성균관대연구팀 성공… 사이언스 게재

미래창조과학부 산하 기초과학연구원(IBS)의 나노구조물리연구단은 13일 마크 러멜리(46) 성균관대 에너지과학과 교수 연구팀이 현미경으로 그래핀에 구멍을 뚫고 내부에 철 원자를 넣어 2차원 구조의 철 금속박막을 만드는 데 성공했다고 밝혔다. 이렇게 만든 금속박막은 지금까지 알려진 일반 철과 전혀 다른 성질을 보여 이를 응용한 연구가 기대된다.

구리보다 전기가 더 잘 통하고 강철보다 100배 강해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀은 흑연으로 구성된 2차원 구조의 소재다. 그래핀을 만들 수 있는 이유는 원료인 흑연의 원자 간 결합력이 비교적 약하기 때문이다. 반면 철은 원자 간 결합력이 크기 때문에 2차원 구조를 만드는 게 사실상 불가능하다고 알려졌다. 이번처럼 철 원자로만 2차원 구조를 만든 것은 처음이다.

러멜리 교수는 “광학적, 전기적 물성이 기존 3차원 구조와 전혀 다르다”면서 “전기, 광학, 자기 연구와 응용에 상당한 파급 효과를 부를 것”이라고 설명했다. 이번 연구 성과는 미국과학진흥협회(AAAS)에서 발간하는 세계 최고 권위의 과학저널인 사이언스 3월 14일자에 게재됐다.

김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr