나노종합기술원이 맥신 기반 에너지저장 나노소자 개발에 성공했다.
맥신은 전기전도성이 우수한 2차원 판상 나노소재다. 에너지 저장소자나 센서, 전자파 차폐 등에 전극으로 적용돼 뛰어난 성능을 발휘한다.
이번 기술은 기술원의 반도체 공정기술과 미국 드렐셀대학교의 맥신 소재 원천기술을 융합한 국제공동 기술개발의 성과다.
슈퍼캐패시터는 양쪽 전극사이의 갭(gap)이 작아질수록 이온 수송 특성이 개선되어 소자 성능이 향상된다. 잉크젯 프린팅과 레이저 패터닝 기술을 적용한 기존 연구는, 패터닝 기술의 소형화 한계로 수십 마이크로미터 이하의 선폭 제어에 한계가 있었다.
개발된 기술은 미세 선폭 제어기술인 반도체 공정기술(포토리소그래피), 전자빔 리소그래피(E-beam lithography) 기술, 집속이온빔(FIB, Focused Ion Beam) 기술을 활용하여 대면적 8인치 웨이퍼에서 500nm 선폭 맥신/탄소나노튜브 복합소재(맥신)를 적용한 슈퍼캐패시터 소자를 구현하였으며, 이를 통해 높은 전기용량(317mF/cm2, 4배 향상)과 빠른 충방전 성능을 확보했다.
안치원 박사는 “8인치 나노공정기술과 나노소재 기술의 융합을 통하여 나노에너지 분야의 핵심기술인 초소형 및 고성능 에너지 소자의 상용화 가능성을 확인한 것이 의미가 크다”고 말했다.
이조원 원장은 “개발된 기술은 해외 연구그룹과의 공동 연구성과로, 기술원은 국내 연구자와 해외 연구자간 국제 공동R&D와 교류의 장을 제공하는 R&D허브의 역할을 강화해 나갈 계획”이라고 했다.
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