LG사이언스랜드

전체메뉴보기 검색 과학상자

물 좋아하는 반도체 ‘흑린’의 환골탈태 목록

조회 : 2600 | 2015-03-19

왼쪽부터 한국기초과학지원연구원 이주한, 이현욱 박사, 가천대 이영철 교수 - 기초과학지원연구원 제공
왼쪽부터 한국기초과학지원연구원 이주한, 이현욱 박사, 가천대 이영철 교수
- 기초과학지원연구원 제공

 

 

국내 연구진이 차세대 신소재로 불리는 ‘흑린’의 취약점을 해결하는 데 성공했다.

이주한·이현욱 한국기초과학지원연구원(KBSI) 박사팀과 이영철 가천대 바이오나노학과 교수팀은 물에 약한 흑린의 성질을 보완하고 친환경 광촉매를 개발했다고 11일 밝혔다.

흑린은 인(P)과 원소는 같지만 모양과 성질이 다른 물질로 고온고압 하에서 만들어진다. 특히 흑린은 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀처럼 전자를 흘려보내는 성질과 강도가 뛰어난데다, 그래핀과 달리 그 자체가 반도체여서 다양한 산업 분야에 응용이 가능하다. 그래핀의 경우 다른 물질을 첨가해야 반도체로 이용할 수 있다.

 

하지만 흑린의 최대 단점은 물과 잘 반응한다는 점이다. 이 때문에 다양한 장점이 있음에도 불구하고 활발한 연구가 진행되지 않았다.

연구진은 흑린 표면에 있는 원자들을 이산화티탄(TiO2)으로 치환시키는 방법을 활용해 이 문제를 해결했다. 흑린 원자들이 물과 반응하지 못하도록 이산화티탄이 방어막 역할을 하게 만든 것이다.

이렇게 만든 흑린-이산화티탄 화합물은 물 속에 있는 오염물질을 제거하는 강력한 촉매 역할을 한다. 이산화티탄은 햇빛과 반응해 생물체의 세포막을 공격하는 ‘라디칼’이라는 유해물질을 발생시키는데, 여기에 흑린이 더해져 광촉매 기능이 강해진 것이다.

이영철 교수는 “흑린의 가장 큰 취약점을 해결하면서 오염된 물을 정화하는 광촉매뿐 아니라 반도체와 디스플레이 등 다양한 방면에 응용할 있게 됐다”고 말했다.

이번 연구 결과는 ‘네이처’ 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 3일자에 게재됐다.

 

최영준 기자 jxabbey@donga.com

주제!
관련주제가 없습니다.
관련단원 보기
관련 콘텐츠가 없습니다.
사진올리기 바로가기