“배터리 열화 원인, 원자수준서 측정”…에너지硏, 차세대 에너지소재 분석기술 공유

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 산·학·연 전문가들이 차세대 태양전지와 이차전지, 수소연료전지의 성능을 좌우하는 소재 내부를 나노·원자 수준까지 들여다보는 첨단 분석기술과 연구 노하우를 공유했다.

한국에너지기술연구원은 나노종합기술원과 함께 10~11일 양일 간 ‘2026 제2회 에너지 재료분석 컨퍼런스’를 개최했다고 밝혔다.

이번 행사는 에너지 소재 분야 첨단 분석기술과 연구 노하우를 공유하고 연구자들의 첨단 연구장비 활용 및 데이터 해석 역량을 높이기 위해 마련됐다. 또 국가 연구시설·장비의 공동 활용과 산·학·연 협력 확대도 목표다.

KAIST와 부산대학교, 한국에너지공과대학교를 비롯한 대학·연구기관·산업체 연구자와 전자현미경 분석 전문가들이 참여했다.

10일 에너지연 대전 본원에서는 전문가 초청 세미나가 열렸다. 박윤창 나노종기원 센터장, 양용수 KAIST 교수, 구건모 부산대 교수 등이 차세대 에너지 소재 연구에 활용되는 첨단 투과전자현미경(TEM) 분석기술과 최신 연구사례를 소개했다.

TEM은 시료에 전자빔을 투과시켜 나노·원자 수준의 내부 구조와 성분을 관찰하는 첨단 분석 장비다. 차세대 태양전지와 이차전지, 수소연료전지 소재의 계면과 결함, 화학적 상태를 규명하는 데 핵심적으로 활용된다.

11일에는 나노종기원에서 실제 첨단 분석 장비를 활용한 실습이 진행됐다. 참가자들은 TEM 기초 실습과 ‘4D-STEM(4차원 주사투과전자현미경)’ 분석기술을 직접 익혔다.

4D-STEM은 시료 각 지점에서 얻은 2차원 전자회절 패턴을 수집해 4차원 데이터로 구현하고 소재의 구조와 변형 등을 정밀하게 분석하는 기술이다.

안병선 한국에너지기술연구원 시험분석실장은 “에너지 소재 연구에서 첨단 분석은 소재가 어떻게 성능을 발현하고 무엇 때문에 열화되는지를 과학적으로 규명해 다음 연구 방향을 제시하는 중요한 출발점”이라며 “에너지 기술이 고도화될수록 나노·원자 수준의 작은 변화를 정확하게 측정하고 데이터를 해석하는 역량이 연구 경쟁력을 좌우할 것”이라고 말했다.

박윤창 나노종합기술원 센터장은 “기관이 보유한 첨단 연구시설과 장비를 중심으로 산·학·연 협력이 더욱 확대되는 계기기 되길 기대한다”고 말했다.

에너지연은 이번 컨퍼런스를 계기로 에너지 소재에 특화된 첨단 분석기술 확산과 국가 연구시설·장비 공동 활용을 확대할 계획이다.