그래핀·금속간 전류 손실 줄이는 기술 개발

국내 연구진이 꿈의 신소재로 불리는 ‘그래핀’과 금속 간의 접촉 저항을 줄여 전류 손실을 줄일 수 있는 기술을 개발했다.
성균관대 박진홍 전자전기공학부 박지홍 교수 연구진은 그래핀의 디자인을 변경해, 그래핀과 금속 간 접촉저항을 기존 기술과 비교했을 때 약 4분의 1 가량 줄일 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.
일반적으로 금속은 전류가 잘 흐르고, 반대로 그래핀은 잘 흐르지 않는다. 따라서 두 물질이 접촉하면 저항이 크게 올라가 흐를 수 있는 전류의 세기가 약해진다. 이는 그래핀을 활용한 전자소자의 성능이 떨어지는 문제로 연결되곤 했다.
연구진은 그래핀 모서리 길이를 길게 디자인함으로써 금속과 접합된 전자상태 밀도를 높이는데 성공했다. 전자상태 밀도가 높을수록 전류가 잘 흐른다. 또한 전자를 공급하는 물질을 그래핀 아래에 놓은 뒤 가열해 전류가 잘 흐를 수 있는 환경을 만들었다. 박 교수는 “기존 그래핀 소자 대비, 동일 동작전압 인가 시 약 4배 높은 동작전류를 확보할 수 있었다”며 “그래핀을 기반으로 한 차세대 전자소자 또는 광전소자의 성능을 극대화함으로써 플렉서블 기기 등 다양한 응용분야에 활용될 수 있을 것”으로 기대했다.
연구결과는 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스’ 3일자 표지논문으로 게재됐다.
[원호섭 기자]