5만 년 썩지 않는 온실가스를 때려잡다: KAIST와 삼성이 찾아낸 '무질서의 힘'

플라스틱 봉투나 방사성 폐기물이 질기다고 생각하셨다면, 반도체 건식 식각 공정에 쓰이는 사불화탄소(CF₄)를 만나보실 차례입니다. 이 가스의 대기 잔존 수명은 무려 5만 년에 달합니다. 5만 년 전이면 네안데르탈인이 동굴 벽에 벽화를 그리던 시절입니다!

게다가 CF₄의 지구온난화지수는 이산화탄소의 6,000배 이상에 달합니다. 탄소-불소 결합이 워낙 단단해 초고온에서 분해해야 하는데, 기존 촉매들은 고온 지옥을 버티지 못하고 몇 시간 만에 비활성화되기 일쑤였습니다.

구성 엔트로피를 극대화하자 무질서하게 엉킨 원자들이 열역학적으로 서로를 강하게 붙잡아주며 경이로운 내구성을 보였습니다:

• 2.3배 뛰어난 분해 활성: 기존 상용 촉매 대비 CF₄ 분해 성능이 2.3배 향상되었습니다.
• 800°C 고온에서도 92% 성능 유지: 극한의 800°C 조건에서 150시간 연속 구동 후에도 92%의 촉매 활성을 유지해 수명 한계를 뛰어넘었습니다.
• 반도체 제조 현장의 게임 체인저: 매년 막대한 양의 불소계 온실가스를 처리해야 하는 첨단 반도체 팹에 즉각적인 해결책을 제시합니다.

KAIST와 삼성의 이번 쾌거 덕분에 반도체 산업은 5만 년 동안 지구를 맴돌던 기후 유령을 마침내 퇴치할 수 있게 되었습니다.