2
부산메디클럽

그래핀으로 유연한 다이아몬드박막 만든다

기초과학원 탄소재료연구단

  • 이은정 기자 ejlee@kookje.co.kr
  •  |   입력 : 2019-12-12 18:49:42
  •  |   본지 18면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
- 전기전도 낮고 열전도성 높아
- 두께 0.5㎚로 가장 얇은 수준

반도체 신소재 그래핀을 이용해 유연한 다이아몬드를 만드는 기술이 개발됐다.

F-다이아메인의 구조
한국기초과학연구원(IBS)은 다차원 탄소재료 연구단 로드니 루오프 단장 연구팀이 상온에서 간단한 공정으로 그래핀을 다이아몬드 박막으로 만드는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 그래핀과 다이아몬드는 탄소 원자로만 이뤄진 탄소 동소체(원소 종류는 같지만 배열 방법이 다른 물질)다. 그래핀은 흑연의 한 층에서 떼어낸 2차원 물질로, 탄소 원자가 주변 탄소 원자 3개와 결합(SP2)해 벌집 모양을 이루고 있다. 전기·화학적 특성이 우수해 반도체 분야 ‘꿈의 신소재’로 불린다.

다이아몬드는 중심부 탄소 원자가 주변 4개의 탄소 원자와 결합(SP3)해 만든 정사면체가 끊임없이 반복되는 형태의 3차원 물질이다. 이 같은 결합 차이로 그래핀은 열과 전기 전도도가 높고 유연성이 뛰어나지만, 다이아몬드는 열 전도성은 높으나 전기는 통하지 않고 쉽게 휘어지지 않는 특성을 지녔다. 그래핀을 이용해 전기는 차단하면서도 열은 전달할 수 있는 유연한 ‘2차원 다이아몬드’(다이아메인)를 합성하려는 연구가 활발히 진행되고 있지만, 높은 압력과 온도가 필요해 상용화가 어려웠다. 연구팀은 상온과 일반 대기압(1기압) 조건에서도 안정적인 다이아메인을 합성하는 데 성공했다. 우선 화학 기상 증착법(CVID·화학물질이 기판 위에 막을 형성하도록 하는 방법)을 이용해 구리니켈 합금 기판 위에 그래핀 2개 층을 만든 뒤 층과 층 사이에 불소(F) 기체를 주입했다. 불소 기체가 그래핀 두 층 간 탄소 결합을 유도해 한 개의 탄소가 주변 4개의 탄소와 결합하는 형태가 되면서 최종적으로 다이아메인 필름이 만들어진다. 일종의 불소가 합성된 유사 다이아몬드로, ‘F-다이아메인’이라 이름 붙였다. 두께는 0.5㎚(㎚·10억분의1m)로, 세계에서 가장 얇은 수준이라고 연구팀은 전했다. 고온·고압 공정 없이도 안정성을 유지할 수 있어 다이아메인 상용화에 이바지할 것으로 기대된다.

로드니 루오프 단장은 “유사 다이아몬드 합성을 통해 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 분야에 활용할 수 있을 것”이라며 “앞으로 전기·기계적 특성까지 조절할 수 있는 대면적 단결정 다이아몬드 필름을 합성하는 연구를 진행할 계획”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 10일 자 온라인판에 실렸다.

이은정 기자 ejlee@kookje.co.kr
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1자갈치 관광버스 주차 숨통 트인다…롯데 부지 무상사용
  2. 2주 13.7시간(비정규직 평균 근로시간)…‘초단시간 노동’ 덫에 갇힌 부산
  3. 3PF ‘돈맥경화’…해운대 옛 홈플·세가사미 개발 잇단 좌초
  4. 4비온 뒤 14일 기온 뚝…부울경 최저 8~14도
  5. 53년 無가을로 계약 만료…김태형 감독 운명은?
  6. 6민주 부산시당 “국제신문 정상화, 대주주·법원 나서야”
  7. 7‘청문 부적격 2인’ 임명 고심…전재수 “치명적 흠결 못 찾아”
  8. 8법정 이어 국감까지…LH, 명지 폐토사 처리 뭇매(종합)
  9. 9타인의 영화 필름 나르던 소년, 마침내 자신의 세계를 비추다
  10. 10국힘 ‘골프 특검법’ 예고하며 공세…주진우 ‘명 끊을 때’ 댓글에 與 격분
  1. 1민주 부산시당 “국제신문 정상화, 대주주·법원 나서야”
  2. 2법정 이어 국감까지…LH, 명지 폐토사 처리 뭇매(종합)
  3. 3국힘 ‘골프 특검법’ 예고하며 공세…주진우 ‘명 끊을 때’ 댓글에 與 격분
  4. 4[속보] 민주, '신천지 당원 가입 정황' 공식 확인
  5. 5“북극항로 경제성 철저검증…후속계획 반영을”
  6. 6경찰청장 대행 “한동훈 딸 의혹, 재수사 가능성 배제 안 해”
  7. 7강경화 “한미 정보공유 제한, 풀기 어려운 현안…백악관 소통도 한계”
  8. 8강경화 "北 지뢰사건, 불의의 사고는 분명히 아니다"
  9. 9北, 전술탄도미사일 시험 확인…“기술 갱신 성과 확인 위한 발사”
  10. 10이 대통령 “국가 간 이견 있기 마련…중요한 것은 국익”
  1. 1PF ‘돈맥경화’…해운대 옛 홈플·세가사미 개발 잇단 좌초
  2. 2“항만공사 통합 목적·절차 불투명” 여야 없이 질타
  3. 3AI인재 양성 지원금 94% 수도권 쏠림…부산 1.5% 불과(종합)
  4. 4상호금융 339곳 대출 연체율 10%
  5. 5감천항 동편부두 이름 ‘원양부두’로
  6. 6부산~마닐라 하늘길 넓어진다…‘부산앓이’ 필리핀에도
  7. 7HMM, 본사 부산 이전…120명 업무 시작
  8. 8코스피 급락…2달만에 ‘매도 사이드카’ 발동
  9. 9부산서 ‘순직선원 위령제’ 열린다
  10. 10정부 ‘자율운항 협력’ 조선 공정으로 확대
  1. 1자갈치 관광버스 주차 숨통 트인다…롯데 부지 무상사용
  2. 2주 13.7시간(비정규직 평균 근로시간)…‘초단시간 노동’ 덫에 갇힌 부산
  3. 3비온 뒤 14일 기온 뚝…부울경 최저 8~14도
  4. 4‘청문 부적격 2인’ 임명 고심…전재수 “치명적 흠결 못 찾아”
  5. 5“시민 1인 1스포츠가 일상인 부산으로”
  6. 6‘100원 등하교 버스’ 경남 전역 확대…기초학력전담교사도 늘려
  7. 7“복지시설 몇 년 일했지만 퇴직금 0원”…공공부문도 꼼수 채용
  8. 84개월 만에 김경수 만난 박완수 지사 “제도 개선되면 부울경특별연합 검토”
  9. 9박완수 도지사 경찰조사 후폭풍…진보당 “사퇴하라” 道 “왜곡 말라”(종합)
  10. 10미란다 원칙 고지 않고서 허위 보고한 경찰 재판행
  1. 13년 無가을로 계약 만료…김태형 감독 운명은?
  2. 2HJ重·동부건설, 소외층·골프 꿈나무에 3000만원 기부
  3. 3어깨 부상 김우민, 수술 대신 재활로
  4. 4프로야구 한화, 신임 사령탑으로 류지현 국가대표 감독과 계약
  5. 5롯데, 신인 전원 계약…유망주 박근서 3억에
  6. 6과감한 샷 2R 버디 11개 폭발…유현조 ‘부산의 퀸’(종합)
  7. 7차준환, 이번 시즌 국가대표·대회 출전 중단…서울시청과도 결별
  8. 8울주군, 삼남읍 교동리에 ‘울주실내테니스장’ 개장
  9. 91부 승격 향한 마지막 질주…부산아이파크, 막판 승점 쌓기 총력전
  10. 10유도 차세대 간판 이현지, 세계선수권 정상 메치다
우리은행
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내