IBS, 실리콘보다 4배 전기 잘 통하는 웨어러블 반도체 소재 개발
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진나지
작성일20-06-24 21:56
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육각형 분자 ‘트리페닐렌’ 전기반발력 이용해 전기 잘 통하는 2차원 물질 구현
IBS 연구팀이 개발한 2차원 유기반도체의 합성 과정./IBS 제공
실리콘보다 전기가 4배 더 잘 통하면서도 유연한 2차원 반도체 소재가 개발됐다.
김기문 기초과학연구원(IBS) 복잡계자기조립 연구단장이 이끄는 국제 공동 연구팀은 실리콘보다 전기적 특성이 우수한 2차원 유기반도체 소재를 합성했다고 24일 밝혔다.
현재 널리 쓰이고 있는 실리콘 반도체(무기반도체)는 생산비용이 높고 공정이 복잡하며 유연하지 못해서 웨어러블 기기용 반도체로서는 한계를 보이고 있다.
탄소 등으로 이뤄진 유기반도체는 유연한 특성을 가져 실리콘 반도체를 대체할 것으로 기대받고 있지만 전기전도도가 낮다는 문제가 있다. 전기전도도가 낮으면 전기가 잘 통하지 않아 전자회로에 사용할 수 없다.
유기반도체의 전기전도도를 높이려면 그래핀처럼 2차원 구조로 만들어야 한다. 하지만 아직 넓은 면적의 2차원 유기반도체를 만든 사례는 없다. 유기반도체를 이루는 분자들이 2차원으로 평평하게 펼쳐지지 않고 서로 결합해 겹겹이 쌓이기 때문이다.
연구팀은 육각형 구조를 가진 분자 ‘트리페닐렌’을 물에 녹인 후 화학반응(용액 공정)을 거쳐 전기가 잘 통하는 2차원 유기반도체 소재를 만드는 데 성공했다. 트리페닐렌 분자가 양(+)전하를 띤다는 특성을 이용, 분자들끼리 전기적 반발력으로 인해 겹겹이 쌓이지 못하고 골고루 퍼지도록 만든 것이다.
연구팀은 유기반도체 소재를 이용해 유기 박막 트랜지스터를 만든 후 전기전도도를 측정했다. 그 결과 실리콘보다 4배 높게 나타났다.
용액 공정을 이용하면 반도체 생산 비용 역시 기존보다 낮출 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 "기존 반도체 대비 유연하고 처리 속도도 높일 수 있기 때문에 롤러블 디스플레이와 같은 웨어러블 소재와 태양전지 같은 고효율 반도체 등에 활용될 수 있을 것"이라고 기대했다.
김 단장은 "추가 연구를 통해 트리페닐렌 외에 다른 물질도 같은 방식으로 신소재로 개발해 맞춤형 신소재 개발 기술을 정립할 계획"이라고 말했다.
이번 연구결과는 국제 학술지 ‘셀(Cell)’에 24일자로 게재됐다.
[김윤수 기자 [email protected]]
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chosunbiz.com
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김기문 기초과학연구원(IBS) 복잡계자기조립 연구단장이 이끄는 국제 공동 연구팀은 실리콘보다 전기적 특성이 우수한 2차원 유기반도체 소재를 합성했다고 24일 밝혔다.
현재 널리 쓰이고 있는 실리콘 반도체(무기반도체)는 생산비용이 높고 공정이 복잡하며 유연하지 못해서 웨어러블 기기용 반도체로서는 한계를 보이고 있다.
탄소 등으로 이뤄진 유기반도체는 유연한 특성을 가져 실리콘 반도체를 대체할 것으로 기대받고 있지만 전기전도도가 낮다는 문제가 있다. 전기전도도가 낮으면 전기가 잘 통하지 않아 전자회로에 사용할 수 없다.
유기반도체의 전기전도도를 높이려면 그래핀처럼 2차원 구조로 만들어야 한다. 하지만 아직 넓은 면적의 2차원 유기반도체를 만든 사례는 없다. 유기반도체를 이루는 분자들이 2차원으로 평평하게 펼쳐지지 않고 서로 결합해 겹겹이 쌓이기 때문이다.
연구팀은 육각형 구조를 가진 분자 ‘트리페닐렌’을 물에 녹인 후 화학반응(용액 공정)을 거쳐 전기가 잘 통하는 2차원 유기반도체 소재를 만드는 데 성공했다. 트리페닐렌 분자가 양(+)전하를 띤다는 특성을 이용, 분자들끼리 전기적 반발력으로 인해 겹겹이 쌓이지 못하고 골고루 퍼지도록 만든 것이다.
연구팀은 유기반도체 소재를 이용해 유기 박막 트랜지스터를 만든 후 전기전도도를 측정했다. 그 결과 실리콘보다 4배 높게 나타났다.
용액 공정을 이용하면 반도체 생산 비용 역시 기존보다 낮출 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 "기존 반도체 대비 유연하고 처리 속도도 높일 수 있기 때문에 롤러블 디스플레이와 같은 웨어러블 소재와 태양전지 같은 고효율 반도체 등에 활용될 수 있을 것"이라고 기대했다.
김 단장은 "추가 연구를 통해 트리페닐렌 외에 다른 물질도 같은 방식으로 신소재로 개발해 맞춤형 신소재 개발 기술을 정립할 계획"이라고 말했다.
이번 연구결과는 국제 학술지 ‘셀(Cell)’에 24일자로 게재됐다.
[김윤수 기자 [email protected]]
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광주광역시, '결혼식장서 축하만' 캠페인
하객 집중 예식장 특성상 거리두기 어려워
혼주가 나서 "하객 오지 말라"하기도신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확산세가 거세지면서 하객은 예식장에서 식사하지 말고 혼주는 답례품을 주자는 캠페인까지 등장했다.
경기도가 지난 1일 결혼식장 등에 집합제한 행정명령을 내린 이후 처음 맞이한 주말인 7일 경기도 수원시 팔달구 파티움하우스에서 직원이 예식 시작에 앞서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 예방을 위한 거리 두기를 위해 1m 이상 간격을 유지해 배치한 하객 의자 사이를 소독하고 있다. 연합뉴스
23일 광주광역시에 따르면 광주시와 5개 자치구, 산하 공공기관 직원, 광주지역 예식장 관계자 등을 대상으로 결혼식에 참석해도 식사는 하지 않는 '식사하지 않고 결혼 축하' 캠페인을 추진한다.
광주시는 지난 22일 시청 내 각 부서를 포함한 자치구, 산하 공공기관에 직원이 결혼식에 참석하더라도 축하 인사만 건네고 뷔페식 식당은 이용하지 말자는 캠페인에 참여해달라는 공문을 발송했다.
광주시는 지난 20일부터 광주지역 16개 예식장에 캠페인 추진상황을 알렸고 동참을 권유하는 공문도 보낼 예정이다. 또 예식장 식당을 출입명부 작성과 이용자 간 1~2m 간격 유지 등 방역수칙을 지켜야 하는 집합제한 시설로 지정했다.
여성가족부와 전국 17개 광역자치단체는 결혼식이 집중되는 지난 5월 전국 64곳 예식장에 대해 생활 속 거리두기 방역수칙이 잘 지켜지고 있는지 점검했다. 당시 점검에서 21곳 예식장 식당만 1~2m 이상 탁자 간격을 지켰고 8곳 예식장만 하객들이 지그재그로 앉아 식사했다.
지난 2일 오후 경기 수원시 팔달구 경기도수원월드컵경기장관리재단 WI컨벤션 웨딩홀에서 관계자들이 방역을 하고 있다. 뉴시스
광주는 2곳 예식장이 점검에 포함됐다. 광주시 관계자는 "광주지역 예식장은 현장 점검 결과 하객들이 마스크를 잘 착용하고 있었고 예식장 식당의 탁자 거리도 어느 정도 유지됐지만, 지그재그로 앉는 것은 지켜지지 않았다"고 말했다.
특정 시간대에 하객이 집중적으로 몰리는 예식장 특성상 생활 속 거리두기 등 방역대책이 잘 이뤄지지 않을 수 있어 하객들 스스로 예식장에서 식사하지 않으면서 거리를 두게 하는 캠페인이 대안으로 제시됐다.
광주시의 캠페인 추진 기간은 '정부의 별도 방침이 있을 때'까지로 사실상 코로나19 사태가 종식까지 계속될 전망이다. 예식업체는 주 수입원인 식당 이용을 줄이자는 광주시의 캠페인에 난색을 보이면서도 코로나19로 달라진 예식문화를 인식하는 모습이다.
광주시 관계자는 "예식장마다 코로나19 사태 이후로 겪는 어려움을 호소하고 있다"면서도 "불특정 다수가 몰리는 곳인 만큼 코로나19에 취약하다는 점도 알고 있어 식사 대신 답례품으로 대신하자는 캠페인 취지를 이해하고 있다"고 했다.
혼주가 나서 하객들을 거부하는 사례도 있다. 광주지역 한 예식업체 관계자는 "결혼을 준비하는 혼주부터 코로나19가 다시 확산하는 상황을 민감하게 받아들이고 있다"며 "한 혼주는 코로나19 확산세가 거센 서울·경기도 쪽 지인들에게 결혼식에 찾아오지 말라고 당부한 일도 있었다"고 말했다.
이 관계자는 "400명의 식사를 예약했던 혼주가 결혼식 1주일 전에 200명으로 줄이거나 교회나 성당에서 결혼식을 하는 혼주들은 예식만 올리고 식사는 안 하려는 경우도 있다"고 말했다.
광주광역시=진창일 기자 [email protected]
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광주광역시, '결혼식장서 축하만' 캠페인
하객 집중 예식장 특성상 거리두기 어려워
혼주가 나서 "하객 오지 말라"하기도신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확산세가 거세지면서 하객은 예식장에서 식사하지 말고 혼주는 답례품을 주자는 캠페인까지 등장했다.
광주시, '식사하지 않고 결혼 축하' 캠페인
경기도가 지난 1일 결혼식장 등에 집합제한 행정명령을 내린 이후 처음 맞이한 주말인 7일 경기도 수원시 팔달구 파티움하우스에서 직원이 예식 시작에 앞서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 예방을 위한 거리 두기를 위해 1m 이상 간격을 유지해 배치한 하객 의자 사이를 소독하고 있다. 연합뉴스 23일 광주광역시에 따르면 광주시와 5개 자치구, 산하 공공기관 직원, 광주지역 예식장 관계자 등을 대상으로 결혼식에 참석해도 식사는 하지 않는 '식사하지 않고 결혼 축하' 캠페인을 추진한다.
광주시는 지난 22일 시청 내 각 부서를 포함한 자치구, 산하 공공기관에 직원이 결혼식에 참석하더라도 축하 인사만 건네고 뷔페식 식당은 이용하지 말자는 캠페인에 참여해달라는 공문을 발송했다.
광주시는 지난 20일부터 광주지역 16개 예식장에 캠페인 추진상황을 알렸고 동참을 권유하는 공문도 보낼 예정이다. 또 예식장 식당을 출입명부 작성과 이용자 간 1~2m 간격 유지 등 방역수칙을 지켜야 하는 집합제한 시설로 지정했다.
생활 속 거리두기 사라진 예식장
여성가족부와 전국 17개 광역자치단체는 결혼식이 집중되는 지난 5월 전국 64곳 예식장에 대해 생활 속 거리두기 방역수칙이 잘 지켜지고 있는지 점검했다. 당시 점검에서 21곳 예식장 식당만 1~2m 이상 탁자 간격을 지켰고 8곳 예식장만 하객들이 지그재그로 앉아 식사했다.
지난 2일 오후 경기 수원시 팔달구 경기도수원월드컵경기장관리재단 WI컨벤션 웨딩홀에서 관계자들이 방역을 하고 있다. 뉴시스 광주는 2곳 예식장이 점검에 포함됐다. 광주시 관계자는 "광주지역 예식장은 현장 점검 결과 하객들이 마스크를 잘 착용하고 있었고 예식장 식당의 탁자 거리도 어느 정도 유지됐지만, 지그재그로 앉는 것은 지켜지지 않았다"고 말했다.
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혼주가 "하객 오지 마라" 현상도
광주시의 캠페인 추진 기간은 '정부의 별도 방침이 있을 때'까지로 사실상 코로나19 사태가 종식까지 계속될 전망이다. 예식업체는 주 수입원인 식당 이용을 줄이자는 광주시의 캠페인에 난색을 보이면서도 코로나19로 달라진 예식문화를 인식하는 모습이다.
광주시 관계자는 "예식장마다 코로나19 사태 이후로 겪는 어려움을 호소하고 있다"면서도 "불특정 다수가 몰리는 곳인 만큼 코로나19에 취약하다는 점도 알고 있어 식사 대신 답례품으로 대신하자는 캠페인 취지를 이해하고 있다"고 했다.
혼주가 나서 하객들을 거부하는 사례도 있다. 광주지역 한 예식업체 관계자는 "결혼을 준비하는 혼주부터 코로나19가 다시 확산하는 상황을 민감하게 받아들이고 있다"며 "한 혼주는 코로나19 확산세가 거센 서울·경기도 쪽 지인들에게 결혼식에 찾아오지 말라고 당부한 일도 있었다"고 말했다.
이 관계자는 "400명의 식사를 예약했던 혼주가 결혼식 1주일 전에 200명으로 줄이거나 교회나 성당에서 결혼식을 하는 혼주들은 예식만 올리고 식사는 안 하려는 경우도 있다"고 말했다.
광주광역시=진창일 기자 [email protected]
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