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[동아사이언스] 韓 연구팀, 물리교과서 뒤집는 '증폭 초전도현상' 발견
https://www.dongascience.com/news/76851
국내 연구팀이 자기에너지를 120%로 증폭하는 초전도 현상을 다중 금속 합금에서 처음으로 발견했다. 교과서에 있는 기존 이론을 뒤집는 결과로 향후 차세대 양자컴퓨팅 원리에 응용될 것으로 기대된다.
경희대는 이종수 응용물리학과 교수팀이 교과서에서 제시된 한계를 넘는 초전도체의 자기에너지 축적 현상을 확인했다고 16일 밝혔다. 연구결과는 지난달 24일(현지시간) 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 공개됐다. .
[파이낸셜뉴스] 초전도 음의 자화 120% 한계 넘었다…경희대 연구팀 세계 첫 확인
https://www.fnnews.com/news/202603161109474769
국내 연구진이 초전도체에서 자기에너지가 기존 이론의 한계를 넘어 축적되는 새로운 물리 현상을 세계 최초로 발견했다.
경희대학교 이종수 응용물리학과 교수 연구팀(주 저자 라마툴 히다야티 박사, 김진희 연구교수)은 초전도 내부 스핀이 외부 자기장과 반대 방향으로 정렬하면서 자화가 기존 ‘완전 반자성’ 수준을 넘어서는 ‘거대 음의 스핀분극 초전도’ 현상을 확인했다고 16일 밝혔다. 연구 결과는 소재 분야 국제 학술지 'Advanced Functional Materials(IF=19)'에 내부 표지논문으로 게재됐다.
[뉴시스] 경희대 연구진, 수소 저장 가능한 '초고강도 금속 초전도체' 개발
https://www.newsis.com/view/NISX20260205_0003503618
경희대학교는 응용물리학과 이종수 교수 연구팀이 수소 저장 기능과 초전도 특성을 동시에 구현한 '초고강도 금속 초전도체'를 개발했다고 5일 밝혔다.
초전도체는 전기 저항이 '0'이 되는 물질로, 한 번 흐른 전류가 손실 없이 유지되는 특성을 통해 MRI(자기공명영상)·핵융합 장치 등 미래 에너지·의료·교통 산업 전반에서 활용되고 있다. 다만 기존의 금속 기반 초전도체는 극저온 환경을 유지해야하는 부담과 소재 내구성 문제 등으로 인해 응용 범위 확대에 한계가 있었다.
연구진은 이를 극복하기 위해 고엔트로피 합금 개념을 적용한 새로운 금속 초전도체를 개발했다. 고엔트로피 합금은 여러 금속 원소를 균일하게 혼합한 구조로, 단순하면서도 높은 기계적 강도를 갖는다.
개발된 소재는 일반 스테인리스강 대비 약 6배 높은 강도를 보였으며, 수소 환경에서도 쉽게 부식되거나 파손되지 않았다. 특히 연구진은 초전도 기능에 수소 저장이라는 새로운 역할을 결합했다. 개발된 초전도체는 전체 질량 대비 약 3.8wt% 수준의 수소를 저장할 수 있었으며, 이는 수소화물을 제외한 금속 수소 저장 소재로는 세계 최고 수준의 값이다.
[전자신문] 경희대, 수소 저장·초전도 동시 구현 초고강도 금속 초전도체 개발
https://www.etnews.com/20260205000072
경희대학교는 이종수 응용물리학과 교수 연구팀이 수소 저장 기능과 초전도 특성을 동시에 구현한 초고강도 금속 초전도체를 개발했다고 5일 밝혔다.
초전도체는 전기 저항이 '0'이 되는 물질로, 한 번 흐른 전류가 손실 없이 유지되는 특성을 지닌다. 이는 인해 손실 없는 전력 전송을 비롯해 초전도 자석, 초전도 에너지 저장장치(SMES), 자기부상열차, 자기공명영상(MRI), 핵융합 장치 등 에너지·의료·교통 분야 전반에서 핵심 소재로 활용되고 있다. 다만 기존 금속 기반 초전도체는 극저온 환경 유지 부담과 기계적 내구성 한계로 응용 범위 확대에 제약이 있었다.
연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 고엔트로피 합금(High-Entropy Alloy) 개념을 적용한 새로운 금속 초전도체를 설계했다. 여러 금속 원소를 균일하게 혼합한 구조를 통해 일반 스테인리스강 대비 약 6배 높은 기계적 강도를 확보했으며, 수소 환경에서도 부식이나 파손 없이 안정성을 유지하는 특성을 확인했다.
[뉴시스] 경희대, 고온에서도 안정적인 열전소재 개발
https://www.newsis.com/view/?id=NISX20240520_0002741424&cID=10201&pID=10200
경희대 응용물리학과 이종수 교수, 김진희 박사, 윤재현 박사는 열전소재의 열적 안정성을 크게 높이는 접근법을 개발했다.
열전효과는 열과 전기가 서로 변환되는 현상을 의미한다. 열전소재는 열을 전기로 변환시켜 발전에 활용하거나, 전기를 이용해 온도 차를 발생시켜 주변을 냉각하는 친환경 에너지 변환소재다. 최근 열전소재의 성능지수가 크게 높아져 열전효과가 접목된 냉장고가 출시되기도 했다. 하지만 고온에서 작동할 때 소재가 열적으로 불안정한 문제가 있다.
기존 열전소재는 고온에서 은-텔레늄과 안티몬-텔레늄의 상이 분리되며 전자와 정공이 엉켜 성능이 떨어졌다. 연구팀은 이 상분리 현상을 역이용해서 상분리가 안정화되면서 성능저하가 없는 조건으로 고온과 상온을 빠르게 오가면서 열적 요동을 가했다. 그 결과 열전소재의 입자가 열분해 되면서 열적으로 안정화되는 현상을 찾았다.
열적 안정성이 개선된 고효율 열전모듈은 전기 에너지 변환에 따른 에너지 효율성을 높인다. 이 열전모듈을 활용해 태양열, 지열, 폐열 등 다양한 신재생 에너지를 전기로 보다 쉽고 효율적으로 전환할 수 있다.
이번 연구는 응용물리 분야 저널 'Advanced Functional Materials' <advanced functional="" materials(if="19)">5월호에 개재됐다. 한국연구재단의 창의·도전 연구기반지원 사업과 미래유망융합기술파이오니어 사업의 지원을 받아 수행됐다.
[한겨레] 탄소중립 앞당길 안정적이면서도 효율 높은 열전소재 개발
https://www.hani.co.kr/arti/economy/biznews/1140938.html
열전효과(thermoelectric effect)는 열과 전기가 서로 변환되는 현상을 의미한다. 열전소재는 열을 전기로 변환시켜 발전에 활용하거나, 전기를 이용해 온도 차를 발생시켜 주변을 냉각하는 친환경 에너지 변환소재다. 최근 열전소재의 성능지수가 크게 높아져 열전효과가 접목된 냉장고가 출시되는 성과도 있었다. 하지만 고온에서 작동할 때 소재가 열적으로 불안정한 문제가 남아있어 해결 방안이 필요하다.
경희대학교(총장 김진상) 응용물리학과 이종수 교수 연구팀(응용물리학과 이종수 교수, 김진희 박사, 윤재현 박사)이 새로운 접근법을 개발해 열전소재의 열적 안정성을 크게 높였다. 열적 안정성이 높은 고효율 열전소재 개발로 전기 에너지 변환효율이 진보했다. 기존 열전소재는 고온에서 은-텔레늄과 안티몬-텔레늄의 상이 분리되며 전자와 정공이 엉켜 성능이 떨어졌다. 연구팀은 이 상분리 현상을 역이용해서 상분리가 안정화되면서 성능저하가 없는 조건으로 고온과 상온을 빠르게 오가면서 열적 요동을 가했다. 그 결과 열전소재의 입자가 열분해 되면서 열적으로 안정화되는 현상을 찾았다.
열적 안정성이 개선된 고효율 열전모듈은 전기 에너지 변환에 따른 에너지 효율성을 높인다. 이 열전모듈을 활용해 태양열, 지열, 폐열 등 다양한 신재생 에너지를 전기로 보다 쉽고 효율적으로 전환할 수 있어 탄소중립 달성에 크게 기여할 것으로 전망된다. 연구를 지도한 이종수 교수는 “매우 단순한 방식으로 열전소재의 열적 안정성을 높였다. 발상의 전환을 통해 얻은 좋은 결과”라고 연구 의의를 설명했다.
[이뉴스투데이] 경희대 이종수 교수·독일 라이프니츠연구소 이민호 박사 연구팀, n-type 열전소재 공동 개발
https://www.enewstoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=1273304
경희대학교 이종수(응용과학대학) 교수와 독일 라이프니츠연구소 이민호(경희대 물리학과 박사졸업) 박사 연구팀이 한국전기연구원, 라이프니츠연구소와의 공동연구를 통해 530℃의 작동 조건에서 에너지 변환 효율 20% 수준의 n-type 열전소재를 개발했다고 밝혔다.
경희대 관계자는 "전 세계적으로 친환경 에너지소재 및 기술 개발 경쟁이 치열한 가운데 이전보다 향상된 효율의 n-type(전하가 전자인 반도체소재) 열전소재가 개발됐다"고 밝혔다.
열전소재는 열을 전기로 변환하는 열전발전과 물체의 열을 식혀주는 열전냉각 등에 이용되는 물질이다.
이 교수는 “그동안 열전모듈 응용에 걸림돌이 됐던 n-type 소재의 고효율화를 달성했고, 이를 가능하게 하는 새로운 물리 현상을 창안했다”면서 “에너지 효율화에 기여할 수 있는 열전소재의 활용성과 열전 신소재개발의 방향성을 제시했다는데 의의가 있다”고 말했다.
이번 연구는 경희대학교와 한국산업기술평가관리원의 지원을 받아 진행됐으며, 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 나노과학 분야의 세계적 학술지인 ‘ACS Nano(IF=13.709)’에 게재됐다.
[글로벌이코노믹] 경희대 이종수 교수 연구팀, 세계 최고 에너지 변환 효율 가진 ‘열전소재’ 개발
https://www.g-enews.com/ko-kr/news/article/news_all/2019021915523812044e4869c120_1/article.html
전 세계적으로 친환경 에너지소재 및 기술 개발 경쟁이 치열한 가운데 이전보다 향상된 효율의 n-type(전하가 전자인 반도체소재) 열전소재가 개발됐다. 열전소재는 열을 전기로 변환하는 열전발전과 물체의 열을 식혀주는 열전냉각 등에 이용되는 물질이다.
경희대학교 이종수(응용과학대학) 교수와 독일 라이프니츠연구소 이민호(경희대 물리학과 박사졸업) 박사 연구팀은 한국전기연구원, 라이프니츠연구소와의 공동연구를 통해 530℃의 작동 조건에서 에너지 변환 효율 20% 수준의 n-type 열전소재를 개발했다고 19일 밝혔다.
열전소재는 열을 낮추는데 냉매를 사용하지 않아 친환경 에너지 변환소재로 각광받고 있으며, n-type 소재는 전하가 정공(구멍)인 p-type 소재와 접합해 우주 탐사선 발전기, 자동차 배기열 발전 등에 사용되는 ‘열전모듈’이 된다.
기존의 열전모듈은 응용에 큰 제약이 있었다. 열전모듈의 성능이 최대가 되기 위해선 p-type과 n-type 소재의 열전성능지수(ZT)가 비슷하게 높아야 하는데, p-type 소재에서는 열전성능지수 2.0 이상인 경우가 다수 보고됐지만 기존 n-type 소재의 열전성능지수는 1.8 정도로 2.0에도 미치지 못했기 때문이다.
연구팀은 납-텔루라이드(PbTe) 소재 내에 텔루륨화은(Ag2Te)을 나노입자(불순물)로 분산시키고, 모재(PbTe)와 나노입자 사이의 상호작용 에너지를 제어함으로써 선택적 앤더슨 상전이를 구현했다. 또한, 나노입자 분산에 따라 열전달 흐름을 의도적으로 방해함으로써 전기는 잘 통하면서 열은 통하지 않는 고효율의 n-type 열전소재를 개발했다.
이종수 교수‧이민호 박사 연구팀이 새로 개발한 n-type 열전소재의 열전성능지수(ZT)는 2.0 이상이며, 에너지 변환 효율도 기존의 16.5%보다 훨씬 높은 20% 수준으로 세계 최고 변환 효율이다.
[연합뉴스] 차세대 디스플레이·웨어러블 소자 핵심소재 개발
https://www.yna.co.kr/view/AKR20160327013300063
차세대 디스플레이나 웨어러블 소자용 소재로 주목받는 '이셀레늄화 몰리브덴'(MoSe₂)을 대면적 단결정으로 성장시키는 기술을 국내 연구진이 개발했다.
경희대 전자전파공학과 김선국 교수와 응용물리학과 이종수 교수팀은 27일 MoSe₂을 전자이동도가 높은 2차원 나노판상의 대면적 단결정으로 성장시키는 기술을 개발했다고 밝혔다.
이런 전자소자용 소재로 몰리브덴, 텅스텐 같은 전이금속 칼코겐 화합물이 제안되고 있으나, 이 물질은 박막으로 만들면 전자기동도가 낮아지고 대면적으로 성장시키는 데 한계가 있어 이를 극복하는 것이 과제였다.
연구진은 MoSe₂ 분말을 높은 압력에서 실리콘 웨이퍼에 바로 성장시키는 단결정 성장법을 통해 대면적 박막물질로 만드는 데 성공했다.
이 MoSe₂박막물질은 전자이동도가 최고 121㎠/Vs로 지금까지 보고된 것 중 최고 수준을 기록했다.
또 10만번 구부렸다가 편도 전기적 특성이 변하지 않을 정도로 안정성이 뛰어난 것으로 확인됐다.
연구진은 "이런 전기적, 기계적 안정성은 웨어러블 기기 제작에 매우 적합하다"며 "앞으로 오감증가 전자회로 구동소자를 만드는 핵심소재로 활용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
[동아사이언스] 웨어러블 핵심 소재로 꼽히는 ‘차세대 그래핀’ 대면적화 성공
https://www.dongascience.com/news/11166
경희대 이종수 응용물리학과 교수와 김선국 전자전파공학과 교수팀은 ‘차세대 그래핀’으로 불리는 초고이동도 이차원 판상 물질인 ‘이셀레늄화 몰리브덴(MoSe2)’을 대면적으로 구현할 수 있는 기술을 개발해 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 3월호 표지논문으로 발표했다고 27일 밝혔다.
이셀레늄화 몰리브덴은 전이금속 칼코겐 화합물의 일종으로 가볍고 잘 휘어지면서도 전하의 이동 속도가 빠르다. 유연하게 변형이 자유로울 뿐만 아니라 전기적, 기계적 특성이 안정적이어서 웨어러블 소재를 만드는 데 필요한 핵심 소재로 꼽힌다.
그러나 이전까지는 전이금속 칼코겐 화합물을 대면적으로 만들 경우 결정성이 깨지거나 불균일하게 형성돼 제 기능을 못하는 한계가 있었다.
연구진은 고압 화학적 증착법을 활용해 이셀레늄화 몰리브덴 분말을 이차원 평면으로 여러 층 쌓아 올려 대면적으로 성장시키는 데 성공했다. 안정적인 상태로 얻은 대면적 이셀레늄화 몰리브덴의 트랜지스터 전하 이동도는 기존 대비 10배 이상 향상됐다. 그만큼 전자가 빠르게 이동한다는 뜻이다.
김 교수는 “향후 실리콘 기반 전자회로를 대체할 수 있을 것”이라며 “투명한 디스플레이 구동 회로뿐만 아니라 광전자 소자, 에너지 소자, 나노바이오센서 분야의 핵심 소재로도 활용이 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
[전자신문] 경희대, 세계 최고성능 신소재 개발로 국가 산업수요 창출한다
https://www.etnews.com/20141104000044
열전소재는 열을 전기로 변환시킬 수 있는 열-전기 에너지 변환소재로써 미래 에너지 효율화와 친환경 냉각기술에 이용할 수 있는 최첨단 연구분야이다. 모든 열기관의 70 %는 대부분 폐열로 버려지게 되는데 열전소재는 뜨거운 열원에 부착하여 열을 전기로 변환시킴으로써 에너지 효율을 증대시킬 수 있다. 또 한 열전소재에 전기를 가하면 한 쪽은 차가워지고 한 쪽은 뜨거워지는데, 뜨거워지는 쪽을 계속 방열하면 차가운 쪽을 냉장고로 사용할 수 있다. 열전냉각의 장점은 프레온 가스와 같은 환경 유해물질을 사용하지 않는 친환경 무냉매 무진동 고체냉각이라는 점이다. 문제는 효율인데, 현재 재료의 열-전기 변환효율을 높이기 위한 다양한 물리적 원리를 제안하고 그것을 통해 신물질을 개발하고 있다.
[YTN사이언스] 고체물리학의 세계 - 이종수 교수
[매일경제] 삼성, 미래육성 지원과제 10건 선정
https://www.mk.co.kr/news/business/6266721
삼성이 2014년도 미래기술육성사업 10개 과제를 선정해 28일 발표했다. 기초과학과 소재기술, 정보통신기술(ICT) 창의과제 등 3대 분야에 지난해부터 10년간 총 1조5000억원을 출연해 국가 미래기술 육성을 지원하는 사업이다.
에너지 저장과 하베스팅 분야에서는 △신개념 복합에너지 ㅅ장 기구를 이용한 2차전지 전극 개발(강기석 서울대 교수) △다층구조 태양전지 콘셉트를 차용한 탠덤 리튬설퍼전지(김용태 부산대 교수) △이온 선택성 전기화학반응을 통한 새로운 비수계 2차전지 시스템 구현(류지헌 한국산업기술대 교수) △인공나뭇잎 2.0 : 광전자 셀 기반 와이어리스 인공광합성소자 개발(박찬범 KAIST 교수) △전하펌프 기반 플렉시블 인공 번개 발전기 개발(백정민 울산과기대 교수) △저차원 위상계면을 이용한 고효율 열전소재 개발(이종수 경희대 교수)이 선정됐다.
[에너지경제] ‘미래에너지 전환 전문가 간담회’ 개최
https://www.ekn.kr/web/view.php?key=97322
국회 이원욱 의원(민주당, 경기 화성을)은 후쿠시마 원전사고 3주기를 맞아 ‘원전발전에 대한 대안에너지’를 적극 고민하고, 미래에너지 기술에 대한 논의와 정책과제를 도출하기 위한 전문가 간담회를 연속으로 개최한다.
이번 ‘미래에너지 전환 전문가 간담회’는 미래에너지원에 대한 공유를 통해 우리의 에너지 위기를 적극 알리고, 에너지 분야의 기술동향 및 정책과제를 논의하기 위한 자리로, 18일 그 첫 회를 시작으로 하반기까지 지속적으로 개최할 예정이다.
18일(화) 국회의원회관 제1간담회실(201호)에서 열리는 1회 간담회는 ‘에너지의 재발견, 열전발전’이라는 주제로 경희대 이종수 교수가 ‘학문적 측면에서의 열전변환기술의 중요성과 독일중심의 열전중심 기술 동향’을, 한국전기연구원 박수동 박사가 ‘열전발전 현황과 국내외적 동향 및 필요성’ 등에 관해 발표한다.
[교수신문] 세계문학상 수상한 시인 물리학자
https://www.kyosu.net/news/articleView.html?idxno=28116
‘시인 물리학자’ 이종수 경희대 교수(38세, 응용물리학과ㆍ사진)가 세계문인협회와 월간 <문학세계>가 주최한 제8회 세계문학상 시 부문 본상에 선정됐다.
이 교수는 올해 초 발간한 시집 『호수 속에 내 모습 잃어버렸네』에 수록돼 있는 ‘종소리’로 수상했다. 이 교수는 “시인은 모름지기 가슴에 상처를 갖고 있는 사람”이라 “앞으로도 누군가에게 위로가 되는 시, 삶에 따스함을 전해주는 시, 상처를 보듬어 줄 수 있는 시를 쓰는 사람이 되고 싶다”라고 수상 소감을 밝혔다.
출처 : 교수신문(https://www.kyosu.net)
[연합뉴스] <문화소식> 문학동네 창립 20년 기념 특집
https://n.news.naver.com/mnews/article/001/0006622626?sid=103
▲출판사 문학동네 창립 20년을 맞아 계간 '문학동네' 겨울호가 문인 및 독자와의 인연을 소개한 특집을 마련했다.
소설가 황석영과 김연수·김영하, 시인 안도현, 문학평론가 김형중 등이 '문학동네와 나'라는 주제로 산문을 한 편씩 내놨고 '내가 읽은 문학동네의 책'이라는 주제로 정성일 영화평론가와 차병직·금태섭 변호사, 안대회 성균관대 교수, 방송인 유정아 등이 기억에 남는 책을 꼽았다.
겨울호에 올해 노벨문학상 수상자인 앨리스 먼로의 소설 '일본에 가 닿기를'과 소설가 김훈의 단편 '손' 등이 실렸다. 19회를 맞은 문학동네소설상은 당선작을 내지 못했다.
▲세계문인협회와 월간 '문학세계'가 주최한 제8회 세계문학상 시 부문에 이종수 경희대 응용물리학과 교수가 선정됐다고 경희대가 28일 밝혔다.
수상작은 이 교수가 올해 초 발간한 첫 시집 '호수 속에 내 모습 잃어버렸네'에 수록된 시 '종소리'다. 시상식은 내달 7일 열린다.