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고등학교 화학 시간에 특정 소재의 분자 구조가 거시적인 특성으로 발현되는 과정을 배우며 매료되었습니다. 특히 가천대 신소재공학과가 차세대 에너지 및 반도체 소재 연구에 강점이 있다는 것을 알고, 이곳에서 미래 산업의 핵심이 될 소재를 개발하는 전문가로 성장하고 싶어 지원하게 되었습니다.

저는 '압전 소재'에 가장 큰 흥미를 가지고 있습니다. 압력을 가하면 전기가 발생하는 이 소재를 활용하면, 사람들이 걷는 보도블록이나 자동차가 달리는 도로에서 버려지는 에너지를 수확하는 '에너지 하베스팅' 기술을 구현할 수 있습니다. 이는 도심 속 분산 전력원으로서 에너지 문제 해결에 크게 기여할 수 있을 것입니다.

저는 이온의 이동도(ionic mobility)를 높이는 방향으로 접근하고 싶습니다. 화학적으로는 전해질 내 리튬 이온이 더 빠르게 움직일 수 있는 새로운 유기 용매를 탐색하거나, 물리적으로는 이온이 이동하는 통로를 나노 구조로 설계하여 저항을 줄이는 방법을 연구해보고 싶습니다. 이를 통해 배터리의 충전 속도와 출력을 동시에 개선할 수 있을 것입니다.

저는 '안정성'을 가장 우선적으로 고려해야 한다고 생각합니다. 배터리는 에너지를 고도로 응축한 장치이므로, 화재나 폭발의 위험이 항상 존재하기 때문입니다. 아무리 에너지 밀도가 높고 가격이 저렴해도, 사용자의 안전을 보장할 수 없다면 그 기술은 상용화될 수 없습니다. 안전 확보를 전제로 다른 성능들을 개선해 나가야 합니다.

저는 창업 동아리에 참여하여 기술을 비즈니스 모델로 연결하는 경험을 해보고 싶습니다. 아무리 훌륭한 신소재 기술이라도 시장의 수요와 경제성을 파악하지 못하면 실험실에 머무를 수밖에 없다고 생각합니다. 이 활동을 통해 공학적 지식뿐만 아니라 사회의 니즈를 읽는 통찰력을 길러, 실질적으로 세상에 기여하는 연구를 하고 싶습니다.

재료의 전기 전도도는 에너지 밴드 구조에서 원자가띠(valence band)와 전도띠(conduction band) 사이의 간격, 즉 밴드갭(band gap)에 의해 결정됩니다. 도체는 두 밴드가 겹쳐 있어 전자가 쉽게 이동 가능하고, 부도체는 밴드갭이 매우 커서 전자가 이동하기 어렵습니다. 반도체는 밴드갭이 그 중간 정도로, 열이나 빛 에너지를 받으면 전자가 전도띠로 올라가 전도성을 띠게 됩니다.