KIMS 해외단신 46호 (2010.10.20)

금을 대신하는 신소재 개발
    New Materials Could Replace Costly Gold in Electrical Applications

    University of Connecticut의 연구팀은 United Technologies Research Center 기술자들과 함께 전자 분야에 서 비용이 많이 드는 금 및 다른 희소금속에 대한 의존도를 줄여주는 새로운 합금소재를 개발했다.
   이 연구의 내용은 10월 12일자 온라인 Applied Physics Letters 저널에 게재된다.
   1온스(약 28.35그램)에 $1,340(약 150만원)으로 금값이 치솟아 있는 요즘 Connecticut의 United Technologies Corporation(UTC)을 포함한 전 세계의 제조업자들은 전자 분야에서 금, 백금, 로듐, 팔라듐 및 은 등을 대신할 수 있고 비용이 많이 들지 않는 대체 금속을 찾고 있다. 이러한 금속의 장점은 전도성 및 방식성이 우수하다는 점이다. 때문에 비용이 적게 들면서 같은 내구성을 지닌 효과적인 대체물의 개발이 중요하다고 할 수 있다.
   UConn의 재료 과학 및 엔지니어링 분야 교수 Mark Aindow, S. Pamir Alpay와 UTRC 펠로우 Joseph Mantese는 기존 금속의 특성을 저하시키는 산소에 노출되었을 때 금과 비슷한 특성을 보여주는 새로운 소재를 개발했다. 이 연구는 미국 국방연구소의 지원으로 진행되었다.
   연구팀은 니켈, 구리 및 철 등 저가의 소재를 분석했다. 연구를 바탕으로 이들 기초 금속의 전기접촉저항을 향상시키는 이론과 실험 방법론을 제시했다. Aindow는 “적절한 요소를 선택하는데 여러 이론을 분석, 통합하였고 신소재를 창출하기 위해 원자레벨의 소재기술을 이용했다.”고 말했다.
   연구자들은 저가의 기초금속을 이용해 다양한 합금을 생성했다. 이들 합금을 이용, 다음 세 공정 중 하나에서 고전도성의 순수 산소가 얻어졌다: 캐리어 농도를 강화하는 도핑, 전자/폴라론 호핑을 일으키는 혼합산화 상태 유도, 진로 생성을 위한 상분리.
    이번 연구는 순수 기초 금속의 접촉저항을 백만겹 이상으로 향상시켜 기초 금속 접촉이 순금과 비슷한 접촉 특성을 가질 수 있게 만들었다.