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(대전= 정찬욱 기자 = 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 소재분석연구부 문준희 박사 연구팀과 한국표준과학연구원(KRISS) 촉감표준융합연구단 박재성 박사팀이 구리 박막을 촉매로 그래핀을 합성할 때 발생하는 구리 스텝면과 그래핀 응력 변화의 상관관계를 밝혀냈다고 16일 밝혔다.

그래핀은 탄소 원자가 겹겹이 쌓인 흑연에서 한 층을 분리한 물질로, 얇고 물리적 강도가 강하며 우수한 열 전도성과 전기전도도를 갖고 있어 '꿈의 신소재'로 불린다.

구리를 촉매로 섭씨 1천도 고온에서 그래핀을 합성할 경우, 냉각 과정에서 그래핀은 팽창하고 구리는 수축해 두 물질 사이에 응력이 발생하고, 그 영향으로 구리 표면이 물결 모양으로 변한다.

이때 구리 표면은 수 마이크로미터 크기 간격으로 면(facet)이 변하는 형상을 나타내는데, 연구팀은 해당 면에 따라 그래핀 내 응력도 수 마이크로미터 간격으로 변화하는 현상을 처음으로 발견했다.

KBSI 문준희 박사는 "열화학기상증착으로 합성된 그래핀이 구리 스텝면에 따라 응력 분포 차이를 보이는 것을 처음으로 확인했다는 점에 큰 의미가 있다"며 "고품질 그래핀 합성 연구에 중요한 정보를 제공했다"고 말했다.

연구 결과는 표면 분야 국제 학술지인 'Small Structures' 온라인에 실렸다.