기를 활용해 노른자-껍질 구조 신소재를 합성하는 새로운 공정기술을 개발했다고 밝혔다. 연구팀의 논문은 신소재 분야 학술지 <어드밴스트 머티리얼스> 속표지로 선정됐으며, <스몰>에 실렸다.

노른자-껍질 구조는 공 안에 움직일 수 있는 또다른 작은 공이 들어 있는 구조로, 리튬이차전지, 연료전지, 약물전달, 촉매, 센서 등의 다양한 분야에 응용이 가능하다. 하지만 이런 구조체를 만들려면 기능성 분말 표면을 지지체로 코팅한 뒤 다시 기능성 재료를 덧씌운 다음 지지체를 제거하는 과정을 반복해야 해 최소 며칠이 걸리고 소량만 합성할 수 있었다.

연구팀은 가정용 가습기 40대를 조합해 자체제작한 대용량 물방울 발생장치를 이용해 몇 초 만에 노른자-껍질 구조의 소재를 합성할 수 있는 공정을 개발했다. 핵심기술은 원하는 기능성 소재를 설탕과 함께 물에 녹여 가습기로 분무한 뒤 뿌려지는 미세 물방울을 고온처리하는 데 있다. 고온에서 설탕의 탄소성분이 숯으로 변하고 결국에는 숯이 타버리면서 기능성 소재만 남게 되는 순간적인 점화와 소화 과정이 연쇄적으로 일어나면서 노른자-껍질 구조를 만들 수 있는 것이다.

연구팀은 이 기술이 일차적으로 차세대 리튬이차전지 개발에 쓰일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이근영 선임기자 [e-mail]

<한겨레 인기기사>

■ ‘외골수 아베’ 전범 외조부가 뿌리
■ 통신비 아끼려…‘유심 단독개통’ 급증
■ 군 ‘동성애 처벌법’ 여군에도 적용 추진“
■ ‘정년’ 있으면 뭐하나 10대그룹 근속연수 9.36년
■ [화보] 노원병 최후의 승자는?