국제공동연구팀이 차세대 디스플레이와 편광 광소자 개발에 활용 가능한 페로브스카이트 나노결정 배향 제어 원천 기술을 개발했다.

경상국립대학교 G-LAMP 사업단과 울산과학기술원(UNIST)은 영국 옥스퍼드대학교, 한양대학교, 성균관대학교 등 6개 기관과의 국제 공동 연구를 통해 세슘납브롬화물(CsPbBr₃) 페로브스카이트 나노플레이트릿(NPL) 초격자의 배향을 '에지-업(edge-up)'에서 '페이스-다운(face-down)'까지 연속적으로 조절하는 데 성공했다고 밝혔다. 이 연구 성과는 소재 분야 권위지 '매터(Matter)'에 2026년 3월자로 온라인 게재됐다.

연구는 UNIST 이동렬 박사와 배성용 박사가 주도했다. 두 박사는 한국연구재단 Brainlink 사업과 경상국립대 G-LAMP 사업단의 해외 파견 프로그램 지원으로 옥스퍼드대에 파견돼 로버트 L.Z. 호예(Robert L.Z. Hoye) 교수 연구팀과 협력하며 성과를 이끌어냈다.

연구팀은 나노판 표면의 고유 리간드를 유기암모늄 브로마이드 리간드로 부분 치환하는 방식을 채택했다. 탄소 사슬 길이가 나노판의 크기와 조립 방식을 결정하는 핵심 변수임을 밝혀낸 것이 이번 연구 핵심이다.

올레일암모늄 등 긴 사슬 리간드를 쓰면 에지-업 배향 초격자가 형성돼 선편광도가 높아지고, 부틸암모늄 등 짧은 사슬 리간드를 쓰면 페이스-다운 배향이 유도돼 청색 NPL LED의 발광 효율이 개선됐다.

김기환 경상국립대 교수는 "이번 연구는 하나의 소재 플랫폼에서 고효율 LED와 편광 광소자라는 두 가지 기능을 선택적으로 구현할 수 있는 설계 원리를 제시했다는 점에서 의미가 크다"며 "앞으로 고해상도 디스플레이, 증강 현실/가상 현실 광학 소자, 광통신용 편광 광원 등 다양한 첨단 광전자 응용 분야에 폭넓게 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.