울산과학기술대학교(UNIST)는 그래핀 박막 위에 무기물질인 '나노와이어'가 생성되는 현상을 발견했다고 24일 밝혔다.
이번 발견은 그래핀 표면이 화학적으로 매우 안정돼 있어 그 표면에 무기물질의 생성이 불가능하다는 기존 학설을 뒤엎었다는 데 의미가 있다고 대학 측은 설명했다.
김관표·정후영 울산과기대 교수, 이원철 일본 도쿄(東京)대 박사, 박정원 미국 하버드대 박사, 이훈경 건국대 교수 공동연구팀은 지름 1나노미터 정도의 극미세선으로 우수한 전기, 광학, 화학적 물성을 가진 나노와이어가 그래핀 박막 결에 정렬되고 조성되는 것을 세계 최초로 규명했다.
나노와이어는 지금까지 실리콘 등을 깎거나 촉매를 이용해 화학적 반응을 일으켜 만들었다. 그러나 공동연구팀은 그래핀과 금 입자를 산성 반응용액에 넣을 경우 무기물질인 '시안화 금(AuCN)'이 그래핀의 지그재그(zigzag)한 결에 따라 나노와이어 형태로 스스로 조립돼 자라는 사실을 확인했다.
공동연구팀은 이 반응 이후 그래핀에서 나노와이어가 조립되지 않은 부분을 제거해 리본 형태를 가진 '그래핀 나노리본'을 개발했다.
그래핀 나노리본은 기존 그래핀보다 뛰어난 전기적 특성을 가져 반도체 및 스핀 소자로 주목받았으나 제작이 어려웠다.
김관표 교수는 "이번 발견으로 그래핀 나노리본을 만들 수 있어 산업적 응용성을 확보했다"고 말했다.
이번 연구결과는 나노 연구 분야의 세계 최고 권위지인 '네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)'에 발표됐다. 김지혁기자 uskjh@