KAIST 원자력양자공학과

게시판

  • HOME
  • 게시판
  • 하이라이트

하이라이트

Extra Form

홍순형, 류호진 교수, 세라믹과 고온용 2차원나노소재 합성기술 최초개발

 참여교수.jpg

우리 대학 신소재공학과 홍순형 교수와 원자력및양자공학과 류호진 교수 공동 연구팀이 고온용 2차원 나노소재인 질화붕소 나노플레이트렛(BNNP)을 세라믹 재료의 강화재로 응용하는 기술을 개발했다.

이번 연구는 질화붕소 나노플레이트렛을 통해 내충격성이 약한 세라믹의 성능을 높일 수 있음을 규명했다는 의미를 갖는다. 이를 통해 향후 인공치아, 인공뼈 및 우주항공용 고온 소재 등에 사용 가능할 것으로 기대된다.

KAIST 신소재공학과 이빈 박사과정 학생이 제 1저자로 참여한 이번 연구는 네이처 자매지사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 6 8일자 온라인 판에 게재됐다.

세라믹은 다른 소재들에 비해 내충격성이 약해 쉽게 깨지는 단점이 있다. 따라서 나노물질 강화재를 첨가해 내충격성을 향상시킬 수 있는 복합소재를 개발하는 것이 중요하다.

신소재로 각광받는 그래핀은 전기전도도가 높아 절연 특성을 요하는 기판용 세라믹 재료에 적합하지 않다. 또한 섭씨 350에서 산화, 검은 색깔 등의 특성을 갖기 때문에 심미성이나 실용성의 문제로 우주항공용 소재나 인공치아 등에 활용이 어렵다.

반면 질화붕소 나노플레이트렛은 섭씨 1에서도 안정적이고 투명하며 생체적합성이 뛰어나 고온용 소재나 생체용 세라믹 재료의 강화재로 응용할 수 있다면 물성을 크게 향상시킬 수 있다.

이번 연구에서 제조된 질화붕소 나노플레이트렛은 질소와 붕소 원자가 육각형의 벌집모양 형태로 화학결합을 한 두께 10나노미터 이하의 2차원 나노소재이다.

이와 같은 장점에도 불구하고 제조공정이 어렵다는 단점 때문에 연구가 활발하지 않아 그래핀에 비해 널리 활용되지 못했다.

연구팀은 질화붕소 나노플레이트렛을 제조하기 위해고에너지 볼밀링공정을 이용했다. 볼밀링 공정은 용기 내에 볼과 대상 물질을 넣고 회전시켜 에너지를 가하는 방식이다.

대상 물질인 질화붕소와 철로 만들어진 볼을 넣고 회전을 가하는 간단한 방법으로 질화붕소 각각의 층을 박리하는 데 성공했다. 그리고 이를 통해 정밀한 질화붕소 나노플레이트렛을 대량으로 제조하는 데 성공했다.

또한 계면활성제를 통해 질화붕소 나노플레이트렛을 세라믹 재료 내에 균일하게 분산시키는 데 성공했다.대표적 세라믹 소재인 질화규소에 첨가했을 때 2%의 첨가만으로 강도 10%, 파괴인성 20%, 내마모 특성을 30% 향상시켰다.

홍 교수는질화붕소 나노플레이트렛의 우수한 기계적 물성, 열전도율, 고온 안정성 등을 세라믹 소재에 접목해 우주항공용 고온 소재, 인공치아용 소재, 전자기기 기판 소재 등에 응용이 가능하다고 말했다.

류 교수는세라믹 소재의 특성을 획기적으로 향상시키고 응용 분야를 넓혀 신산업을 창출할 수 있을 것이다고 말했다.

이번 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어 사업, 소프트 광소자용 2D 및 차원융합 하이브리드 소재 개발 기술 과제의 지원을 받아 수행됐다.

그림 설명

그림1.볼밀링 공정을 통해 질화붕소를 BNNP로 박리하는 공정

그림1.png


그림2. 본 연구를 통해 제조된 BNNP 강화 질화규소 나노복합분말 및 나노복합소재

그림2.png


 



?

List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
공지 성풍현 명예교수, 국제원자력학회연합회 의장으로 선출​ file NQE 2021.01.04 4508
공지 [수상] 최승규(윤종일 교수님 연구실) KRS(한국방사성폐기물학회) 2020 우수논문상 수상 file NQE 2020.12.18 4742
공지 [수상] 박지혜(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 5146
공지 [수상] 강도규(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 4913
공지 [수상] 윤석주(최성열 교수님 연구실),JNFCWT(방사성폐기물학회지) 2020 우수 연구상 수상 file NQE 2020.12.14 4813
공지 [수상] 김형빈(최성열 교수님 연구실), NAT 2020학회 우수 연구 학생상 수상 file NQE 2020.11.30 5508
공지 [수상] 정영은(임만성 교수님 연구실), 2020 차세대 국제여성과학기술인 캠프 연구발표 1위 수상 file NQE 2020.11.17 7137
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 성풍현 명예교수 정년기념 Lecture file NQE 2020.11.17 8355
공지 [수상] 이수정(류호진 교수님 연구실), 한국분말야금학회 2020년 추계학술대회 신한다이아몬드 우수발표 논문상 file NQE 2020.11.13 7064
공지 [수상] 정승혁(류호진 교수님 연구실), 한국분말야금학회 2020년 추계학술대회 제3회 회가내스상 대상 file NQE 2020.11.13 6847
공지 [2020 새내기 학부생을 위한 원자력및양자공학과 가을학기 학과설명회 안내] file NQE 2020.11.10 7353
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 조용흠 박사(윤종일 교수님 연구실), 지하수 및 해수 환경에서 플루토늄의 이동을 촉진시키는 화학종 규명 file NQE 2020.10.12 8953
공지 [2020 궁극의 질문 강연회] 핵에너지를 이용한 2차 전지를 만들 수 있는가? - KAIST 원자력 및 양자공학과 이정익 교수 file NQE 2020.10.08 10641
공지 [수상] 황재홍(조승룡 교수님 연구실), 한국의학물리학회 추계 학술대회 포스터부문 수상 1 file NQE 2020.10.07 9119
공지 [수상] 이서영(조승룡 교수님 연구실), 한국의학물리학회 추계 학술대회 우수연구상 수상 1 file NQE 2020.10.07 9396
공지 [수상] 신지호(장창희 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.09 11293
공지 [수상] 정영은(임만성 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.04 11237
공지 [수상] Xuan Ha Nguyen(김용희 교수님 연구실), 한국원자력학회 2020 춘계학술발표회 우수논문상 file NQE 2020.09.04 11321
공지 [수상] KAIST 원자력 및 양자공학과 김채원 학생, 한국원자력학회 퀴리상 수상 file NQE 2020.09.04 11296
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 최원호 교수, 교수협의회 회장으로 부임 file NQE 2020.08.24 12022
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 성충기 신임교원 Interview file NQE 2020.08.24 12468
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과, 원자력 및 방사선 안전 역량강화 여름학교 개최 file NQE 2020.08.10 11866
공지 KAIST 원자력 및 양자공학과 조규성 교수, 환경주의 생물학자 저서 ‘WHY 원자력이 필요한가’ 번역 file NQE 2020.05.26 13405
» 홍순형, 류호진 교수, 세라믹과 고온용 2차원나노소재 합성기술 최초개발 file NQE 2016.07.08 17290
151 [보도] 이정익 교수, A Supercritical CO2–Cooled Small Modular Reactor file NQE 2016.09.08 15725
150 [수상] 박사과정 이민재, recieved an Outstanding Poster Award file NQE 2016.10.11 11996
149 [수상] 박사과정 김희은, ISSNP 학술논문발표회 학생 우수 논문 수상 file NQE 2016.11.16 12881
148 [보도] 성풍현 교수, 지진과 원자력발전 file NQE 2016.12.12 11213
147 [수상] 박사과정 이민재, recieved the 22th KAIST Literary Award (Poetry) file NQE 2017.01.06 10882
146 [시상] 백원필 박사, 자랑스런 동문상에 정칠희 삼성전자 종합기술원 사장 등 6인 선정 file NQE 2017.01.17 11503
145 성풍현 교수, 원자력진흥위원회 위원으로 선출 file NQE 2017.02.01 13146
144 The 3rd Annul KAIST NQE Distinguished Lecture Series – Dr. William W. Moses file NQE 2017.02.01 11846
143 자율운전 소형원자로 연구센터 file NQE 2017.02.01 16304
142 백원필 박사, KAIST 자랑스런 동문상 수상 file NQE 2017.02.01 14855
141 이건재 교수, 과학기술포장 수상 file NQE 2017.02.01 14658
140 [2017년도 2월] 뉴스레터 NQE 2017.02.01 20494
139 조규성 교수, 한국방사선 산업학회 6대 회장 선출 file NQE 2017.03.10 15697
138 류호진 교수, 금속 칵테일로 핵융합에 사용가능한 신소재 개발 NQE 2017.05.30 12114
137 2017년 KAIST 원자력 및 양자공학과 동문회 정기총회 개최 file NQE 2017.06.01 11465
136 [보도] 성풍현 교수, 에너지 기술 중 국산화율 가장 높은 원전포기 안될 말 file NQE 2017.06.16 13928
135 성풍현 교수, 미국원자력학회 Fellow 선정 file NQE 2017.06.16 14457
134 [수상] 박사과정 김재욱, 한국물리학회 2017년 봄학술논문발표회 우수상(포스터부분) file NQE 2017.06.29 14579
133 [기사] 성풍현 교수, “결론 정해놓고 책임회피 장치 만든 것…‘전력안보’ 위협” file NQE 2017.06.30 13434
Board Pagination Prev 1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 17 Next
/ 17