김학성 박사, '세계에서 가장 얇은 광원' 기네스북 올라
건국대 연구팀 '그래핀' 발광특성 연구로 네이처 연구논문

이한준 기자

건국대학교는 물리학부 김학성 박사 등 공동 연구팀이 처음으로 밝혀낸 꿈의 소재 그래핀의 발광 특성에 관한 연구 성과가 최근 '세계에서 가장 얇은 광원(光源)' 기록으로 기네스북에 등재됐다고 5일 밝혔다.

건국대 물리학부 이상욱 교수 연구팀 김학성 박사가 주저자로 참여해 지난해 세계적 과학저널 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)에 발표한 공중에 매달린 원자 한 층 두께의 그래핀 리본에서 관찰된 강한 가시광선 발광 현상에 관한 연구 결과가 '가장 얇은 광원'(The thinnest light source) 세계기록으로 등재돼 최근 영국 기네스북으로부터 공식 인증서를 받았다.

기네스북은 김 박사가 서울대, 한국표준과학연구원, 미국 컬럼비아대학과 공동으로 연구한 단겹 그래핀으로 만들어진 소자에서 가시광선이 발광되는 현상과 연구 성과를 자세히 설명하면서 이 광원의 두께가 0.335 나노미터(1나노미터=10억분의 1미터)로 세상에서 가장 얇은 광원의 기록임을 공식적으로 인정했다.

이와 함께 기네스북은 그래핀이 투명하고 휘어지는 차세대 디스플레이로 사용될 수 있는 매우 전도유망한 물질이라고 밝혔다.

김 박사는 국내외 연구팀들과 공동연구를 통해 전구의 필라멘트처럼 그래핀을 공중에 띄우는 방법을 이용해 세상에서 가장 얇은 원자 한 층 두께의 그래핀 자체가 스스로 빛을 낼 수 있다는 것을 확인하고 과학저널 네이처 나노테크놀로지(임팩트 팩터 IF=33.265)에 지난해 6월 논문을 게재했다.

이번 연구에서 공중에 매달린 그래핀과 기판과의 거리를 조절하면 그래핀에서 방출되는 빛이 기판에 반사되는 빛과 서로 간섭효과를 이룸으로써 다양한 색 구현이 가능하다는 것도 밝혀냈다. 꿈의 신소재로 불리는 그래핀은 높은 전도도와 열전도율, 신축성과 투명성 등의 특성을 가지고 있기 때문에 차세대 발광소자로 개발하기 위한 다양한 시도와 연구가 이뤄지고 있다.

건국대 이상욱 교수 연구팀은 김 박사의 연구결과를 토대로 투명하고 유연한 광원으로의 응용연구 뿐 아니라 다양한 환경에서 빛의 색깔, 그래핀의 온도 등을 제어하는 후속 연구를 진행하고 있다.