전북대학교 진해담 대학원생, 페로브스카이트 양자점 표면 개질 기술 개발!

▲사진*전북대 진해담 석박사통합과정생

[전주시 소비자저널=최훈 기자] 전북대학교(총장 양오봉) 진해담 석박사통합과정생(대학원 에너지-AI융합공학과, 지도교수 김 민)이 페로브스카이트 양자점의 양쪽성 고분자를 이용한 표면 개질 기술을 개발했다. 

이를 통해 친환경 용매에 분산이 가능한 고발광 양자점 잉크를 제작할 수 있음을 밝혔다. 또한 해당 페로브스카이트 양자점의 뛰어난 가스 흡착 특성을 활용하여 환경 유해 기체를 실시간 감지할 수 있는 유해 가스 센서 소자도 개발했다.

이번 연구 결과는 그 우수성을 인정받아 화학공학 및 재료공학 분야의 저명한 국제학술지인 『Chemical Engineering Journal』(IF: 15.1, 상위 3.2%) 459호, 473호에 각각  ‘양쪽성 이온 고분자를 이용한 페로브스카이트의 친환경 용매 공정 및 고발광 광전자 소자’와 ‘기능화된 페로브스카이트를 고분자 계면공학에 도입해 적용한 유무기 트랜지스터형 가스 센서’라는 논문으로 게재됐다.

페로브스카이트 양자점은 광전기화학적으로 우수한 특성을 가져 다양한 광전 소자로의 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 동시에 불안정한 화학 표면으로부터 쉽게 변형되는 구조적인 단점을 가진다. 이를 해결하기 위해서는 안정성을 향상시키는 표면 개질 기술 개발이 필요한 상황이다.

진해담 석박사통합과정생은 페로브스카이트 표면 결착이 강하게 이뤄지는 양쪽성 이온 고분자를 개발하고, 이를 이용한 표면 치환 방법으로 페로브스카이트 나노 결정의 광 안정성을 향상시켰다. 

해당 소재의 뛰어난 발광 특성과 표면 흡착 화학 특성을 활용하여 발광 다이오드(LED) 및 가스 감지 센서에 적용하였으며, 나아가 다양한 기능성 광전 소자로 응용될 수 있는 높은 가능성을 확인했다.

이번 연구를 진행한 진해담 석박사통합과정생은 “연구를 좋은 방향으로 이끌어주신 지도 교수님께 감사드린다”며 “좋은 아이디어를 토대로 에너지 분야에서 다양하고 새로운 연구를 수행하겠다”고 말했다. 

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 우수신진연구, 기후기술인재양성 시범사업과 한국에너지기술평가원의 에너지인력양성사업의 지원으로 진행됐다.