【에너지타임즈】 한국원자력연구원 양성자과학연구단(단장 김유종)이 질화갈륨 기반 새로운 베타전지 구조를 개발하고 이 결과를 원자력 분야 권위지인 인터내셔널 저널 오프 에너지 리서치(International Journal of Energy Research) 제45권 1호 표지논문으로 게재됐다고 8일 밝혔다.

이번에 개발된 베타전지 구조는 원자력연구원에서 보유한 이온빔 기술을 활용해 설계됐으며 기존 전지보다 전력변환효율과 출력을 크게 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다.

베타전지는 방사성동위원소에서 방출되는 베타선 전자가 반도체에 충돌하며 발생하는 전자-정공 쌍을 이용해 전력을 생산하게 된다. 전자-정공 쌍은 반도에 PN접합부에서 주로 생성된다.

연구팀은 전력변환효율을 높일 수 있도록 접합부를 마치 블록처럼 서로 맞물리는 형태의 교차형 접합구조로 설계했으며 기판 아래로 빠져나가는 전하흐름을 차단하기 위해 장벽층을 구성해 누설되는 전력손실을 감소시켜 전체 출력을 높였다.

특히 원자력연구원은 이와 관련된 지식재산권 확보를 완료하고 앞으로 새로운 구조의 베타전지를 시제작해 성능검증을 거친 후 상용화를 추진할 계획이다.

이재상 원자력연구원 가속기이용연구부장은 “새로운 베타전지는 기존 베타전지보다 고효율에 안정적인 에너지원”이라면서 “전원 충전이 어려운 극한환경용 전자기기와 배터리 교체가 어려운 교량·탬과 터널용 센서 등에 널리 활용할 수 있을 것”으로 내다봤다.