전체기사

2026.03.22 (일)

  • 맑음동두천 7.8℃
  • 맑음강릉 11.4℃
  • 맑음서울 9.1℃
  • 맑음대전 9.7℃
  • 맑음대구 10.2℃
  • 맑음울산 9.2℃
  • 맑음광주 10.1℃
  • 맑음부산 11.0℃
  • 맑음고창 5.0℃
  • 맑음제주 10.9℃
  • 맑음강화 8.5℃
  • 맑음보은 7.2℃
  • 맑음금산 6.7℃
  • 맑음강진군 7.4℃
  • 맑음경주시 7.1℃
  • 맑음거제 8.3℃
기상청 제공

지역네트워크

UNIST, 中베이징大 연구팀과 컴퓨터 시뮬레이션으로 그래핀 합성 단계 규명

URL복사

 

[시사뉴스 정은주 기자] 차세대 반도체나 디스플레이 소재로 주목받는 그래핀을 상용화 하려면, 금속 기판위에서 그래핀을 합성한 뒤 기판에서 분리해내는 공정이 필요하다. 이 때 그래핀이 손상되기 쉬울뿐더러 분리 공정 자체도 까다롭다. 전자소자 재료 위에서 바로 그래핀을 합성해 쓰면 되지만 합성 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다. UNIST 연구진이 최근 절연체 소재 위에서 그래핀 합성이 느려지는 이유를 밝혀내 공정 개선의 단초를 열었다. 
 

UNIST(총장 이용훈) 신소재공학과 펑 딩(Feng Ding) 교수(IBS 다차원탄소재료연구단 그룹리더)팀은 전자소자 재료인 실리콘 산화물 같은 절연체 위에서 그래핀 합성 속도가 금속기판 보다 10,000배 이상 느려지는 이유를 밝혔다. 합성반응을 여러 단계로 쪼개 분석할 수 있는 첨단 컴퓨터 시뮬레이션 기법을 쓴 덕분이다.  
 

그래핀은 탄소(C)원자 6개로 된 육각형 고리가 이어 붙은 평면구조 물질(2차원 물질)이다. 고품질의 그래핀 합성에는 주로 화학기상증착법(CVD)을 쓴다. 구리 같은 금속 기판 위에서 그래핀을 성장시키는 방식이다. 원료(CH4 등) 가스로부터 나온 탄소원자가 그래핀 가장자리에 하나 둘씩 붙어 그래핀이 성장하게 된다.
 

연구진의 시뮬레이션에 따르면 절연체 기판을 쓸 때는 원료(전구체)가 그래핀 가장자리(edge)에 바로 달라붙는 방식으로 성장한다. 이 경우 수소가 같이 붙게 되는데 수소 제거에 많은 에너지가 소모돼 절연체 위에서 그래핀 성장이 느리다. 반면 금속 기판을 쓰면 원료가 금속 기판을 타고 빠르게 이동할 수 있어 그래핀 성장이 빠르다.
 

또 연구팀은 CH3(메틸 래디컬)이 가장 중요한 역할을 하는 원료라는 사실도 밝혔다. CH3은 그래핀에 탄소 공급할 뿐만 아니라 그래핀 가장자리의 수소를 제거하는 역할도 한다. 메탄가스가 분해돼 생기는 증기 상태 원료 중 CH3 비율이 낮은 것도 그래핀 성장 지연의 원인으로 볼 수 있다. 한편, CVD 공정 중 메탄가스(CH4)는 CH3(메틸 래디컬)을 포함하는 다양한 활성 물질(래디컬, Radical) 상태로 존재한다.
 

제1저자인 팅 청(Ting Cheng) 연구원은 “이번 연구로 절연체 기판위에 그래핀을 합성할 때는 금속 기판에 합성할 때와 달리 기판 물질 종류 보다는 원료 종류가 더 중요하다는 것이 밝혀졌다”고 전했다. 
 

딩 교수는 “에너지 소모가 가장 많은 반응 단계를 활성화 시키면 절연체 기판 위에서도 그래핀 성장을 촉진 시킬 수 있을 것”이라며 “이번 연구는 그 단서를 찾았다는 데 큰 의미가 있다”고 설명했다. 
 

한편, 그래핀은 강철보다 강하면서도 유연하고 투명하다. 전기전도성 또한 전선 소재로 쓰는 구리보다 100배 이상 좋다. 이 때문에 반도체 소자 집적 한계를 돌파할 새로운 반도체 재료나 종이처럼 얇고 유연한 디스플레이를 구현할 수 있는 소재로 꼽힌다.  
 

중국 베이징대학교 분자화학과 쫑판 류(Zhongfan Liu) 교수, 쯔롱 류(Zhirong Liu) 교수팀과 함께한 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지인 ‘에이씨에스 나노’(ACS Nano)에 3월 22일자로 공개됐다. 연구수행은 기초과학연구원(IBS)의 지원을 받아 이뤄졌다. 

저작권자 Ⓒ시사뉴스
제보가 세상을 바꿉니다.
sisa3228@hanmail.net





커버&이슈

더보기

정치

더보기
윤석열 정권 정치검찰 조작기소 국정조사 국회 통과...대장동 사건, 위례 사건, 쌍방울 대북송금 사건 등 대상
[시사뉴스 이광효 기자] 윤석열 정권 정치검찰 조작기소 국정조사가 실시된다. 국회는 22일 본회의를 개최해 국민의힘의 필리버스터(무제한토론을 통한 합법적인 의사진행 방해)를 종결시키고 ‘윤석열 정권 정치검찰 조작기소 의혹 사건 진상규명 국정조사계획서 승인의 건’을 총 투표수 175표 가운데 찬성 175표로 통과시켰다. 이 국정조사계획서는 조사범위에 대해 “대장동 사건, 위례 사건, 김용 전 민주연구원 부원장 사건, 쌍방울 대북송금 사건, 통계조작 사건, 서해 공무원 피격사건, ‘윤석열 명예훼손’ 허위보도 의혹 사건 등을 비롯하여 윤석열 정권 정치검찰이 야당 및 정적, 전 정부 관계자 및 언론인 등을 대상으로 자행한 조작수사ㆍ조작기소의 진상을 규명하기 위한 조사”라고 규정하고 있다. 이 사건들에 대한 검찰, 법무부, 대통령실 등 지휘라인의 조직적 개입 및 사건 기획 의혹과 이 사건들의 수사 및 기소 과정에서 국가 기관에 의한 축소·은폐·조작·외압 등이 있었는지 등도 국정조사 대상이다. 이 사건들의 수사 및 기소 과정에서 윤석열 전 대통령과 그 배우자 김건희의 지시나 개입이 있었는지도 국정조사 대상에 포함시켰다. 국정조사 기간은 2026년 3월 20일∼5월 8일

경제

더보기
이재명 대통령 “부동산 정책에서 다주택자와 비거주고가주택 소유자 배제 지시했다”
[시사뉴스 이광효 기자] 이재명(사진) 대통령이 부동산 정책에서 다주택자와 비거주고가주택 소유자 등을 배제할 것을 지시했다. 이재명 대통령은 22일 엑스(X·옛 트위터)에 글을 올려 “주택과 부동산 정책의 논의, 입안, 보고, 결재 과정에서 다주택자와 비거주고가주택 소유자, 부동산 과다보유자를 배제하도록 청와대와 내각에 지시했다”며 “부동산공화국 탈출은 대한민국 대전환을 위한 핵심 중의 핵심 과제이고 부동산이나 주택 정책에서는 단 0.1%의 결함이나 구멍도 있어서는 안 되기 때문이다”라고 밝혔다. 이어 “다주택자나 투자·투기용 비거주 주택 보유자, 초고가주택 자체를 비난할 이유는 없다. 주택보유가 많을수록 유리하도록 집값이 오르도록 세제, 금융, 규제 정책을 만든 공직자들이 문제다”라며 “그런 제도를 만든 공직자나 그런 제도를 방치한 공직자가 그 잘못된 제도를 악용해 투기까지 한다면 그는 비판을 넘어 제재까지 받는 것이 마땅하지 않느냐? 지금부터라도 부동산·주택 정책에서 배제하는 것이 타당하지 않느냐?”라고 강조했다. 이재명 대통령은 “부동산 특히 주택가격 안정은 이 정권의 성패가 달린 일이고 대한민국의 운명을 가르는 일이다. 집이 있어야 살림도 하고 결혼해


문화

더보기
전국 108개 치유 공간 및 템플스테이에서 동시 진행하는 '릴랙스위크'
[시사뉴스 정춘옥 기자] 전국의 마음챙김 공간을 한눈에 경험할 수 있는 ‘2026릴랙스위크’가 오는 4월 1일부터 30일까지 한 달간 전국 각지에서 본격 운영된다. 이번 행사는 앞서 선정된 ‘릴랙스 스팟 108선’을 중심으로 진행되며, 명상·요가, 상담, 한옥·웰니스 숙소, 카페·식당, 웰니스 체험, 문화공간, 자연치유공원 등 다양한 분야의 치유 공간이 참여한다. 릴랙스위크는 대한불교조계종이 주최하고 불교신문이 주관하는 전국 단위 웰니스 축제로, 현대인의 스트레스와 불안을 완화하고 일상 속 지속 가능한 마음챙김 문화를 확산하는 것을 목표로 한다. 릴랙스위크는 단순한 소개를 넘어 ‘직접 경험하는 쉼’을 핵심으로 구성된 참여형 축제다. 행사 기간 동안 전국 각지의 릴랙스 스팟에서는 무료 이용권, 할인권, 증정 혜택 등 다양한 프로모션이 운영되며, 참가자들은 자신의 라이프스타일에 맞는 방식으로 쉼을 선택하고 체험할 수 있다. 올해는 프로그램 구성을 대폭 강화해 참가자가 보다 쉽게 접근하고 선택할 수 있도록 했다. 먼저 ‘릴랙스 코스(Relax Course)’는 총 15개 테마로 구성된다. ‘문득 떠나고 싶을 때’, ‘혼자만의 시간이 필요할 때’ 등 지역이나 상황,

오피니언

더보기
【박성태 칼럼】 의도한 듯한 제작 연출은 ‘과유불급’이었다
최근 한 종합편성채널에서 방영된 트롯 경연 프로그램 ‘미스트롯4’가 큰 인기를 끌며 많은 화제를 낳았다. 매회 참가자들의 뛰어난 노래 실력과 화려한 무대가 시청자들의 눈과 귀를 사로잡았고, 프로그램은 높은 시청률 속에 대중의 관심을 받았다. 그러나 한편으로는 경연 프로그램의 연출 방식에 대해 생각해 보게 하는 장면도 적지 않았다. 특히 한 여성 참가자의 이야기는 방송 내내 시청자들의 감정을 강하게 자극했다. 그는 결승 무대에서 탑5를 가리는 마지막 순간까지 2위를 달리고 있었지만, 최종 국민투표에서 압도적인 득표를 얻어 순위를 뒤집고 결국 ‘진’의 자리에 올랐다. 실력 있는 가수가 정상에 오른 것은 분명 당연한 결과였고 반가운 일이었다. 하지만 이 과정을 지켜본 일부 시청자들 사이에서는 또 다른 평가도 나왔다. 우승 자체보다 방송이 보여준 연출 방식이 과연 적절했느냐는 문제 제기였다. 이 참가자는 이미 예선전부터 뛰어난 가창력과 안정된 무대매너로 주목을 받아왔다. 예선 1회전에서 ‘진’을 차지하며 일찌감치 강력한 우승 후보로 거론됐고, 무대마다 탄탄한 실력을 보여주며 심사위원과 관객의 호평을 받았다. 그는 10년 차 가수였지만 그동안 큰 기회를 얻지 못했던