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부산대 김지희 교수팀, 단일층 반도체서 전하 증폭 한계치 실현

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Tuesday, July 29, 2025, 14:07:03

태양전지 이론 효율 극복할 핵심 물리현상 입증
탄도 확산 통한 양자 효율 200% 실험적 검증

 

인더뉴스 제해영 기자ㅣ부산대학교 물리학과 김지희 교수 연구팀이 성균관대, 충북대와 공동으로 단일층 2차원 반도체에서 전하 증폭의 이론적 한계치를 실험적으로 구현했습니다.

 

이번 연구는 기존 태양전지 효율의 물리적 한계를 극복할 수 있는 핵심 메커니즘을 입증한 것으로, 차세대 태양전지 및 양자 광전 소자 개발의 돌파구를 마련했다는 평가를 받고 있습니다.

 

연구팀은 단일층 MoSe2에서 하나의 광자가 2쌍의 전하를 생성하는 전하 증폭 현상을 구현하고, 양자 효율 200%를 실험적으로 달성했습니다.

 

핵심은 펨토초 레이저를 활용한 초고속 분해 측정을 통해, 고에너지 전자(핫캐리어)가 결함 없이 수 마이크로미터를 이동하는 ‘탄도 확산’ 현상을 실시간으로 관측한 점입니다.

 

또한 밀도범함수 이론(DFT)을 기반으로, MoSe2 단일층이 갖는 밴드 네스팅과 밸리 대칭성 구조가 전하 증폭 조건을 만족함을 이론적으로 규명했습니다.

 

김지희 교수는 “2차원 반도체 구조가 다른 차원 구조보다 더 높은 전하 증폭 효율을 가질 수 있다는 이론을 최초로 실험적으로 입증했다”고 강조했습니다.

 

이어 “이번 연구는 2차원 반도체의 구조·전자적 특성이 고효율 에너지 변환의 핵심이라는 점을 정량적으로 보여준 사례로, 향후 양자 정보 처리, 초고속 센서 등 다양한 기술의 기반이 될 것”이라고 덧붙였습니다.

 

이번 연구 결과는 재료공학 분야 국제 학술지 'Materials Horizons' 7월 1일자에 게재됐으며, 논문 제목은 ‘Hot carrier diffusion-assisted ideal carrier multiplication in monolayer MoSe2’입니다. (DOI: https://doi.org/10.1039/D5MH00230C)

 

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제해영 기자 tony@inthenews.co.kr

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현대건설, 호주 국가 전력망 재구축에 힘 보탠다

현대건설, 호주 국가 전력망 재구축에 힘 보탠다

2025.09.12 13:00:27

인더뉴스 제해영 기자ㅣ현대건설이 호주 전력시장 진출을 본격화했습니다. 현대건설은 12일 서울 종로구 계동 본사에서 김경수 현대건설 글로벌사업부장과 조나단 디실바 오스넷 인프라개발책임자를 비롯한 양사 주요 경영진이 참석한 가운데 업무협약(MOU)을 체결했다고 12일 밝혔습니다. 이번 협약을 통해 현대건설과 오스넷은 빅토리아주 전력망의 안정성과 신재생 확대에 필요한 송변전 인프라, 설계·조달·시공(EPC) 역량을 공유하고 향후 호주 및 오세아니아 신시장으로의 공동 진출 기회를 적극 모색하기로 했습니다. 오스넷은 빅토리아주에서 전기·가스·송전 네트워크를 운영하며 안정적인 에너지 공급을 책임지는 대표적 기업입니다. 현대건설은 지난해 시드니 지사를 설립한 데 이어 남호주 주정부와 신재생에너지 및 인프라 분야 협약을 체결하는 등 현지 네트워크를 확대해 왔습니다. 특히 호주 정부는 ‘Rewiring the Nation’ 정책 아래 국가 전력망 재구축을 추진하고 있습니다. 이 정책은 넷제로 2050 목표 달성을 위해 대규모 송변전 설비 투자와 신재생 인프라 확대를 병행하는 것이 핵심이며, 현대건설은 초격차 시공 역량과 재무 경쟁력을 기반으로 태양광, 해상풍력, 수소 등 미래 에너지 분야까지 협력을 넓혀갈 계획입니다. 김경수 현대건설 글로벌사업부장은 “호주의 대형 송변전 인프라 운영을 주도해온 오스넷의 노하우와 현대건설의 글로벌 경험·기술력이 결합한다면 조만간 가시적인 사업 성과를 낼 수 있을 것”이라며 “중장기적 파트너십을 통해 강력한 시너지를 창출하고 동반 성장을 이루겠다”고 말했습니다. 현대건설은 1976년 사우디아라비아 송전선로 공사를 시작으로 전 세계에서 180건이 넘는 송변전 프로젝트를 수행하며 경험과 기술을 축적했습니다. 또한 최근 미국 ENR 2025 순위에서 송변전 분야 10위를 기록하는 등 글로벌 시장에서 영향력을 확대하고 있으며, 이를 기반으로 호주와 같은 신규 시장 공략에도 속도를 내고 있습니다.




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