부산대학교는 광메카트로닉스공학과 정세영 명예교수 연구팀과 성균관대학교, 미국 미시시피주립대학교 공동 연구진이 원자 한 층의 차단막을 도입해 구리의 전기 전도도는 그대로 유지한 채 고온에서 산화를 막는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

연구팀은 부산대 정세영 교수 연구실에서 개발한 박막 성장 기술인 ASE법을 활용해 실리콘(Si)을 증착한 것으로, 400도의 고온에서도 금속 표면의 산화가 억제되는 것을 규명했다. 

일반적으로 구리는 상온에서도 산화가 유발되며, 온도가 높아질수록 산화 속도는 급격히 증가한다.

정 교수 연구팀은 이전 연구에서 구리 표면이 원자 한 층의 계단 형태로 이뤄져 있으면 상온에서 산화를 방지할 수 있다는 것을 밝혀냈다.

이번 연구에서는 구리 표면에 물리적 흡착 상태로 상시 존재하는 산소를 표면에 고정하는 '고정 원소'를 도입해 산화를 방지하고자 했다.

연구팀은 실리콘이 ASE법에 의해 구리 표면에 원자 수준으로 뿌려지면 구리와 산소 사이에 개입해 고온에서 산화를 차단하는 것을 밝혔다.

또 고온 산화를 효과적으로 차단하면서도 구리의 전기적 특성은 거의 그대로 유지하는 기술도 개발했다.

이번 연구는 삼성미래기술육성사업과 과학기술정보통신부에서 지원받았다.

정 교수는 "구리의 산화 문제는 재료공학과 산업계의 심각한 난제 중 하나로 여겨져 왔다"며 "이번 연구 결과로 구리를 다양한 목적으로 사용하는 재료 분야와 산업 분야에 획기적인 진보가 이뤄질 것"이라고 말했다.