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IBS, 그래핀과 닮은 새로운 유기 반도체 소재 개발

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작성자 음규림 작성일20-06-24 07:49 조회2회 댓글0건

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이차원 전도성 고분자 합성 과정(IBS 제공)© 뉴스1
(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 그래핀과 닮은 새로운 유기 반도체 소재를 개발했다.

이는 실리콘보다 전도성이 4배 높고, 활용 목적에 맞게 물성 조정이 가능하다.

기초과학연구원(IBS.원장 노도영)은 복잡계 자기조립 연구단 김기문 단장이 이끄는 국제공동연구진이 분자의 자기조립 특성을 활용해 실리콘보다 전기적 특성이 우수한 2차원 전도성 고분자를 합성했다고 23일 밝혔다.

유기반도체는 실리콘반도체 등 기존의 무기반도체를 대체할 수 있는 차세대 기술이다.

무기반도체의 단점으로 꼽히는 높은 가격, 복잡한 공정, 두께, 유연성 등의 한계를 모두 뛰어넘을 수 있기 때문이다.

하지만 지금까지 전도성 고분자를 2차원 대면적으로 제조한 사례는 거의 없다.

연구진은 육각형 벌집 모양의 그래핀에서 아이디어를 얻어 벌집구조를 형성하기 유리한 고분자인 트리페닐렌을 활용해 새로운 소재를 개발했다.

우선 일부 트리페닐렌 분자에는 6개의 하이드록시기(-OH)를 도입하고, 다른 분자에는 아민기(-NH2)를 도입했다. 이후 이들 분자를 용매에 녹인 뒤 가열하며 그래핀처럼 벌집 구조를 가진 2차원 전도성 고분자를 합성했다.

연구진은 합성 메커니즘도 규명했다.

합성 과정에 쓰인 산성 촉매로 인해 트리페닐렌 고분자는 부분적으로 양전하(+)를 띤다. 이 양전하 간의 정전기적 반발력으로 인해 고분자들은 겹겹이 쌓이지 않고, 용액에 골고루 분산된다. 이로 인해 기존의 한계를 극복하고, 수백 마이크로미터(㎛) 크기의 전도성 고분자 박막을 합성할 수 있었다.

이후 연구진은 유기 박막 트랜지스터를 제작해 ‘유사 그래핀’의 전기적 물성을 평가했다.

소재의 캐리어 이동도는 최대 4㎠/VS로 실리콘보다 4배가량 높았다. 지금까지 개발된 2차원 전도성 고분자 중 가장 우수한 성능이다.

또 제작된 소자가 자외선에서 적외선에 이르는 넓은 영역의 빛을 검출할 수 있음을 증명했다.

김기문 IBS 복잡계 자기조립 연구단장© 뉴스1
김기문 단장은 “IBS 연구단 간의 협력과 집단연구 덕분에 오랜 연구의 결실을 맺을 수 있었다”며 “앞으로 협력을 더욱 견고히 해 높은 수준의 집단연구를 구현해 나간다면 인류의 난제들을 풀어나갈 원동력이 될 것이라 믿는다”고 말했다.

이번 연구 결과는 저명 국제학술지 ‘셀(Cell)’의 자매지인 ‘켐(Chem)’ 온라인 판에 24일(한국시간) 게재됐다.

memory444444@nate.com

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[물병자리 1.20 ~ 2.18]

책상 앞에 앉아도 책 한 장이 안 넘어가는 날이다. 머릿속으로 안 들어온다. 동네 한 바퀴라도 돌고 오자. 기분전환이 필요한 날이다. 어쩔 수없이 책상 앞에 붙어있어야 하는 상황이라면? 우선 목차부터 보자. 전체가 머리에 들어오지 않으면 속으로 들어가 봤자 정리가 안되는 날이다. 역사, 내용보다는 공식이나 원리를 이해하는 과목이 더 잘 맞는 날이다. 남친, 여친을 만날 약속이 있다면 요즘 자신의 고민 상담을 부탁해보자. 오늘따라 진지해 보이는 당신을 발견하면서~ 관계가 한 층 두터워진다.

행운의 아이템 : 가로등

[물고기자리 2.19 ~ 3.20]

아침부터 저녁까지 한 가지 생각이 머릿속에 꽉 들어차 있는 날이다. 꽁하고 있지 말고 넓게 생각하도록 하자. 죽어라 고민해봤자 해결될 것 같지 않다. 고민할 시간에 몸으로 할 수 있는 다른 일을 찾아 하는 것이 차라리 도움이 되겠다. 머릿속이 복잡하니 머리를 쓰는 일 보다는 단순노동이 잘 맞는 날이다. 큰맘먹고 봉사활동이라도 해보면 어떨까? 뿌듯한 하루가 될텐데.

행운의 아이템 : 앞치마

[양자리 3.21 ~ 4.19]

어떤 상황에라도 오늘은 솔직해야 한다. 안좋은 상황에서도 정직한 언변은 당신을 구해줄 것이다. 그러나 작은 것이라도 거짓을 말한다면 그 결과는 암흑과도 같을 수 있으니 조심하자. 구설수에 오르기 쉽지만 경솔하게 행동하지만 않는다면 오해는 쉽게 풀릴 것 같다. 뒤끝없는 투명한 성격을 잃지 말고, 흥분하지 말 것. 생각없는 외출에 대책 없는 지출을 낳을 수 있는 날이다. 계획적으로 생각하자.

행운의 아이템 : 핫도그

[황소자리 4.20 ~ 5.20]

오늘 하루, 시간관리가 생명이다. 시간관리가 철저해야 일의 진행도 원활하게 할 수 있는 날이다. 손목시계 하나 차고 스케줄 빡빡하게 챙겨야겠다. 철저한 계획 아래 경솔한 행동을 줄이고 시간을 아낄 것! 소개팅 등 중요한 첫 만남이 있을 수 있다. 필요이상의 자기주장은 삼가, 아예 말을 줄이는 편이 낳겠다. 오늘 말이 많으면 쓸어 담을 수 없는 실언도 하게 될 수 있다.

행운의 아이템 : 김밥

[쌍둥이자리 5.21 ~ 6.21]

주변 사람들과의 이야기에 귀 기울여라. 옷깃만 스쳐도 인연이라니 당신의 인연이 방금 당신을 스치고 지나갔을지도 모른다. 그러니 당신의 인연을 놓치기 싫거든 눈 동그랗게 뜨고 옷깃 스친 사람들을 잘 살펴보아라. 연인사이는 오히려 주변의 사람들과 상황으로 인해서 안 좋을 수도 있으니 오늘 하루는 안 만나는 것도 괜찮겠다. 혹시 만나야 한다면 서로에 대한 믿음으로 굳건히 하고 만나야 할 듯.

행운의 아이템 : 아이스크림

[게자리 6.22 ~ 7.22]

당신이 진정 원하는 것은? 편안함인가? 성공인가? 혹시.. 둘 다?? 편안함을 선택한 당신.. 일 안할 건가? 성공하고 싶은 당신.. 편안함을 추구하면 더뎌질 수밖에 달리고 달리자. "달려라..달려라, 달려라 당신~!!!" 지금까지 힘껏 달려온 당신이라면 혼자만의 휴식을 갖는 것도 좋을 듯. 그러나 방심하지 말자.. 구설수에 오를 수 있다. 원숭이도 나무에서 떨어질 때가 있으니 언제나 조심조심.

행운의 아이템 : 나무그늘

[사자자리 7.23 ~ 8.22]

아침부터 일진이 꼬일 대로 꼬인 당신~! 집에 가니 엄마의 잔소리가 이어지고, 친구를 만나니 난데없는 충고다. 애인을 만나면 당신의 짜증을 일으키는 투정뿐이다. 그동안 사람들과 부딪치면서 시간을 보내왔다면 오늘 만은 당신의 시간을 갖도록 하자. 분위기 있는 카페에 들어가서 차를 마시거나, 서점에 들러서 책 한 권 사는 것도 좋겠다. 눈물 뚝뚝 흐르는 멜로 영화 한 편이라도 혼자서 보자. 주위 사람들 신경 쓰지 말고 혼자만의 고독을 씹어보자. 아그작 아그작~!

행운의 아이템 : 등산

[처녀자리 8.23 ~ 9.22]

오늘의 관건은 '주제파악'이다. 어디에서 누군가에 무슨 일이 생기는가 헛다리 짚지 않으려면 앞뒤양옆 잘 살피고 덤벼들어야 망신당하지 않는다. 남들이 한다고 따라가지 말고 자신의 소신대로 신중하게 밀어부치는 것이 중요할 터. 잔머리 굴리는것 오늘은 영~ 통할것 같지 않으니 머리 굴릴 시간에 두 발로 뛰는 것이 여러모로 좋은 결과를 얻을 수 있겠다. 움직이는 만큼 얻는 재미가 쏠쏠하니 운이 나쁜 날은 아니다.

행운의 아이템 : 스프링무제연습장

[천칭자리 9.23 ~ 10.23]

오늘, 팔 다리 머리가 모두 무거운 날이다. 순간적으로 의욕이 뚝뚝 떨어지고 거침없던 자신감은 어디로 간건지? 바닥으로 추락할 것만 같은 날이니 얌전히만 넘기면 무리 없겠다. 주변 사람들과의 관계에서 생긴 오해는 빨리 풀수록 좋고, 마음이 무겁더라도 잡혀있던 모임에는 꼭 참석하는 것이 좋다. 여러 사람들과 어울리다보면 자연스럽게 해결 될 일들이 많다. 그러나 돈에 궁색하게 굴면 이미지를 버릴 수 있으니 주머니 사정 좋지 못하더라도 무리하지 않는 선에서 의연한 모습을 보일 것.

행운의 아이템 : 바이올린

[전갈자리 10.24 ~ 11.22]

그분이 오신 날! 거침없는 지름신 때문에 과다지출이 예상된다. MP3, 닌텐도 등 제법 비싼 물건을, 그것도 바가지를 써서 확 사버릴 수 있으니 지금 당신에게 꼭!! 필요한 물건인지 세번 이상 생각해보고 구입할 것. 적당하고 소소한 지출이라면 기분전환에 도움이 되겠다. 하루종일 허기가 지니 몸에서 영양보충을 요구하는 것이다. 다이어트 생각 말고 허리띠 푸르고 맘껏 먹어주자. 골병들기 전에.

행운의 아이템 : 회전의자

[사수자리 11.23 ~ 12.21]

쥐도 구석에 몰리면 고양이를 문다. 당신은 오늘 구석에 몰리기만 하고 고양이도 물지 못한다. 이렇게 슬픈 일이 ㅜ.ㅜ 되도록이면 구석에 몰리지 않게 최대한 도망 다녀야겠다. 혼자서 할 생각하지 말고 다른 주변 사람들과 합심해서 도망 다녀라. 혼자서 무리하면 당신이나 주변사람들이나 전부다 구석에 몰리게 될 테니. 당신과 같은 처지에 있는 사람들이 분명히 당신 주위에서 서성이고 있을 것이다. 서둘러 지금부터 모집하자.

행운의 아이템 : 치즈~

[염소자리 12.22 ~ 1.19]

오늘은 외출을 삼가고 웬만하면 다른 사람들과의 접촉을 삼가자. 전체적으로 운이 별로 좋지 못한 하루다. 그러나 노력한 만큼의 대가는 어느 정도 따르니 공부하는 만큼, 시간투자하는 만큼 결과는 나쁘지 않다. 책상앞에 앉아있는 시간만큼 보상받을 것이고, 외출시 사고수가 있을 수 있으니 몸을 사리도록 하자. 특히 차조심, 길조심. 이성과의 다툼수도 있다. 말다툼이 맘싸움으로까지 번질 수 있겠으니 말을 조심해서 하고 너무 계산적인 모습으로 비춰지지 않도록 주의하자.

행운의 아이템 : 운동화

제공=드림웍

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