미래창조과학부는 정택동 서울대학교 화학부 교수팀이 주도하는 연구팀이 전류가 흐르는 절연막을 개발했다고 1일 밝혔다.
연구팀은 이번 연구에서 모래와 유리의 성분이자 절연체인 산화실리콘(SiO2) 박막을 통해서도 특정 조건에서는 전류가 흐르며 이를 제어하면 박막 상의 다양한 전기화학적 반응들을 유도할 수 있다는 사실을 발견했다. 산화실리콘과 같은 산화물은 그동안 전극으로는 사용되지 않아 왔다.
하지만 연구팀은 산화막을 통해 전자는 아니지만 양성자가 투과될 수 있다는 것에 착안했다. 산화막으로 덮인 전극을 산성 수용액 전해질에 담근 후 전압을 가하자 용액에서 산화막 안으로 이동해 들어간 수소 이온의 환원을 통해 전류가 흐름을 발견했다. 절연막인 산화막을 사이에 두고 수소를 매개체로 전기화학 반응이 일어난 것이다.
이 원리를 응용하면 생활 속에 다양하게 존재하는 절연체인 산화막을 전자소재 및 촉매 등으로 값싸게 활용할 수 있을 것으로 보인다. 또 플라즈마 디스플레이 패널과 같이 산화물을 전자 소재의 전극으로 사용해야 하는 경우와 산화물 촉매를 이용해야 하는 환경/에너지 산업에 이 원리가 적용될 수 있다고 미래부는 설명했다.
미래부는 이 연구 결과를 기반으로 환경·에너지·전자산업·바이오센서 등 광범위한 분야에서 다양한 원천 기술들이 나올 수 있을 것으로 기대하고 있다.
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