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금속-유전체 다층 구조 복사열 전달 제어 성공

기사승인 2018.11.13  18:12:20

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- KAIST 이봉재·이승섭 연구팀…차세대 반도체 패키징 등에 응용 가능

[ 시티저널 허송빈 기자 ] KAIST 기계공학과 이봉재 교수와 이승섭 교수 연구팀이 금속-유전체 다층 구조 사이의 근접장 복사열 전달량을 측정하고 제어하는 데 성공했다.

연구팀의 복사열 전달 제어 기술은 차세대 반도체 패키징과 열광 전지, 열 관리 시스템 등에 적용 가능하고 폐열의 재사용으로 에너지 절감, 사물 인터넷 센서의 지속적 전력 공급원 등에 응용 가능할 전망이다.

이봉재·이승섭 교수 공동 연구팀에 따르면 커스텀 MEMS 장치 통합 플랫픔과 3축 위치 나노 제어 시스템을 이용해 금속-유전체 다층 나노 구조 사이 진공 거리에 따른 근접장 복사열 전달량을 최초로 측정하는 데 성공했다.

금속-유전체 다층 나노 구조는 일정한 두께를 갖는 금속과 유전체가 반복적으로 쌓인 구조를 뜻한다. 금속-유전체 단일 층 쌍을 단위 셀이라 부르며 단위 셀에서 금속 층이 차지하는 두께의 비율을 충전 인자라 한다.

연구팀은 다층 나노 구조의 충전 인자와 단위 셀 개수의 변화에 따른 근접장 복사열 전달량 측정 결과를 통해 표면 플라즈몬 폴라리톤 커플링으로 근접장 복사열 전달량을 크게 향상시켰으며, 열 전달의 파장별 제어가 가능함을 증명했다.

임미경 박사와 송재만 박사 과정이 주도한 이번 연구는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 10월 16일자 온라인 판에 게재됐다.

허송빈 기자 news@gocj.net

<저작권자 © 시티저널 무단전재 및 재배포금지>
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