[스마트경제=복현명 기자] 이현정 국민대학교 신소재공학부 전자화학재료 전공 교수 연구팀이 우한영 고려대학교 화학과 교수 연구팀과 공동연구를 통해 차세대 에너지 물질로 주목받는 고기능성 열전 물질내 전하 전달 특성을 새롭게 규명했다.
이번 연구결과를 담은 논문은 세계적 나노재료분야 SCI급 저명 국제학술지인 ‘스몰 메소드(Small Methods) 2월호에 게재 확정됐으며 연구 결과의 중요성을 인정받아 전면표지논문(Front cover picture)으로 선정됐다.
고기능성 열전 소재인 유기 전자재료 소재는 폐열을 전기로 바꿀 수 있고 무기물에 비해 유연하고 공정이 쉽다는 점에서 차세대 에너지 물질로 주목받고 있다.
하지만 무기물에 비해 열전 성능이 떨어진다는 한계점이 있다. 또한 유기 열전 물질을 도핑하는 주된 방법인 화학적 도핑 방법에서 정밀한 도핑 레벨 조절에서의 어려움, 상 분리 등의 한계점이 있다. 이러한 한계점을 극복하고 높은 수준의 열전 성능을 지니기 위한 연구가 요구되고 있다.
연구팀은 다른 측쇄 그룹 구조를 가지는 유기 반도체 물질을 합성한 뒤 이온성 액체를 사용한 유기 전기화학 트랜지스터 시스템을 통한 전기화학적 도핑을 구현하여 유기 반도체 고분자의 도핑 레벨을 광범위하게 조절했다.
그와 동시에 전하 발생, 열전, 구조적, 국부적인 상태 밀도를 측정함으로써 도핑 레벨에 따른 열전 특성 간의 상관관계를 분석했다. 이를 바탕으로 유기 반도체 고분자에서 측쇄 엔지니어링에 따른 화학 구조적 특성을 바탕으로 고분자 측쇄가 열전 특성에 미치는 영향을 분석했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구사업과 기초연구실 집단연구사업의 지원을 통해 수행됐다.
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
