우주항공신소재전공 권도균 교수가 한국과학기술단체총연합회가 주관한 ‘제36회 과학기술우수논문상’ 공학부문을 수상했다. 이 상은 매년 국내 과학기술 분야 학술지에 게재된 논문 가운데 각 학회의 추천과 심사를 거쳐 선정된 연구자에게 수여된다.

  수상 논문은 2025년 12월 한국재료학회지에 게재된 ‘Carbonate-Suppressed Hydrothermal Synthesis of Tetragonal BaTiO₃ Nanoparticles’로, 우리 대학 성우준·송태영 연구원이 공동으로 참여했다. 해당 연구는 한국재료학회지에 게재된 논문 가운데 우수한 연구 성과로 추천받아 학술적 가치를 인정받았다.

  논문은 적층세라믹콘덴서(MLCC)의 핵심 소재인 티탄산바륨(BaTiO₃) 나노분말의 품질을 높이는 합성기술을 다뤘다. MLCC는 전기에너지를 저장했다가 내보내며 전자회로가 안정적으로 작동하도록 돕는 부품으로, 인공지능(AI) 서버와 전기자동차 등 첨단산업 전반에 활용된다. 최근 전자기기의 소형화와 고성능화에 따라 MLCC도 더 많은 전기에너지를 안정적으로 저장해야 하게 됐다. 이를 위해서는 내부에서 전기를 저장하는 층(유전체층)을 이루는 BaTiO₃ 나노분말의 크기와 균일성, 결정구조를 정밀하게 조절하는 기술이 필요하다.

  기존의 수열합성법(고온·고압의 물 속에서 화학반응을 일으켜 입자를 만드는 방법)은 비교적 낮은 온도에서 미세한 입자를 만들 수 있다. 하지만  합성 과정에서 생기는 탄산염 불순물이 섞여 분말의 품질이 떨어지는 한계가 있었다. 연구팀은 원료를 바꾸고 반응 조건을 최적화한 수열합성 공정을 개발해 탄산염 불순물이 생기지 않도록 막으면서 입자의 크기와 결정구조를 균일하게 제어하는 데 성공했다. 특히 합성 후 높은 온도로 다시 가열하는 후열처리 과정  없이도 우수한 결정성과 정방정성을 갖춘 BaTiO₃ 나노분말을 얻었다.

  이번 연구에서는 소재 품질을 떨어뜨리는 불순물을 합성 단계에서부터 억제하고 추가 열처리 없이 원하는 결정구조를 확보했다. 이에 따라 고용량·고신뢰성 MLCC에 필요한 고품질 유전체 원료 제조기술 발전에 기여할 것으로 기대된다.

  권 교수는 “이번 연구를 통해 BaTiO₃ 나노분말의 합성 과정에서 발생하는 불순물 문제를 개선하고, 고품질 유전체 소재 제조 공정기술의 가능성을 확인했다”며 “앞으로도 소재의 합성 공정과 미세구조, 계면 특성 간의 관계를 체계적으로 연구해 차세대 MLCC에 적용할 수 있는 고성능 유전체 소재와 공정기술 개발을 이어가겠다”고 밝혔다.

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‘Carbonate-Suppressed Hydrothermal Synthesis of Tetragonal BaTiO₃ Nanoparticles’