꿈의 나노 신소재 '그래핀' 대형화 기술 개발

성균관대 홍병희 교수팀 네이처에 게재

국내 연구팀이 콘택트렌즈만큼 얇고 투명한 디스플레이를 만들 수 있는 기술을 개발했다.

이번 성과는 얇고 신축성 있는 대형 LCD나 태양전지 생산 뿐 아니라 정체되고 있던 CPU 속도 향상에도 영향을 미칠 것으로 기대된다.

성균관대학교(총장 서정돈)는 홍병희(37·洪秉熙)교수 연구팀이 대면적 그래핀의 합성법을 개발했다고 14일 발표했다.

이번 연구는 홍병희 교수팀과 삼성전자(부회장 이윤우)의 공동연구를 통해 이루어졌으며 세계적 과학학술지인 '네이처' 온라인 판에 14일 게재됐다.

그래핀(graphen)은 탄소가 연결된 벌집 모양의 물질로 두께가 원자 한 층에 불과하지만 성질이 잘 변하지 않고 뛰어난 전기적 성질을 보인다. 이것은 현재 반도체에서 사용되는 실리콘 보다 100배 이상 빠르게 전자를 이동시키고 구리보다도 100배 많은 전류를 흐르게 할 수 있어 꿈의 신소재로 불려왔다. 하지만 크게 만들 수 없어 실용화에는 한계가 있었다.

연구진은 이 그래핀을 간단한 화학증기증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 이용하여 크게 만들수 있다는 것을 밝혀냈다.

이번에 개발에 성공한 대면적 그래핀은 투명전극 시장의 판도를 바꿀수 있을 것으로 보인다. 세계 투명전극 시장은 2008년 7조 7천억원에서 2018년 22조원으로 성장할 것으로 예상된다. 기존에 사용되던 대표적인 투명전극인 ITO(Indium Tin Oxide)는 값이 비싸고 깨지기 쉬워 구부리거나 접을 수 있는 차세대 전자제품에는 적용할 수 없었다. 대면적 그래핀은 뛰어난 신축성과 유연성 및 투명도를 가지고 있어 ITO를 대체하는 신소재로 주목받을 것으로 예상된다.



김철현 기자 kch@asiae.co.kr