"화성 기술을 실험실에서?"…목포대 학부생, 2차전지 '잭팟'

함지훈 학생, SCI(E)급 국제학술지 제1저자 게재
소형 레이저로 2차전지 '리튬' 실시간 분석 기술 개발
배터리 품질관리·재활용, 향후 '달 탐사' 활용 기대

국내 대학의 한 학부생이 2차전지 핵심 자원인 리튬 광물을 실시간으로 분석할 수 있는 기술을 개발해 세계적인 국제학술지에 논문을 게재하는 쾌거를 이뤘다.

국립목포대학교는 화학과 4학년 함지훈 학생이 제1 저자로 참여한 연구 논문이 SCI(E)급 국제학술지인 '아토믹 스펙트로스코피(Atomic Spectroscopy)'에 게재 승인돼 온라인 출판됐다고 16일 밝혔다.

화학과 4학년 함지훈 학생(오른쪽)과 이용훈 교수(왼쪽). [사진제공=국립목포대]

논문 제목은 '저비용 LIBS를 이용한 리튬 함유 광물 내 리튬의 정량화: 고전적 단일변수 및 다중선형 회귀 모델링에서 변수 선택의 중요성(Quantification of Lithium in Lithium-Bearing Ore by Low-Cost LIBS: Importance of Variable Selection in Classical Univariate and Multilinear Regression Modeling)'이다.

이번 연구에는 국립목포대 화학과 함지훈 학생을 비롯해 에너지화학공학과 심율현 학생, 이용훈 교수 등이 함께 참여했다. 연구팀은 실험실에서 직접 제작한 '레이저 유도 플라즈마 분광법(LIBS·Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)' 기기를 활용해, 복잡한 전처리 과정 없이 고체 상태의 리튬 광물을 실시간으로 정량 분석할 수 있음을 입증했다.

특히 소형 저출력 레이저와 휴대용 분광기 등 비교적 저렴한 장비를 사용했음에도 불구하고 신호 선택, 보정 방법, 회귀 모델 구성을 최적화함으로써 분석의 정확도를 크게 끌어올렸다.

LIBS 기술은 레이저를 시료 표면에 쏘아 발생한 플라즈마의 빛을 분석하는 최첨단 기술이다. 장치가 작고 측정 속도가 빨라 미국의 화성 탐사선이나 달 탐사 로버가 현지 토양 성분을 분석할 때 쓰이는 기술로도 잘 알려져 있다.

최근 2차전지 산업이 급성장함에 따라 리튬, 니켈, 코발트 등 핵심 원료를 현장에서 빠르게 분석하는 기술의 가치는 갈수록 높아지고 있다.

이번에 개발된 기술은 원료 광물 분석뿐만 아니라, 배터리 양극재 제조 공정의 품질 관리, 폐배터리 재활용 과정에서의 금속 성분 분석 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.

나아가 향후 우리나라의 무인 달 탐사 프로젝트가 본격화될 때 달 표면 자원을 무인 분석하는 핵심 기술로도 쓰일 전망이다.

이용훈 교수는 "이번 연구는 학부생들이 국제학술지 논문 연구의 전 과정에 주도적으로 참여해 의미 있는 성과를 낸 사례라는 점에서 뜻깊다"며 "연구에 헌신적으로 참여해 준 함지훈, 심율현 학생에게 고마움을 전한다"고 말했다.

이어 "앞으로도 학생들이 2차전지 소재, 첨단 분석기술, 우주탐사 등 미래 핵심 산업과 연결되는 연구 경험을 쌓을 수 있도록 적극 지원하겠다"고 덧붙였다.

대학가에서는 이번 성과에 대해 지역 국립대 학부생이 세계적 권위의 SCI(E)급 저널에 제1저자로 이름을 올렸다는 점에서, 학부 연구생 제도를 통한 첨단 기술 인재 양성의 성공적인 롤모델을 제시했다고 평가하고 있다.

호남취재본부 이준경 기자 lejkg123@asiae.co.kr