인더뉴스 제해영 기자ㅣ부산대학교(총장 최재원) 재료공학부 이승기 교수 연구팀이 성균관대, 한국과학기술연구원과 함께 레이저를 활용해 나노 소재의 내부 구조를 정밀하게 설계하는 원천 기술을 개발했다고 7일 밝혔습니다.

이번 연구는 기존 반도체 공정에 활용되던 레이저 기반 광열 기술을 전기화학 반응 소재로 확장한 것으로, 차세대 에너지 및 센서 소재 분야에 폭넓은 응용 가능성을 제시합니다.

이승기 교수팀은 몰리브덴 카바이드(Mo₂C)에 레이저를 조사해 국소적인 열을 발생시키고, 이를 통해 소재 내 결정립 구조와 결정립계를 정밀 제어하는 데 성공했습니다.

이러한 구조 제어는 별도의 첨가물 없이도 소재의 전기 전도성과 화학 반응성을 동시에 향상시키며, 특히 수소 발생 반응(HER)에서 촉매 반응 속도를 크게 개선하는 효과를 보였습니다.

기존 고온 열처리 방식과 달리, 레이저 공정은 짧은 시간 안에 국부 열 분포를 정밀하게 제어할 수 있어 기판 손상을 줄이면서도 고성능 소재를 제작할 수 있는 장점이 있습니다. 이 기술은 저온에서도 고품질의 나노 소재를 구현할 수 있어, 나노소재 설계의 새로운 공정 기술로 평가됩니다.

이승기 교수는 “레이저 기반 결정 제어 기술은 나노 소재를 기판 상에서 직접 설계할 수 있는 효과적인 방법이며, 반도체 기술을 에너지 소재 분야로 확장한 사례로서 의의가 크다”고 말했습니다.

이번 기술은 수소 에너지 촉매뿐만 아니라 고민감 센서, 랩온어칩, 웨어러블 소자 등 다양한 산업 응용 분야에서도 활용이 기대됩니다.

연구 결과는 신소재 분야의 세계적 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈' 7월 21일자에 표지 논문으로 게재됐으며, 이승기 교수와 미국 브룩헤이븐 국립연구소 형석기 박사, KIST 문병준·배수강 박사, 성균관대 이재현 교수가 공동 저자로 참여했습니다.