"사람 있어도 24시간 살균 가능"… 인체 피해 줄인 '착한 자외선' 소재 나왔다 작성일 03-20 17 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">포스텍 김종환 교수·IBS 조문호 단장 연구팀 성과…사이언스지 게재<br>새로운 양자우물 구조 생성…기존 소재 대비 심자외선 방출 효율 20배↑<br>더 안전한 심자외선 방역 신기술 기대…차세대 광소자 개발에도 활용</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="pTwhaxkLgU"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="364387e251298b06f982f3820a9a87103f84b793a6a538790dd30b6fd186c30f" dmcf-pid="UR9PUGB3kp" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="과학기술정보통신부는 김종환 포항공과대학교(포스텍) 교수와 조문호 기초과학연구원(IBS) 단장 연구팀이 반데르발스 반도체 소재를 기반으로 새로운 형태의 양자우물 구조를 구현해 기존 소재 대비 심자외선 방출 효율을 20배 향상시키는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 사진은 반데르발스 반도체 질화붕소(BN)를 비틀어 적층해 형성한 모아레 양자우물 모식도. (사진=과기정통부 제공) *재판매 및 DB 금지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/20/newsis/20260320030149180ewuy.jpg" data-org-width="720" dmcf-mid="3Nu95l0HA7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/20/newsis/20260320030149180ewuy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 과학기술정보통신부는 김종환 포항공과대학교(포스텍) 교수와 조문호 기초과학연구원(IBS) 단장 연구팀이 반데르발스 반도체 소재를 기반으로 새로운 형태의 양자우물 구조를 구현해 기존 소재 대비 심자외선 방출 효율을 20배 향상시키는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 사진은 반데르발스 반도체 질화붕소(BN)를 비틀어 적층해 형성한 모아레 양자우물 모식도. (사진=과기정통부 제공) *재판매 및 DB 금지 </figcaption> </figure> <p contents-hash="2a7c9ab4d99372578f814902f682a3a165caca0c80d4403c190adae27602374a" dmcf-pid="ue2QuHb0A0" dmcf-ptype="general"><br> [서울=뉴시스]윤현성 기자 = 국내 연구진이 기존 반도체 기술로는 불가능하다고 여겨졌던 ‘심자외선(Deep UV)’ 영역에서 고효율의 빛을 내는 신소재를 개발했다.</p> <p contents-hash="1dd741b93aad529ba157e2a0962c19c7be2fe14e1538b1455305c9427c605894" dmcf-pid="7dVx7XKpc3" dmcf-ptype="general">그동안 기술적 난제로 꼽혔던 발광 효율 문제를 해결함에 따라, 앞으로 병원이나 학교 등 사람이 있는 공간에서도 24시간 상시 방역이 가능한 시대가 열릴 것으로 보인다. 이번 연구는 단순한 위생 기술을 넘어 차세대 양자물질 설계의 새로운 이정표를 세웠다는 평가를 받는다.</p> <p contents-hash="dd99ccf3c2c4b911a16f4393456acdf3a1f178ca04fbda5199e7024d19443c6d" dmcf-pid="zJfMzZ9UjF" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부는 포항공과대학교(포스텍) 김종환 교수와 기초과학연구원(IBS) 조문호 단장 연구팀이 새로운 형태의 ‘모아레 양자우물’ 구조를 구현해, 기존 소재보다 심자외선 방출 효율을 20배나 높이는 데 성공했다고 20일 밝혔다. </p> <div contents-hash="a9379d656f5c11c12a200b4f93636cb90c6107a90856bb60133e95915645be82" dmcf-pid="qi4Rq52uot" dmcf-ptype="general"> 과기정통부 기초연구사업(중견연구)와 기초과학연구원 지원사업으로 수행한 이번 연구 성과는 이번 성과는 세계 최고 권위 학술지 ‘사이언스’에 게재됐다. <br><strong><br> </strong> </div> <h3 contents-hash="50065be62846f15ec346e0779965f4af282b8abdb344c55d2bb4511789237209" dmcf-pid="Bn8eB1V7A1" dmcf-ptype="h3"><strong>'마의 1%' 효율 벽 넘었다… 나노미터 크기의 '빛 감옥' 설계</strong></h3> <h3 contents-hash="b2cf0b34c0dce4f6dbce6b26acfd0398bcc77203b0a8a42d58657edca8b5ff9f" dmcf-pid="bL6dbtfza5" dmcf-ptype="h3"><strong><strong>"사람 있어도 안심"… 24시간 상시 방역 가능해진다</strong></strong></h3> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="edf4bd75619b305e15d922c581a68dfc7bda953abebf436fad65f92e076ecf5e" dmcf-pid="KoPJKF4qjZ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="질화붕소(BN) 모아레 양자우물을 이용한 심자외선 LED 소자와 발광 특성의 모습. 왼쪽 상단은 그래핀 전극을 이용해 제작한 질화붕소 모아레 양자우물 기반 심자외선 LED 소자의 광학 현미경 이미지, 왼쪽 하단은 전압을 인가했을 때 강한 심자외선이 방출되는 모습이다. 오른쪽은 질화붕소 모아레 양자우물에서 방출된 심자외선 스펙트럼으로, 220~240㎚ 파장대에서 강한 심자외선 발광 특성이 확인됐다. (사진=과기정통부 제공) *재판매 및 DB 금지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/20/newsis/20260320030149361flik.jpg" data-org-width="720" dmcf-mid="0fUKZh3Ggu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/20/newsis/20260320030149361flik.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 질화붕소(BN) 모아레 양자우물을 이용한 심자외선 LED 소자와 발광 특성의 모습. 왼쪽 상단은 그래핀 전극을 이용해 제작한 질화붕소 모아레 양자우물 기반 심자외선 LED 소자의 광학 현미경 이미지, 왼쪽 하단은 전압을 인가했을 때 강한 심자외선이 방출되는 모습이다. 오른쪽은 질화붕소 모아레 양자우물에서 방출된 심자외선 스펙트럼으로, 220~240㎚ 파장대에서 강한 심자외선 발광 특성이 확인됐다. (사진=과기정통부 제공) *재판매 및 DB 금지 </figcaption> </figure> <div contents-hash="4543c9642fa45b6f26bf7cdbb723ce050a6187b7af1e3631c7f82468c15370e3" dmcf-pid="9gQi938BaX" dmcf-ptype="general"> <strong> 우리가 흔히 쓰는 LED 조명은 가시광선 영역을 이용한다. 최근에는 코로나19 등을 거치며 살균력이 강한 자외선 LED 개발이 활발하지만, 살균력이 가장 강력한 ‘심자외선(200~280nm)’ 영역은 효율이 1% 미만으로 급격히 떨어지는 고질적인 문제가 있었다.<br><br> 연구팀은 이 한계를 극복하기 위해 종이처럼 얇은 원자층이 겹겹이 쌓인 ‘반데르발스 반도체’에 주목했다. 연구팀은 이 소재를 살짝 비틀어 쌓을 때 원자들 사이에 에너지를 강하게 가둘 수 있는 미세한 공간이 생긴다는 점을 발견하고, 이를 '모아레 양자우물'이라 이름 붙였다. 이 공간이 마치 전자를 가두는 '감옥' 역할을 해 빛을 훨씬 더 밝고 효율적으로 내뿜게 만드는 것이다.<br><br><br> </strong> 이번 기술이 특히 주목받는 이유는 '안전성' 때문이다. 현재 상용화된 자외선 살균기(260nm 대역)는 살균력은 좋지만 인체 피부나 눈에 닿으면 심각한 시력 손상 등을 유발해 가능한 한 사람이 없을 때만 제한적으로 사용해야 했다 </div> <p contents-hash="7d282df073401d3df3e814adf9f0b87bcc968aa6cf6aae1d9bc2a396d779c484" dmcf-pid="2axn206bkH" dmcf-ptype="general">반면 이번에 개발된 200~230nm 사이의 심자외선 LED 소재는 바이러스는 완벽히 제거하면서도 사람의 피부 각질층은 통과하지 못한다. 즉 사람이 북적이는 병원, 학교, 지하철 등에서도 안심하고 24시간 내내 공기와 물체를 소독할 수 있는 '꿈의 방역'이 가능해지는 셈이다</p> <p contents-hash="ea421415226f2560536c37cdd30d0089628bee677e439dd3c3cbe261201cbb05" dmcf-pid="VNMLVpPKcG" dmcf-ptype="general">김종환 교수는 “반데르발스 물질에서 나타나는 고유한 모아레 양자물리 현상을 2차원에서 3차원 물질로 확장하는 개념적 전환”이라며 “이 연구는 향후 새로운 양자물질 설계와 차세대 광소자 개발의 출발점이 될 것”이라고 강조했다.</p> <p contents-hash="ea5625e1ea054c138e814817f29b17676c5a519dbe149f9de68e61ca7a7624ce" dmcf-pid="fjRofUQ9gY" dmcf-ptype="general">구혁채 과기정통부 제1차관은 “김종환 교수는 과기정통부 기초연구 사업을 통해 지난 10년 간 한 분야를 꾸준하게 연구해 온 연구자”라며 “연구자들이 단기적인 성과에 연연하지 않고 장기간 연구에 몰입할 수 있는 환경을 조성할 수 있도록 지원을 아끼지 않을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="7c3c7d88490d062a7899698816d4100ca58c5ac35a85e515db4bc7a38915518c" dmcf-pid="4Aeg4ux2cW" dmcf-ptype="general">연구팀은 향후 이 기술을 바탕으로 고효율 심자외선 광원 소자 개발과 다양한 차세대 양자 광소자 응용으로 연구를 확장할 계획이다.</p> <p contents-hash="e83c478b267a89150e516a5cf036b657b943a2d8780384c347dbf4a8d213caf8" dmcf-pid="8EijPqe4ay" dmcf-ptype="general"><a href="https://www.newsis.com/?ref=chul" target="_blank">☞공감언론 뉴시스</a> hsyhs@newsis.com </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 뉴시스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 송지우 “4월 면허 취득 목표”, 예비 운전자의 ‘한블리’ 나들이 03-20 다음 "안 마시면 환청 들려" '외도' 아내, 1일 1술 고백…알코올 의존 '심각' 03-20 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
