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세계 최초 플라스틱 자석 만든 백종범 교수 ‘이달의 과학기술인상’

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세계 최초 플라스틱 자석 만든 백종범 교수 ‘이달의 과학기술인상’

2020.11.04 00:00
금속 자석 고정관념 깨고 세계 최초로 플라스틱 자석 개발
 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주는 11월 ‘이달의 과학기술인상’ 수상자로 선정된 백종범 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학부 교수. 과학기술정보통신부 제공
과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주는 11월 ‘이달의 과학기술인상’ 수상자로 선정된 백종범 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학부 교수. 과학기술정보통신부 제공

세계 최초로 플라스틱 자석을 만든 백종범 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학부 교수가 이달의 과학기술인상을 받는다. 

 

과학기술정보통신부는 ‘이달의 과학기술인상’ 11월 수상자로 백 교수를 선정했다고 4일 밝혔다.

 

백 교수는 가벼운 유기 플라스틱도 금속처럼 자유전자가 많아지면 자성을 띨 수 있다는 사실을 이론적으로 규명했다. 금속 오염을 철저히 배제한 상태에서 유기물이 자석에 이끌려 오는 실험을 통해 ‘유기물 자성체’의 존재를 증명했다. 

 

과학자들은 TV와 컴퓨터, 스마트폰을 비롯해 여러 전자제품이 경량화되면서 부품으로 쓰이는 무거운 금속 자석을 대체할 생체 친화적이고 가벼운 유기물 자석을 연구해왔다. 하지만 탄소로 이루어진 유기물은 전자가 화학결합으로 단단하게 묶여 자성을 갖기 어려운 특성이 있다. 

 

영국 더럼대 연구진은 2004년 국제학술지 네이처에 유기물 자석을 발표했지만 이후 관련 논문이 철회됐다. 이런 이유로 학계에서는 유기물이 자성을 갖는 건 불가능하다는 인식이 더욱 팽배했다.

 

백 교수가 이끄는 연구팀은 탄소 원자가 포함된 유기화합물인 테트라사이아노퀴노다이메테인(TCNQ)를 섭씨 155도의 고온에서 반응시켜 자성을 띠는 유기물 자성체(p-TCNQ)를 만들었다. p-TCNQ는 전자스핀들이 적당한 거리를 두고 떨어져 서로 자연스럽게 영향을 주고받으며 강자성을 나타냈다. 강자성은 물질 외부에서 자기장을 가하지 않아도 스스로 자기화돼 자석이 되는 성질이다. 이 연구는 국제학술지 ‘켐’ 2018년 8월자에 실렸다.

 

백 교수가 유기물 플라스틱으로 만든 유기물 자석의 존재를 이론적으로 규명하면서 금속으로만 자석을 만들 수 있다는 통념이 깨지고 유기물 플라스틱을 산업적으로 활용할 수 있는 가능성이 높아졌다.

 

연구팀은 현재 녹슬지 않고 영구적으로 사용할 수 있는 유기물 자석을 MRI 조영제, 전기차 모터를 비롯해 실생활에 응용하는 기술을 개발하는 연구를 하고 있다. 

 

백 교수는 “강자성의 세기를 높이는 후속연구를 통해 자성체 연구 분야의 초석을 다지고 금속 자석의 단점을 보완해 산업 발전에 기여하고 싶다”고 수상소감을 밝혔다.

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