기업명 비공개

[다양한 분석법으로 TNT 합성 성과 달성] Ti foil에 DC 전압을 인가하여 ‘TiO2 나노튜브 합성’ 실험을 진행했습니다. foil은 보호 코팅 처리로 반응을 위해서는 Etching 과정이 필수적이었습니다. 하지만 foil 제조회사마다 코팅 처리 방식이 달라기 때문에 조건을 찾기 위해 여러 번의 실험을 수행했습니다. H2SO4, HCl, HF 등 여러 용액을 조합하여 나노튜브의 합성에 적합한 식각액의 농도와 Etching 시간을 찾기 위해 노력했습니다. 실험을 통해 각 용액의 Etching 강도 세기를 정리했고, 시간에 따라 foil 표면 형태의 변화를 SEM 이미지로 확인하며 나노튜브 형성 과정을 분석했습니다. 총 35번의 실험 시도 끝에 ‘0.1vol% HF 10분 Etching’ 조건에서 높은 밀도의 TiO2 나노튜브 구조를 확인했습니다. 추가적으로, Furnace를 사용하여 Ti를 Annealing 하여 400, 500, 600, 700, 800℃의 TiO2를 제조하고, 이후 LSV를 통해 온도에 따라 활성을 비교하였습니다. Annealing temp가 증가할수록 결정성이 증가하고 활성도 높아졌으나, 700℃부터는 산화층이 너무 두꺼워져 활성이 감소했기 때문에 전도성이 낮아 전극으로 기능을 하지 못한다고 결론을 내리고 ‘600℃ Annealing TiO2’의 활성이 가장 좋았음을 확인했습니다. 이 두 가지 실험을 조합하여 TiO2 nanotube의 밀도를 높이고 활성을 극대화했습니다. 해당 실험을 통해 TiO2 반도체 소자에 대한 특성에 대한 이해를 증진시키고, 다양한 tool을 활용하여 실험 기술을 습득하고 원리를 깊이 이해했습니다.

학부 연구생 활동은 저의 도전 중 하나였습니다. 유해 물질 Benzyl alcohol을 광촉매 TiO2를 이용하여 유해하지 않은 물질로 전환 시키는 실험을 맡았습니다. 기존 연구의 전환율 30%를 뛰어넘는 것이 목표였지만 예상치 못한 부반응으로 어려움을 겪었습니다. 하지만 성과에 급급하지 않고 심층적으로 이해하고자 했습니다. 용매 조건에 따라 반응 경향성을 정리하고, 실험마다 얻은 결과와 성찰 내용을 랩노트에 작성하며 실험의 통찰력을 키웠습니다. 또한, 연구생들과의 랩미팅을 진행하여 아이디어를 공유하고 피드백을 주고받음으로써 실험의 관점을 넓혔습니다. 특히, 단순히 반응 속도나 전환율만 분석하는 기존 연구와는 다르게 물질의 중간체와 부산물의 스펙트럼을 측정하여 반응 경로를 분석했습니다. 그 결과, 불안정한 OH 라디칼의 문제를 발견했고, 이를 해결하기 위해 'OH 라디칼 scavenger 조건'을 추가하여 '용매 H2O 100%, P25' 조건에서 53%의 전환율을 달성했습니다. 이 경험을 통해 어떤 상황에서도 포기하지 않고 도전하며, 문제의 핵심을 파악하고 해결책을 찾아내는 능력을 키웠습니다. 또한, 팀원들과의 협력과 피드백을 통해 함께 성장하는 가치를 깨달았습니다. 이는 저의 가치관과 성격을 확고히 하고, 열정과 끈기를 바탕으로 더 나은 결과물을 이끌어내고자 합니다.