10분 걸렸던 그래핀 10㎠ '3분 완성'…최고속도 경신
명달빛
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2019.07.16 17:25
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한·중 공동연구진 성과…"탄소 가두는 기술로 분당 12㎜ 성장"
그래핀 고속 성장 기술 설명도[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과 중국 국제 연구진이 그래핀 성장 속도 부분 세계 최고 기록을 학계에 보고했다.
기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소 재료 연구단은 펑 딩 그룹리더(울산과학기술원 특훈교수) 팀이 중국과의 공동 연구를 통해 기존보다 3배 빠른 고속 그래핀 제조 기술을 구현했다고 16일 밝혔다.
그래핀은 탄소 원자 한 층으로 이뤄진 이차원 물질이다. 주원료인 흑연(Graphite·그래파이트) 영문 명칭에서 이름이 유래했다.
상온에서 구리보다 우수한 전기전도도를 가진 데다 강철의 30배 이상 강도를 지녔다. 빛을 대부분 통과시키기 때문에 투명하고, 신축성까지 뛰어나다.
한중 공동연구진은 그래핀 성장 과정에 불소를 국소적으로 주입하는 고속 제작 기술을 개발했다.
이 기술은 그래핀 성장에 일반적으로 쓰이는 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition·CVD)을 기반으로 한다. CVD는 금속 기판 표면에 메탄가스를 주입하며 탄소 원자를 금속 기판에 흡착하는 방식이다.
국소적 불소 주입을 통한 초고속 그래핀 성장 원리[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]
연구진은 금속 기판으로 불소를 함유한 금속 불화물을 도입했다. 그 10∼20㎛ 위에는 얇은 구리 필름을 올렸다.
금속 불화물에서 반출되는 불소를 매우 좁은 공간 안에 머물게 하기 위해서다.
이 미세한 틈 덕분에 그래핀은 탄소를 더 손쉽게 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다.
루 치우 IBS 연구원은 "메탄 분자와 불소가 반응해 생긴 기체는 더 쉽게 분해된다"며 "탄소 공급 속도를 높여서 그래핀을 빠르게 성장시킬 수 있는 것"이라고 설명했다.
해당 기술을 적용한 그래핀은 분당 12㎜ 속도로 성장했다. 기존 최고 속도(분당 3.6㎜) 보다 3배 이상 빠르다.
예컨대 면적 10㎠ 그래핀을 만들 때 기존에 10분이 필요했다면, 이제는 3분 정도에 완성되는 셈이다.
그래핀 성장 시작 2초 뒤(a)보다 5초 뒤 확연히 커진 크기. 주사전자현미경 이미지[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]
다른 2차원 부도체 물질(육방정계 질화붕소)과 반도체 물질(텅스텐 이황화물)에도 기술을 적용했더니 불소가 성장 속도를 빠르게 하는 역할을 했다고 연구팀은 덧붙였다.
펑 딩 그룹리더는 "불소를 국소적으로 주입하는 간단한 방식만으로도 상용화 걸림돌을 제거할 수 있었다"며 "불소 같은 반응성 좋은 물질로 다양한 2차원 물질을 빠르게 합성할 수 있을 것"이라고 말했다.
성과를 담은 논문은 이날 0시 네이처 케미스트리(Nature Chemistry)에 실렸다.
[email protected]
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한·중 공동연구진 성과…"탄소 가두는 기술로 분당 12㎜ 성장"
그래핀 고속 성장 기술 설명도[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지](대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과 중국 국제 연구진이 그래핀 성장 속도 부분 세계 최고 기록을 학계에 보고했다.
기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소 재료 연구단은 펑 딩 그룹리더(울산과학기술원 특훈교수) 팀이 중국과의 공동 연구를 통해 기존보다 3배 빠른 고속 그래핀 제조 기술을 구현했다고 16일 밝혔다.
그래핀은 탄소 원자 한 층으로 이뤄진 이차원 물질이다. 주원료인 흑연(Graphite·그래파이트) 영문 명칭에서 이름이 유래했다.
상온에서 구리보다 우수한 전기전도도를 가진 데다 강철의 30배 이상 강도를 지녔다. 빛을 대부분 통과시키기 때문에 투명하고, 신축성까지 뛰어나다.
한중 공동연구진은 그래핀 성장 과정에 불소를 국소적으로 주입하는 고속 제작 기술을 개발했다.
이 기술은 그래핀 성장에 일반적으로 쓰이는 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition·CVD)을 기반으로 한다. CVD는 금속 기판 표면에 메탄가스를 주입하며 탄소 원자를 금속 기판에 흡착하는 방식이다.
국소적 불소 주입을 통한 초고속 그래핀 성장 원리[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]연구진은 금속 기판으로 불소를 함유한 금속 불화물을 도입했다. 그 10∼20㎛ 위에는 얇은 구리 필름을 올렸다.
금속 불화물에서 반출되는 불소를 매우 좁은 공간 안에 머물게 하기 위해서다.
이 미세한 틈 덕분에 그래핀은 탄소를 더 손쉽게 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다.
루 치우 IBS 연구원은 "메탄 분자와 불소가 반응해 생긴 기체는 더 쉽게 분해된다"며 "탄소 공급 속도를 높여서 그래핀을 빠르게 성장시킬 수 있는 것"이라고 설명했다.
해당 기술을 적용한 그래핀은 분당 12㎜ 속도로 성장했다. 기존 최고 속도(분당 3.6㎜) 보다 3배 이상 빠르다.
예컨대 면적 10㎠ 그래핀을 만들 때 기존에 10분이 필요했다면, 이제는 3분 정도에 완성되는 셈이다.
그래핀 성장 시작 2초 뒤(a)보다 5초 뒤 확연히 커진 크기. 주사전자현미경 이미지[IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]다른 2차원 부도체 물질(육방정계 질화붕소)과 반도체 물질(텅스텐 이황화물)에도 기술을 적용했더니 불소가 성장 속도를 빠르게 하는 역할을 했다고 연구팀은 덧붙였다.
펑 딩 그룹리더는 "불소를 국소적으로 주입하는 간단한 방식만으로도 상용화 걸림돌을 제거할 수 있었다"며 "불소 같은 반응성 좋은 물질로 다양한 2차원 물질을 빠르게 합성할 수 있을 것"이라고 말했다.
성과를 담은 논문은 이날 0시 네이처 케미스트리(Nature Chemistry)에 실렸다.
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60% 이상 찬성 땐 학생 이전 재배치 추진
김병우 교육감 "결정권 학부모에게 있다"
충북도교육청은 15일 청주 가경초등학교 강당에서 학교 이전 재배치 설명회를 열었다. /© 뉴스1 박태성기자
(청주=뉴스1) 박태성 기자 = 충북도교육청이 16일 ‘청주 가경초등학교 이전 재배치’에 대한 학부모 찬반 설문조사에 돌입했다.
도교육청은 이날부터 19일까지 나흘간 가경초 학부모를 대상으로 학생 이전 재배치 찬반 설문조사를 진행한다.
조사는 사전(16~18일)·현장(18일)·사후 설문조사(19일)로 나눠 진행된다.
관련 조례에 따라 개표 결과 학부모 60% 이상이 계획에 찬성하면 가경초 학생 이전 재배치를 위한 근거가 마련된다.
반대 결과가 나오면 신규 개발지구 학교 신설에 따라 마련한 가경초 이전 재배치 계획의 전면 수정이 불가피하다.
도교육청 관계자는 "가경초 학부모 220명을 대상으로 설문조사를 시작했다"며 "19일 오후 2시 가경초 강당에서 개표할 예정"이라고 말했다.
충북 청주 가경초등학교 학부모들이 20일 도교육청 앞에서 집회를 열어 학교 이전 재배치 계획 중단을 촉구하고 있다. /© 뉴스1
김병우 충북교육감은 전날 '청주 가경초등학교 이전 재배치 계획을 철회해 달라'는 누리집 청원광장 청원에 답변을 내놨다.
김 교육감은 답변에서 학교 신설 대체 이전 추진 배경을 설명한 뒤 "정부의 정책과 제도적 한계 속에서 가능한 교육적 고려를 담아 드리게 된 제안"이라고 밝혔다.
이어 "학부모들께서도 이 같은 현실 대안에 대해 우리 아이들의 배움터와 성장에 대해 전환적 발상으로 숙고해 널리 양해해 주길 바란다"고 말했다.
그러면서 "학교 이전 재배치에 대한 결정권은 학부모들께 있다. 교육청이 강제할 수 없다"면서 "우리 아이들의 안정적인 학습권을 보장하기 위해 모든 사항을 학부모들과 충분히 협의하고 결정하겠다"고 덧붙였다.
같은 날 도교육청은 가경초에서 학교 이전 재배치 설명회를 열고 인센티브 상향지원과 공동학구 범위확대 가능여부 등을 설명했다. 이 자리에는 학부모 60여명이 참석했다.
설명회에서 일부 학부모와 도교육청 관계자들이 설문조사 방식 등을 두고 설전을 벌이기도 했다.
앞서 도교육청은 청주 서현지구에 들어설 서현2초(가칭) 신설에 따라 가경초 이전 재배치 계획을 세웠다.
하지만 이 같은 계획이 알려지면서 이를 반대하는 학부모 등이 비상대책위원회까지 꾸려 계획 철회를 요구하는 등 거세게 반발하고 있다.
[email protected]
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60% 이상 찬성 땐 학생 이전 재배치 추진
김병우 교육감 "결정권 학부모에게 있다"
충북도교육청은 15일 청주 가경초등학교 강당에서 학교 이전 재배치 설명회를 열었다. /© 뉴스1 박태성기자(청주=뉴스1) 박태성 기자 = 충북도교육청이 16일 ‘청주 가경초등학교 이전 재배치’에 대한 학부모 찬반 설문조사에 돌입했다.
도교육청은 이날부터 19일까지 나흘간 가경초 학부모를 대상으로 학생 이전 재배치 찬반 설문조사를 진행한다.
조사는 사전(16~18일)·현장(18일)·사후 설문조사(19일)로 나눠 진행된다.
관련 조례에 따라 개표 결과 학부모 60% 이상이 계획에 찬성하면 가경초 학생 이전 재배치를 위한 근거가 마련된다.
반대 결과가 나오면 신규 개발지구 학교 신설에 따라 마련한 가경초 이전 재배치 계획의 전면 수정이 불가피하다.
도교육청 관계자는 "가경초 학부모 220명을 대상으로 설문조사를 시작했다"며 "19일 오후 2시 가경초 강당에서 개표할 예정"이라고 말했다.
충북 청주 가경초등학교 학부모들이 20일 도교육청 앞에서 집회를 열어 학교 이전 재배치 계획 중단을 촉구하고 있다. /© 뉴스1김병우 충북교육감은 전날 '청주 가경초등학교 이전 재배치 계획을 철회해 달라'는 누리집 청원광장 청원에 답변을 내놨다.
김 교육감은 답변에서 학교 신설 대체 이전 추진 배경을 설명한 뒤 "정부의 정책과 제도적 한계 속에서 가능한 교육적 고려를 담아 드리게 된 제안"이라고 밝혔다.
이어 "학부모들께서도 이 같은 현실 대안에 대해 우리 아이들의 배움터와 성장에 대해 전환적 발상으로 숙고해 널리 양해해 주길 바란다"고 말했다.
그러면서 "학교 이전 재배치에 대한 결정권은 학부모들께 있다. 교육청이 강제할 수 없다"면서 "우리 아이들의 안정적인 학습권을 보장하기 위해 모든 사항을 학부모들과 충분히 협의하고 결정하겠다"고 덧붙였다.
같은 날 도교육청은 가경초에서 학교 이전 재배치 설명회를 열고 인센티브 상향지원과 공동학구 범위확대 가능여부 등을 설명했다. 이 자리에는 학부모 60여명이 참석했다.
설명회에서 일부 학부모와 도교육청 관계자들이 설문조사 방식 등을 두고 설전을 벌이기도 했다.
앞서 도교육청은 청주 서현지구에 들어설 서현2초(가칭) 신설에 따라 가경초 이전 재배치 계획을 세웠다.
하지만 이 같은 계획이 알려지면서 이를 반대하는 학부모 등이 비상대책위원회까지 꾸려 계획 철회를 요구하는 등 거세게 반발하고 있다.
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