‘꿈의 소재’로 불리는 그래핀(graphene)의 표면에 주름이 존재하며, 하나의 그래핀 조각에서도 구역에 따라 주름 방향이 다르다는 사실을 국내 연구진이 세계 최초로 규명했다. 

건국대 박배호 교수와 카이스트(KAIST) 박정영 교수 등은 그래핀 표면에 주름이 존재할 뿐만 아니라 각 구역에 따라 그 방향이 다르다는 사실을 세계에서 처음 확인했다고 30일 밝혔다.

연구진에 따르면 두께가 원자 하나 정도에 불과한 탄소 구조체인 그래핀의 구조는 그동안 개념상으로만 알려졌다.

연구진은 지난해 노벨물리학상 수상자들이 고안해낸 ‘기계적 박리법’(접착용 테이프를 이용해 흑연에서 한 겹의 그래핀 막을 떼어내는 방법)을 이용해 분리한 그래핀에서 미세한 주름구조를 확인하고 그 방향은 각 구역(도메인)에 따라 다르다는 것을 밝혀냈다.

연구 결과 물리적으로 똑같은 특성을 지닌 단일층 그래핀 내에서도 마찰력이 현저히 다른 구역이 존재하고 있었다. 이같은 특성을 지닌 그래핀에 열처리 공정을 가하면 각 구역 구분이 없어지고 그래핀 표면 전체는 일정한 마찰력을 가질 수 있다는 사실도 입증됐다.

박배호 교수는 “이번 연구를 통해 그래핀의 주름에 의한 도메인 구조를 관찰하고 열처리 공정으로 제어가 가능하다는 것을 확인했다”며 “향후 고성능 그래핀 소자의 상용화를 위해 필수적인 물성평가 기술 및 공정 기술의 기반을 제공하게 될 것”이라고 설명했다.

연구 결과는 세계적인 과학지 ‘사이언스’에 실릴 예정이며, 앞서 ‘사이언스 온라인 속보’ 1일자에 소개됐다.