켄텍 에너지공학부 2학년 김대혁 학생이 물리학 분야 최상위 국제학술지에 제1저자로 이름을 올렸다. (사진=켄텍 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

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[나주=뉴시스]이창우 기자 = 한국에너지공과대학교(KENTECH·켄텍) 학부생이 물리학 분야 최상위 국제학술지에 제1저자로 이름을 올렸다.

한국에너지공대는 에너지공학부 2학년 김대혁 학생이 배터리 성능을 좌우하는 전해질 내부의 분자 수준 메커니즘을 규명한 연구를 주도해 국제학술지 피지컬 리뷰 E(Physical Review E)에 제1저자로 논문을 게재했다고 24일 밝혔다.

학부생이 해당 분야 상위 1~3% 저널에 제1저자로 논문을 발표한 것은 이례적인 성과로 평가된다.

전해질은 배터리 내부에서 이온이 이동하는 통로 역할을 하는 물질로, 성능과 안전성을 결정하는 핵심 요소다.

최근에는 에너지 저장 효율을 높이기 위해 이온 농도를 크게 높인 '농축 전해질'이 주목받고 있으나 고농도 조건에서는 기존 이론으로 설명하기 어려운 복잡한 거동이 나타난다.

전해질 농도 증가에 따라 서로 다른 농도 조건에서 이온의 배열 구조와 이동 특성의 변화가 나타남을 개념적으로 보여준다. (그래픽=켄텍 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

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김대혁 학생은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 전해질 농도를 단계적으로 변화시키며 이온 구조와 이동 특성을 정밀 분석했다. 그 결과 전해질 내부에서 이온들이 집단적으로 형성하는 장거리 구조의 변화와 실제 전도도(이온 이동 속도)의 변화가 서로 다른 임계 조건에서 발생할 수 있음을 밝혀냈다.

이는 농축 전해질 설계 시 '구조 변화'와 '이동 특성 변화'를 구분해 이해해야 한다는 새로운 물리적 관점을 제시한 것으로, 고성능·고안전성 배터리 개발에 이론적 기반을 제공할 것으로 기대된다.

이번 연구는 켄텍에서 전해질 이론 연구를 수행했던 김정민 교수(현 부산대학교)가 대표 교신저자로 총괄했으며, 제주대학교 권태진 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 김대혁 학생은 연구 설계 단계부터 시뮬레이션 수행, 데이터 분석까지 전 과정을 주도했다.

논문 제목은 ‘Structural and dynamical crossovers in dense electrolytes’로 지난 3일 게재됐다.

김대혁 학생은 "학부에서 배운 기초 물리와 수학을 토대로 실제 연구를 주도해 국제 학술지에 결과를 발표하게 돼 뜻깊다"며 "앞으로도 에너지 소재의 근본 원리를 밝히는 연구에 도전하겠다"고 말했다.

☞공감언론 뉴시스 lcw@newsis.com

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