방사성 물질 흡착하는 신소재 '비대칭 맥신' 발판 마련 작성일 06-11 20 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="uGindSSrMR"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c88187378234f4fc0a4c1f1196c76629f30540874e3f3f7974adbfab792492a2" dmcf-pid="7HnLJvvmLM" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 류호신 KAIST 원자력및양자공학과 류호진 교수, 성현우 한국원자력연구원 연구원, 이민석 연구원. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/dongascience/20260611114004368mhog.jpg" data-org-width="503" dmcf-mid="UC6P4wwane" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/11/dongascience/20260611114004368mhog.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 왼쪽부터 류호신 KAIST 원자력및양자공학과 류호진 교수, 성현우 한국원자력연구원 연구원, 이민석 연구원. KAIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4e84b18e4ca9ebb6326966c185df87a44d87c693c1847be76f70b05c85c97fa2" dmcf-pid="zXLoiTTsLx" dmcf-ptype="general">차세대 2차원 소재인 맥신(MXene)의 기능을 더욱 강화할 수 있는 방법이 개발됐다. 양면이 대칭이던 기존 구조를 비대칭으로 설계해 한번에 두 가지 기능을 수행하거나 새로운 기능을 구현하는 원리다.</p> <p contents-hash="25e976914f53d9458a968d54d8381ffc352a4dc216f151d22af2b21cf5ba18cf" dmcf-pid="qZognyyOiQ" dmcf-ptype="general"> KAIST는 류호진 원자력및양자공학과 교수팀이 비대칭 맥신 제작에 필요한 원료 물질을 실험으로 합성하는 데 성공했다고 11일 밝혔다. 연구결과는 4월 30일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개됐다.</p> <p contents-hash="4164eea0eccd56aa76fe6f1826ddfae72db3c31bc675dda6335a62722d3ac23a" dmcf-pid="B5gaLWWIJP" dmcf-ptype="general"> 맥신은 층상 세라믹 원료 구조에서 알루미늄 등 특정 원소층만 선택적으로 제거해 얻는 2차원 금속 나노박막이다. 전기전도도, 흡착성이 뛰어나 다양한 분야에 응용된다. 지금까지 개발된 맥신은 양면의 원자 구성이 대칭 구조로 구현할 수 있는 기능이 제한적이다.</p> <p contents-hash="63adca746e7c5daaf7a8e2b9cdfd79df83f0310ab4ffd67a73e92a26a03b98ff" dmcf-pid="b1aNoYYCi6" dmcf-ptype="general"> 비대칭 맥신은 양면의 원자 조성이 서로 달라 다양한 기능을 수행하거나 대칭 구조에서는 불가능했던 기능을 구현할 수 있다. 특히 방사성 핵종 흡착 필터나 전자파 흡수·차폐 소재 등 차세대 기능성 소재 개발 후보로 기대된다.</p> <p contents-hash="eaef29963d8f7199a2d404cb2d98f2be87456018acc95d2f89874c404b1c1514" dmcf-pid="Kd51XPPKL8" dmcf-ptype="general"> 비대칭 맥신은 보통 컴퓨터 시뮬레이션으로만 존재 가능성이 제시됐다. 제작에 필요한 원료 물질을 확보하기 어렵기 때문이다. 맥신의 원료는 전이금속(M)과 13~16족 원소(A), 탄소 또는 질소(X)로 구성된 층상 세라믹 소재로 보통 'MAX상'이라고 부른다.</p> <p contents-hash="435021b5b727a5cb9b062a248c21eb2678147b74de1231f4ac66d1965ac472d2" dmcf-pid="9J1tZQQ9n4" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 맥신의 원료에 고엔트로피 재료 설계 전략을 적용했다. 고엔트로피 세라믹은 다섯 가지 이상의 원소를 비슷한 비율로 혼합한 세라믹 소재 플랫폼을 말한다. 원소 조합 다양성 덕분에 단일 조성 소재에서 나타나지 않는 새로운 결정 구조가 형성될 수 있다.</p> <p contents-hash="823a96ea99cdcf71e1b7d4e37c986a57572b0021cd7fe388b4c7daa7212f63db" dmcf-pid="2itF5xx2if" dmcf-ptype="general"> 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 등 6개 원소를 동시에 혼합한 결과 원자 크기 차이에 따라 바깥쪽 금속 원자층 조성이 다르게 배열되는 안정적인 비대칭 구조가 확인됐다. 그동안 보고된 적 없는 새로운 구조 형성 메커니즘이다.</p> <p contents-hash="6275da9f3d9be6abdd8608068c731ddebc20eea8d2e0c830b1711bc4f3d0115e" dmcf-pid="VnF31MMVMV" dmcf-ptype="general"> 연구팀이 합성한 비대칭 세라믹 원료에서 원하는 원자층만 제거하는 식각 공정을 진행하면 비대칭 맥신을 생산할 수 있다. 연구팀은 비대칭 층상 세라믹과 이를 활용한 비대칭 맥신에 대해 한국·미국·일본에 특허를 출원했다. 후속 연구를 통해 비대칭 맥신의 방사성 이온 제거 성능과 전자파 차폐 성능을 검증할 계획이다.</p> <p contents-hash="1a695a672c4cffd5fa92ec33bec589f958caa540e2be2fa6c7709ef0856100e4" dmcf-pid="fL30tRRfi2" dmcf-ptype="general"> 류 교수는 "기존 결정학으로는 구현하기 어려웠던 비대칭 원자 구조를 고엔트로피 재료 설계를 통해 구현한 사례"라며 "향후 방사성 핵종 포집과 전자기파 차폐 등 안전·환경 분야의 핵심 원천기술로 발전할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.</p> <p contents-hash="4ca9083e1c36623640604988930166ff04883ba7d5c423cacd5745f75f2de1c3" dmcf-pid="4o0pFee4J9" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> - doi.org/10.1038/s41467-026-72561-y</p> <p contents-hash="c7b7edbb46015e68d7f2149cffc9b045a574eed02fa17e5873d3ff0414ba2214" dmcf-pid="8gpU3dd8nK" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 샘 올트먼 오픈AI CEO, 15일 삼성·네이버·카카오 만난다 06-11 다음 KT "광화문 응원전 트래픽 5배 예상"…BTS 공연서 검증한 기술 투입 06-11 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
