지스트(광주과학기술원) 신소재공학부 김봉중 교수가 과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원이 선발하는 2020 국가연구개발(R&D) 우수성과 100선에 선정됐다.

‘2020 국가연구개발 우수성과 100선’은 2019년에 국가가 지원한 전 분야의 모든 연구 결과 가운데 △기계·소재 △생명·해양 △에너지·환경 △정보·전자 △융합 △순수기초·인프라 등 각 분야별로 기술·경제적 파급효과 측면에서 우수성을 보인 연구들이다.

김봉중 교수는 기계·소재 분야에서 ‘공기 수준의 낮은 유전율을 가지며 전기·유전적 파괴가 스스로 회복되는 캐패시터 개발’ 연구 성과로 선정됐다.

이는 유전율이 공기 수준으로 낮으며, 압축변형시 절연파괴 강도와 초저유전 절연체 특성이 안정적으로 유지되고, 파괴가 일어나더라도 응력 제거시 스스로 회복되는 3차원-나노라티스(3D-nanolattice) 캐패시터를 세계 최초로 구현했다.

불과 17%의 다공도만 주어도 전압 인가시 바로 파괴가 일어나는 박막구조에 비해 이 연구에서 개발된 99%의 다공도를 가지는 3차원-나노라티스 캐패시터는 200V의 전압에도 안정적이고 전기적 강도도 매우 강함을 확인했다.

이 연구 성과는 나노분야 최고 권위지인 나노 레터스(Nano Letters)에 2019년 7월 12일자 온라인으로 게재됐고, 관련 기술은 같은 해 특허로 등록됐다.

김봉중 교수는 “아직 국내·외에서 아무도 도달하지 못한 초저유전 물질의 응력에 따른 유전·전기적 특성을 정량화하고, 이들의 메카니즘을 규명한 첫 사례다”면서 “향후 유연한 전자기기 시스템이나 전기·기계적 충격으로 잃어버린 정보를 복구할 수 있는 차세대 전자 시스템에 이용할 수 있을 것”이라고 기대했다. 이어 “반복되는 응력 사이클에도 전기적·유전적·기계적으로 퇴화되지 않는 완전한 저 유전 나노라티스 캐패시터를 만들어 고전압 시스템에 활용할 계획”이라고 덧붙였다.

이번에 100선으로 선정된 성과는 과기부 장관의 인증서와 현판이 수여되고 관계 규정에 따라 사업과 기관평가 등에서 가점을 받게 된다. 선정된 연구자는 국가연구개발 성과평가 유공포상(훈·포장, 대통령표창, 국무총리표창 등) 후보자로 추천되고, 신규 R&D 과제 선정에서 우대를 받는 등의 혜택도 받을 수 있다.