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연구논문 2개에 동시에 이름 올린 중앙대 교수

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연구논문 2개에 동시에 이름 올린 중앙대 교수

2014.07.30 18:00

손해정 KIST 박사(왼쪽)와 정대성 중앙대 교수(오른쪽).  - KIST 제공
손해정 KIST 박사(왼쪽)와 정대성 중앙대 교수.  - KIST 제공

  반도체도 이제 네모 모양 틀에서 벗어나야 할 시대가 왔다. 종이처럼 휘는 디스플레이와 벽에 바르는 태양전지 등 유연한 전자제품이 등장하면서 반도체도 여기에 맞처 변신해야 하는 것이다.
 
  따라서 기존의 실리콘 소재 대신 플라스틱을 이용해 유연한 반도체를 만들려는 시도가 계속됐다. 그러나 플라스틱 반도체는 전류가 안정적으로 흐르지 못하는 등 실리콘 반도체에 비해 성능이 낮다는 문제가 있었다. 또 이 플라스틱을 만드는데는 환경 오염 물질인 '할로겐'을 써 생산에 규제를 받기도 한다.
 
  최근 국내 연구진 두 팀은 이런 문제를 개선한 새로운 플라스틱 반도체 소재를 각각 개발하는 데 성공했다. 
 

●KIST, 플라스틱 반도체로 센서 개발 성공


  손해정 한국과학기술연구원(KIST) 국가기반기술연구본부 박사팀은 벤젠 등 방향족 화합물이 5개 들어간 물질을 여러 개 배열해 만든 플라스틱을 개발했다. 이는 1~2개의 방향족 화합물이 배열된 기존 플라스틱보다 안정적으로 전류가 흐른다는 장점이 있다.

 

  연구팀이 이 소재를 이용해 플라스틱 반도체를 만들자, 반도체는 대기 중에서도 7주 동안 전류가 안정적으로 흘렀다. 또 전압의 크기를 반복적으로 변화시켜도 품질 저하 없이 전류가 흘렀다. 이 반도체를 휴대전화와 카메라 센서 등에 실제로 적용한 결과 지금까지 보고 된 센서 중 전류 증가가 가장 높았다. 

 

  손 박사는 “플라스틱 반도체가 실리콘 반도체를 대체할 수 있다는 점을 증명한 셈”이라며 “휘어지는 전자기기 상용화를 앞당기는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

 

  연구 결과는 ‘사이언티픽 리포트’ 27일자에 실렸다.

 

●경상대 연구진, 전기회로 설계에 사용 

 

  김윤희 경상대 화학과 교수팀은 환경친화적으로 만들 수 있는 소재를 개발했다. 연구팀은 할로겐 대신  환경규제를 받지 않고 상업적 공정에 쓸 수 있는 ‘테트랄린’이라는 물질을 이용해 전기플라스틱 반도체 재료를 만들었다. 또 이를 이용해 정밀한 전기회로를 설계해 내는데도 성공했다.
 
  김 교수는 “국내는 물론 세계 각국의 우수 연구팀으로부터 기초 물질 합성과 소자 제작을 위한 재료 제공에 대한 문의가 많다”며 “특히 기업들로부터 상용화 모듈 제작 연구를 위한 재료 제공을 제의받고 있다”고 밝혔다.
 
  연구결과는 재료분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼스지(Advanced Materials)' 온라인판 8일자에 실렸으며, 원료물질 등에 대해 3건의 국내특허를 출원했다.

 

●정대성 중앙대 교수, 연구논문 2편에 동시에 이름 올려

 

  한편 두 연구팀에서 개발한 플라스틱이 실제 반도체로 쓰일 수 있게 만든 연구팀이 있다. 정대성 중앙대 화학공학과 교수팀은 두 플라스틱 소재의 특성을 분석하는 일을 맡았다. 정 교수팀은 손 박사팀이 만든 소재의 장단점을 파악한 결과 광센서로 사용하는 것이 좋다는 결론을 내렸고, 김 교수팀이 만든 소재는 트랜지스터로 쓰는 것이 좋겠다고 조언했다.

 

  정 교수는 두 연구논문 모두에 공동 저자로 이름을 올렸고, 이들 성과를 설명하는 자료가 30일 동시에 발표되면서 공교롭게도 같은 날 두 곳 모두에 이름이 보도됐다.  

 

 

플라스틱 배터리에 쓰인 탄소 구조체의 화학식 - 한국연구재단 제공 제공
플라스틱 배터리에 쓰인 탄소 구조체의 화학식 - 한국연구재단 제공 제공

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