열처리된 그래핀의 표면 변화 분석법 제시
응용화학과 인턴십 프로그램 통해 연구 진행

응용화학과 홍진표(08학번), 이은정(09학번) 학생 연구팀이 SCIE 저널인 <사이언티픽 리포트(Scientific Reports)> 9월 19일자 온라인판에 논문을 게재했다. 이 저널은 세계 최고 권위의 과학저널 <네이처(Nature)>의 자매지다. 홍진표 학생팀은 그래핀의 열처리 과정에서 생겨나는 새로운 '라만 봉우리’의 화학적 근원을 밝혀냈다. 논문 제목은 'Origin of New Broad Raman D and G Peaks in Annealed Graphene’이다.

그래핀 불순물 제거 가능성 열어
기계적 박리법을 사용해 얻어진 그래핀 박막을 산소가 없는 상태에서 열처리하면 유기물질이 타고 비결정성 탄소 찌꺼기가 남는다. 홍진표 학생팀은 열처리된 그래핀을 라만분광법을 통해 분석한 결과, 열처리 전의 그래핀에서 발견되지 않았던 봉우리 2개가 그래프에 새롭게 나타나는 것을 발견했다. 홍진표 학생은 "열처리 후 남아 있는 비결정성 탄소를 나타낸 라만 봉우리"라고 설명한 뒤, "이번 연구를 통해 열처리된 그래핀의 표면 변화를 비파괴적으로 관측할 수 있는 방법을 제시하게 됐다"고 밝혔다.

홍진표 학생팀은 그래핀을 열처리할 때 온도, 시간, 진공의 차이를 달리하며 변화를 관찰해 모든 요소의 수치가 높을수록 열처리 후 그래핀에 남는 비결정성 탄소 찌꺼기 양이 많이 감소되는 것도 발견했다. 광·전자, 디스플레이 기기의 기본 소재가 되는 그래핀에 불순물이 섞이면 기기 전체에 오류를 일으킬 수 있다. 홍진표 학생팀의 연구는 그래핀의 불순물 제거 가능성을 열어 큰 의미가 있다.

연구실 대학원생들과 공동연구로 성과 창출
"매우 얇고 투명하면서 잘 휘어져 '꿈의 신소재’라 불리는 그래핀은 아직 상용화가 많이 되어 있지 않아 새로운 연구개발로 경쟁적 우위를 달성하기 유리한 분야"라고 소개한 홍진표 학생은 "이번 연구를 통해 이룬 성취와 세계적 저널에 논문을 게재한 경험을 통해 자신감이 생겼다"면서 "앞으로의 새로운 도전에 많은 도움이 될 것으로 기대된다"고 말했다.

홍진표, 이은정 학생은 응용화학과 '학부생 연구 인턴십’ 프로그램에 참여, 응용화학과 류순민 교수의 지도 아래 나노재료분광 연구실 박민규(석사 4기), 이대응(석사 4기) 학생과 공동으로 연구를 진행했다.

류순민 교수는 "실험에 대한 학생들의 집중력을 유지시키기 위해 각자의 지적 호기심을 발현시키고 대학원생들과 협업을 통해 주체적으로 실험을 수행할 수 있도록 지도했다"고 전한 뒤, "두 학부생의 논문 게재 사례는 같은 프로그램에 참여하는 여러 후배에게 좋은 본보기가 될 것"이라고 강조했다.