DGIST 인수일 교수팀, 차세대 페로브스카이트 베타전지 개발
2025-04-25
대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 인수일 교수 연구진이 페로브스카이트 베타전지(Betavoltaic Cell)를 개발했다고 밝혔다.
DGIST 인재일 교수팀, 차세대 배터리 연구, 미국화학회(ACS) 춘계학술대회 공식 보도자료로 선정
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DGIST 인수일 교수팀, 차세대 페로브스카이트 베타전지 개발
2025-04-25
대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 인수일 교수 연구진이 페로브스카이트 베타전지(Betavoltaic Cell)를 개발했다고 밝혔다.
DGIST 인재일 교수팀, 차세대 배터리 연구, 미국화학회(ACS) 춘계학술대회 공식 보도자료로 선정
대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 인수일 교수 연구진은 방사성 동위원소인 C-14(탄소-14) 기반 양자점을 전극에 삽입하고, 페로브스카이트 흡수층의 결정성을 향상시키는 공정을 수행함으로써 전력 출력의 안정성과 에너지 변환 효율을 동시에 확보하는데 성공했다.
이번에 개발된 기술은 별도의 충전 없이도 장기간 안정적인 전력 공급이 가능하다. 우주 탐사, 이식형 의료기기, 군사용 장비 등 장기적으로 전력 자립이 필요한 분야에서 활용 가능성이 높은 차세대 에너지 기술로 주목받고 있다.
베타전지는 방사성 동위원소의 자연 붕괴 과정에서 방출되는 베타 입자를 이용해 전력을 생산하는 시스템으로, 이론적으로는 수십 년간 유지보수 없이도 작동이 가능하다. 특히 베타 입자는 피부를 통과하지 못해 생체 안전성 면에서도 우수한 장점을 가진다. 그러나 방사성 물질의 취급과 소재 안정성 확보가 어려워 실질적인 연구 성과는 드물었다.
연구진은 이러한 기술적 난제를 극복하고자 방사성 동위원소인 탄소-14 기반 전극과 고효율 페로브스카이트 흡수층을 결합한 하이브리드 양자 베타전지를 구현했다. 특히 메틸암모늄 클로라이드( MACl)와 세슘 클로라이드(CsCl) 등의 첨가제를 통해 페로브스카이트의 결정 구조를 정밀 제어해 전하 수송 특성을 획기적으로 높였다.
이를 통해 전력 출력의 안정성과 에너지 변환 효율을 동시에 확보하는 데 성공했다. 개발된 베타전지는 초기 베타 전자 대비 약 56만 배 향상된 전자 생성을 보였으며, 최대 9시간 연속 작동 환경에서도 출력 안정성이 유지되는 등 우수한 성능을 입증했다.
이번에 개발한 기술은 별도의 충전 없이도 장기간 안정적인 전력을 공급할 수 있어, 우주 탐사, 이식형 의료기기, 군사용 장비 등 장기 전력 자립이 필요한 분야에서 활용 가능성이 높은 차세대 에너지 기술로 주목받고 있다.
DGIST 인수일 교수는 “이번 연구는 베타전지의 실용 가능성을 세계 최초로 입증한 사례로, 극한 환경용 차세대 전력공급 기술의 상용화를 앞당기며 향후 소형화와 기술이전도 추진할 계획이다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 DGIST의 2024년 창의도전연구(N-HRHR) 사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 국제학술지 케미컬 커뮤니케이션즈 (Chemical Communications)에 표지 논문으로 게재됐다.
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[Chemical Communications]
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DGIST 인재일 교수팀, 차세대 배터리 연구, 미국화학회(ACS) 춘계학술대회 공식 보도자료로 선정
2025년 4월
DGIST(총장 이건우) 에너지공학과 인재일 교수팀의 연구 성과가 2025년 미국화학회(ACS) 춘계 학술대회 공식 보도자료로 선정되었습니다. 이번 성과는 DGIST 연구팀의 우수성을 세계적으로 인정받은 것이며, 연구팀과 DGIST 모두의 학문적 위상을 더욱 높이는 데 기여했습니다.
1876년에 설립된 ACS는 화학 분야에서 세계적으로 권위 있는 학술 단체로, 과학 발전과 연구 지원에 중추적인 역할을 담당하고 있습니다. 매년 개최되는 ACS 학술대회에는 약 1만 2천 건의 연구 초록이 등록되며, 그중 혁신성, 사회적 영향, 독창성, 그리고 공익성 등을 종합적으로 고려하여 엄선된 소수의 연구 논문만이 공식 보도자료로 채택됩니다.
올해 ACS 춘계 학술대회에서는 인수 일 교수팀의 연구를 포함하여 총 10건의 연구 성과가 공식 보도자료로 채택되었으며, 그 결과는 3월 18일(미국 현지 시간)에 발표되었습니다.
2025년 ACS 춘계 학술대회는 3월 23일부터 27일까지 캘리포니아 샌디에이고 컨벤션 센터에서 개최됩니다. 26일 , 인재일 교수 연구팀 은 " 차세대 배터리: 고효율 및 안정성 C-14 염료감응 베타전지 " 라는 주제로 연구 결과를 발표할 예정입니다 .
본 연구는 AI 및 양자 컴퓨팅 시대의 핵심 전력 공급 문제를 해결하는 핵심 기술로 주목을 받고 있으며, 전기차(EV), 도심 항공 모빌리티(UAM), 그리고 차세대 모바일 기기의 혁신을 주도할 것으로 기대됩니다. 특히 국내외 주요 대기업들은 본 발표에 큰 관심을 보이며 관련 기술 확보를 위한 협력 방안을 논의하고 있습니다.
DGIST 인수일 교수는 " 에너지 안보의 중요성이 점점 더 커지고 있는 시대에, 이번 성과는 연구팀과 DGIST가 함께 이뤄낸 값진 성과입니다. " 라며, " 앞으로도 전 세계적인 에너지 문제 해결에 기여하는 연구를 지속적으로 수행해 나갈 것입니다. " 라고 말했습니다.
한편, DGIST는 이번 성과를 바탕으로 에너지 및 융합기술 분야의 연구 혁신을 지속해 세계적인 대학으로 성장해 나갈 계획이다.
선진상사는
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