김소현 영남대 학부생, 전기에너지 저장하는 고효율 신소재 개발

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영남대는 김소현 신소재공학부 4학년 학부생이 전기에너지를 저장할 수 있는 고효율 신소재를 개발, 연구논문을 전자재료 국제저널 일렉트로닉 머티리얼즈 레터스에 게재했다고 13일 밝혔다.

김소현 씨의 연구는 전기자동차의 에너지원이나 군사용 레일건, 의료용 심장제세동기 등 산업적 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

학부생으로서 국제 저널에 제1저자로 논문을 게재한 영남대 신소재공학부 4학년 김소현 씨(가운데)와 류정호 교수(오른쪽)
<학부생으로서 국제 저널에 제1저자로 논문을 게재한 영남대 신소재공학부 4학년 김소현 씨(가운데)와 류정호 교수(오른쪽)>

김 씨의 연구논문은 높은 전기에너지를 저장할 수 있는 고효율 신소재를 개발에 대한 내용이다. 전기자동차, 심장제세동기와 같이 순간적으로 높은 전기에너지를 방출하는 기기에는 고에너지 '캐패시터 뱅크(Capacitor bank)'라는 소자가 사용된다. 김 씨는 이번 연구를 통해 고에너지 캐패시터 뱅크에 사용되는 재료를 개발했다.

고에너지 캐패시터 뱅크에는 일반적으로 전기에너지를 저장할 때 사용되는 배터리보다 월등히 높은 전기에너지를 순간적으로 방출할 수 있는 소재가 필요하다.

높은 유전용량(전기를 저장하는 능력)을 갖는 세라믹 소재는 기존에 활용되고 있는 고분자 재료보다 온도나 사용 환경에 영향을 적게 받는다. 또 같은 전기에너지를 저장하더라도 부피나 무게를 크게 줄일 수 있다.

김소현 씨는 “이번에 강유전 세라믹 소재 중 PLZT(납, 란타넘, 지르코늄, 티타늄, 산소 화합물)계 세라믹 소재를 개발해 높은 전기에너지를 저장하면서도 매우 효율이 높은 신소재 개발에 성공했다.”고 설명했다.

영남대 신소재공학부 기능소재·소자연구실에서 김 씨를 지도한 류정호 교수는 “정지중인 전기자동차가 출발할 때 대용량의 전기에너지가 필요한 것처럼 순간적으로 대량의 전기에너지를 공급해 주는 시스템의 에너지 저장 소자에 적용할 수 있다.”고 말했다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com