국내 연구진이 고성능 절연·방열소재로 주목받는 '이차원 육방정계 질화붕소(h-BN)' 활용도를 높인 연구성과를 발표했다.
한국원자력연구원(원장 박원석)은 이경자 센서시스템연구실 박사와 박귀일 경북대 교수팀이 h-BN '압전상수'를 처음으로 측정하고 이를 활용한 플렉시블 압전소자 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.
이 결과를 저명 학술지인 'ACS 어플라이드 매터리얼스&인터페이시스' 최신호에 게재했다.
압전상수는 물질에 힘을 가할때 발생하는 전하 양을 뜻한다. 연구팀은 얇은 나노미터(㎚) 두께 h-BN 분말 플레이크를 제작했다. 이를 플라스틱 판에 올려놓고 구부렸을 때 나오는 전압 신호에서 압전상수를 계산해냈다. 압전상수를 실험으로 측정하고 보고한 것은 이번이 처음이다. h-BN이 압전성을 가진다는 것은 이론적으로만 알려져 있었다.
연구팀은 이 압전상수를 활용해 h-BN 나노플레이크와 폴리머를 복합화한 플렉시블 압전소자도 제작했다. 이 소자는 미세한 힘으로 전기를 생산할 수 있어 차세대 에너지 소자로 주목받고 있다. 사람 몸에서 발생하는 생체역학적 힘을 스마트 센서 영구 에너지원으로 삼을 수 있게 하는 기반이다.
박진호 원자력안전연구소장은 “h-BN은 압전성을 비롯해 우수한 방열성 및 방사선 차폐능 등 성질로 응용 가능성이 무궁무진하다”며 “h-BN을 고온 방사선 극한환경용 스마트 센서 및 무선센서 네트워크 구현을 위한 에너지 하베스팅 기술 개발 등에 활용하기 위한 연구를 지속해 나갈 계획”이라고 밝혔다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
