[大邱慶北=아시아뉴스通信] 윤석원記者
送稿時間 2024-05-13 11:28
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| DGIST·國民大 共同硏究팀. 왼쪽부터 DGIST 이규동 博士, 國民大 김영훈 敎授, DGIST 임성준·정순문 責任硏究員./아시아뉴스通信 DB
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[아시아뉴스通信=윤석원 記者] DGIST(總長 이건우) 에너지環境硏究部 정순문 博士 硏究팀은 나노技術硏究部 임성준 博士팀, 국민대학교 應用化學部 김영훈 敎授팀과 共同硏究를 통해 배터리 없이도 빛나는 親環境 에너지 基盤 소프트 美케노發光 複合體의 原理를 糾明했다. 光學 센서, 人工 皮膚, 디스플레이 等 多樣한 分野에서 適用될 수 있을 것으로 期待된다.
美케노發光 素子는 壓力이나 機械的인 變形에 依해 發光하는 材料로, 壓力이나 外部의 機械的인 變形에 反應해 빛을 내는 材料를 의미한다. 旣存의 美케노發光 素子의 發狂을 誘發하기 위해서는 相當한 壓力이 加해져야 했을 뿐만 아니라, 反復的인 發狂을 위해서는 紫外線 또는 靑色光을 利用한 에너지 供給과 같은 追加的인 處理가 반드시 必要했다.
이에 본 硏究팀은 지난 2013年 透明 실리콘고무와 發光體를 基盤으로 하여 소프트하면서도(부드러우면서도) 强한 美케노發狂을 發生시키는 複合體를 學界에 報告한 바 있다. 特히 소프트 美케노發光 複合體는 微細한 壓力이나 機械的인 變形에도 밝은 빛을 發生시킬 수 있으며, 前處理 過程 없이도 持續的으로 光을 生成할 수 있는 特徵을 가져 다양한 産業 分野에서 活用 될 수 있음을 提示했다. 以後 10餘年 동안 學界에서 다양한 應用處에 椄木시키려는 努力이 進行돼 왔으나 發光 原因이 確實하게 糾明되지 않아 새로운 材料의 開發 및 應用技術을 발전시키기에 限界가 있었다.
이에 본 硏究팀은 소프트 美케노發光 複合體의 原理를 밝히기 위해 螢光體에 對해 다양한 分析을 遂行했다. 그 結果, 螢光體 外部에 非晶質 산화알루미늄이 코팅된 境遇 强한 美케노發狂이 나타나는 것을 觀測했다. 이 산화알루미늄이 柔軟한 透明 실리콘 고무와 摩擦을 통해 强한 電氣를 發生시키고, 그 電氣가 黃化亞鉛 發光粒子를 活性化시킨다는 事實을 밝혀냈다.
實驗에서는 酸化실리콘, 산화마그네슘 코팅, 폴리우레탄 高分子를 使用해 摩擦電氣의 크기를 調節했다. 그 結果, 摩擦電氣의 크기와 美케노發狂의 밝기가 關聯돼 있다는 것을 把握하게 됐고, 이를 實驗과 시뮬레이션을 통해 立證했다. 이를 바탕으로, 새로운 界面摩擦電氣 基盤 交流電界發光 모델을 提案해 美케노發光 現象을 糾明했다.
DGIST 에너지環境硏究部의 정순문 博士는 "旣存에 發表한 硏究結果의 最終原理糾明을 마무리 지은 것에 큰 意義를 두고 있다"며 "이러한 原因糾明을 통해 追後 더 적은 힘으로 더 밝은 美케노發光 複合體의 開發이 可能하게 되고 最終的으로는 美케노發狂의 새로운 應用分野創出을 통해 該當 分野의 活性化에 寄與가 됐기를 바란다"고 말했다.
이番 硏究는 DGIST 이규동 博士가 제1저자로, 國民大 김영훈 敎授와 DGIST 임성준·정순문 博士가 交信著者로 參與했다. 硏究 結果는 材料工學 國際學術誌인 스몰(Small)에 表紙 論文으로 4月25日子에 揭載됐다.
seok193@daum.net