고품질 ‘그래핀’ 대량생산 기술 개발

이효영(46) 성균관대 화학과 교수

이효영 교수 연구팀 “차세대 전자소재 제조에 유용”

국내 연구진이 차세대 신소재로 주목받는 ‘그래핀’을 상온에서 대량생산할 수 있는 기술을 개발했다.

이효영(46·사진) 성균관대 화학과 교수 연구팀은 요오드산(HI)을 환원제로 이용해 상온에서 고품질의 그래핀을 대량생산하는 방법을 찾아내 22일치(현지시각) 과학저널 <네이처 커뮤니케이션스> 온라인 속보에 게재했다고 26일 밝혔다.

그래핀은 흑연, 탄소나노튜브, 풀러린의 동소체(같은 원소로 이뤄진 형제물질)로 실리콘보다 전자 이동도가 100배 이상 빠르고 강도도 다이아몬드보다 2배 단단한데다 휘거나 비틀어도 쉽게 깨지지 않는 특징을 지녀, 속도는 수백배 빠르고 두루마리처럼 휠 수 있는 반도체를 만들 수 있는 차세대 신소재로 활발히 연구되는 물질이다.

그동안 과학자들은 그래핀을 대량생산하기 위해 스카치테이프 방법, 화학증착법, 실리콘 카바이드 절연체를 이용한 방법, 환원제를 통한 화학적 방법 등을 연구해왔다. 이효영 교수 연구팀은 이 가운데 환원제 방법이 높은 효율성에도 불구하고 불순물이 남아 품질이 떨어지는 단점이 있는 데 주목해 새로운 환원제를 찾아왔다. 연구팀은 지금까지 시도되지 않은 요오드산을 환원제로 사용해 섭씨 40도의 상온에서 고품질의 그래핀을 대량생산할 수 있는 방법을 고안해냈다. 특히 이 공정은 실리콘 등 딱딱한 재질의 기판뿐만 아니라 휘어지는 플라스틱 기판에도 활용될 수 있어 차세대 전자소재 제조에 유용하게 쓰일 수 있다고 연구팀은 밝혔다.

이근영 선임기자 [e-mail]