[Tech News] 방사선 환경에서도 안정적으로 구동되는 신소재 개발

원자력 발전소, 항공기 등을 비롯하여 우주공간은 많은 양의 방사선에 노출이 될 수 있는 환경이다. 이런 환경에서 사용되는 전자기기들은 고에너지의 방사선에 의해 고장이나 성능저하를 일으켜 경제적인 손실이 커지기도 한다.

서강대학교(총장 박종구) 화공생명공학과 김충익 교수 연구팀이 고 방사선 환경에서도 안정적으로 구동하는 신소재를 개발했다. 연구결과는 세계적인 재료공학 분야 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)’에 10월 9일자(온라인판)로 게재되었다.

서강대 김충익 교수팀은 방사선에 높은 저항성을 갖는 소재를 개발하기 위해 ‘산화물반도체’ 소재에 주목하였다.

높은 안정성과 우수한 공정 조건을 갖는 산화물반도체의 여러 원소를 조합, 최적화하여 우주방사선의 대부분을 차지하는 양성자를 오랜 시간 쬐어주더라도 안정적으로 구동하는 반도체 소재를 개발하였고, 이를 통해 반도체 소자를 구현할 수 있었다.

김충익 교수는 “신규 산화물반도체 소재는 우주공간에서 인공위성이 수백 년 이상의 시간동안 받는 양에 해당하는 높은 방사선 조사량에도 그 특성이 거의 변화하지 않는 모습을 보여주었다”며 “반도체 소자는 다양한 환경에서 사용되는 핵심적인 소자로 기존의 초박막 액정표시장치(TFT-LCD)나 차세대 유기발광다이오드(OLED) 산업에서 가장 핵심적인 기술”이라고 설명했다.

이어 “우주공간에서 활용되는 인공위성, 우주정거장 뿐만 아니라 원자력발전소, 항공산업, 의료산업 등에도 신규 산화물반도체소재를 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 우주핵심기술개발사업의 지원으로 수행되었다.