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초전(pyroelectric) 측정을 위한 실질적 가이드

전문가 제언: ○ 초전 현상은 이미 19 세기 중반에 발견되었고, 그 후 많은 연구노력에 의해서 이를 설명하는 물리학적 및 재료 공학적 토대가 구축되었다. 따라서 오늘날 이 분야의 연구는 주로 전기와 온도를 연관시키는 초전 현상의 독특한 특성을 활용하는 다양한 응용연구에 집중되고 있다.

○ 초전 재료는 특히 인체 온도 감지 및 이를 바탕으로 하는 자동화 장치 분야에서 보편적으로 쓰인다. 군사용 열 영상 감지 장치 같은 일부 첨단 응용 사례도 있으나, 상업용 온도 감지 장치에 쓰이는 기술과 재료는 대개 범용 수준이다. 따라서 현재 이 분야의 세계시장은 중국 제품이 지배하고 있으며, 한국과 미국 등은 이를 피하여 새로운 틈새 응용을 추구하고 있다. 비데와 자동 손 거조기의 온도 감지기가 그 예이고, 독일에서는 초전 재료의 표면전하에 의한 활성 산소 종 축적을 이용한 박테리아 제거 기술도 시도되고 있다.

○ 국내에서는 경북대학교 전자공학과에서 각종 센서 개발의 일환으로 초전 재료를 이용한 센서와 관련된 경험과 정보를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 학술 소식에 따르면 성균관대학교 신소재 공학과의 이내응 교수는 유기 TFT의 gate 유전체 소재로 초전 재료를 활용하는 방안을 연구하고 있다. 또한 인하대학교 물리학부 정종훈 교수는 초전 나노 재료의 구조에 대한 연구를 하고 있다. 이외에 창원대학교와 전자통신연구원에서도 압전 재료와 초전 재료에 대한 연구가 진행 중이다.

○ 이들 다양한 연구개발의 결과는 결국 그에 적용되는 초전 재료의 특성에 의해서 결정된다. 따라서 재료의 특성을 규명하는 것은 모든 연구개발 노력의 기본이다. 이 논문에서 살펴보았듯이 국내뿐만 아니라 세계적으로도 초전 계수 측정기술은 아직 표준화가 안 되어 있어서 연구자들은 필요한 정보를 초전 재료 공급자에게 전적으로 의존하고 있다.

○ 이러한 상황은 이미 많은 분야에서 관습화되어 있고, 일상적인 적용에는 큰 문제가 없다는 것이 우리의 경험이다. 그러나 드물지만 특정한 목적을 위해서 재료의 특성을 맞춤형으로 알아야 할 경우가 있을 것이며, 이런 경우 이 논문에 제시된 측정 지침이 길잡이가 될 수 있다.

저자: Igor Lubomirsky
자료유형: 학술정보