실리콘보다 전기적 특성 뛰어난 유사 그래핀 합성
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작성자 영리채
작성일20-06-24 01:49
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IBS "초고속 반도체·롤러블 디스플레이 소재에 응용"
그래핀 닮은 2차원 유기 반도체 소자 합성 과정[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]
(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 복잡계 자기조립 연구단 김기문 단장 연구팀이 실리콘보다 전기적 특성이 뛰어난 유기 반도체 소자를 개발했다고 24일 밝혔다.
탄소물질 등으로 만들어진 유기 반도체는 가볍고 유연해 실리콘 기반 무기 반도체를 대체할 차세대 반도체로 주목받고 있다.
특히 전도성 고분자(전기가 통하는 고분자 물질) 기반 유기 반도체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 서로 달라붙어 쌓이면서 수십㎚(1㎚는 10억분의 1ｍ) 수준 이상으로 성장시키기 어렵다는 한계가 있다.
연구팀은 고분자의 하나인 트리페닐렌(여러 개의 고리가 결합한 탄소 화합물)을 활용, 그래핀처럼 벌집 구조를 가진 2차원 전도성 고분자를 합성했다.
그래핀은 흑연의 한 층에서 떼어낸 벌집 모양 2차원 물질로, 전기·화학적 특성이 우수해 반도체 분야 '꿈의 신소재'로 불린다.
트리페닐렌 고분자는 부분적으로 양전하를 띠는데, 이 양전하 간 정전기적 반발력 덕분에 고분자들이 쌓이지 않고 용액에 골고루 분산될 수 있다.
개발한 2차원 전도성 고분자를 다양한 현미경으로 관찰한 이미지[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]
이를 통해 수백㎛(1㎛는 100만분의 1ｍ) 크기의 전도성 고분자 박막을 합성하는 데 성공했다.
이렇게 만든 '유사 그래핀'의 전기적 물성을 평가한 결과 캐리어 이동도(전하 입자의 이동 능력을 나타내는 지표)가 실리콘보다 4배가량 높은 것으로 나타났다.
특히 밴드갭(전류를 흐르게 하는데 필요한 최소한의 에너지 값) 등 전기적 물성을 조절함으로써 도체, 반도체, 부도체의 특성을 모두 구현할 수 있다.
전도성 고분자로만 이뤄진 유기 전자소자는 물론 활용 목적에 맞게 물성을 조절해 맞춤형 소자로도 만들 수 있다고 연구팀은 설명했다.
김기문 단장은 "초고속 반도체, 고효율 태양전지, 롤러블(Rollable) 디스플레이 등 가볍고 유연한 소재를 필요로 하는 반도체 분야에 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '켐'(Chem) 이날 자에 실렸다.
jyoung@yna.co.kr
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IBS "초고속 반도체·롤러블 디스플레이 소재에 응용"
그래핀 닮은 2차원 유기 반도체 소자 합성 과정[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지](대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 복잡계 자기조립 연구단 김기문 단장 연구팀이 실리콘보다 전기적 특성이 뛰어난 유기 반도체 소자를 개발했다고 24일 밝혔다.
탄소물질 등으로 만들어진 유기 반도체는 가볍고 유연해 실리콘 기반 무기 반도체를 대체할 차세대 반도체로 주목받고 있다.
특히 전도성 고분자(전기가 통하는 고분자 물질) 기반 유기 반도체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 서로 달라붙어 쌓이면서 수십㎚(1㎚는 10억분의 1ｍ) 수준 이상으로 성장시키기 어렵다는 한계가 있다.
연구팀은 고분자의 하나인 트리페닐렌(여러 개의 고리가 결합한 탄소 화합물)을 활용, 그래핀처럼 벌집 구조를 가진 2차원 전도성 고분자를 합성했다.
그래핀은 흑연의 한 층에서 떼어낸 벌집 모양 2차원 물질로, 전기·화학적 특성이 우수해 반도체 분야 '꿈의 신소재'로 불린다.
트리페닐렌 고분자는 부분적으로 양전하를 띠는데, 이 양전하 간 정전기적 반발력 덕분에 고분자들이 쌓이지 않고 용액에 골고루 분산될 수 있다.
개발한 2차원 전도성 고분자를 다양한 현미경으로 관찰한 이미지[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]이를 통해 수백㎛(1㎛는 100만분의 1ｍ) 크기의 전도성 고분자 박막을 합성하는 데 성공했다.
이렇게 만든 '유사 그래핀'의 전기적 물성을 평가한 결과 캐리어 이동도(전하 입자의 이동 능력을 나타내는 지표)가 실리콘보다 4배가량 높은 것으로 나타났다.
특히 밴드갭(전류를 흐르게 하는데 필요한 최소한의 에너지 값) 등 전기적 물성을 조절함으로써 도체, 반도체, 부도체의 특성을 모두 구현할 수 있다.
전도성 고분자로만 이뤄진 유기 전자소자는 물론 활용 목적에 맞게 물성을 조절해 맞춤형 소자로도 만들 수 있다고 연구팀은 설명했다.
김기문 단장은 "초고속 반도체, 고효율 태양전지, 롤러블(Rollable) 디스플레이 등 가볍고 유연한 소재를 필요로 하는 반도체 분야에 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.
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[아이뉴스24 정상호 기자] 휴전선을 60km 북상시킨 주인공, 김영옥 대령을 아시나요?
재미동포 출신인 김영옥은 미군에 소속돼 제2차 세계대전에서 혁혁한 공을 세워 이탈리아, 프랑스에서 최고 무공훈장을 연달아 받았을 정도로 전략전술에 뛰어난 군인이었다. 그는 제대한 이후 6.25 전쟁 소식을 듣고 재입대해 조국을 찾아왔다.
6.25 전쟁 초기 북측의 맹렬한 공격으로 열세였던 남측이 전세를 뒤바꿀 수 있었던 것은 맥아더 장군의 인천상륙작전이 성공했기 때문이라는 건 많은 이들에게 알려진 사실. 하지만 김영옥 대령이 현재의 휴전선을 형성하는 데 혁혁한 공을 세웠다는 사실은 모르는 사람들이 많다.
70년 전 남북은 현재의 휴전선을 중심으로 크고 작은 접전을 이어갔다. 당시 지금의 춘천과 속초 부근은 북측이 점령하고 있던 자리였는데, 김영옥 대령이 이끌던 부대의 진격을 통해 당시 남북의 접전지역이 약 60km 위로 북상할 수 있었던 것. 강원도 지역의 접전을 계속하다가 큰 부상을 당해 40여 번의 수술을 하는 동안 목숨도 잃을 뻔했다는 김영옥 대령. 우리는 왜 지금까지 그를 제대로 알지 못했을까?
6.25전쟁 70주년 특집 [KBS1TV]
KBS1TV에서는 6.25 전쟁 70주년 특집으로 6월 24일 오후 7시 40분부터 6.25 전쟁 속 남모르게 희생했던 숨겨진 영웅, 재미동포 출신 김영옥 대령에 대한 이야기를 나눈다.
'역사저널 그날'의 MC와 패널로 각각 활약하고 있는 최원정 아나운서와 역사 강사 최태성, 재미동포 김영옥 대령을 직접 만났던 재외동포재단의 한우성 이사장, 연예계 대표 의리남 배우 김보성과 반전 역사 지식을 뽐낸 개그우먼 김지민이 출연해 우리 역사 속 6.25 전쟁의 의미와 의의, 숨은 영웅들에 대한 이야기를 풀어낼 예정이다.
제2차 세계대전에서 큰 공을 세우고 제대한 김영옥 대령은 전역 후 자신이 살던 지역에 코인 세탁소를 차렸다. 당시 획기적이었던 코인 세탁소는 큰 성공을 거두었다. 그렇게 김영옥이 군인에서 성공한 사업가로 승승장구 하던 중, 6.25 전쟁이 일어난 것.
한국인 어머니, 아버지 밑에서 자랐지만 평생을 미국인으로 살아온 그에게 한반도에서 일어난 전쟁은 남 일처럼 느껴질 수도 있었을 터. 하지만 그는 부모의 나라라는 이유 하나만으로 6.25 전쟁에 뛰어든다. 삶과 죽음이 엇갈리고, 한 치 앞을 알 수 없는 무시무시한 전쟁터에 다시 한번 뛰어든 한 남자. 그가 진짜 6.25 전쟁에 나설 수 있었던 이유는 무엇일까?
김영옥 대령은 백인들 사이 동양인이라는 이유로 숱한 인종차별을 겪어왔다. 하지만 그는 전술 실력만으로 백인들을 이끄는 미군 최초의 유색인종 대대장에 오른다. 이는 그의 뛰어난 전략, 전술 능력 때문이기도 하지만, 남녀노소를 가리지 않고 늘 사람을 먼저 생각하는 그의 휴머니스트 적인 면모가 돋보였기 때문이기도 하다.
일례로 그는 전쟁 중에 만난 한 명의 고아조차도 외면하는 일이 없었다. 치열한 전쟁 중에도 고아 한 명의 안전을 위해 조치를 취한 김영옥 대령. 그 고아는 김영옥 대령과 그 부대원들의 보호를 받으며 당시 서울에서 가장 큰 고아원이었던 ‘경천애인사 아동원’이라는 곳에 보내진다. 여기서 그치지 않고 김영옥 대령과 부대원들은 자발적으로 모금과 지원을 통해 경천애인사 아동원을 돕기 시작했다.
당시 고아원에 입소해 있던 아이들은 약 500여 명. 방송에서는 당시 김영옥 대령과 부대원들의 도움을 받아 고아원에서 생활했던 문관욱 씨를 만나 당시 이야기를 들어본다.
6.25 전쟁의 숨은 영웅 김영옥 대령의 놀라운 일대기는 6월 24일 오후 7시 40분 KBS1TV에서 확인할 수 있다.
정상호기자 uma82@inews24.com
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재미동포 출신인 김영옥은 미군에 소속돼 제2차 세계대전에서 혁혁한 공을 세워 이탈리아, 프랑스에서 최고 무공훈장을 연달아 받았을 정도로 전략전술에 뛰어난 군인이었다. 그는 제대한 이후 6.25 전쟁 소식을 듣고 재입대해 조국을 찾아왔다.
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6.25전쟁 70주년 특집 [KBS1TV]KBS1TV에서는 6.25 전쟁 70주년 특집으로 6월 24일 오후 7시 40분부터 6.25 전쟁 속 남모르게 희생했던 숨겨진 영웅, 재미동포 출신 김영옥 대령에 대한 이야기를 나눈다.
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김영옥 대령은 백인들 사이 동양인이라는 이유로 숱한 인종차별을 겪어왔다. 하지만 그는 전술 실력만으로 백인들을 이끄는 미군 최초의 유색인종 대대장에 오른다. 이는 그의 뛰어난 전략, 전술 능력 때문이기도 하지만, 남녀노소를 가리지 않고 늘 사람을 먼저 생각하는 그의 휴머니스트 적인 면모가 돋보였기 때문이기도 하다.
일례로 그는 전쟁 중에 만난 한 명의 고아조차도 외면하는 일이 없었다. 치열한 전쟁 중에도 고아 한 명의 안전을 위해 조치를 취한 김영옥 대령. 그 고아는 김영옥 대령과 그 부대원들의 보호를 받으며 당시 서울에서 가장 큰 고아원이었던 ‘경천애인사 아동원’이라는 곳에 보내진다. 여기서 그치지 않고 김영옥 대령과 부대원들은 자발적으로 모금과 지원을 통해 경천애인사 아동원을 돕기 시작했다.
당시 고아원에 입소해 있던 아이들은 약 500여 명. 방송에서는 당시 김영옥 대령과 부대원들의 도움을 받아 고아원에서 생활했던 문관욱 씨를 만나 당시 이야기를 들어본다.
6.25 전쟁의 숨은 영웅 김영옥 대령의 놀라운 일대기는 6월 24일 오후 7시 40분 KBS1TV에서 확인할 수 있다.
정상호기자 uma82@inews24.com
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