김관표 울산과기대 교수 연구팀

김관표 울산과기대(UNIST) 자연과학부 교수(사진)와 이한보람 인천대 신소재공학과 교수 공동연구팀이 그래핀의 결함 부위만 선택적으로 수리할 수 있는 기술을 개발했다.

그래핀은 전도성과 빛 투과성이 뛰어나 실리콘 반도체를 대체할 ‘꿈의 신소재’로 불리는 물질이다. 디스플레이와 태양전지 등에 활용하기 위한 연구가 활발하다. 상용화를 위해서는 넓은 면적의 그래핀을 만들어야 하는데 생산과정에서 그래핀 결정 사이에 경계면이 생기거나 금이 가는 등 결함이 발생하는 게 문제였다.
연구팀은 대면적 그래핀이 가스와 잘 반응하는 특성을 이용해 문제를 해결했다. ‘백금 전구체’ 가스를 결함 부위에 흘려주면 해당 부위에서 흡착이 일어나 결함을 없앨 수 있었다. 구멍 난 양말에 바느질하듯 그래핀 결함을 수리하는 방식이다. 백금 전구체는 고온에서 산소와 반응할 때 백금을 생산하는 가스다.

김 교수는 “수리된 그래핀은 백금의 높은 전도성 덕분에 전극이나 가스센서로서의 성능이 세 배 이상 높아지는 것으로 나타났다”며 “백금뿐 아니라 금 은 등의 금속도 증착이 가능해 다양한 응용이 가능하다”고 설명했다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com

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