지난해 세계경제포럼(WEF·다보스포럼)의 주제로 선정되면서, 공식적으로 처음 언급되었던 '제4차 산업혁명'이 어느덧 우리 곁으로 밀물처럼 다가왔다. 글로벌 시장조사업체 IHS은 ‘제4차 산업혁명 시대, 주목해야할 신기술 7가지’ 중 하나로 신재생 에너지를 꼽았는데, 기술 선점으로 우위를 차지하려는 주요 선진국들의 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다.

(선정된 신기술 7가지 : 사물인터넷 ▲인공지능 ▲가상세계 ▲메타 클라우드 시대 ▲신규 기기 포맷의 혁명 ▲신재생 에너지 ▲저전력 기술 확장)
 
신재생 에너지란 기존 에너지원에서 나타나는 개발수명 및 환경오염 발생 등 문제를 일으키는 에너지원과는 달리 친환경적이면서 개발과 이용이 지속 가능한 에너지원을 말한다.  이 기술이 상용화되어 삶에 적용된다면 우리에게 큰 변화가 일어날 것으로 기대된다.

현재 신재생에너지의 차세대 주역으로 주목 받는 것은 이차전지이며, 전 세계적으로 성능 개선을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 이차전지 소재로 주목받고 있는 산화물 재료 연구로 잘 알려져 있는 곳은 KAIST EEWS 대학원 정성윤 교수 연구실이다.

◆ HVEM, 리튬철인산화물의 결정 구조와 결함 분포 변화 실시간 관찰

정성윤 교수의 연구 주제는 산화물 재료의 결정구조와 결함 형성을 예측하고, 원자단위 분석을 통해 직접적으로 관찰해 증명하는 것이다. 이런 산화물 재료들은 차세대 이차전지의 전극이나 전해질, 촉매 등으로서 사용될 수 있기 때문에, 특정한 결정 구조를 갖는 산화물에서 원자단위의 불순물과 결함을 제어할 수 있다면 전체 소자의 전기적, 광학적, 기계적 성능을 결정할 수 있게 된다.  이러한  산화물 재료의 결정구조를 증명하는 것은 에너지 소재 분야 기초 연구로서 매우 중요한 역할로 꼽힌다.

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