○ 다이아몬드, 흑연, 카본블랙 등과, 1985년 Kroto, Curl과 Smalley 교수 등이 연구한 풀러렌(fullerene, C60), 1991년 일본 NEC의 Iijima박사 가 발견한 탄소나노 튜브(carbon nanotube, CNT), 2004년 Geim 그룹이 분리에 성공한 그래핀(graphene)은 탄소의 동소체(allotrope)이다.
○ 예로부터 알려진 3차원 구조체(3D)인 다이아몬드, 흑연, 그리고 최근 알려진 1D의 CNT, 0D인 풀러렌 등의 연이은 연구가 이루어지면서 2D 구조체에 대한 연구도 있었으나, Geim 그룹이 2D 구조체인 그래핀을 흑연에서 얻은 후부터 연구가 본격적으로 크게 활성화되었다.
○ 그래핀의 구조는 탄소 원자들이 sp2 결합을 한 평면으로, 다환 방향족의 벌집모양 격자 구조로, C? C 결합 길이는 약 0.142nm이다. 그래핀은 3D 구조체인 흑연과 전혀 다른 양자적 홀효과(Quantum Hall Effect)나 베리 위상(Berry's phase), 광학적, 전기적 특성으로 물리학, 양자역학 및 화학에 대한 새로운 영역을 열었다. 열적, 기계적, 전기적인 특성은 차세대의 새로운 전자 소자 개발에 큰 주목을 받고 있다.
○ 국내 연구진은 홍병희 교수(성균과대 화학과)와 최재영 박사(삼성전자) 그룹이 반도체 공정에 가능한 크기의 그래핀을 합성해, 회로에 이용한 기술 개발이 세계적이며, 김근수 교수(성균관대) 그룹은 에피택시 성장(epitaxy)법을 이용해 상당히 큰 그래핀의 합성에 성공했다. 또 김광수 교수(포항공대) 그룹은 전자기억 소재 개발에 대한 연구가 국제 수준 이며, 조병인(KAIST), 이범성(서울대), 신현석(울산 과기대), 이한길(숙대), 류설(조선대) 교수, 박수민 박사(화학연구소)등 국제적인 연구진들과 이에 버금가는 많은 과학자들이 열심히 연구에 임하고 있다.
○ 앞으로 합성 그래핀의 대량 생산, 품질, 분리방법, 및 장치 등이 크게 개선될 것이다. 그래핀의 투명 도체, 유연성 등은 디스플레이 산업의 수입 의존도를 줄이고, 유기 발광 소재(OLED), 유기 태양광 전지 산업에 크게 기여할 것이다. 또 저비용 합성법이 개발되면 고가의 ITO(Indium Tin Oxide) 대체도 가능할 것으로 기대된다.
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