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그라핀과 흑연 나노리본

전문가 제언: ○ Novoselov"s 방법에 의한 그래핀 제조법 개발 이후 새롭고 특이한 성질을 나타내는 이중층 및 다층 그래핀, 그래핀 및 흑연 나노리본과 같은 sp2 하이브리드의 새로운 탄소 구조들이 출현하고 있다. 그래핀 유사 시스템 중 그래핀 나노리본의 모서리 화학과 물리는 새로운 촉매반응, 센서, 전계효과 트랜지스터, 리튬 이온 전지의 전극, 중금속 필터, 고 전도 투명 폴리머 복합소재 및 금속과 세라믹 복합소재, 약물 전달체 등에 이용 가능성이 높아 세계적으로 각광 받는 연구 분야이며, 신소재로서 수많은 연구 결과가 발표되고 있다.

○ 그러나 국내 그래핀 관련 연구는 2008년도에 소규모로 국가과제가 시작되어 비록 경쟁국가에 비하여 뒤쳐져 있지만 2009년도에는 홍병희 성균관대 나노과학원 교수 및 최재영 삼성전자 종합기술원 박사팀이 반도체 공정에 적용 가능한 지름 10㎝ 크기의 대면적 그래핀 합성기술과 이를 이용해 회로 등을 구성하는 패터닝 기술을 세계 최초로 개발 nature에 게재하는 등 현재 많은 연구가 산?학?연 독자 또는 공동 으로 수행 중에 있다.

○ 그래핀 및 그래핀 나노리본의 구조, 모서리의 물리?화학 및 결함에 따라서 그들의 전자, 화학, 기계 및 자기적 성질이 변하므로 특성을 분석하고, 그래핀을 전자장치에 융합시키기 위해서는 GNRs의 침적, 원자 모서리 배열의 조절기술 및 고 효율 전지 접촉 장치 개발 등의 연구가 향후 추진되어야 한다. 다른 원자 도핑에 대한 연구 및 BN 등과 같은 다른 층 물질도 나노리본 제조가 가능하며, 다양한 특성을 나타내기 때문에 이들의 나노리본을 이용한 또 다른 타입의 전자 장치 구성 가능성 및 하이브리드 나노리본의 개발에도 주목할 필요성이 있다.

○ 더욱이 지난 수십 년간 반도체 관련 산업을 주도해왔던 우리의 입장에선 국가 산업 경쟁력 확보를 위해 실리콘 기판의 대체 가능성이 있는 그래핀 나노시스템(예, 얇은 그래핀 필름)에 과학도들의 많은 관심과 정부 및 기업의 과감한 연구개발 투자가 이루어져야할 것이다.

저자: Mauricio Terronesa et al.
자료유형: 학술정보