전북대 전경. 전북대 제공전북대학교 김정길 교수(이차전지공학과)와 길명섭 교수(유기소재섬유공학과) 연구팀이 '감마선 조사' 기술을 도입했다고 10일 밝혔다.
연구팀은 탄소나노섬유 표면에 코발트 금속을 도입한 뒤 감마선을 조사해, 탄소와 코발트가 균일하게 결합된 나노구조 전극 소재를 구현했다.
그 결과 작은 막대 형태의 탄소·코발트 구조가 균일하게 성장하며, 전자의 이동이 원활한 결합 구조가 형성돼 이는 고성능 '슈퍼커패시터' 전극을 형성했다.
개발된 전극은 높은 출력밀도와 에너지 밀도를 동시에 달성했으며, 2만 회 이상의 충·방전 이후에도 초기 용량의 97%를 유지해 장기 안정성까지 입증됐다.
이번 연구성과는 글로컬대학30 사업 추진의 일환으로 미래 첨단 산업 수요에 대응하기 위해 올해 신설한 '이차전지공학과'의 성과로도 주목받고 있다.
전북대는 지난해 이차전지공학과를 신설하고 올해부터 정원 30명 규모로 운영을 시작했다. 이를 통해 에너지 저장 소재, 전극 설계, 시스템 응용까지 아우르는 교육과 연구를 통해 이차전지 분야를 선도할 전문 인재 양성을 목표로 하고 있다.
김정길 교수는 "감마선 조사 공법이 단순한 표면 처리 기술을 넘어, 탄소와 금속 간 미세 구조와 계면 결합을 정밀하게 제어할 수 있음을 보여준 사례"라며 "섬유공학과 이차전지공학의 융합을 통해 에너지 저장 메커니즘과 소재 설계를 동시에 고도화한 점에서 의미가 크다"고 밝혔다.