[뉴스토마토 이한승기자] 미래창조과학부는 국내 연구진이 가정용 초음파 가습기를 활용해 '노른자-껍질 구조' 신소재를 합성하는 새로운 공정기술을 개발해냈다고 24일 밝혔다.
이를 통해 수일씩 걸리던 공정을 수초 이내로 단축해 리튬 2차전지 등에 활용할 수 있는 '노른자-껍질 구조' 소재의 대량합성이 가능해질 전망이다.
'노른자-껍질 구조'는 구형의 구 안에 움질 수 있는 작은 구가 들어있는 구조로 리튬 2차전지와 연료전지, 약물전달, 촉매, 센서 등 다양한 분야에 응용할 수 있어 주목받고 있다.
건국대 화학공학과 강윤찬 교수(사진)와 박사과정 중인 홍영준 학생 및 석사과정 중인 손문영 학생이 수행한 이번 연구는 미래부와 함께 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업의 지원을 받았다.
강윤찬 교수 연구팀의 연구결과는 첨단재료지(Advanced Materials) 4월24일자 속표지 논문 및 스몰지(Small)에도 게재됐다.
기존에 '노른자-껍질 구조'를 만들기 위해서는 최소 수일이 걸리고 소량만 합성할 수 있어 실용화에 한계가 있었으나 강윤찬 교수 연구팀은 가정용 가습기 40대를 조합해 자체제작한 대용량 물방울 발생장치를 이용해 수초 만에 '노른자-껍질 구조' 소재를 합성할 수 있는 공정을 개발했다.
나아가 이렇게 합성된 '노른자-껍질 구조' 소재의 리튬 2차전지용 음극소재로서의 고속 충·방전 특성도 확인했다.
강 교수는 "'노른자-껍질 구조'의 신소재를 대량 합성할 수 있는 차별화된 공정기술을 확보한 것으로 차세대 리튬 2차전지 개발 뿐만 아니라 귀금속 등이 첨가된 넓은 표면적의 '노른자-껍질 구조'를 활용해 촉매와 센서, 연료전지, 약물전달 등의 분야에 폭넓게 적용될 수 있다"고 말했다.