한국원자력연구원(원장 하재주)은 이민구 신소재개발실 책임연구원 연구팀이 기능성 복합산화물을 빠르게 제조할 수 있는 새로운 공정 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

기능성 복합산화물은 압전성·초전도성·강자성 등 전기적·자기적 특정 기능이 나타나도록 만든 화합물이다. 특히 센서·트랜스듀서·촉매·연료전지 등 전자 부품·소자 핵심소재로 활용되고 있다.

기존 복합산화물 제조 공정은 원료 혼합·분쇄, 열처리, 성형, 재열처리 과정으로 복잡하게 진행된다. 특히 원료 혼합과 열처리 단계는 30시간 이상의 공정과 850℃ 이상의 정교한 열처리가 필요하다. 재현성과 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.

연구팀은 원료 혼합·분쇄 시 가해지는 에너지를 3배 이상 증가시켜 혼합과 동시에 기계화학적 반응을 발생시키는 '고에너지 기계화학적 산화물 합성 기술'을 개발했다. 그결과 추가 열처리 단계 없이 상온에서 1시간 이내에 최종 산화물을 안정적으로 합성하는데 성공했다.

이민구 책임연구원은 "충분히 상용화가 가능한 수준"이라며 "첨단산업에 필수적인 기능성 복합산화물의 고효율 대량 생산을 통해 국내 부품 소재 산업 활성화에 크게 기여할 것"이라고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 복합 자연과학 분야 세계적 학술지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports, 네이처(Nature) 자매지)'에 온라인판 4월호로 게재됐다.