삼성미래기술육성사업 지원을 받은 차세대 반도체, 2차 전지와 같은 미래 부품 소재 연구 과제가 세계적인 학술지에 잇따라 게재되는 등 지속적인 성과를 내고 있다.

고려대 신소재공학부 이경진 교수 연구팀이 국제공동연구 (일본 교토대 테루오 오노(Teruo Ono) 교수·미국 미주리(Missouri)대 김세권 교수·카이스트 김갑진 교수 등)를 통해 새로운 자성소재를 적용해 MDW(Magnetic Domain Wall)-MRAM의 소비 전력을 95% 이상 절감시킬 수 있는 원천기술을 세계 최초로 개발했다.

이경진 교수 연구팀은 MDW-MRAM에 기존에 사용되어 왔던 강자성(Ferromagnets) 소재를 새로운 페리자성(Ferrimagnets) 소재로 변경했다. 이를 통해 스핀 전달 효율이 20배 정도로 커져 구동 전류 효율이 20배 이상 개선됨을 확인했고, 소비전력을 기존 대비 95% 이상 절감시킬 수 있는 돌파구를 제시했다.

삼성전자는 또 성균관대 윤원섭 교수와 고려대 강용묵 교수 공동 연구팀은 2차 전지 충전용량의 한계를 극복할 수 있는 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 지난 9월 2일 세계적인 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표됐다.

현재 2차 전지에 사용되고 있는 양극 소재는 전기를 운반하는 양이온층과 금속산화물층이 교대로 적층된 형태의 구조물인데, 전지 충방전 과정에서 일정량 이상의 양이온이 움직이게 되면 층간 구조가 무너져 회복되지 않는 성질이 있다.

이런 비가역적 구조 변화로 양극 소재가 본래 저장할 수 있는 충전용량을 100% 사용할 수 없는 것이 2차 전지의 성능 한계였다. 공동 연구팀은 망간계 산화물인 버네사이트(Birnessite)를 이용해 충전용량을 100% 활용할 수 있는 가능성을 제시했다.

 

(데일리팝=정단비 기자)