제목 | 서울과기대 김관래 교수 연구팀, 원자힘현미경 이용한 압전 나소선 소재 평가법 개발 | ||||
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작성자 | 홍보실 | 조회수 | 1188 | 날짜 | 2021-02-16 |
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[자료문의〕서울과학기술대학교 기술경영융합대학 MSDE학과 김관래 교수 (☎ 02-970-7285)
서울과기대 김관래 교수 연구팀, 원자힘현미경 이용한 압전 나소선 소재 평가법 개발
□ 원자힘현미경에 부착된 미세한 탐침으로 산화아연 나노선을 구부릴 경우 전류가 감지되는 현상이 2006년 사이언스지에 발표되면서, 산화아연 나노선의 압전효과가 처음으로 세상에 알려진 바 있다.
□ 오늘날 전세계적으로 압전 나노선 소재를 기반으로 한 웨어러블 에너지 하베스터와 무전원 전자기기 개발이 활발히 진행되고 있다.
□ 김관래 교수 연구팀은 약 100나노미터 크기의 직경을 가진 산화아연 나노선의 압전효과를 체계적인 방법으로 평가하기 위하여, 최초로 전도식 원자힘현미경(Conductive AFM)과 횡력 현미경(Lateral Force Microscope) 신호를 동시에 분석하는 연구를 시도하였다.
□ 두 현미경에서 얻은 신호들 간의 통계적 분석을 진행한 결과, 산화아연 나노선의 종횡비가 증가할수록 적은 힘으로도 더 큰 전류를 얻을 수 있음이 증명되었다.
□ 또한, 이 과정에서 측정되는 전류가 산화아연의 압전효과 뿐만 아니라 직경이 약 50나노미터인 탐침과 산화아연 표면의 접촉에 의한 마찰전기 효과에 의한 것임을 규명하였다.
□ 이번 연구 결과는 현재 활발하게 진행되고 있는 친환경 무연(lead free) 압전 나노선 소재에 대한 원자힘현미경을 활용한 압전성능 평가에도 매우 중요한 지침이 될 전망이다.
□ 이번 연구에 대한 내용은 국제학술지 「네이처」 자매지인 「사이언티픽 리포트(Scientific Reports)」 2월 호에 게재되었다. 이 연구는 한국연구재단의 이공분야기초연구사업 기본연구(2019R1F1A1057944)의 지원을 받아 수행되었다.
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