전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 전기·전자

속보

더보기

차세대 태양전지 소재 ‘페로브스카이트’ 물 취약점 풀었다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

UNIST 김광수 교수팀, 내수성 페로브스카이트 합성법 개발
ACS Energy Letter 발표 ‘8월 가장 많이 읽은 논문’
태양전지, 발광다이오드(LED), 강유전체 소재 등 산업 적용

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 차세대 태양전지의 강력한 후보 물질로 꼽히는 ‘페로브스카이트’는 물에 약하다. 물질 표면 구조상 물과 잘 반응하기 때문에 습기만 있어도 쉽게 특성을 잃어버린다. 이를 간단한 합성법으로 해결한 연구가 나와 세계적으로 주목받고 있다.

울산과학기술원(UNIST·총장 정무영) 자연과학부 화학과의 김광수 특훈교수(국가과학자)가 이끄는 연구팀은 페로브스카이트 표면에 일종의 ‘방수막’을 만드는 합성법을 개발했다고 17일 밝혔다. 이 방법으로 만든 페로브스카이트는 6개월 이상 물속에 담가도 고유의 특성을 유지했다. 

이번 연구는 미국화학회(ACS)에서 발행하는 에너지 분야의 국제학술지인 ‘ACS 에너지 레터(ACS Energy Letter)’ 지난달 13일자에 게재된 후 2주 만에 ‘8월 중 가장 많이 읽은 논문’에 선정됐다. 

내수성 페로브스카이트의 모습. 물속에 담가도 자외선을 쪼이면 빛을 내는(발광) 특성을 유지한다. 2018.09.17. [사진=UNIST]

김 교수는 “페로브스카이트는 값싸고 쉽고 신속하게 합성할 수 있는 물질이라 소재로서 각광받고 있다”며 “물에 취약하다는 최대 단점을 완벽하게 잡은 만큼 태양전지, 발광다이오드(LED), 강유전체 소재 등에 산업적으로 적용할 날도 빨라질 것”이라고 기대했다. 

페로브스카이트(perovskite)는 육방면체의 특별한 구조를 가진 반도체 물질이다. 빛을 전기로 바꾸거나(광전) 전기를 빛으로 바꾸는(발광) 특성을 지니는데, 광전효율이 크게 높아지면서 차세대 태양전지 재료로 주목받고 있다. 

하지만 페로브스카이트 자체는 수분에 취약해 습기만 있어도 광전효율이 급격히 감소한다. 이런 안정성 문제 때문에 태양전지뿐 아니라 LED, 촉매 등에 페로브스카이트를 실제로 적용하기는 어려웠다. 

김 교수와 UNIST 화학과 아타누 자나(Atanu Jana) 박사는 ‘염기성 증기 확산법’을 이용해 페로브스카이트 표면에 ‘수산화납(Pb(OH)₂) 보호막’을 형성하는 새로운 합성법을 개발했다. 

우선 페로브스카이트로 합성할 재료(할로겐화 납)를 산성 용액(할로겐화 수소를 녹인 물)에 담는다. 이 재료는 염기성 용액(메틸아민)이 담긴 유리병에 넣고 뚜껑을 닫는다. 그러면 메틸아민이 증발하면서 자연스럽게 산성 용액 속 재료와 반응한다. 이때 페로브스카이트 물질이 생성되며, 표면에 수산화납으로 이뤄진 얇은 막이 형성된다. 

수산화납 보호막을 가진 페로브스카이트는 습기에 강할 뿐만 아니라 수명도 길었다. 실제로 이 페로브스카이트를 물속에 담가두고 특성을 관찰한 결과, 자외선을 받아 발광하는 페로브스카이트 본연의 특성은 6개월이 지나도 여전했다. 

UNIST 화학과의 김광수 교수(사진 왼쪽)와 아타누 자나(Atanu Jana) 박사 2018.09.17. [사진=UNIST]

자나 박사는 “새로 개발한 내수성 페로브스카이트는 거의 완벽히 물을 막기 때문에 물의 산도(pH)와 상관없이 안정적인 특성을 보인다”며 “합성법 또한 간단하기 때문에 대규모 합성이 가능하다는 장점도 있다”고 강조했다. 

김 교수는 “그동안 철저히 배제됐던 ‘습한 환경’이라는 조건에서도 페로브스카이트를 사용할 가능성을 연 연구”라며 “페로브스카이트가 기존과 다른 새로운 분야에 사용되는 시작점이 될 것”이라고 말했다. 

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
전현무, 순직 경찰관 관련 발언 사과 [서울=뉴스핌] 최문선 기자 = 방송인 전현무가 순직한 경찰관을 언급하는 과정에서 부적절한 표현을 사용해 사과했다. 23일 전현무의 소속사 SM C&C는 입장문을 내고 "해당 방송에서 사용된 일부 표현으로 인해 고인과 유가족분들께 상처를 드린 점에 대해 무거운 책임을 느끼고 있다"며 "어떠한 맥락이 있었더라도 고인을 언급하는 자리에서 더욱 신중했어야 했다"고 밝혔다. [서울=뉴스핌] 이형석 기자 = 방송인 전현무. leehs@newspim.com 소속사 측은 "전현무는 출연자의 발언을 정리하는 과정에서 일부 단어를 그대로 언급했고, 표현의 적절성을 충분히 살피지 못했다"며 "그로 인해 고인에 대한 예를 다하지 못한 점을 무겁게 받아들이고 있다"고 해명했다. 이어 "고인과 유가족분들께 진심으로 사과드리며, 시청하며 불편함을 느끼셨을 분들께도 죄송하다는 말씀을 드린다"며 "보다 엄격한 기준과 책임감을 갖도록 내부적으로 점검하고 재발 방지에 만전을 기하겠다"고 덧붙였다. 이번 논란은 디즈니 플러스 예능 프로그램 운명전쟁49 2화 방송에서 불거졌다. 해당 회차에서는 무속인들이 과거 사건을 언급하며 사인을 추리하는 장면이 담겼고, 이 과정에서 전현무가 고(故) 경찰관의 사인을 설명하며 비속어를 사용해 비판을 받았다. 논란이 된 발언은 2004년 흉기에 찔려 순직한 고(故) 이재현 경장을 언급하는 과정에서 나왔다. 고인은 당시 서울 서부경찰서 강력반 형사로 근무하던 중, 마포구의 한 커피숍에서 폭력 사건 피의자를 검거하려다 범인이 휘두른 흉기에 찔려 숨졌다. 방송 이후 시청자들 사이에서는 순직 경찰관과 관련된 사안을 예능적 맥락에서 다루는 데 대한 문제 제기와 함께, 표현의 부적절성을 지적하는 비판이 이어졌다. moonddo00@newspim.com 2026-02-24 08:52
사진
음주운전 부장판사 감봉 3개월 징계 [서울=뉴스핌] 홍석희 기자 = 서울중앙지법 소속 현직 부장판사가 음주운전으로 감봉 처분을 받았다. 23일 법조계에 따르면 대법원은 지난 3일 서울중앙지법 A 부장판사에게 감봉 3개월 징계를 내렸다. A 부장판사는 지난해 12월 13일 오후 3시 1분께 면허 정지 수준인 혈중알코올농도 0.071% 상태로 중랑구 사가정역 근처 한식당에서 약 4㎞가량 승용차를 운전하다 적발된 것으로 알려졌다. 대법원은 "법관으로서의 품위를 손상하고 법원의 위신을 떨어뜨렸다"고 했다. A 부장판사는 현재 서울중앙지법 민사 재판부에 소속돼 있다. 서울중앙지법 소속 현직 부장판사가 음주운전으로 감봉 처분을 받았다. 서울 서초동 서울중앙지법. [사진=뉴스핌DB] hong90@newspim.com 2026-02-23 09:29
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동