데일리연합 (SNSJTV. 타임즈M) 김재욱 기자 | DGIST 에너지공학과 인수일 교수팀이 세계 최초로 방사성 동위원소 전극과 페로브스카이트 흡수층을 직접 연결한 차세대 베타전지를 개발했다. 연구팀은 방사성 동위원소인 C-14(이하 '탄소-14') 기반 양자점을 전극에 삽입하고, 페로브스카이트 흡수층의 결정성을 향상시키는 공정을 수행함으로써 전력 출력의 안정성과 에너지 변환 효율을 동시에 확보하는 데 성공했다. 이번에 개발된 기술은 별도의 충전 없이도 장기간 안정적인 전력 공급이 가능해, 우주 탐사, 이식형 의료기기, 군사용 장비 등 장기 전력 자립이 필요한 분야에서 활용 가능성이 높은 차세대 에너지 기술로 주목받고 있다. 최근 전자기기의 소형화와 정밀화가 가속화됨에 따라, 충전 주기를 최소화할 수 있는 새로운 전력공급 기술에 대한 수요가 급증하고 있다. 그러나 현재 널리 사용되는 리튬 및 니켈 기반 배터리는 수명이 짧고 열·습기에 취약해 극한 환경에서는 한계를 보이고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위한 대안으로 수년에서 수십 년간 안정적인 전력 공급이 가능한 '베타전지(Betavoltaic Cell)' 기술이 주목받고 있다. 베타전지는 방사성 동위원소의
데일리연합 (SNSJTV. 타임즈M) 김재욱 기자 | DGIST 에너지공학과 양지웅 교수 연구팀이 차세대 광전자 소재로 주목받는 페로브스카이트의 물에 의한 열화 메커니즘을 원자 단위에서 실시간으로 관찰하고 규명하는 데 성공했다. 이번 연구는 페로브스카이트 소재의 안정성을 향상시켜 실용화를 앞당길 중요한 전략을 제시했다. 페로브스카이트는 LED, 태양전지, 광센서, 양자소자 등 다양한 광전자 소자에 활용될 차세대 발광 소재로 주목받고 있다. 뛰어난 발광 효율과 색 재현성을 지니고 있어 차세대 디스플레이 및 에너지 소재로 각광받고 있으나, 물에 대한 취약성으로 인해 실용화에는 어려움이 있었다. 연구팀은 '실시간 액상 투과전자현미경(in-situ liquid-phase TEM)' 기법을 활용하여 페로브스카이트가 물과 접촉할 때 발생하는 구조적 변화를 원자 단위에서 포착했다. 이를 통해 결정의 면(crystal facet)에 따라 물과의 반응 속도가 다르며, 특정 표면이 선택적으로 용해되면서 기존 입방형(cubic) 구조가 점진적으로 구형으로 변형되는 과정을 실시간으로 관찰하는 데 성공했다. 또한, 연구팀은 페로브스카이트 소재 표면의 열화를 억제할 수 있는 방안을