포도당 기반 그래핀 양자점 합성 기술 개발
KAIST-고려대, 청색 발광 구현 성공 '디스플레이 난제' 해결

KAIST(총장 신성철)는 박오옥 생명화학공학과 교수팀이 포도당을 기반으로 안정적 청색빛을 내는 그래핀 양자점 발광소자를 제작했다고 30일 밝혔다. 연구팀은 그래핀 양자점을 발광체로 응용해 디스플레이 제작과 디스플레이 분야 난제인 청색 발광 구현에도 성공했다.

그래핀은 우수한 열, 전기 전도도와 투명도를 가져 차세대 전자재료로 주목받고 있지만 단층 및 다층 그래핀은 도체의 특성을 가져 반도체로 적용하기 어려운 단점이 있다. 그러나 그래핀을 작은 나노 크기로 줄이게 되면 반도체의 특성인 밴드갭을 가져 발광특성을 보이게 돼 활용할 수 있게 된다. 이를 그래핀 양자점이라 한다.

하지만 여전히 단점이 존재했다. 기존 단결정 그래핀은 구리-니켈 기반 금속 박막 위에 화학 기상 증착법(CVD)을 이용하거나 흑연을 물리·화학적 방법으로 벗겨내는 기술로 만들었는데, 결함이 매우 많아 순수한 단결정의 특성을 가지지 못하는 단점이 있었다.

반면 연구팀이 개발한 그래핀 양자점은 기존과는 매우 다른 우수한 합성 과정을 보였다. 포도당 수용액에 아민과 초산을 일정 비율로 혼합해 반응 중간체를 형성하고 이를 안정적인 용액으로 구현했다.

이후 형성된 중간체의 자가조립을 유도해 단결정의 그래핀 양자점을 용액상으로 합성하는 데 성공했다. 연구팀은 이 과정에서 기존의 복잡한 분리 정제법을 개선한 '저온 침전 분리법'과 수 나노미터 수준의 단결정 크기를 원하는 대로 조절 가능한 '용액상 합성 기술'을 개발했다.

연구관계자에 따르면 이번 합성 기술은 단일상(single phase) 반응을 통해 균일한 핵 성장(homogeneous nucleation)반응을 최초로 유도했다는데 연구 의의가 있다.
 
박오옥 교수는 "최초로 개발된 단결정 그래핀 양자점 용액 합성법은 그래핀의 다양한 분야 접목에 크게 기여할 것"이라며 "이를 잘 응용하면 유연 디스플레이 또는 베리스터와 같은 반도체 성질을 갖는 그래핀의 역할이 제시될 것"이라고 말했다.

이번 연구는 고려대학교 화공생명공학과 임상혁 교수 연구팀과 공동으로 진행됐다. 연구 결과는 국제 학술지 '나노 레터스(Nano Letters)' 지난 5일 자 온라인판에 게재됐다.
Untitled-4 copy.JPG

 

211 고객소식 부산대 이길주-GIST 송영민 교수팀 공동연구, 태양전지 효율 극대화 새 방안 규명
210 고객소식 성균관대 최우석 교수 연구팀, 단일 원자층 정밀 제어 통해 층간 교환 상호작용 제시
209 고객소식 KIST·서울대 연구팀, 저농도 이산화탄소 직접 전환 일산화탄소 생성 기술 개발, 서울대...
208 고객소식 연세대 홍종섭교수 연구팀, 니켈기반 합금촉매 개발
207 고객소식 POSTECH 강병우 교수팀 “전기차 6분이면 90% 충전할 수 있다”
206 고객소식 700℃에서 작동하는 고온연료전지용 백금 단일원자 촉매 개발, KIST 윤경중 박사
205 고객소식 자유롭게 늘이고 줄이는 배터리 나왔다. 송현곤 울산과학기술원(UNIST) 교수
204 고객소식 부산대, 2019 과기부 BRL 2개 과제 선정, 양해식교수
203 고객소식 울산과기원, 실리콘 태양전지 효율 한계 돌파구 찾았다. 송명훈교수
202 고객소식 숙명여대 박민우 교수, 차세대 고효율 플렉시블 태양전지 개발
201 고객소식 경희대 김대원 교수, 날씨 관계없이 전력 생산하는 자가발전 소자 개발
200 고객소식 KAIST 강정구 교수팀, 소듐 기반 하이브리드 배터리 개발
199 고객소식 국민대 이찬우교수, KIST-서울대 '안정성 확보' 포름산 생성 촉매 기술 개발
198 고객소식 아주대 서형탁교수 연구팀, 친환경 수소생산 기술 개발
197 고객소식 GIST 이상한 교수팀, 태양광 활용한 물 분해 수소 생산용 고내구성 광전극 개발
196 고객소식 경기대 유상우교수, 태양광발전 제조 단가 낮춰 줄 신기술 개발한다
195 고객소식 UNIST 장지욱·김용환·주상훈 교수팀, 바이오매스 변환 촉매 시스템 개발
194 고객소식 고려대 임상혁교수, 더 안전하고 더 선명한 X선 사진 찍는다
193 고객소식 서울대 공동 연구팀, 이온 신호체계에서 발생하는 증폭 메커니즘 규명, 정택동교수
» 고객소식 KAIST 박오옥교수, 포도당 기반 그래핀 양자점 합성 기술 개발

LOGIN

SEARCH

MENU NAVIGATION