김태환 전북대 교수팀 ‘3차원 이종 나노입자 초격자’ 구조 구현

나노 분야 저명 저널인 영국 왕립학회 ‘나노스케일’ 표지논문 게재

(전북=뉴스1) 임충식 기자 = 전북대 김태환 교수(공대 양자시스템공학과) 연구팀이 ‘3차원 이종 나노입자 초격자’를 손쉽게 제조하는 방법을 고안하는 데 성공했다./뉴스1

전북대 김태환 교수(공대 양자시스템공학과) 연구팀이 ‘3차원 이종 나노입자 초격자’를 손쉽게 제조하는 방법을 고안했다. 또 이를 활용해 3종류의 이종 나노 입자 초격자 구조를 구현하는 데 성공했다.

24일 전북대에 따르면 연구팀은 서로 다른 용매의 혼합을 통한 마이크로에멀젼 형태에서 나노입자의 크기 및 함량 제어를 통한 이종나노입자 초격자 구조를 구현하기 위한 연구를 수행했다. 초격자는 서로 다른 종류의 원자가 일정한 규칙에 따라 질서 있게 배열하는 경우의 격자를 말한다.

나노입자 초격자는 다양한 나노물질 응용분야에 활용도가 높다. 이 때문에 이종 나노입자 초격자의 제조에 대한 많은 연구가 이뤄지고 있지만, 표면처리 과정 및 제조의 대한 복잡성으로 인해 3차원 초격자구조의 구현에 많은 어려움이 있었다.

하지만 연구팀은 이 같은 문제점을 해결했다.

연구팀은 이종 나노입자 초격자 구조를 확인하기 위해 첨단 엑스선 및 중성자 산란 기술을 활용, 이를 통해 서로 다른 세 가지 유형 (CaF2, AlB2, NaZn13)의 초격자 구조를 구현하는 데 성공했다. 이는 제조 과정의 단점을 보완하면서 다른 나노입자의 초격자 제조에도 적용이 가능한 범용적인 기술이다.

연구 결과는 나노기술 분야의 저명한 국제학술지인 영국 왕립화학회의 나노스케일 최신호에 표지논문으로 게재됐다.

이번 연구는 플라즈마 및 양자빔응용공학과 윤영진 박사과정생이 주도했다. 윤 연구원은 지금까지 나노입자 및 연성소재 관련 연구를 통해 제1저자로 발표한 3편의 SCI 논문을 포함해 총 6편의 SCI 논문을 발표했으며, 이번 논문 이외에도 물리화학 분야의 저명한 국제학술지인 미국화학회의 저널 오브 피지컬 케미스트리 레터스 표지논문으로 선정되는 등 수준 높은 연구를 수행하고 있다.

윤영진 연구원은 “이 연구는 연성소재를 이용한 온도 민감성의 나노복합물질을 제조하는 간단한 방법을 제안한다”면서 “연성소재-나노입자의 자기조립에 관한 기초적인 이해를 돕는 것과 함께 나노물질을 이용한 광전자소자, 광촉매, 바이오센서, 태양전지 등 차세대 응용소재의 개발을 위한 발판이 될 수 있기를 기대한다”고 밝혔다.

94chung@news1.kr