탄소의 신시대

전문가 제언

○ 그래핀(graphene)은 탄소의 동소체로 흑연의 층상 구조의 한 층에 해당되는 단 원자층으로 이루어진 육각형 벌집구조의 2차원 결정체이다. 그래핀은 규소보다 수십 배 우수한 전기 전도체이면서도 유연성이 매우 크고 투명하다.

○ 따라서 그래핀은 디스플레이, 유기태양전지, 터치스크린 등에 사용되는 취성이 큰 기존의 인듐주석산화물(ITO)을 대체할 가능성이 있다. 또 불투명하고 플라스틱 위에 가공하는 것이 어려운 규소 박막트랜지스터를 대체하거나, 평판 디스플레이용의 유연하고 투명한 전극이나 트랜지스터, 접을 수 있는 OLED 디스플레이에도 사용될 수 있다.

○ 그래핀은 또 그 얇은 멤브레인의 특성을 이용하여 기존의 생체 멤브레인보다 수십 배 빠르게 DNA 서열을 측정하는 데 사용될 수 있다. 그러나 실용화를 위해서는 멤브레인을 통한 DNA의 흐름을 속도를 늦추고 정밀하게 조절할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.

○ 2차원 평면은 표면에너지를 줄이고자 수축하거나 3차원의 형태를 취하려는 경향이 있으므로 넓은 면적의 그래핀을 만드는 것은 쉬운 일이 아니다. 실제 응용을 위해서는 넓은 면적의 그래핀이 필요하다.

○ 넓은 면적의 그래핀을 만들 수 있어도 전기 전도도나 투명성 면에서 고품질의 제품이 아니면 유기태양전지의 ITO나 기존의 OLED 디스플레이용 박막을 대체할 수 없다. 그런 면에서 그래핀의 실용화를 위해서는 더 많은 연구가 필요하다. 최근에는 국내에서도 넓고 고품질의 그래핀을 만들기 위한 연구가 활발히 진행되어 국제적으로도 인정받고 있다.

○ 그러나 그래핀은 그 전자적, 구조적 특이성 때문에 재료이론 발전의 신기원을 이룰 수 있는 아주 중요한 물질이므로 실용성을 떠난 기초적인 연구 분야에서의 많은 노력도 긴요하다.

저자

Antonio H. Castro Neto

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

13(3)

잡지명

Materials Today

과학기술
표준분류

재료

페이지

12~17

분석자

심*주

분석물

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