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구리 고온 산화 차단 신기술 개발…부산대 연구진 혁신적 성과

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Tuesday, February 11, 2025, 14:02:52

구리 산화 차단 혁신 기술 개발
실리콘 증착으로 전도도 유지 성공

 

인더뉴스 제해영 기자ㅣ부산대학교 연구진이 구리의 전기전도도를 유지하면서도 고온에서 산화를 방지하는 혁신적인 기술을 개발했습니다. 이 연구는 성균관대학교, 미국 미시시피주립대학교와 공동으로 진행됐으며, 11일 발표됐습니다.

 

연구팀은 원자 한 층 두께의 차단막을 도입해 구리 표면의 산화를 막는 방법을 개발했습니다. ASE(Atomic Sputtering Epitaxy)법을 활용해 실리콘(Si)을 증착한 결과, 400℃에서도 구리의 산화가 억제됨을 확인했습니다. 

 

구리는 일반적으로 상온에서도 산화가 발생하며, 온도가 높아질수록 산화 속도가 급격히 증가합니다. 정세영 교수 연구팀은 2022년 발표한 연구에서 구리 표면이 원자 한 층의 계단 형태(초평탄 표면)로 이뤄지면 상온에서 산화를 방지할 수 있음을 밝혔습니다. 그러나 열이 가해질 경우 초평탄 표면의 구리 박막도 산화가 진행된다는 한계를 가지고 있었습니다.

 

이번 연구에서는 구리 표면의 산소를 고정하는 ‘고정 원소’를 도입해 산화를 방지하는 방안을 제시했습니다. 연구팀은 제1원리 계산을 활용해 다양한 고정 원소 후보를 조사한 결과, 실리콘이 가장 적합하다는 이론적 근거를 확보했습니다.

 

실험 결과, 실리콘이 증착된 단결정 구리 표면은 400℃에서도 산화를 견뎠으며, 일반 구리 호일도 300℃ 근처까지 산화가 방지됐습니다. 또한, 철(Fe)과 니켈(Ni) 등의 다양한 금속에서도 고온 산화(400℃)가 억제됨을 확인했습니다.

 

연구팀은 실리콘이 ASE법을 통해 구리 표면에 원자 수준으로 증착되면 구리와 산소 사이의 결합을 방해해 강력한 결합층(Si-Cu-Ox, 사이콕스)을 형성한다는 사실을 밝혔습니다. 이 기술은 구리 본연의 전기적 특성을 유지하면서도 고온에서의 산화를 차단하는 데 성공했습니다.

 

구리는 전기 저항이 1.72 × 10⁻⁶ Ω·cm로 탁월한 전도성을 가지지만, 산화에 취약해 산업적으로 사용이 제한됐습니다. 기존의 화학적 코팅 방식은 전기 저항을 증가시키는 문제가 있었으며, 합금화 기술 역시 전도성을 보존하는 데 한계가 있었습니다.

 

이번 연구 성과는 구리의 전기적 특성을 유지하면서도 고온 산화를 효과적으로 차단하는 혁신적인 기술로, 전극 소재로서 구리의 활용 가능성을 크게 확장할 것으로 기대됩니다. 연구 결과는 세계적인 재료과학 전문지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 2월 8일자 온라인판에 게재됐습니다.

 

정세영 교수는 “구리의 산화 문제는 재료공학과 산업계에서 해결하기 어려운 난제 중 하나였으나, 이번 연구를 통해 획기적인 진보가 이뤄질 것”이라며 “구리를 다양한 목적으로 활용하는 산업과 재료 분야에서 새로운 가능성을 열어줄 것”이라고 말했습니다.

 

이번 연구는 삼성미래기술육성사업과 과학기술정보통신부의 지원을 받아 진행됐으며, 정세영 부산대 명예교수, 성균관대 김영민 교수, 미시시피주립대 김성곤 교수가 공동 교신저자로 참여했습니다. 부산대 김수재 박사, 성균관대 김영훈 박사(현 미국 오크리지 국립연구소 박사후연구원)가 공동 제1저자로 연구를 수행했습니다.

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제해영 기자 helloje@hanmail.net

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[C-레벨 터치] 김상현 롯데유통군 부회장 “글로벌 확장·AI 혁신서 기회 모색”

[C-레벨 터치] 김상현 롯데유통군 부회장 “글로벌 확장·AI 혁신서 기회 모색”

2025.06.05 09:44:20

인더뉴스 장승윤 기자ㅣ롯데는 김상현 롯데 유통군 총괄대표 부회장이 지난 3일 싱가포르에서 열린 ‘NRF Big Show APAC 2025’에 참석해 롯데 유통군의 혁신과 글로벌 진출 사례를 공유했다고 5일 밝혔습니다. 전미소매연맹(NRF)이 개최하는 ‘NRF Big Show’는 ‘유통 산업의 CES’라 불리는 세계 최대 유통 박람회로 매년 1월 미국에서 열립니다. ‘NRF Big Show APAC’은 지난해 아시아·태평양 지역을 중심으로 싱가포르에서 처음 개최돼 40개국 7000여명 이상의 참관객들에게 글로벌 유통 산업 트렌드를 공유했습니다. 올해 ‘NRF Big Show APAC 2025’는 아시아·태평양 유통업계 CEO와 리더, 유통 전문가 등 약 1만명이 참석해 ‘유통업의 무한한 가능성’이라는 주제로 진행됐습니다. 이날 김상현 부회장은 ‘롯데의 유통 혁신’이라는 주제로 싱가포르 최대 유통기업 페어프라이스 그룹 CEO 비풀 차울라와 대담을 진행했습니다. 이날 김 부회장은 "롯데 유통군은 고객 경험 중심의 차별화된 유통 플랫폼 구축을 지속해가고 있다"며 "롯데몰 웨스트레이크 하노이는 고객 경험을 지속적으로 향상시키기 위한 노력이 단순한 판매를 넘어, 고객과 문화를 연결하는 플랫폼으로 유통업이 진화하고 있음을 보여준다"고 말했습니다. 롯데몰 웨스트레이크 하노이는 쇼핑·문화·체험·프리미엄 요소가 결합된 복합몰로 2023년 개점 이후 9개월 만에 누적 매출 2000억원, 354일 만에 누적 방문객 1000만명을 넘어섰습니다. 올해 1분기에는 전년 대비 매출이 21.9% 증가하고 개점 6분기 만에 영업이익 흑자 전환을 달성했습니다. 김 부회장은 현재 한국 유통 시장이 경제 불확실성과 고령화라는 구조적 과제에 직면해 있지만 글로벌 사업 확장과 AI 기반 혁신에서 새로운 기회를 모색하고 있다고 설명했습니다. 그는 "K푸드, K뷰티, K패션 등 한국 콘텐츠가 세계적으로 주목받는 가운데 페어프라이스와 협업해 롯데마트 익스프레스를 오픈하고 PB 상품을 현지에 적극적으로 소개하고 있다"며 "현지 파트너십을 통해 PB 수출을 가속화할 계획이며 이 협업 모델을 다양한 시장으로 확대할 것"이라고 전했습니다. 롯데는 현재 부산에 오카도와 협업한 AI 기반 고객 풀필먼트 센터(CFC)를 구축하고 있습니다. 이를 통해 AI 기반 초개인화 추천과 물류 자동화 역량을 강화하겠다는 심산입니다. 또 김 부회장은 "유통업은 고객의 시간과 경험에 가치를 제공할 수 있어야 한다"며 "고객이 원하는 환경을 만들고 쇼핑을 즐거운 경험으로 만드는 것이 가장 중요한 과제"라고 강조했습니다. 이어 전시회장을 찾은 유통업계 관계자들에게 "현장을 찾아 직원들과 고객들의 목소리를 직접 듣고 끊임없이 배우는 자세가 중요하다"며 "앞으로도 고객 중심 경영을 강화하고 기술과 데이터 기반 혁신을 지속하며 글로벌 시장에서 롯데 유통군의 경쟁력을 한층 끌어올릴 것"이라는 말로 마무리했습니다.


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