신소재공학부 임원빈 교수팀은 최근, 극한 환경에서도 소광현상이 없는 X-선 영상용 신규 비납계 신틸레이터 소재들을 개발하였다.

기존 신틸레이터 소재들은 고에너지 방사선에 의해 손상되어 효과와 수명이 감소되거나, 고온에서 소광현상에 의해 발광강도를 잃는 등 극한 환경에서는 효과가 떨어지는 치명적인 문제가 있다. 또한 Cd, Pb, Tl등 인체에 독성을 가지는 위험요소가 포함되어 있음에도 기존 소재의 광출력 효율 문제를 극복하기 어려워 신규 소재로 대체하기 어려웠다.

임원빈 교수 연구팀은 위의 기존 소재들의 문제점을 해결한 신규 비납계 신틸레이터 소재를 개발하여 X-선 영상에 적용하였다.

신규 개발된 소재들은 안정적인 0차원 결정구조를 기반으로 200도 이상의 고온에서도 결정구조 변화와 소광현상 없이 초기 발광특성을 유지했다.

임원빈 교수 연구팀은 이러한 신규 소재들을 나노결정, 다결정, 단결정 형태로 합성하였으며, 해당 신규 비납계 신틸레이터 소재의 우수한 광출력 효율을 바탕으로 상용 신틸레이터 소재에 필적하는 X-선 발광특성과 X-선 영상 성능을 획득하였다.

이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단이 추진하는 소재혁신선도프로젝트사업, 나노 및 소재 기술개발사업, 우수연구자교류지원사업(BrainLink) 지원으로 수행됐다.

해당 연구결과는 국제 저명 학술지 ACS Energy Letters (IF=23.991)에 1월 13일자로 게재됐으며, 신소재공학과 한주형 석박통합과정생이 1저자로 참여하였다.