[ 시티저널 신유진 기자 ] 상온에 가까운 저온에서 원하는 기판에 꿈의 신소재라 불리는 '그래핀'을 직접 합성하는 신기술이 국내 연구자들에 의해 개발됐다.

한국연구재단은 권순용 교수 연구팀이 사온에 가까운 저온에서 원하는 기판에 그래핀을 직접 합성하는 새로운 기술 개발에 성공했다고 1일 밝혔다.

그래핀(Graphene)은 흑연의 표면층을 한 겹만 떼어낸 탄소나노물질로, 구리보다 100배 이상의 전기전도성과 강철보다 200배 이상의 강도를 지녔다.

지금까지는 고온(1000oC)에서 금속기판에 그래핀을 합성한 후 그래핀을 떼어내 원하는 기판에 전사(轉寫)해야 하는 한계가 있었다.

권 교수팀은 상온에 가까운 저온에서 탄소원자가 스스로 금속표면 위에서 확산하고 벌집 모양의 원자간 결합하는 현상을 이용, 그래핀을 대상기판 위에 형성하는 새로운 기술(DAS[Diffusion-Assisted Synthesis])을 개발했다.

이 방법을 이용하면 단단한 산화 실리콘 기판 및 유리, 플라스틱 기판 등 어떠한 기판에도 그래핀을 직접 만들 수 있는 장점이 있다.

또 연구팀이 개발한 DAS기술을 이용하면 그래핀의 결정립 크기도 자유자재로 조절할 수 있다. 

연구팀이 개발한 DAS기술은 그래핀의 물리적․전기적 특성을 조절하기 위한 그래핀의 결정립 크기 제어가 가능하다는 사실을 처음으로 보여줬다.

이는 추후 그래핀 내부에 존재하는 주요 결함 원인인 결정립계를 줄일 수 있는 가능성을 제시한 획기적인 기술로 평가된다.

권순용 교수는 "이번 연구는 비교적 간단한 장비와 방법으로 저온에서 그래핀을 원하는 기판에 직접 형성하는 기술을 개발한 것이다"며 "차세대 그래핀 산업에 응용되는 핵심 기술이 될 것으로 기대된다"고 말했다.

한편 이번 연구는 교과부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업과 WCU육성사업 등의 지원으로 수행, 권순용교수 주도로 곽진성 박사과정생, 김성엽교수, 박기복 교수, 김영운 교수, 윤의준 교수, 수닐 코담바카 교수 등이 참여했다.

연구 결과는 지난 1월 24일자로 세계 최고 권위의 과학전문지인 '네이처' 자매지인 'Nature Communications'지에 게재됐다.