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매릴랜드 연구진, 납 대체 물질 ‘BSFO' 개발
환경유해물질인 ‘납’을 다량 포함하고 있는 PZT 대체 물질이 개발됐다고 매릴랜드 대학 연구진이 밝혔다.
‘비스무트 사마륨 페라이트(BSFO, bismuth samarium ferrite)라는 물질은 생물 의학용 이미징 기기나 잉크젯 프린터에 사용될 수 있으며, 상업적으로 적용 시 환경오염을 줄이는 효과가 기대된다고 대학의 A. 제임스 클락 엔지니어링 스쿨 연구진은 설명했다.
연구진 측은 미국 내 가정에서 버려지는 전자 기기의 총량은 2006년을 기준으로 연간 3억 개에 달하며 이 중 상당수가 부적절한 방식으로 폐기처분되고 있다고 보고서를 통해 밝혔다. 이어 디지털 TV로의 전환이 가속화됨에 따라 구형 아날로그 TV 폐기량이 늘어나고 결과적으로 상황이 더 악화될 가능성이 크다고 덧붙였다.
또 납 대체 물질 개발에 대한 시도가 지속되고 있지만 상업적으로 납 지르콘산염 티탄산염(lead zirconate titanate ; PZT)을 대체할 수 있는 물질은 아직까지는 없다고 전했다. PZT는 변환기, 액추에이터, 센서류, 마이크로전자의료기기 시스템 등에 주로 사용되고 있다.
PZT는 압전 특정을 가지고 있어 마치 스위치처럼 동작하곤 한다. 또 물리적인 압력이 있을 때 전압을 생성하는 특성도 가진다. 이 밖에 전압이 가해지면 형상이 변화하는 성격도 지니고 있다. 이로 인해 액추에이터를 만들거나 전기 신호를 움직임으로 변화시킬 필요가 있을 때 사용된다. 프린터에 사용되는 잉크젯 노즐이 대표적이다.
연구진측은 BSFO가 고온 동작성이 뛰어나고 만들기 쉽다는 점에서 상용화 가능성이 높다고 언급하며 PZT 대체제로의 가능성이 뛰어나다고 강조했다.
한편 대학 측이 밝힌 자료에 따르면 BSFO를 채택한 제품이 본격 상용화될 수 있는 시기는 대략 5년 정도 지난 시점일 것으로 관측된다.
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