탄산수를 이용해 나노 입자를 형성하는 과정 ⓒ UNIST 제공
울산과학기술원(UNIST)은 30종에 이르는 금속 원소를 탄산수에 섞어 1분 만에 복합 나노 입자를 합성하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
UNIST 신소재공학과 조승호·이석빈 교수와 반도체소재·부품대학원 김정환 교수팀은 독일 쾰른대, 미국 퍼듀대 연구진과 함께 이산화탄소를 이용해 이런 성과를 냈다.
5가지 이상의 금속을 섞은 '고엔트로피 소재'는 단일 금속보다 내구성과 촉매 활성 등이 뛰어나 배터리, 반도체 등 첨단 산업 분야에서 주목받고 있다.
하지만 금속 원자들이 저마다 크기가 다른 탓에 여러 종류를 한 번에 섞으려면 수천 도의 고온과 고압이 필요해 생산 비용이 많이 들고 대량 생산이 어렵다.
이들 연구진은 이산화탄소를 이용해 상온·상압에서 이를 손쉽게 합성할 수 있는 기술을 개발했다.
이산화탄소가 물에 녹으면 탄산 이온 상태로 바뀌는데, 이 탄산 이온이 서로 다른 금속을 이어주는 연결고리 역할을 하는 원리를 활용한 것이다.