계명대 이창섭 교수, 리튬이차전지 성능 대폭 향상 가능?

【대구=뉴시스】정창오 기자 = 계명대는 이 대학 이창섭(화학전공) 교수의 논문 '리튬이차전지 음극재용 산화루테늄을 코팅한 탄소나노섬유의 합성 및 전기화학적 성능'이 어드밴시스 인 엔지니어링(Advances in Engineering·4월19일자)에 주목할 만한 연구로 선정됐다고 28일 밝혔다.

 현재 전 세계적으로 에너지를 저장했다가 필요시에 사용할 수 있는 리튬이차전지의 시장은 2020년 기준으로 716억 달러 규모로 성장할 전망이다.

 IT/Mobile 기기에 장착되는 리튬이차전지의 음극재로는 지금까지 흑연이 주로 사용돼 왔다. 하지만 흑연은 천연광물로서 불순물 함량이 높고 전극과 전해질 간의 부반응이 일어나 전극소재로서 문제점이 계속 제기돼 왔다.

 이창섭 교수는 연구 끝에 지난 12월, 어플라이드 서피스 사이언스(Applied Surface Science)에 '리튬이차전지 음극재용 산화루테늄을 코팅한 탄소나노섬유의 합성 및 전기화학적 성능(Synthesis and Electrochemical Performance of Ruthenium Oxide-Coated Carbon Nanofibers as Anode Materials for Lithium Secondary Batteries)'이라는 제목으로 이 문제점을 개선한 논문을 발표했다.

 논문에서는 리튬이차전지의 음극소재로서 흑연 대신 순도가 높고 나노상의 균질한 소재인 탄소나노섬유를 바탕물질로 사용하고, 여기에 전이금속산화물인 산화루테늄을 코팅해 전기전도도 및 충전용량을 향상시키고 불필요한 전극표면반응을 억제해 음극재로서 성능을 대폭 향상시킨 연구 결과를 소개했다.  

 이 연구 결과가 실린 어플라이드 서피스 사이언스는 엘스비어(Elsevier)에서 출간하는 표면 및 재료 분야의 전문학술지로 이 분야에서 임팩트 팩터(Impact factor) 상위 10％ 이내에 들어간다.

 이창섭 교수의 논문은 학계에 관심을 불러일으켰으며, 이번에 어드밴시스 인 엔지니어링에 주목할 만한 연구로 선정되면서 다시 한 번 주목을 받고 있다.  

 어드밴시스 인 엔지니어링은 2005년 캐나다에서 설립된 공학 분야 글로벌 연구 정보 제공 기관으로, 화학공학, 건축, 건설, 전기, 기계, 컴퓨터, 나노기술 등 총 9개 공학 분야별로 심사해 공학 발전에 기여할 중요 논문을 선정하고 있다.

 논문의 교신저자인 계명대 화학 전공의 이창섭 교수는 경북대학교 화학과에서 학사, 석사 학위를 마치고, 미국의 오리건주립대에서 표면화학으로 박사 학위를 받았다.

 이 교수는 지금까지 표면화학, 전기화학, 센서화학, 고무화학과 복합소재 분야에서 121편의 학술논문, 12권의 국내외 저서 및 33건의 특허를 등록했다. 현재 한국과학기술단체총연합회 대구지역연합회의 부회장으로 봉사하고 있다. 이 교수는 최근 탄소나노섬유, 실리콘, 그래핀을 기반으로 하는 복합소재를 리튬이차전지의 음극재로 적용하는 연구, 탄소나노섬유와 고무 복합소재를 자동차 부품에 적용하는 연구 및 기능화된 탄소나노섬유, 그래핀을 고체윤활제에 적용하는 연구를 수행하고 있다.

 논문의 주저자인 현유라 교수는 계명대 화학과에서 학사, 석사 및 박사학위를 마치고, 계명대 표면화학연구실에서 박사후연구원 과정을 마친 후, 현재 한국국제대학교 제약공학과에서 조교수로 재직 중이다.

 현 교수는 지금까지 리튬이차전지 분야에서 학술논문 10편, 저서 4권 및 특허 3건을 등록하는 등 이 분야의 연구를 활발히 하고 있다.

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