전자현미경 분석, 제대로 하고 있나요? - SOC와 PCC 소재 분석의 실제와 팁

Abstract

Solid Oxide Cell(고체산화물 전지, SOC)과 Proton-Conducting Ceramic(프로톤전도성 세라믹, PCC) 소재 개발 과정에서는, 합성된 재료가 의도한 구조로 형성되었는지, 그리고 전기화 학 반응 이후 어떤 열화 현상이 발생했는지를 정확히 파악하는 것이 매우 중요하다. 이 를 위해 많은 연구자들이 Scanning Electron Microscopy(주사전자현미경, SEM), Transmission Electron Microscopy(투과전자현미경, TEM), Electron Probe Micro-Analyzer(전자탐침미세분석기, EPMA)와 같은 전자현미경 분석기법을 활용한다. 전자현미경은 시각적이고 직관적인 정 보를 제공하므로 대학원생 및 연구자들이 즐겨 사용하는 도구이며, 직접 장비를 다루거 나 분석을 의뢰하여 데이터를 수집하는 경우가 많다. 하지만 전자현미경은 단순한 ‘이미 지 생성 장비’가 아니며, 재료의 특성과 분석 목적에 맞는 시료 준비와 분석 조건 설정, 해석 능력이 뒷받침되지 않으면 부정확하거나 왜곡된 결과를 얻을 수 있다. 본 튜토리얼 발표에서는 SOC와 PCC 소재 분석 과정에서 실제 연구 현장에서 자주 발 생하는 오류 사례를 중심으로, 전자현미경 분석의 핵심 개념을 공유하고자 한다. 구체적 으로는 단면 시편 준비 시 흔히 발생하는 artifacts, 분석 조건의 비합리적 설정, 관찰에서 의 왜곡된 해석 등의 사례를 소개하며, 각 상황에 맞는 시편 준비법과 분석 조건 최적화 전략을 설명한다. 또한 SEM 과 TEM 에서의 EDS 분석의 장점과 한계점, EPMA 정량 분 석의 오차 요인 등도 함께 다룰 예정이다. 본 발표는 전자현미경을 사용하는 학생 및 초 보 연구자들에게 실질적인 가이드를 제공함으로써, 향후 연구의 정확성과 신뢰도를 높이 는 데 도움이 될 것이다.