‘꿈의 소재’ 그래핀 상용화 길 열었다

그래핀 캡슐

울산 과기대·서울대 공동 연구팀 ‘할로 셸’ 개발
약물 전달체 등에 적용 가능

지난해 노벨 물리학상을 받은 ‘그래핀’은 실리콘에 비해 전자이동도가 100배 이상이고, 강철보다 100배 강한데다 열전도도 구리의 10배가 넘어 꿈의 미래 소재로 꼽힌다. 그러나 ‘부뚜막의 소금도 넣어야 짜듯’ 그래핀을 실용적으로 이용하려면 자유자재로 가공할 수 있는 기술을 개발해야 한다. 서울대 화학생물공학부의 차국헌 교수와 울산 과학기술대(UNIST) 친환경에너지공학부 김병수 교수 공동 연구팀은 최근 약물 전달체나 바이오센서 등에 쓰일 수 있는 캡슐 모양의 ‘그래핀 할로 셸’(그림)을 개발했다고 18일 밝혔다.

연구팀은 둥근 공 모양의 작은 지지체 위에 플러스 전하를 띠는 그래핀과 마이너스 전하를 갖는 그래핀을 순차적으로 쌓아올린 뒤 지지체를 제거하는 방법으로 할로 셸 구조를 만들었다. 이런 방법으로는 다른 나노구조체와 섞어 짜는 ‘혼성화’가 가능해, 연구팀은 금 나노입자와의 혼성화를 실증해보였다. 연구 논문은 미국 화학회에서 발행하는 물리화학분야 유명 학술지인 <저널 오브 피지컬 케미스트리 레터스>(JPCL) 최근호에 실렸다.

논문 제1저자인 홍진기 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 화학공학과 박사후과정 연구원은 “그래핀은 매우 단단한 결합으로 붙어 있는데 이 그래핀 필름에 기공을 넣는 방법은 그래핀 응용 연구의 발판이 될 것”이라며 “할로 셸 구조를 활용하면 전혀 새로운 약물 전달체나 바이오 센서 등에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 또 그는 “금 나노구조와의 혼성화에 성공함으로써 철, 팔라듐, 단백질, 디엔에이, 효소, 유리, 화합물 등 거의 모든 물질과 혼성화가 가능한 그래핀 할로 셸을 제조할 수 있다는 것을 보여줬다”고 덧붙였다. 이근영 선임기자

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