국내 연구진에 의해 2차원 물질 (2D)의 대면적 상용화 기술이 개발됐다.
인천대학교 전기공학과 김 준동 교수팀과 아주대학교 화학과 김 유권 교수팀은 2차원 물질의 성장 제어를 통해 대면적 적용이 가능하면서도 탁월한 성능의 광전기소자 (Photoelectric device)를 개발했다.
이 연구는 한국연구재단의 연구지원 (기초연구사업 및 해외신진연구자)을 통한 결과로 4일 세계적인 과학전문지인 Advanced Functional Materials (Impact factor: 13.3)에 표제 논문으로 발표됐다.
표제논문 (Frontispiece paper)은 연구의 독창성이 우수한 논문에 대해서, 출판사에서 해당 논문의 앞장 전체를 대표도와 함께 연구내용을 설명하는 특별논문을 말한다.
이 연구에서는 ‘세상을 바꿀 10대 기술’의 하나인 2차원 물질 (원자층 두께의 얇은 막)의 성장 방식을 규명하였으며, 이를 바탕으로 2차원 상용화의 난제인 ‘대면적 생산’기술을 확보한 것이 특징이다.
인천대학교 차세대 융합에너지 중점 연구소 Malkesh Patel는 본 연구에서 2D 기반 초고속 광전기소자를 개발하였는데, 스스로 동작(Self-operation)하면서도 소자 제작 (Packaging)이 매우 간단한 상용화 기술로 평가되고 있다.
2D 물질 성장 메카니즘을 규명한 아주대 김유권 교수는 “이 기술은 화학 반응 제어를 이용하여 고품격의 2D 물질을 대량으로 생산할 수 있는 매우 유용한 기술”이라고 평가했다.
인천대 김준동 교수는 “이번에 개발된 2D 기반 광전기 소자기술은 대면적 공정을 기반으로 하여 기존의 성능을 크게 능가하는 상용화 접근”이라며 “향후 광대역 고감도 센서, 투명한 태양전지 등 다양한 전기 소자 및 에너지 분야로의 파급이 매우 클 것”이라고 예상했다.
인천대 김준동 교수와 아주대 김유권 교수는 초등학교 동창인 것으로 알려졌다.
두 교수는 학제간 융합연구를 통해 신에너지 분야에서 공동 연구를 진행하고 있다.
인천=정창교 기자 jcgyo@kmib.co.kr