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신라대 박상문 교수팀,

희토류 없는 청색 형광소재 개발

(좌측부터 박상문 교수 양성준 박사과정생)

신라대학교(총장 김충석)는 소방안전학과/에너지환경·화학과 박상문 교수팀이 희토류 없이 스스로 발광하는 청색 발광 소재를 개발했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 물리화학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘미국화학회 저널 오브 피지컬 케미스트리 레터(The Journal of Physical Chemistry Letters, ACS, IF:6.888)’에 속표지 논문으로 선정되어 게재됐다.

연구재단 지역대학 우수과학자사업과 부산시 BB21+사업의 지원을 받아 수행되었으며, 양성준 박사과정생이 주저자로 박상문 교수는 교신저자로 연구에 참여했다.

연구팀은 물질의 구조 연구와 광학적인 연구를 통해 스트론튬 오르소붕산염(Sr₃B₂O₆)에 양이온과 음이온의 결함을 만들어서 청색 발광 이론과 함께 실험적으로 설명해 냈다.

또 선행연구를 통해 개발한 희토류-프리-오렌지색 소재와 함께 백색 LED에 적용하는 것에 성공했다.

희토류는 총 118개의 주기율표에 있는 원소 중 17개의 원소를 지칭하는데 이차전지, 촉매, 자성, 그리고 형광 소재에 필수적인 요소로 사용되고 있다.

신재생에너지 핵심 소재인 희토류는 전기자동차 생산과 더불어 2011년 이후 다시 치솟는 가격으로 인해 수입에 의존하고 있는 국내 기업에 부담을 안기고 있는 실정이다.

이번 연구는 특히 값싼 소재를 활용한 디스플레이 소재 개발을 통해 값비싼 희토류를 대신해 첨단산업 분야에서 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대되어 주목받고 있다.

박상문 교수는 “희토류-프리 소재를 고효율 디스플레이에 적용·활용할 수 있는 다양한 연구 계획을 갖고 있다”라고 말했다.

(S. Yang and S. Park, J. Phys. Chem. Lett. 2022, 13, 9766-9770)