거시 스스로 회복되는 3차원-나노라티스(3D-nanolattice)*** 캐패시터를 세계
최초로 구현하였다.
∘ 불과 17%의 다공도만 주어도 전압 인가시 바로 파괴가 일어나는 박막
구조에 비해, 본 연구에서 개발된 99%의 다공도를 가지는 3차원-나노라
티스 캐패시터는 200V의 전압에도 안정적이어 전기적 강도가 매우 강
함을 확인하였다. 연구 성과는 나노분야 최고 권위지인 나노 레터스
(Nano Letters)에 2019년 7월 12일자 온라인으로 게재되었고 관련 기술
은 같은 해 특허로 등록되었다.
*절연파괴 강도(Dielectric breakdown strength) : 전기적으로 절연된 물질 상호간의 전기저
항이 감소되어 많은 전류가 흐르게 되는 현상을 절연파괴라 한다. 절연파괴 강도는 절연
물질의 절연특성이 얼마나 유지될 수 있는가에 대한 것으로 그 세기는 상용주파전압 및
뇌 인펄스 전압에 대한 절연파괴 전압 치로 나타낸다.
**초저유전 절연체(Ultra low-k dielectric) : 1.5이하의 낮은 유전 상수(dielectric constant, 전
하 사이에 전기장이 작용할 때 그 전하 사이의 매질이 전기장에 미치는 영향을 나타내는
물리적 단위) 값을 가진 물질
***3차원-나노라티스(3D-nanolattice) 구조 : 정교한 삼차원 레이저 식각(3D laser printing)과
ALD(원자층 증착)기술을 이용하여 세라믹 나노튜브가 단위 셀 형태로 규칙적으로 배열된
3차원-나노라티스(3D-nanolattice) 구조, 유전율이 거의 공기 수준으로 낮고 동시에 기계적
인 강도가 우수한 메타물질
□ 김봉중 교수는 “아직 국내외적으로 아무도 도달하지 못한 초저유전
물질의 응력에 따른 유전/전기적 특성을 정량화하고, 이들의 메카니즘
을 규명한 첫 사례이다”면서, 향후 유연한(flexible) 전자기기 시스템이
나 전기/기계적 충격으로 잃어버린 정보를 복구할 수 있는 차세대 전
자 시스템에 이용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
∘ 또한, 김 교수는 “반복되는 응력 사이클에도 전기적/유전적/기계적으
로 퇴화되지 않는 완전한 저 유전 나노라티스 캐패시터를 만들어 고전
압 시스템에 활용할 계획”이라고 덧붙였다.
□ 이번에 100선으로 선정된 성과는 과기부 장관의 인증서와 현판이 수여
되고 관계 규정에 따라 사업과 기관평가 등에서 가점을 받게 된다. 또