큐픽스 소재RSS 구독

재료연구원 Ti-MOF 공정으로 태양전지 염료흡착 30분 단축

연구기초 연구·신소재전자신문 원문 기준원문 발행 2026.10.28
기초 연구·신소재 분야 사진 — 이 글의 내용을 찍은 사진이 아닙니다 · 초고속 전자현미경 실험대의 레이저 광학 장치와 연구원 · 사진 U.S. Department of Energy from United States (퍼블릭 도메인)

한국재료연구원(KIMS) 송명관·이희정 박사팀이 부산대학교, 한국항공대학교 연구팀과 함께 섬유형 염료감응 태양전지의 염료흡착 공정 시간을 기존 16시간에서 30분으로 줄이는 기술을 개발했다. 티타늄 기반 금속-유기 골격체(Ti-MOF)를 이산화티타늄 섬유형 광전극에 적용하고 5V 전압을 30분간 가하는 전기화학 흡착 방식을 결합해 광전변환효율 7.06%를 확보했다. 이 소자는 5000회 반복 굽힘, 20회 세탁, 150℃ 60시간 열 노출 후에도 성능을 유지했으며, 동일 섬유 소자에서 1000ppm 메탄가스를 감지하는 센서 기능도 함께 구현했다. 연구팀은 향후 연속 제조공정으로 확대해 스마트 의류와 웨어러블 전자기기용 전원의 생산성을 높일 계획이라고 밝혔다.

핵심

  1. 염료흡착 시간을 기존 16시간에서 30분으로 약 97% 단축
  2. Ti-MOF와 전기화학 흡착 기술을 결합해 광전변환효율 7.06% 확보
  3. 5000회 굽힘, 20회 세탁, 150℃ 60시간 노출 후에도 성능 유지
  4. 동일 섬유형 소자에서 메탄가스 감지 센서 기능까지 구현

원문이 밝힌 한계

  • 연속 제조공정으로의 확대는 향후 과제로 남아 있다.
  • 확보한 7.06% 광전변환효율은 기존 공정에 근접한 수준으로 보고됐다.
원문 · 전자신문 — 재료硏-부산대-항공대, 섬유형 태양전지 염료흡착 시간 97% 줄이는 기술 개발
원문을 Claude 가 요약·정리하고 코드 검사(원문에 없는 수치·화학식, 가격, 상대 시점, 투자 권유, 과장 표현 차단)를 통과한 글입니다. 연구의 주장과 평가는 원 논문·발표처의 것입니다. 오류는 contact@qpx.kr.
Next Story · 다음 글

OCI, TDI 접고 반도체 소재·웨이퍼 재생사업 확대

OCI가 3분기 연결 영업이익이 흑자로 전환했으며 분할 이후 같은 기간 기준 최대 누적 영업이익을 거뒀다. 반도체 소재와 카본케미칼 실적이 흑자 유지에 기여했다. 회사는 적자가 지속된 TDI 사업을 중단하고 반도체·고부가가치 소재로 역량을 집중할 방침이다. 과산화수소 가동률 제고, 인산 생산능력 확대, 특수 식각액 개발을 추진하며, 반도체 패키징용 웨이퍼 재생 사업을 2027년 준공·2028년 상업화를 목표로 새로운 수익원으로 육성한다.

반도체·디스플레이 소재 · ZDNet Korea
Research

기초 연구·신소재 더 읽기

기초 연구 전체
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

조셉슨 접합 소재·제조 기술, 큐비트 안정성 과제 다섯 가지 정리

GIST 윤훈한 교수팀이 고려대학교, UC버클리, 로렌스버클리국립연구소 연구진과 함께 초전도 양자컴퓨터의 큐비트 구현에 쓰이는 조셉슨 접합 소자의 소재와 제조 기술을 종합 분석한 리뷰 연구를 발표했다. 연구진은 제조 균일성·재현성, 에너지 손실 저감, 큐비트 주파수·상호작용 제어, 소형화, 잡음에 대한 보호 설계라는 다섯 가지 과제를 정리하고, 현재 널리 쓰이는 알루미늄 기반 조셉슨 접합의 성과와 한계를 분석했다. 이어 차세대 소재와 접합 구조가 각 과제를 해결할 가능성을 살펴보고, 반도체 산업의 박막 형성·미세 패턴 가공·계면 제어·공정 관리 기술을 초전도 양자소자 제조에 접목하는 방향을 제시했다. 연구진은 이를 양자소자를 위탁 생산하는 '양자 파운드리' 생태계 구축의 기반으로 보았으며, 관련 기술이 초전도 기반 정밀 센서와 양자통신 소자 개발에도 활용될 수 있다고 밝혔다.

전자신문 · 2026.11.03
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

적층제조 다중주성분합금, 넓은 온도범위서 강도·연성 동시 확보

연구진은 레이저 기반 3D 프린팅(적층제조)으로 다중주성분합금을 제작하는 과정에서 석출물이 스스로 조직화된 셀 형태 네트워크를 형성시켰다. 이 네트워크를 가진 합금은 넓은 온도 범위에서 1GPa를 넘는 항복강도와 약 20%의 균일 연신율을 동시에 유지했다. 별도의 후처리 없이 제조 공정 자체에서 생긴 미세구조가 강도와 연성을 함께 끌어올린 점이 특징이다. 금속 적층제조 분야에서 공정 조건을 통해 미세구조를 제어하는 새로운 접근으로 제시됐다.

Nature Materials · 2026.11.02
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

WS2 마이크로캐비티, 상온 90마이크로미터 스핀전류 전달 확인

WS2 평면 마이크로캐비티에 비공진 방식으로 빛을 쪼이면 파동안내 엑시톤-폴라리톤이 생성되며, 이 폴라리톤이 상온에서 90마이크로미터를 넘는 거리까지 스핀 분극 전류를 실어 나른다는 연구 결과가 발표됐다. 이 과정에서 비공진 펌핑으로 유도되는 광학적 스핀홀 효과가 관측됐으며, 밝은 엑시톤과 어두운 엑시톤이 함께 이 스핀전류를 구동하는 것으로 나타났다. 상온에서 장거리 스핀 수송이 가능하다는 점에서 2차원 반도체 소재 기반 스핀광학 소자 연구에 기초 자료가 될 수 있다.

Nature Materials · 2026.11.02
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

고분자 리간드 변형이 나노입자 초격자 대칭 바꿔

고분자로 그래프트된 나노입자는 원래 구형으로 등방성을 띠지만, 유연한 리간드가 변형되면서 입자 사이에 방향성을 갖는 '유효 결합가(valency)'가 자발적으로 생겨난다는 연구 결과가 Nature Materials에 실렸다. 이 유효 결합가 덕분에 나노입자들은 조밀 채움이나 최대 배위수를 따르는 통상적인 구조가 아닌, 예상 밖으로 벗어난 격자 대칭을 갖는 초격자로 자기조립될 수 있다. 이는 입자 자체의 대칭이 등방적이어도 리간드 변형을 통해 비등방적 조립 결과를 얻을 수 있음을 보여준다.

Nature Materials · 2026.11.02
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

DGIST, 투명 고분자 전극으로 양면 탠덤 태양전지 효율 12% 달성

DGIST 황대규·김대환 연구팀이 특수 전도성 고분자를 겹겹이 쌓은 투명 후면전극을 개발해 앞뒤 양면에서 빛을 전기로 바꾸는 안티몬계(Sb₂(S,Se)₃) 박막 태양전지를 구현했다. 첨가제(DMSO)로 전기 저항을 1만 배 낮춰 투명성과 전도성을 동시에 확보했으며, 앞면 8.2%·뒷면 3.3%의 광전변환효율을 기록했다. 이 전지를 CuInSe₂ 전지와 결합한 4단자 탠덤 구조는 최고 12.32%의 변환효율과 18.81mW/cm²의 양면 발전밀도를 달성했다. 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 게재됐으며, 건물일체형 태양광·영농형 태양광 등 반사광 활용 발전 시스템에 응용될 수 있다.

전자신문 · 2026.11.02
기초 연구 분야 사진
연구기초 연구·신소재

분자 모터, 전기로 양방향 회전시켜 전도성 100배 높여

연구진이 고대 아르키메데스 나선 구조에서 착안해 단일 분자 크기의 모터를 만들었다. 이 분자 모터는 전기를 가하면 양방향으로 회전하며, 회전할 때 전기 전도성이 최대 100배까지 높아지는 것으로 나타났다. 분자 수준에서 회전 운동과 전기적 특성을 결합한 사례로, 분자 전자소재 분야에 활용될 가능성이 있다는 설명이다.

ScienceDaily · 2026.11.01
연구 목록으로