“방사성 오염물질 콕 잡아낸다” KAIST, ‘비대칭 맥신’ 나노소재 개발 작성일 06-11 27 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 원자력양자공학과 류호진 교수 연구팀 <br>- 방사성물질 제거, 전자파 차폐소재 활용</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="XnIh5CCE19"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="def505000075b1824df7deacb0dd5cf1be77b638750feb27334d4c1a3c162853" dmcf-pid="ZLCl1hhDGK" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="류호진(왼쪽부터) KAIST 원자력및양자공학과 교수, 성현우, 이민석 한국원자력연구원 박사.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/ned/20260611085404285zqzp.jpg" data-org-width="503" dmcf-mid="HJvy0TTsY2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/ned/20260611085404285zqzp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 류호진(왼쪽부터) KAIST 원자력및양자공학과 교수, 성현우, 이민석 한국원자력연구원 박사.[KAIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="979b2eaef4d7dd268dc6daa75131540a4fe20ffb105cd50436aac7b2a6989397" dmcf-pid="5ohStllw5b" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 그동안 이론으로만 존재하던 비대칭 2차원 구조를 처음으로 만들어냈다. 이를 활용하면 방사성 오염물질 제거와 전자파 차폐 등 다양한 기능성 소재 개발이 가능해질 전망이다.</p> <p contents-hash="63852a10fe42016efba528e971ea0eb9ea22928b9cc9b15efe102e96bb558490" dmcf-pid="1glvFSSrXB" dmcf-ptype="general">KAIST는 원자력및양자공학과 류호진 교수 연구팀이 차세대 기능성 나노소재인 비대칭 맥신(양면의 원자 구성이 서로 다른 2차원 나노소재) 제작에 필요한 비대칭 층상 세라믹(원자층이 층층이 쌓인 비대칭 구조의 세라믹)을 실험적으로 합성했다고 11일 밝혔다.</p> <p contents-hash="721da1fe62d09a140e2d20420da28cfbedbebfe64eba1b438d9b49c0a7250e68" dmcf-pid="taST3vvmHq" dmcf-ptype="general">맥신(MXene)은 전기가 잘 통하고 표면 반응성이 뛰어난 2차원 나노소재로, 에너지 저장장치와 센서 등 다양한 첨단기술 분야에서 주목받고 있다. 하지만 지금까지 개발된 맥신은 양면의 원자 구성이 같은 대칭 구조여서 구현할 수 있는 기능에 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="067acfc461648f173f35a98e7814d1cab154e39e0859d131a622498ca9ecedb3" dmcf-pid="FNvy0TTsHz" dmcf-ptype="general">반면 비대칭 맥신은 양면의 원자 조성이 서로 달라 각기 다른 기능을 수행할 수 있다. 이러한 비대칭성은 기존 대칭 구조 소재에서는 구현하기 어려운 새로운 기능이 발현을 가능하게 한다. 특히 방사성 핵종 제거용 흡착 필터와 전자파 흡수·차폐 소재 등 차세대 기능성 소재 개발에 활용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="48bc1272d0162fd12b959a28adf773d5a09226d9b1f4603a237d983e41729b30" dmcf-pid="3AyYUWWIt7" dmcf-ptype="general">하지만 비대칭 맥신은 주로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서만 존재 가능성이 제시됐을 뿐, 실제 제작에 필요한 원료 물질을 확보하지 못해 구현이 어려웠다.</p> <p contents-hash="115e920dc12b08567836bf1895fa8ecdab11219e85fd42e002fcbf073f0ca079" dmcf-pid="0cWGuYYCtu" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 고엔트로피(여러 원소를 섞어 새로운 특성을 구현하는 재료 설계 방식) 재료 설계 전략을 적용했다. 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 등 6개 원소를 동시에 혼합한 결과, 원자 크기 차이에 의해 바깥쪽 금속 원자층의 조성이 서로 다르게 배열되는 안정적인 비대칭 구조가 자연스럽게 형성된다는 사실을 발견했다. 이는 기존 맥신 원료 소재에서는 보고된 적 없는 새로운 구조 형성 메커니즘으로 평가된다.</p> <p contents-hash="1c5720aac5077097f27271449fd4b7bf30a2b4ea6be4225c34f90ff211077f71" dmcf-pid="pkYH7GGhXU" dmcf-ptype="general">연구팀이 합성한 비대칭 층상 세라믹은 화학적 식각(원하는 원자층만 선택적으로 제거하는 공정)을 거치면 양면의 원자 조성이 서로 다른 비대칭 맥신으로 전환될 수 있는 전구체(최종 소재를 만들기 위한 원료 물질) 역할을 한다.</p> <p contents-hash="425ea9ce1b8319d1039b553187a733f848e105beb237c7e390926eb3848ea30a" dmcf-pid="UEGXzHHltp" dmcf-ptype="general">이번 성과는 그동안 이론에 머물러 있던 비대칭 맥신을 실제로 구현할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다. 특히 기존 대칭 구조 소재로는 구현하기 어려웠던 방사성 핵종 포집, 전자파 차폐, 센서, 압전소자(압력이나 진동을 전기에너지로 바꾸는 소자) 등 다양한 첨단 기술 분야로의 확장 가능성을 제시했다.</p> <p contents-hash="b2d2c1de47f7544e777299c30ebe70debd2618e66b97b2c670d81bc684eb96fe" dmcf-pid="uDHZqXXSH0" dmcf-ptype="general">류호진 교수는 “이번 연구는 기존 결정학으로는 구현하기 어려웠던 비대칭 원자 구조를 고엔트로피 재료 설계를 통해 구현한 사례”라며 “향후 이 원리를 다양한 층상 소재로 확장해 예상치 못한 신구조를 탐색하는 플랫폼 연구로 발전시킬 계획“이라고 말했다.</p> <p contents-hash="0f579c835f59d69fe1dedd845afc2870a8b0553e9242e7c6cfe95ef23dd3155f" dmcf-pid="7wX5BZZv53" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 4월 30일 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 마음AI, '피지컬 AI 두뇌' 월드모델 개발 본격화… LG전자와 미래 로봇 경쟁 선점 나선다 06-11 다음 "슈퍼 엘니뇨 올까"…日 기상청, 엘니뇨 발생 공식 발표 06-11 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
