'꿈의 신소재' 그래핀 생산 위한 핵심소재 기초기술 개발성공
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작성자 묵환란 작성일20-05-28 21:06 조회142회 댓글0건관련링크
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IBS 연구진, 구리 박막 표면 패턴 조절 합성 기술 개발
대면적 생산가능해 고성능 2차원 소재 연구·개발 가속 전망
대면적 단결정 구리 박막 형성 메커니즘 (기초과학연구원 제공) 2020.05.28. / 뉴스1
(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 다차원 탄소재료 연구단 펑딩 울산과학기술원(UNIST) 특훈교수 연구팀이 중국, 스위스 연구진과 함께 고성능 2차원 소재 합성에 쓰이는 금속 기판의 표면을 다양화하는데 성공했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 성과로 고성능 2차원 소재 생산과 연구·개발에 속도가 붙을 전망이다.
2차원 소재는 원자들이 하나의 원자 정도 두께를 가지고 평면 모양의 결정을 가진 물질로 탄소만으로 이뤄진 그래핀이 대표적이다. 실제로는 원자 1개의 높이를 가진 3차원이지만 물리학 재료공학 등 분야에서는 원자 하나가 가로·세로 평면으로만 결합해 있어 2차원 물질이라 부른다.
2차원 물질은 단결정성과 다결정성으로 구조적 특성에 따라 구분할 수 있다. 규칙적인 배열과 방향성을 가지는 단결정성 물질은 열·전기 전도도가 좋고 내구성도 좋은 경우가 많아 고성능 기기 소재로 주목받고 있다. 문제는 2차원 단결정을 대면적으로 불량률이 낮도록 양산하기 어려운 경우가 많다는 것이다.
이같은 2차원 단결정 소재를 합성하는 방법중 하나는 금속박막(기판)을 이용하는 것이다. 연구팀은 2019년 5월 금속 박막 기판이 2차원 물질을 대면적으로 합성할 때 유용하다는 연구를 낸 바 있다. 금속 기판의 구조적 특징에 따라 만들어지는 2차원 소재의 구조를 결정할 수 있다는 내용이었다.
파편(시드)이 부착된 다결정 구리에 어닐링 과정을 거치면, 시드 주변의 결정들이 파편과 동일한 패턴으로 재배열하며 서서히 단결정으로 변화한다. 그림은시뮬레이션을 통해 다결정성 구리박막이 대면적 단결정으로 변화하는 과정을 분석한 내용 (기초과학연구원 제공) 2020.05.28. / 뉴스1
이번 연구결과는 그에 대한 후속 연구로 연구진은 금속 박막의 구조를 다양하게 만들어낼 수 있는 방법과 대면적(39×21㎠) 단결정 구리박막 합성법을 제시했다. 구리 단결정을 절단하여 원하는 패턴을 가진 파편(시드,seed)를 얻은 다음, 파편을 구리 다결정에 붙인뒤 구리의 녹는점에 가까운 고온(1020℃)에서 수 시간 동안 어닐링(annealing)시켰다. 어닐링은 금속을 특정 온도에 노출시켰다 급속 냉각하고 다시 같은 온도에 노출시키는 일을 반복해 금속 박막 안의 원자들을 재배열 시키는 기법이다.
연구진은 이같은 과정을 통해 파편 주변의 결정이 파편과 동일한 패턴으로 재배열되고 점점 넓은 범위로 확장돼 박막 전체에 걸쳐 동일한 패턴을 갖는 단결정으로 변하는 현상을 확인했다.
이번에 개발된 기술을 활용하면 다양한 표면의 규칙성(패턴)의 금속 박막을 대면적으로 합성할 수 있다. 이에 따라 기판 선택의 폭이 넓어져 다양한 종류의 고성능 2차원 소재 합성이 가능하게 될 것으로 기대된다.
펑딩 그룹리더는 "다양한 결정면을 가진 대면적 단결정 금속 박막의 제작은 재료 과학 분야의 오랜 숙원과제였다"며 "이번 연구를 통해 합성된 대면적 단결정 금속 박막은 다양한 단결정 2차원 소재 합성을 위한 주형, 특정 화학 반응만을 선택적으로 일으키는 촉매 등 여러 방면에 사용될 수 있을 것"이라고 의미를 밝혔다.
이번 연구는 펑딩 교수가 공동 교신저자로, 지첸 동 IBS 다차원 탄소재료 연구단 연구위원 등이 공동저자로 참여했으며, 논문은 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다.
seungjun241@news1.kr
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IBS 연구진, 구리 박막 표면 패턴 조절 합성 기술 개발
대면적 생산가능해 고성능 2차원 소재 연구·개발 가속 전망
![](https://imgnews.pstatic.net/image/421/2020/05/28/0004662398_001_20200528000003617.jpg?type=w647)
(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 다차원 탄소재료 연구단 펑딩 울산과학기술원(UNIST) 특훈교수 연구팀이 중국, 스위스 연구진과 함께 고성능 2차원 소재 합성에 쓰이는 금속 기판의 표면을 다양화하는데 성공했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 성과로 고성능 2차원 소재 생산과 연구·개발에 속도가 붙을 전망이다.
2차원 소재는 원자들이 하나의 원자 정도 두께를 가지고 평면 모양의 결정을 가진 물질로 탄소만으로 이뤄진 그래핀이 대표적이다. 실제로는 원자 1개의 높이를 가진 3차원이지만 물리학 재료공학 등 분야에서는 원자 하나가 가로·세로 평면으로만 결합해 있어 2차원 물질이라 부른다.
2차원 물질은 단결정성과 다결정성으로 구조적 특성에 따라 구분할 수 있다. 규칙적인 배열과 방향성을 가지는 단결정성 물질은 열·전기 전도도가 좋고 내구성도 좋은 경우가 많아 고성능 기기 소재로 주목받고 있다. 문제는 2차원 단결정을 대면적으로 불량률이 낮도록 양산하기 어려운 경우가 많다는 것이다.
이같은 2차원 단결정 소재를 합성하는 방법중 하나는 금속박막(기판)을 이용하는 것이다. 연구팀은 2019년 5월 금속 박막 기판이 2차원 물질을 대면적으로 합성할 때 유용하다는 연구를 낸 바 있다. 금속 기판의 구조적 특징에 따라 만들어지는 2차원 소재의 구조를 결정할 수 있다는 내용이었다.
![](https://imgnews.pstatic.net/image/421/2020/05/28/0004662398_002_20200528000003668.jpg?type=w647)
이번 연구결과는 그에 대한 후속 연구로 연구진은 금속 박막의 구조를 다양하게 만들어낼 수 있는 방법과 대면적(39×21㎠) 단결정 구리박막 합성법을 제시했다. 구리 단결정을 절단하여 원하는 패턴을 가진 파편(시드,seed)를 얻은 다음, 파편을 구리 다결정에 붙인뒤 구리의 녹는점에 가까운 고온(1020℃)에서 수 시간 동안 어닐링(annealing)시켰다. 어닐링은 금속을 특정 온도에 노출시켰다 급속 냉각하고 다시 같은 온도에 노출시키는 일을 반복해 금속 박막 안의 원자들을 재배열 시키는 기법이다.
연구진은 이같은 과정을 통해 파편 주변의 결정이 파편과 동일한 패턴으로 재배열되고 점점 넓은 범위로 확장돼 박막 전체에 걸쳐 동일한 패턴을 갖는 단결정으로 변하는 현상을 확인했다.
이번에 개발된 기술을 활용하면 다양한 표면의 규칙성(패턴)의 금속 박막을 대면적으로 합성할 수 있다. 이에 따라 기판 선택의 폭이 넓어져 다양한 종류의 고성능 2차원 소재 합성이 가능하게 될 것으로 기대된다.
펑딩 그룹리더는 "다양한 결정면을 가진 대면적 단결정 금속 박막의 제작은 재료 과학 분야의 오랜 숙원과제였다"며 "이번 연구를 통해 합성된 대면적 단결정 금속 박막은 다양한 단결정 2차원 소재 합성을 위한 주형, 특정 화학 반응만을 선택적으로 일으키는 촉매 등 여러 방면에 사용될 수 있을 것"이라고 의미를 밝혔다.
이번 연구는 펑딩 교수가 공동 교신저자로, 지첸 동 IBS 다차원 탄소재료 연구단 연구위원 등이 공동저자로 참여했으며, 논문은 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다.
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트위터측 경고에도 우편투표 관련 주장 되풀이
도널드 트럼프 미국 대통령.(사진=AP=연합뉴스)
소셜미디어 트위터가 도널드 트럼프 미국 대통령의 트윗에 '팩트체크'가 필요하다고 경고하자 트럼프 대통령은 "대선 개입"이라고 강하게 반발, 폐쇄 및 강력한 규제 등을 검토하겠다고 응수했다.
트럼프 대통령은 27일(현지시간) 트위터에 올린 글에서 "공화당원들은 소셜미디어 플랫폼들이 보수의 목소리들을 완전히 침묵시킨다고 느끼고 있다"며 "그러한 일이 벌어지도록 놔두기 전에 우리는 그들을 강력하게 규제하거나 셧다운(폐쇄) 할 것"이라고 경고했다.
이어 "우리는 그들이 2016년 그러한 시도를 했지만 실패한 것을 보았다"며 "우리는 대규모 우편투표가 이 나라에 뿌리 내리도록 할 수 없는 것과 마찬가지로 보다 정교한 형태로 그러한 일이 다시 일어나도록 놔둘 수 없다"고 덧붙였다.
트위터측의 경고에도 아랑곳하지 않고 이 조치를 촉발한 우편투표 관련 주장을 되풀이한 것이다.
그는 우편 투표가 부정행위와 위조, 투표용지 도둑질 등에 대한 길을 열어줄 것이라며 "누구든지 가장 많이 부정행위를 하는 자가 승리할 것"이라고 주장했다.
트럼프 대통령은 특정 소셜미디어를 언급하지는 않았지만 바로 전날 트위터 측이 이례적으로 트럼프 대통령의 트윗에 '팩트체크가 필요하다'는 경고 문구를 삽입한 데 대한 '보복성'으로 풀이된다.
그동안 트럼프 대통령과 보수 진영은 소셜미디어가 보수 진영의 목소리를 검열하고 있다는 불만을 제기해왔다.
앞서 트위터는 전날 우편투표가 선거 조작으로 이어질 수 있다는 주장을 담은 트럼프 대통령의 트윗 2건에 '우편투표에 대한 사실을 알아보라'는 경고 문구를 삽입했다.
경고 문구를 클릭하면 '트럼프는 우편투표가 유권자 사기로 이어질 것이라는 근거 없는 주장을 했다'는 제목으로 이에 관한 CNN 방송 등의 언론 보도, 기자들의 트윗 등을 모아놓은 '팩트 안내' 화면이 나온다.
이에 트럼프 대통령은 전날 밤 후속 트윗에서 "이제 트위터가 2020년 대통령선거에 개입하고 있다"며 "트위터는 언론의 자유를 완전히 억압하고 있다. 대통령으로서 나는 이를 용납하지 않을 것"이라고 반발했다.
한경닷컴 뉴스룸 open@hankyung.com
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트위터측 경고에도 우편투표 관련 주장 되풀이
![](https://imgnews.pstatic.net/image/015/2020/05/28/0004348912_001_20200528000001285.jpg?type=w647)
소셜미디어 트위터가 도널드 트럼프 미국 대통령의 트윗에 '팩트체크'가 필요하다고 경고하자 트럼프 대통령은 "대선 개입"이라고 강하게 반발, 폐쇄 및 강력한 규제 등을 검토하겠다고 응수했다.
트럼프 대통령은 27일(현지시간) 트위터에 올린 글에서 "공화당원들은 소셜미디어 플랫폼들이 보수의 목소리들을 완전히 침묵시킨다고 느끼고 있다"며 "그러한 일이 벌어지도록 놔두기 전에 우리는 그들을 강력하게 규제하거나 셧다운(폐쇄) 할 것"이라고 경고했다.
이어 "우리는 그들이 2016년 그러한 시도를 했지만 실패한 것을 보았다"며 "우리는 대규모 우편투표가 이 나라에 뿌리 내리도록 할 수 없는 것과 마찬가지로 보다 정교한 형태로 그러한 일이 다시 일어나도록 놔둘 수 없다"고 덧붙였다.
트위터측의 경고에도 아랑곳하지 않고 이 조치를 촉발한 우편투표 관련 주장을 되풀이한 것이다.
그는 우편 투표가 부정행위와 위조, 투표용지 도둑질 등에 대한 길을 열어줄 것이라며 "누구든지 가장 많이 부정행위를 하는 자가 승리할 것"이라고 주장했다.
트럼프 대통령은 특정 소셜미디어를 언급하지는 않았지만 바로 전날 트위터 측이 이례적으로 트럼프 대통령의 트윗에 '팩트체크가 필요하다'는 경고 문구를 삽입한 데 대한 '보복성'으로 풀이된다.
그동안 트럼프 대통령과 보수 진영은 소셜미디어가 보수 진영의 목소리를 검열하고 있다는 불만을 제기해왔다.
앞서 트위터는 전날 우편투표가 선거 조작으로 이어질 수 있다는 주장을 담은 트럼프 대통령의 트윗 2건에 '우편투표에 대한 사실을 알아보라'는 경고 문구를 삽입했다.
경고 문구를 클릭하면 '트럼프는 우편투표가 유권자 사기로 이어질 것이라는 근거 없는 주장을 했다'는 제목으로 이에 관한 CNN 방송 등의 언론 보도, 기자들의 트윗 등을 모아놓은 '팩트 안내' 화면이 나온다.
이에 트럼프 대통령은 전날 밤 후속 트윗에서 "이제 트위터가 2020년 대통령선거에 개입하고 있다"며 "트위터는 언론의 자유를 완전히 억압하고 있다. 대통령으로서 나는 이를 용납하지 않을 것"이라고 반발했다.
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