[스포츠서울 신재유기자] 전자 이동 속도가 반도체용 실리콘보다 100배 빠르고 전기가 구리보다 10배 잘 통하는 그래핀이 전 세계적으로 큰 관심을 불러일으키며 사업 다각화가 이루어지고 있다. 이런 때 경희대학교 글로벌인문융합연구센터의 김성 교수가 비상한 관심을 받는다.

경희대 글로벌인문융합연구센터 김성 교수

김 교수는 물리학과 전자공학을 복수 전공한 연구자로서 오랫동안 반도체 나노 구조 및 나노 물질의 제작법 개발과 응용 분야 연구에 주력해 왔다. 이후 10년간 반도체 성질을 가지지 못한 그래핀의 한계를 뛰어넘을 그래핀 양자점의 특성 규명 및 제작법 개발에 집중했다.

그 결과 그래핀을 수 나노미터에서 수십 나노미터 크기로 잘게 자르면 그래핀 양자점이 생성되고 그래핀을 반도체화 할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 또 그래핀 양자점의 크기에 따른 모양과 끝자리 상태의 변화, 양자점의 발광 에너지 의존성을 세계 최초로 밝혀내고 2012년 그래핀 양자점 관련 논문과 특허를 등록했다.

이로써 그는 그래핀 기반 물질들을 LED, 메모리 소자, 광센서, 태양전지 등 광전자 소자 자료로 활용할 수 있고 비휘발성 메모리 소자로서의 활용 가능성을 열었다. 이뿐 아니라 높은 전기적 특성을 활용한 초고속 반도체, 투명하고 휘어지는 광전자 소자나 디스플레이, 디스플레이만으로 작동하는 컴퓨터, 높은 전도도를 이용한 고효율 태양전지 등으로 다양하게 활용할 수 있는 계기를 마련하게 되었다.

김 교수는 미래 신소재로 주목받는 그래핀에 대한 기초·응용 연구에 힘쓰는 한편, 그래핀과 유사하게 2차원 구조로 되어 있고 반도체 특성을 가진 반데르발스 물질에 관한 연구에 매진하고 있다.

그는 “그래핀은 투명하면서 유연하고 빛 흡수?방출 특성과 기계적 강도가 우수하며 소자 패터닝 공정이 간단하다는 것 등 차세대 소자가 요구하는 특성을 많이 갖고 있어 활용 범위가 무궁무진하다”고 피력했다.

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