김경태 인천대 기계시스템공학부 교수가 세계 최초로 2㎚에 불과한 초근접 영역에서 복사 에너지 전달현상을 규명했다. 태양전지 효율을 혁신적으로 높일 수 있는 나노 에너지 분야 신기술 개발을 가속화 할 수 있는 연구 결과다.
인천대학교는 김경태 교수가 핵심 저자로 참여해 미국 미시간대 연구팀과 함께 이 같은 현상을 규명, 지난 7일(현지시각) 국제 학술지 네이처 온라인판에 ‘초근접 영역의 복사열전달(near-field thermophotovoltaics)’이라는 제목으로 논문을 게재했다고 9일 밝혔다.
10㎚ 이하 초근접 영역에서 실험은 극한적으로 어려워 계측이 이뤄지지 않아 이론을 완성하기 어려웠다.
김 교수가 참여한 연구팀은 반도체 공정을 활용해 수㎺(피코와트) 초미세열을 나노스케일에서 감지할 수 있는 초고감도 정밀 열센서를 개발, 이를 활용해 초근접 영역 복사 에너지 전달 현상을 계측하는데 성공했다. 실험결과를 바탕으로 초근접 영역에서 복사 열전달 이론을 완성했다.
김 교수는 “이번 연구로 개발한 ㎺ 수준 미세열량 계측 나노열센서는 새로운 나노 에너지 개발 연구에 적극 활용될 것”이라며 “계측한 실험 결과와 완성된 이론은 초근접 영역 복사에너지 전달 현상을 활용한 혁신적인 미래 태양전지 개발을 가속화 할 것”이라고 기대했다.
김순기기자 soonkkim@etnews.com