더 간편한 그래핀 합성술 개발, 충남대 윤순길 교수연구팀

윤순길 충남대 교수(사진)가 이끈 연구진이 티타늄을 이용해 낮은 온도에서 넓은 면적의 그래핀을 고품질로 합성하는 기술을 구현했다고 한국연구재단이 19일 밝혔다. 그래핀은 전기와 열 전도성이 높으며, 기계적 강도 역시 높아 ‘꿈의 소재’로 불린다. 유연성과 투명성도 우수해서 이차전지나 디스플레이 등 분야에 다양하게 응용될 것으로 기대된다.

기존에 그래핀을 합성할 때 사용되던 화학증착법에서는 반드시 다른 기판으로 옮기는 전사 과정이 필요했다. 화학증착법이란 제조공정에서 원료 증기를 기판 위에 흐르게 하고, 외부 에너지를 가해 박막을 형성하는 기술이다.

연구진은 티타늄이 그래핀을 구성하는 탄소와 동일한 결정구조를 가지며 탄소와의 결합력도 우수한 점에 주목했다. 이에 10nm(나노미터·10억분의 1m) 두께의 티타늄층 위에 그래핀을 합성하는 기술을 새로 개발했다. 이 기술을 활용하면 전사 과정 없이 비교적 낮은 온도인 150도에서 높은 품질의 그래핀을 합성할 수 있다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행됐으며 국제학술지 ‘ACS 나노’ 2월1일자에 실렸다.

<김기범 기자 holjjak@kyunghyang.com>

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