"녹슬지 않고 오래간다"…UNIST, 금속 아닌 '플라스틱 자석' 개발

"녹슬지 않고 오래간다"…UNIST, 금속 아닌 '플라스틱 자석' 개발

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등록 2018-08-03 00:00:00

백종범 교수팀, 자성 띤 유기화합물 'p-TCNQ' 개발

【울산=뉴시스】구미현 기자 = UNIST(울산과학기술원)는 백종범 교수팀이 TCNQ라는 유기화합물에 화학반응을 일으켜 자성을 띠는 구조로 만드는 데 성공했다고 2일 밝혔다. 사진은 백종범 교수팀 모습. (사진=UNIST 제공)photo@newsis.com

【울산=뉴시스】구미현 기자 = 금속이 아니면서 자석의 성질을 지니는 물질 이른바 '플라스틱 자석'이 개발됐다. 

UNIST(울산과학기술원)는 에너지 및 화학공학부의 백종범 교수팀이 TCNQ라는 유기화합물에 반응을 일으켜 자성을 띠는 구조로 만드는 데 성공했다고 2일 밝혔다.

'p-TCNQ'로 이름 붙여진 플라스틱 자석은 세계적 권위지 셀(Cell)의 자매지 켐(CHEM) 2일자로 공개됐다.  

금속이 아닌 유기물에서는 대부분의 전자들이 화학결합으로 단단하게 묶이며, 항상 업 스핀과 다운 스핀이 쌍으로 존재해 서로 상쇄되므로 강자성을 가지기 어렵다고 연구진은 설명했다.  

실제로 2004년 영국 더럼대 연구진이 네이처(Nature)에 보고한 유기물로 만든 플라스틱 자석은 재현성이 검증되지 않아 금속으로 오염된 것으로 추측된 바 있다.

백종범 교수는 "2004년 발표된 논문이 철회되자 플라스틱 자성은 불가능하다는 인식이 퍼졌지만, 유기물에도 금속처럼 자유전자가 많아지면 스핀을 정렬시켜 자성을 띠게 만들 수 있다"며 "이를 증명하기 위해 금속 오염을 철저히 배제하면서 연구를 진행해 자성을 부여하는 데 성공했다"고 말했다. 

연구진은 유기물도 상온에서 강자성을 가질 수 있다는 걸 처음 입증한 것이다.

백 교수는 "이번 연구는 유기물 기반 자성 재료의 새로운 방향을 제시할 뿐 아니라 강자성을 띠도록 더 많은 자유전자를 가진 새로운 구조체를 설계해 보다 강력한 플라스틱 자석을 개발하는 데 기여할 초석을 다지는데 의의가 있다"며 "과학적 호기심과 플라스틱 자석의 잠재적 응용 가능성 덕분에 많은 분야에서 주목받을 것"이라고 전망했다.

그는 이어 "플라스틱 자석은 녹슬지 않아 영구적으로 쓸 수 있고, 인체에 흡수되지 않아 MRI 촬영 시 조영제로 활용하기도 좋을 것"이라며 "실생활에 사용하기 위해서는 강자성의 세기를 더 높이는 등 후속연구가 필요하다"고 덧붙였다.

이번 연구는 UNIST 신소재공학과의 유정우 교수와 박정민 석·박사통합과정 연구원, UNIST 물리학과 신동빈 석·박사통합과정 연구원이 함께 참여했다.