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초전도체 원자 계단, 보텍스 이동 방향 1000배 차이 유도

연구기초 연구·신소재ScienceDaily 원문 기준원문 발행 2026.10.16영어 원문을 옮김
기초 연구·신소재 분야 사진 — 이 글의 내용을 찍은 사진이 아닙니다 · 푸른 조명 아래 전자현미경을 다루는 연구원 · 사진 doe-oakridge (퍼블릭 도메인)

연구진은 초전도체 내부에 존재하는 원자 한 개 높이의 계단 구조가 양자 보텍스의 이동 경로를 결정짓는다는 사실을 발견했다. 이 계단을 따라 보텍스는 한 방향으로 다른 방향보다 1000배 이상 쉽게 움직이는 것으로 나타났다. 이는 초전도체 내 양자 단위 운동을 정밀하게 제어할 수 있음을 보여주는 결과로, 차세대 초고효율 초전도 전자소자 설계에 활용될 수 있다는 의미를 갖는다.

핵심

  1. 원자 한 개 높이의 계단 구조가 초전도체 내 양자 보텍스 이동을 유도
  2. 보텍스가 한 방향으로 다른 방향보다 1000배 이상 쉽게 이동
  3. 초전도체 내 양자 운동에 대한 정밀한 방향 제어 가능성 확인
  4. 차세대 초고효율 초전도 전자소자 개발에 기여할 잠재력 제시
원문 · ScienceDaily — A quantum highway just one atom high could transform superconductors
원문을 Claude 가 요약·정리하고 코드 검사(원문에 없는 수치·화학식, 가격, 상대 시점, 투자 권유, 과장 표현 차단)를 통과한 글입니다. 연구의 주장과 평가는 원 논문·발표처의 것입니다. 오류는 contact@qpx.kr.
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라온텍, SN디스플레이와 페로브스카이트 색변환 공동연구

라온텍과 SN디스플레이가 AR·VR용 차세대 마이크로디스플레이 기술을 공동 개발하는 업무협약을 맺었다. 양사는 마이크로LED·마이크로OLED에 페로브스카이트 색변환 기술을 접목해 초미세 픽셀과 풀컬러 구현 가능성을 확인하는 연구를 진행한다. 기존 양자점 색변환 방식은 4㎛ 이하 픽셀 구현이 어렵고 밝기가 떨어지는 한계가 있는데, SN디스플레이의 페로브스카이트 기술은 0.5㎛ 이하 두께에서도 색변환 효율이 높고 반도체 공정으로 미세 패터닝이 가능해 이를 대체할 소재로 검증될지 주목된다. 연구 결과에 따라 양사는 공동 시제품과 디스플레이 솔루션으로 협력을 확대하는 방안도 검토한다.

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산화니켈 촉매로 페로브스카이트 전지 수명 저하 원인 리튬 제거

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지 정공수송층에서 수명을 떨어뜨리는 리튬 이온을 제거하는 촉매 공정을 개발했다. 산화니켈(NiOx) 분말을 제조 용액에 넣어 리튬을 촉매 표면에 붙인 뒤 필터로 걸러내는 방식으로, 기존에 쓰던 첨가제 없이도 리튬염에서 리튬을 분리할 수 있다. 이 공정으로 만든 태양전지는 85℃·상대습도 85% 환경에서 1000시간 뒤에도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율 25.24%로 첨가제를 쓴 기존 공정의 25.21%와 비슷한 수준을 확보했다. 연구진은 첨가제 증발과 리튬 이온 이동에 따른 결함을 줄이는 새로운 제조 공정이라는 점에 의미를 부여했다.

이투뉴스 · 2026.10.16
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에너지연, 산화니켈 촉매 공정으로 페로브스카이트 수명 개선

한국에너지기술연구원 안세진 책임연구원 연구팀이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 떨어뜨리는 리튬 이온을 제거하는 새로운 촉매 공정을 개발했다. 기존에는 리튬염과 첨가제(tBP)를 함께 넣어 전도성을 높였으나, 첨가제가 빠져나간 빈 자리가 결함으로 작용해 수명이 줄어드는 문제가 있었다. 연구진은 산화니켈(NiOx) 촉매를 이용해 첨가제 없이 리튬염에서 리튬 이온만 분리해 걸러내는 '촉매 반응 후 필터링 추출' 공정을 개발했다. 이 공정으로 제작한 태양전지는 85℃·상대습도 85% 환경에서 1,000시간 뒤에도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율도 25.21%에서 0.3%포인트 개선됐다. 기술성숙도는 연구실 규모 부품·시스템 성능 평가를 마친 TRL 4단계이며, 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 사이언스' 5월호 표지논문으로 실렸다.

ZDNet Korea · 2026.10.15
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에너지기술연구원, 산화니켈 촉매로 태양전지 리튬이온 걸러내

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 단축시키는 리튬 이온을 제거하는 촉매 공정을 개발했다. 산화니켈 분말을 정공수송층 제조 용액에 넣어 리튬을 표면에 붙인 뒤 필터로 걸러내는 방식으로, 첨가제 없이도 무결점 정공수송층을 만들 수 있다. 85도·상대습도 85% 환경에서 1000시간이 지나도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율도 25.24%로 기존 첨가제 공정(25.21%)보다 높았다. 페로브스카이트는 탠덤 태양전지 상부셀로 쓰이며, 이번 공정이 고온·고습 환경에서의 수명 저하 문제를 해결하는 방법으로 제시됐다.

전자신문 · 2026.10.15
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히브리대, 셀룰로오스 나노결정으로 강화한 얼음 복합소재 공개

이스라엘 히브리 대학교 연구진이 셀룰로오스 나노결정과 CBM3a-AFPIII 단백질을 첨가해 일반 얼음보다 강도가 약 10배 높고 파손 전까지 약 70배 많은 에너지를 흡수하는 복합소재 '바이오파이크리트'를 개발해 국제학술지 콜로이드 및 서피스 B: 바이오인터페이스에 발표했다. 목재 펄프 대신 셀룰로오스 나노결정을 미세 강화제로, CBM3a-AFPIII 단백질을 접착제로 활용해 분자 수준에서 결합을 제어한 것이 특징이다. 콘크리트나 철강 대신 얼음과 식물성 셀룰로오스를 쓰는 만큼 탄소 발자국이 적고 생분해성을 갖춰 북극·남극 등 외딴 지역 건설 자재로 활용될 가능성이 제시됐다. 다만 이번 연구는 소규모 개념증명 단계로, 실제 현장 적용까지는 추가 검증이 필요하다.

ZDNet Korea · 2026.10.15
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화학연, LLM·베이지안 최적화 결합한 자율실험 AI 기술 개발

한국화학연구원 안광노 박사팀이 연구자의 자연어 지식을 거대언어모델이 해석해 자율실험실(SDL)의 베이지안 최적화 AI에 전달하는 '인간 참여형 최적화' 기술을 개발했다. 연구자 지식이 데이터와 어긋나면 적용을 멈추고 탐색 모드로 전환하는 적응형 신뢰도 검증 안전장치도 함께 적용했다. 가상실험 환경 검증에서 여러 원료 결합 반응은 기존 약 30회 탐색을 10회 이내로, 전기전도성 복합소재 반응은 기존 약 20회를 3~5회로 줄여 초기 탐색 부담을 크게 낮췄다. 연구팀은 대화형으로 방향을 수정할 수 있는 'AI 코사이언티스트' 인터페이스도 함께 공개했으며, 향후 실제 자율실험실 장비에 적용해 검증할 계획이다.

전자신문 · 2026.10.14
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전북대 연구팀, 열광전지용 InGaAs·GaAs 소재 선택 기준 제시

전북대 임지훈 교수팀이 열광전지(TPV)의 성능과 경제성을 전기·열 통합 분석으로 평가해, 폐열 회수와 열에너지 저장 용도에 맞는 반도체 소재 선택 로드맵을 제시했다. 밴드갭 0.74eV InGaAs부터 1.42eV GaAs까지 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체를 비교한 결과, GaAs는 40% 이상의 변환효율과 최대 10 W/㎠의 출력밀도를 보여 표준 태양전지보다 훨씬 높은 출력밀도를 나타냈다. 폐열을 지속 공급받는 환경에서는 InGaAs·InGaAsP가, 저장한 열을 전기로 전환하는 환경에서는 GaAs가 경제성 면에서 유리한 것으로 분석됐다. 이 연구는 효율이 가장 높은 소재가 반드시 경제성에서도 유리한 것은 아니라는 점을 밝히고, 용도별 설계 지침을 제공했다는 데 의미가 있다.

전자신문 · 2026.10.13
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