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평가를 반려합니다. 이번에 완전히 실망했음. 5년 전의 논문 등이 문제가 없을 거라 믿었던 내가 바보임. 조만간에 새로운 평가를 해 보겠음.

배신당한 기분,

 


예전에 써보겠다고 한 논문 리뷰를 막 게재 승인 상태에 올라간 논문을 대상으로 하게 되었습니다.

논문의 입수는 교신 저자이신 유니스트의 조 재필 교수께 부탁드려 최종 교정 본을 감사하게도 받아서 봤습니다. 먼저 조 재필 교수께 논문을 제공해주신데 대해 감사의 말씀을 올립니다. 그럼 시작해보겠습니다.

논문의 그림은 아직 정식 PDF가 나오지 않은 상태라서 나중에 발췌하여 올리도록 하겠습니다.

update: http://goo.gl/ow6Mf <- 저널 홈페이지에 올라왔습니다. 관심있으신 분들은 클릭하면 받아보실 수 있게 올려두었습니다. 누르세요.


대개 이차전지 쪽 나노소재 논문들은 좀 모호하고도 재현성 없고 사실적이지 않은 것이 많습니다. M 공대에서 나온 제법 많은 Science, Nature 급 저널에 게재된 논문을 보면 충방전기 문제로 soft short 된 셀을 감지하지 못하고 아주 멋지고 환상적인 성능을 가진 양 나온 결과도 있고 도무지 감잡기도 어디서 잘못 엮인 것인지 지적하기도 난감할 정도 입니다. 게다가 가짜라고 치부해도 좋을 많은 논문들의 공통점을 보면 다음과 같은 문제를 갖고 있습니다. HR-TEM으로 나노 스케일의 미세 구조를 멋지게 보여줍니다. 그 다음 이루어지는 논리적 비약은 정말 local한 부분만 갖고 전체인양 주장합니다. 그러다 보면 당연히(?) 더 이상의 진전도 없고 뜨뜨미지근한 이슈로 떳다가 대개 사라집니다. 99.999%가 그랬습니다. Nature, Science에 나왔던 것 상당수도 그랬습니다.

이번 유니스트 논문을 인지하게 된 경로는 좀 독특했습니다. 증권가 소식에서 먼저 떴었죠. 처음에 헤드라인만 봤을 때의 첫인상은 아 또 무슨 말도 안되는 M 공대의 또 비슷한 류인가 했었습니다. 하지만 내용을 잠시 훑어보고 엘지화학이 공동으로 작업했다는 내용과 함께 간만에 Angewandte Chemie 홈피에 들어가서 Upcoming VIPs의 초록을 보고 ‘어’ 하고 이상한 느낌이 들어 평소에 하지 않던 짓을 저질렀습니다. 이 때 제가 확인하고 싶었던 포인트는 ‘테스트 셀’이었습니다.

그래서 확인하자마자. 교신 저자인 조 교수께 바로 이메일 보내 게재승인 받은 거 혹시 구경(?)가능하냐 하고 무례하게 요청하니 흔쾌히 승낙하시고 8월 17일 오후에 최종 교정본을 제공해주셨습니다. (8월 18일 오전 현재 아직도 위의 논문은 앙케반테 케미의 VIPs 리스트에만 올라 있고 논문의 pdf를 구할 방법이 없습니다. 제가 받은 것은 밝힌 바대로 저자에게 직접 받은 것으로 게재될 내용과 100% 동일한 것입니다. 구성은 논문 본문과 supporting information이 모두 들어 있습니다.)

결론을 먼저 말씀드리면 이번 조 교수의 논문은 지금까지 나온 것들과 많이 다릅니다. 이 정도면 까다로운 저라도 인정할만한 놀라운 결과입니다. 제가 나노 소재를 개발했다고 주장하는 많은 논문들을 보면 꼭 있어야 한다고 생각하는 2가지 포인트가 있는데, 이 포인트를 제대로 만족시켰습니다.

  1. 나노소재 논문에 꼭 있어야 할 저배율 SEM 사진이 같이 실려 있습니다.

– 대개 나노소재 논문들은 HR-TEM으로 현혹을 많이 시킵니다. 그래서 동시에 꼭 필요한게 역설적으로 ‘저배율 SEM’ 사진 입니다. 이 micrograph의 의미는 HR-TEM의 미세구조가 universal하게 소재 벌크를 구성한다는 보강 증거 입니다.

  1. 테스트셀의 신뢰성

– 전지 논문에서 고츨력 소재니 하며 나온 것들이 코인 셀이란 것으로 많이 합니다. 그러나 이건 고출력 소재의 증거가 될 수 없습니다. 그래서 꼭 필요한 것이 300 – 1000 mAh 급의 파우치 셀로 100 사이클 이상 돌린 결과와 다양한 율속 특성 등의 테스트가 필요합니다. 이 논문은 1 단계에 코인셀로 용량과 기본 특성을 봤고 2 단계로 300 mAh급 파우치 셀로 400 사이클 수명 테스트와 40C hour rate로 율속 특성까지 확인했습니다.

(그리고 원래 현재의 어떤 소재나 전지도 400 사이클을 연속으로 40C로 돌려 셀 파괴 거동이 일어나지 않는 것은 존재하지 않습니다. 상식적인 성능 평가 방법이 장수명 테스트는 1C 이하로 돌리고 율속 테스트는 별도로 진행하는게 원칙 수준입니다.)

이 정도면 정말 대단한 수준의 결과가 오랜만에 나왔다고 할 수 있습니다.
물론 앞으로 갈 길이 더 많긴 하지만, 이 논문은 앞으로 나가보자라는 흥분과 용기를 실제적으로 부여할만한 것이고 실제 제품과의 연관성이 지워질 수 있는 것 입니다.

어찌 보면 논문이라면 의례 이러했어야 하는 모범 케이스가 될 거라 생각합니다.

물론 이 소재로 만들어진 음극판의 부피당 밀도는 약 1.2 g/cc 정도입니다. 일반 흑연재에 비해 떨어집니다. 하지만, 이는 나노소재가 갖고 있는 숙명을 고스란히 보여줄 뿐입니다. 그리고 오히려 전극판의 에너지 밀도가 기존 소재보다 떨어짐을 솔직히 논문에 보여주고 있음이 더 중요합니다.

여러분이 그동안 봐왔던 수많은 Nature, Science 급에서의 나노소재들이 에너지 밀도가 높다는 것은 “재료 베이스의 값”에 불과했고 “실전지 베이스, 즉 실제 수준 전극판 베이스”가 낮음을 여실히 보여주는 좋은 예가 되기 때문입니다.

이 소재가 갈 길은 아직 멉니다. 하지만, 그럼에도 제대로 된 첫 단추가 끼워진 좋은 연구 사례로 기록될 수 있다고 할 수 있습니다.


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