포스텍 공동연구팀, 백색광 조명 형광체 개발

왼쪽부터 이시우 교수,김종규 교수,권우성씨.

포도당으로 어둠을 밝힐 수 있는 길이 열렸다.

포스텍 공동연구팀이 포도당을 이용, 형광등처럼 백색광을 내는 조명용 형광체를 개발했다.

특히 눈의 피로도는 물론 에너지 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

포스텍 화학공학과 이시우 교수와 박사과정 권우성씨 연구팀은 물에 잘 녹는 구연산과 포도당으로 대량 탄소 양자점 소재를 합성할 수 있는 방법을 개발했다.

화학적 공정을 통해 만드는 나노 미터 크기의 반도체 결정체인 양자점(Quantum Dot)은 주로 초미세 반도체, 질병진단 시약이나 디스플레이에 활용된다.

하지만 카드뮴을 비롯해 납 같은 독성이 있는 중금속으로 만들어져 제작공정이 까다롭다.

이와 함께 탄소를 이용하는 탄소양자점은 독성이 없는데다 공정이 쉽고 비용이 저렴하다는 장점을 가졌지만 원하는 크기로 균일하게 합성하는 과정이 까다로워 연구 뿐 만 아니라 상용화 연구 활용에 어려움을 겪었다.

이에 따라 이시우 교수팀은 포도당 수용액에 기름을 섞어 유화액을 만들어 가열, 고른 크기의 탄소양자점으로 만들어 낼 수 있는 '소프트-템플레이트에멀전(Soft-template emulsion) 합성법을 고안했다.

또한 신소재공학과 김종규 교수팀과 공동연구를 통해 이 소재와 LED로 강한 백색광을 내는 조명기구를 만들었다.

이 연구 결과는 미국화학회가 발간하는 케미스트리오브머터리얼스(Chemistry of Materials) 온라인판으로 발표돼 눈길을 끌었다.

이시우 교수는 "학계는 에너지 자원 부족으로 효율이 놓은 조명기기 개발을 위해 경쟁이 치열한데 탄소양자점을 이용한 새로운 시도로 평가하고 있다"면서 "탄소양자점이 발광(發光)하는 메커니즘 규명에 성공해 새로운 개념의 태양전지, 발광다이오드, 광촉매 등 광전자 소자로 개발할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

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