나노기술 및 정책 정보

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한국생산기술연구원(생기원)은 탄소나노튜브에서 '그래핀 양자점'을 만드는 원리를 규명했다고 5일 밝힘.

그래핀은 열·전기 전도도와 투명도가 뛰어나 차세대 소재산업을 이끌 꿈의 물질로 불림.

그래핀을 나노미터(㎚·100만분의 1㎜) 크기로 줄이면, 전류를 흘려주거나 빛을 쪼일 때 발광하는 반도체 특성도 보임. 이를 그래핀 양자점(퀀텀닷)이라고 부름.

생기원 기능성소재부품연구그룹 김강민 박사 연구팀은 펄스 레이저로 탄소 구조체를 파괴해 그래핀 양자점을 제작하는 물리적 공정의 원리를 밝혔음.

이 방법은 공정 자체가 간단하고 친환경적이지만, 그동안 메커니즘이 규명되지 않아 정밀한 제어에 한계가 있었음.

연구팀은 펄스 레이저 에너지가 상승함에 따라 탄소 나노튜브가 순차적으로 분해돼 나노미터 크기의 그래핀 양자점이 되는 전 과정을 관측·분석하는 데 성공했음.

일정 펄스 레이저 조건 이상에서는 비정질 탄소 구조체가 생성되는 점도 발견했음.

이에 따라 펄스 레이저 기반의 탄소 나노 재료 제작 공정을 정밀하게 설계할 수 있게 됐다고 생기원은 설명했음.

김강민 박사는 "저비용 고효율 수소촉매, 에너지 하베스팅, 초정밀 바이오 센서 등 신산업 분야에서 파급 효과가 있을 것"이라고 말함.

본 연구 성과는 ‘small’ 지의 표지논문으로 게재됨