▲ 유태수 교수, 이준수씨, 사하연씨

충북대학교(총장 김수갑) 화학과 유태수 교수의 연구팀(무기고체재료 연구팀)이 현대 사회가 직면하고 있는 에너지 부족 문제를 해결할 방법을 제시해 학계의 주목을 받았다.

5일 충북대에 따르면 연구팀은 '복잡한 결정구조를 갖는 진틀 계열 Ca11·xRExSb10·y (RE= Tb, Dy, Ho, Er, Tm) 화합물에 적용한 n-형 희토류-금속의 위치-선택적 도핑'이란 제목의 논문을 발표했다.

이 논문은 미국화학회에서 발행하는 무기화학 분야 저명 학술지인 크리스탈 그로스 앤 디자인(Crystal Growth & Design) 온라인판(7월 1일자 발간)의 표지 논문 중 하나로 선정됐다. 

이번 연구에는 유태수 교수가 연구책임자로 참여했고 제1저자로 화학과 이준수씨(석박통합 4년, 지도교수 유태수)가, 제2저자로 화학과 사하연씨(석사 1년, 지도교수 유태수)가 참여했으며 서강대 옥강민 교수 연구팀, 포항가속기연구소 문도현 박사와 공동연구로 진행됐다.

이 연구는 최근 다양한 열원으로부터 발생되는 폐열을 전기에너지로 직접 전환할 수 있는 열전 소재로 활용될 수 있는 새로운 진틀계열 고체 화합물을 합성하고 해당 화합물의 복잡한 결정구조와 물리적 특성을 규명했다.

연구팀은 이번 연구를 통해 진틀계열 화합물의 열전 성능을 향상시키기 위해 '무거운' 희토류-금속을 치환했다.

이 때 결정 구조 내에서 해당 희토류-금속이 차지하는 특정 원자 위치와 소재 화합물의 열전 성능 간의 상관관계를 규명하기 위해 방사광가속기를 활용한 X-ray 회절 실험과 양자계산을 활용한 이론적 연구를 병행해 수행했다.

이번 연구는 한국연구재단의 이공분야 기초연구사업을 통해 연구비를 지원 받았다.