테크노트 UNIST, 그래핀 10만 층 쌓은 '완벽한 단결정 흑연' 합성 성공

베이징대와 공동 연구…"차세대 전자기기 재료로 사용 가능" 울산과학기술원(UNIST)은 그래핀을 10만 층 높이로 쌓아 '완벽한 단결정 흑연'을 합성했다고 30일 밝혔다. UNIST에 따르면 신소재공학과 펑 딩(Feng Ding) 교수는 중국 베이징대 연구팀과 공동으로 단결정 흑연 필름을 합성하는 데 성공했다. 개발된 흑연은 일반 흑연보다 열이나 전기의 전도성이 뛰어난 데다 얇고 유연해, 붙이거나 접을 수 있는 배터리와 휴대전화 등 차세대 전자기기에 쓰일 수 있다. 흑연은 판상형 물질인 그래핀이 켜켜이 쌓여 있는 형태인데, 이 그래핀 층들은 서로 고정하는 힘이 스카치테이프로 떼어낼 수 있는 수준으로 약한 특성이 있다. 이러한 특성 대문에 역으로 그래핀을 쌓는 방식으로는 고품질 흑연을 합성하기 어렵다. 층 사이가 잘 고정되지 않아 그래핀들이 쉽게 다결정 형태로 으스러지는데, 결정이 여러 개로 분리된 다결정은 단결정보다 품질이 떨어진다. 연구팀이 합성한 흑연 필름은 천연 흑연이나 기존 인조 흑연과 달리 완벽한 단결정 형태다. 흑연 필름 면적은 1제곱인치에 이를 만큼 크며, 내부 불순물도 0에 가깝다. 그래핀 층간 간격도 이제껏 나온 어떤 흑연보다 조밀하다. 간격

• 김진희 기자
• 2022-10-30 11:39