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최근 그래핀 연구진들이 전기적 특징을 파괴시키지 않으면서 나노단위로 재료를 잘라낼 수 있는 획기적인 기법을 고안해냈다고 주장하여 해당 내용을 살펴보기로 한다. 연구진에 의하면 이번에 발견한 새로운 기법은 초기에 알려진 인쇄술 방식으로 조각된 나노그래핀보다 약 1백~1천배 가량 많은 전류를 재료에 흐르게 만들 수 있는 것으로 주장하고 있다고 한다. 흔히 그래핀은 재료 고유의 특이한 성질로 인해 매우 놀라운 재료로 묘사되고 있으며, 초경량에 강한 탄성과 유연성을 보유하고 있을 뿐 아니라 우수한 전도체 역할을 맡고 있으며, 최초 그래핀이 발견된 1962년 이후 나노급 전자제품을 만드는데 그래핀을 사용하려는 노력이 계속적으로 시도되고 있으나 아직까지 큰 성과를 거두지는 못하고 있는 것으로 나타났다. 이론적으로 그래핀의 양자적 특징이 매우 미세한 구멍들의 패턴을 생성하고 패턴 간의 간격을 유발시켜 손쉽게 변경될 수 있어 이러한 미세한 변화들을 다양한 환경에 완벽하게 적용시키는 것이 실제로는 매우 어렵다고 볼 수 있다 하겠다. 특히 그래핀은 단일 원자 두께에 불과할 정도로 작아 패턴의 미세한 불규칙성이 전기적 특징을 파괴하는 결과를 초래할 수도 있다고 알려져있다. 뿐만 아니라 공기와 접촉이 되면 빠른 반응속도를 보일 뿐 아니라 가장자리에서 전자가 산란되는 불안전성도 지니고 있으며, 회로기판으로 사용되어오던 실리콘 소재의 특성으로 인해 전하이동이 저하될 수 있어 이러한 단점들을 극복하기 위해 다양한 연구들이 진행되어왔다 하겠다. 하지만 Technical University of Denmark의 그래핀 연구진인 Lene Gammelgaard씨와 Bjarke Jessen씨는 육방정 질화붕소(hexagonal boron nitride) 내부에 그래핀을 캡슐화하여 전자빔 가공기술(일명 리소그래피라 불리움)을 활용해 나노구멍 내부에 배열을 만들어낼 수 있게 되었다고 한다. [출처: https://www.nature.com/articles/s41565-019-0376-3 ] 이번에 개발된 새로운 기법으로 인해 기존에 보고된 나노그래핀보다 최대 약 1천배 가량 많은 전기를 흘려보낼 수 있게 되어 그래핀의 패턴을 제어할 수 있을 뿐 아니라 나노급 전자의 결정적 디자인이 현실화될 수 있음을 증명하게 된 것으로 평가받고 있으며, 그래핀의 전자적 특징을 맞춤화할 수 있다는 사실도 뒷받침할 수 있게 되어 향후 미세한 크기의 전자제품을 만드는데 밑거름이 될 기법으로 활용될 수 있을 것으로 예상되는 시점이다. |
