2
부산메디클럽

그래핀으로 유연한 다이아몬드박막 만든다

기초과학원 탄소재료연구단

  • 국제신문
  • 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 공식 페이스북] [국제신문 인스타그램]

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1나흘새 장병 7명 확진…군대도 뚫렸다
  2. 2'명품마을' 혁신을 찾아서 <4> 양산시 소주동 소남마을
  3. 3부산 어린이집 24~29일 휴원…아이 맡길 곳 없는 워킹맘 “어떡해”
  4. 4“환경뿐 아니라 주민의식도 향상”
  5. 5학교 교육활동 중단, 전 학원에 휴원 권고
  6. 6청년 졸업 에세이-1985년생 김지훈·김지혜 <3-1> 백 투 더 부산- 낯선 고향
  7. 7한마음창원병원 간호사 이어 의사도 확진
  8. 8범천 1-1 구역 시공권 경쟁…포스코 “엘시티 급 설계로 랜드마크 만들 것”
  9. 918명 집단감염 이스라엘 성지순례팀…귀국 후 온천·산악회 등 지역활동
  10. 10스포츠계도 코로나 비상…농구 아시아컵 예선 무관중 경기
  1. 1전광훈 "야외에선 코로나19 감염 안돼"라며 광화문광장 집회 강행해
  2. 2민주당 “추경편성 초당적 협력을” 통합당 “TK 특별재난지역 선포”
  3. 3부산 첫 확진자 등 잇따라 자가격리 위반…처벌 법안 검토
  4. 4대규모 행사 금지 가능…항공기·철도 등 운행 제한도
  5. 5고개드는 총선 연기론…청와대·선관위 “검토한 적 없다”
  6. 6이언주 단독면접 특혜논란…부산진을 후보엔 지역 재배치 시사
  7. 7병원광고에 얼굴·이름 노출…정근 선거법 위반 논란
  8. 8총선 덮친 ‘코로나 블랙홀’…PK 선거운동 중단·축소 속출
  9. 9“불출마 선언한 부산 현역, 현재로선 번복시킬 생각 없어”
  10. 10여당 PK공천 막바지…24일부터 1차 경선 돌입
  1. 1동물병원에서도 전자처방전 발급한다
  2. 2우리 나라 어선 남태평양 전갱이 어획할당량 15% 늘어
  3. 3코트라 "코로나19 대비 '화상상담 총력 체제' 가동"
  4. 4범천 1-1 구역 시공권 경쟁…포스코 “엘시티 급 설계로 랜드마크 만들 것”
  5. 5코로나19 여파에 미 증시도 하락 마감
  6. 6대선조선 싱가포르 EPS 사로부터 5만 t급 석유화학제품 운반선 2척 수주
  7. 7부산본부세관, 러시아 극동지역본부세관과 세관 협력회의 개최
  8. 8'일본 수출규제' 3개월 만에 논의…한일, 다음 달 회의 개최
  9. 9울산 태광산업서 액체폐기물 누설…당국 "방사능 영향 없어"
  10. 10코로나19 의심 컨테이너선 선원 2명 부산항에서 나와
  1. 1 부산서 6번째 코로나19 확진자 발생
  2. 2 부산 금정구 이어 동래구에서도 코로나19 추가 확진자 발생
  3. 3 금정구에서 부산 6번째 코로나19 확진자 발생 … 30대 남성
  4. 4부산시 추가 확진자 5~7번째 환자 동선 공개
  5. 5 변광용 거제시장 “34세 여성 코로나19 확진 송구 … 마산의료원서 격리 치료”
  6. 6 ‘병원 내 감염 추정’ 한마음창원병원 의사 코로나19 확진
  7. 7 부산지역 코로나19 확진자 11명 무더기 추가…총 16명으로 늘어
  8. 8 부산 연제구 “코로나19 확진자 1명 발생 … 보건소 방문시 사전 예약”
  9. 9‘코로나19’ 막아야 하는데 … 부산시 홈페이지 서버 다운
  10. 10부산시, 부산 3-5번째 코로나19 확진자 동선 공개 … “실시간으로 수정”
  1. 1'호날두 11경기 연속골' 유벤투스, 스팔에 2-1로 승리해
  2. 2'홀란드 리그 9호골' 도르트문트, 브레멘 0-2로 제압해
  3. 3'김광현 첫 등판' STL, 23일 시범경기 선발 명단 발표해
  4. 4'손흥민 부재' 토트넘, 첼시에 1-2로 패배…공식경기 2연패
  5. 5STL 김광현, 시범경기 첫 등판서 '1이닝 무실점 2K'
  6. 6여자 핸드볼코리아리그, 부산시설공단 준우승
  7. 7스페인 간 기성용 “FC서울에 서운”
  8. 8부산, 동계체전 종합 5위
  9. 9김준태 “지성준 특별히 의식 안 해…포수 기본에 충실”
  10. 10코로나 여파 부산 K리그1 복귀전 1주일 연기
‘알쓸자이’ 지상강연
통계자료 제대로 활용하기
‘알쓸자이’ 지상강연
‘Chem is try’ 화학은 노력 !
  • 2020하프마라톤대회
  • 제8회 바다식목일 공모전
  • 2020 어린이 극지해양 아카데미
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내
스토리 박스