전북대학교 김승연 박사과정생(유연인쇄전자공학과, 지도교수 김태욱)은 최근 한국과학기술연구원(KIST) 서울 본원에서 열린 2023년 KIST 학·연 융합 컨퍼런스에서 최우수 포스터 발표상을 수상했다고 전했다.

이번 컨퍼런스는 KIST 서울 본원과 학연 특화과정을 공동으로 운영하고 있는 7개의 대학(전북대, 고려대, 경희대, 연세대 미래캠, 한양대, 성균관대, 서울대)이 참여했다.

이에 따르면 김승연 박사과정생은 수열합성법을 통해 2차원 단결정 구리 나노시트를 대량으로 합성한 결과와, 초음파 공정을 적용해 간단하게 기판에 균일한 단층 필름을 코팅하는 방법을 제시했다.

이와 같은 코팅 방법의 특징과 다양한 활용과 메커니즘 관련 연구 성과를 발표해 호평을 받았다. 

나노물질은 1차원적으로 100nm 이하의 크기를 가지며, 이 작은 크기로 인해 입자가 나노 스케일을 갖게 되면 벌크 스케일에서의 동일 물질과는 다른 물리화학적 특성을 보인다.

특히 금속 나노물질은 크기 규모에 따라 0차원에서 3차원까지 구분이 가능하며, 각각 서로 다른 특성을 나타낸다. 그 중에서도 2차원 금속 나노물질은 사이즈 대비 두께의 종횡비가 크고, 넓은 표면적을 가지므로 표면 활성 부위가 많고 방향성이 없다는 장점을 지니고 있다.

따라서 2차원 금속 나노물질은 면상필름 제작에 유리한 특성을 가지며, 이를 효과적으로 활용하기 위해서는 적절한 필름화 공정 방법에 대한 연구가 필수적이다.

김승연 박사과정생은 “이번 연구는 2차원 금속 나노시트로 간단하게 균일한 필름을 만드는 새로운 방법을 제시, 복잡한 3차원 구조의 기판에도 성공적으로 2차원 금속 나노시트가 단일층으로 코팅될 수 있음을 확인한 것”이라며 “이는 초박형 2차원 금속 필름의 증착이 필요한 다양한 응용 분야에서 활용될 것으로 기대되며, 다차원 금속 나노물질의 필름화 공정과 금속 필름의 응용에 관한 연구를 지속적으로 이어나갈 계획”이라고 밝혔다.

/장은성 기자