전북대학교 이기태 교수팀(신소재공학부 전자재료공학전공)이 전기변색소자의 주요 성능 열화 메커니즘을 규명하고 이를 극복할 수 있는 기술을 개발해 주목을 받고 있다.
이번 연구 성과는 합금 및 화합물 소재 분야의 권위 있는 학술지인 『Journal of Alloys and Compounds』(학문 분야 상위 8.3%) 최신호에 게재됐다.
연구팀에 따르면 이번 연구에서 WO3 산화물이 소량의 수분에 의해 용출되며 성능 열화가 발생한다는 사실을 확인했다. 이를 해결하기 위해 원자층증착법(Atomic Layer Deposition)을 활용해 수 나노미터 두께의 Al2O3 보호층을 증착함으로써 고효율을 유지하면서도 내구성을 획기적으로 개선할 수 있는 방안을 제시했다.
이기태 교수는 “이번 연구에서 개발한 소재와 공정은 고효율과 고내구성을 동시에 만족시키는 전기변색소자 개발에 있어 중요한 기술적 진전을 이뤄냈다”며 “이를 통해 에너지 절감형 인텔리전트 윈도우의 상용화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 산업통상자원부의 신재생에너지핵심기술개발사업, 과학기술정보통신부의 학연협력플랫폼구축사업, 교육부의 지자체-대학 협력기반 지역혁신(RIS)사업의 지원을 받아 수행됐다.
전기변색소자는 전기적 제어를 통해 외부광의 투과율을 조절하는 장치로, 열적외선 및 가시광의 투과도를 조절해 에너지를 절감할 수 있는 인텔리전트 윈도우 기술의 핵심 소재로 사용된다. 특히 에너지 절감형 건축물, 자동차 창문, 전자기기, 광학 보안 장치 등 다양한 분야로 확장해 적용 가능성이 높다.
WO3 산화물 기반의 전기변색소재가 상용화의 중심에 있지만, 반복된 사용 과정에서 성능 열화와 같은 내구성 문제는 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있다.
/장은성 기자
