한국도레이과학진흥재단

수소 함유량이 높은 금속수소화물 ‘슈퍼 하이드라이드(Super-hydride)’는 초전도 임계온도가 상온에 가장 근접한 물질이다. 하지만 초전도 슈퍼 하이드라이드는 수십만 기압 이상의 초고압 환경에서 합성되며, 상온·상압의 작동 환경에서는 수소 탈착으로 인한 구조적 불안정성 때문에 실용화에 한계가 있다. 

이러한 한계를 극복하기 위해 천동원 교수 연구팀은 ‘방사화학 기반 준안정상 금속수소화물 고착화 기술’을 활용하여 상온·상압에서도 안정한 슈퍼 하이드라이드 합성 기술을 연구한다. 이 기술을 Pd-H, La-H, Y-H계 금속수소화물로 확장하여, 상온·상압 부근에서도 수소 탈착이 없이 구조적 안정성이 유지되는 슈퍼 하이드라이드를 개발하고자 한다.

이를 위해 산화에 취약한 La와 Y계 소재의 유기용매 기반 합성법을 확립하고, 후보 물질의 ‘결정구조-수소함유량-초전도 특성’간 상관관계를 규명한다. 더 나아가 대면적·고에너지 시스템 기반 공정을 구축하여 대량생산의 가능성을 검증한다. 

본 연구는 초고압에 의존하던 기존 초전도 슈퍼 하이드라이드 기술의 패러다임을 완전히 바꿀 창의적인 시도이다. 준안정상 슈퍼 하이드라이드를 통해 상온·상압에서 안정하게 구조를 유지하는 제작 공정을 제시함으로써 차세대 초전도체 핵심 원천기술을 확보할 것으로 기대된다.