국내 최대 규모의 종합과학축제인 ‘2008 대한민국과학축전’이 1997년 처음 개최된 이래 8월 1일부터 6일까지 6일간 전라도 광주 김대중컨벤션센터에서 성황리에 개최되었다. 올해로 12주년을 맞아 열리는 이번 과학축전에 우리원은 사람의 일을 대신해 주는 개인용 서비스 로봇 2, 가사도우미 로봇 SS Arm, 휴전선 및 발전소와 같은 중요시설을 감시 정찰할 수 있는 ROBHAZ-DT5, 물체표면의 재질을 재현하는 촉감제시 장치 등 로봇기술(인지로봇연구단 강성철박사)을 선보였으며, 나노의약 및 분자영상을 이용한 암 진단 치료기술(의과학연구센터 권익찬박사), 축사에서 배출되는 고농도의 오염물을 토양미생물을 이용하여 깨끗이 정화시키는 축산폐수처리(KHTS)기술(환경기술연구단 박완철박사), 수소와 산소를 연료로 전기를 발생시키는 휴대 연료전지 냉동고(에너지메카닉스연구센터 김서영박사), 양면의 전기적 신호를 주어 소리를 만들어 내는 E-speaker(박막재료연구센터 최원국박사) 등의 연구 성과물을 전시했다. 특히 전시물뿐만 아니라 평소 어렵게만 느껴지는 과학을 체험을 통해 직접 만져보고 느끼는 오감(五感)을 즐기는 이번 축전에 ‘인재대국! 과학기술 강국건설!’이라는 주제로 진행되었으며, 미국, 이스라엘 등 해외 6개국 7개 팀, 한국과학기술연구원, 한국항공우주연구원 등 국내 최정상급의 출연연구기관 32개 팀, 전국 초·중·고 과학탐구팀 100개 팀, 국제로봇올림피아드 전국대회팀 1,500개 팀 등 총 1,700여 개 팀 8,000여명이 참가하여 6일 만에 전국 각지에서 20여만 명의 관람객이 다녀가 많은 화제와 깊은 감동을 남겼으며, 한국과학의 발전상을 체험할 수 있는 계기가 되는 등 국내의 대표적인 과학기술 축제로 자리잡아가고 있다.

출연연 사회적 책임경영의 롤모델을 제시하다 전 직원 연봉 1%기부, 개발도상국을 대상으로 한 공적공여사업(ODA) 추진, 소외계층에 대한 지역사회봉사활동 및 다양한 교육기부 프로그램 운영. 1년동안 우리 원이 의욕을 가지고 꾸준히 진행해 온 사회공헌활동들이다. 우리 원은 12월 21일(금) 오후 6시, 본원에서 한 해 동안의 사회공헌활동을 정리하고 의미를 되새기고자 ‘2012년 KIST 송년 나눔문화 콘서트’를 개최하였다. 이날 행사에는 내외 귀빈 250여명이 참석하였다. 우리 원은 12월 21일(금) 오후 6시, 본원에서 한 해 동안의 사회공헌활동을 정리하고 의미를 되새기고자 ‘2012년 KIST 송년 나눔문화 콘서트’를 개최하였다. 이날 행사에는 내외 귀빈 250여명이 참석하였다. 이날 콘서트에서는 식전 기부행사로 지난 4월부터 진행되어 온 ‘KIST 과학나눔기금’ 모금과 관련하여 기부 및 약정자에 대한 감사패 증정 및 약정식, 이공계 전공의 광복회(회장 박유철) 소속 국가유공자 후손 10명에 대한 장학증서 전달식이 진행되었으며, 지난 11월 지역사회 사회공헌활동의 일환으로 진행되었던 바자회의 수익금을 생명의 전화 종합사회복지관에 전달하였다. 기부행사 이후 이어진 콘서트에서는 판소리 명창 왕기석 선생의 판소리 공연과 거문고 산조, 가야금 병창이 이어져 행사의 대미를 장식했다. 올 한해 다양한 경로와 프로그램을 통한 사회공헌활동을 진행해왔다. 전 직원 연봉 1% 기부 캠페인을 통해 모금되고 있는 ‘KIST 과학나눔기금’ 은 불과 8개월 동안 10억원 이상이 약정되었으며 현재 전 직원의 70%가 참여하고 있다. 또한 청소년 및 대학생을 대상으로 한 리더십캠프와 과학탐방, 앰버서더 강연, 찾아가는 나노트럭 등의 교육기부 프로그램을 활발히 운영하여 지난 8월 1일, 교육과학기술부가 수여하는 ‘교육기부인증마크’ 를 획득한 바 있다. 한편 성북구와의 긴밀한 협조속에 저소득층 가정 난방유 배달, 성북 장애인 복지관 봉사활동, 물품기부 바자회 등 성북구내 6개 종합복지관과 연계하여 올해 총 10회, 449명의 인원이 소외계층 사회봉사활동에 참여하였고 그 결과 지난 12월 4일, 성북구로부터 2012년 사회공헌활동 우수기관으로 선정되었다. 또한 이전부터 지속적으로 추진해오던 개도국 대상 ODA 활동의 결실로 올해 4월에는 인도네시아 세르퐁에 바이오에탄올을 생산하는 파일럿 플랜트를 준공하였으며, 10월에는 베트남과학기술부와 KIST를 본 딴 베트남과학기술연구소(V-KIST) 설립을 위한 MOU를 체결하고 본격적인 설립 준비에 착수하였다. 특히 V-KIST의 설립은 새로운 형태의 과학기술 ODA의 모델을 제시했다는 점에서 높은 평가를 받고 있다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.

- 무결점 이종접합물질, 전자소자의 차세대 핵심물질로 활용 기대 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장 (성균관대학교 물리학과, 에너지과학과 교수), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다. * 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16일 자에 게재되었다. ※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation ※ 주저자 : 이주송 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(IBS 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자) 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다. 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야 하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다. * 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태 * 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함. 연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 ‘자가 줄맞춤*’ 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. * 자기 줄맞춤(self-collimation) : 액상의 금 표면에서 질화붕소 결정립이 형성되면 질소와 붕소원자들이 전기적인 상호 인력을 일으켜 서로 밀어내거나 당기면서 적정 거리를 유지하는 현상 매끄러운 액체 상태의 금 표면 위에서 질화붕소의 원료 물질을 쉽게 흡착‧이동시켜, 크기가 균일한 원형의 질화붕소 결정립을 합성했다. 각각의 질화붕소 결정립이 임의로 이동하다가 결정립의 가장자리에 있는 질소와 붕소 사이에서 전기적인 상호 인력이 유도되고, 그 결과 결정립이 스스로 줄맞추어 배열되는 현상을 이용한 것이다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해, 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴(MoS2), 이황화텅스텐(WS2) 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 나아가 그래핀*과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나이며 탄소 원자들이 육각형 원자구조로 매우 얇으면서 물리적․화학적 안정성이 높음 이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 이를 바탕으로, 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다. 김수민 박사는 “이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구), 기초과학연구원, 한국과학기술연구원 기관고유사업의 지원으로 수행되었다. <그림설명> <그림 1> 액상의 금 기판 위에 합성된 2차원 질화붕소(hBN) 결정립과 자기 줄맞춤 (self-collimation) 현상에 의한 대면적 단결정 합성 모식도 및 실험 결과이다. <그림 2> 대면적 단결정 질화붕소(hBN)을 기판으로 활용하여 그래핀, WS2와 같은 기타 2차원 소재들의 에피택셜 합성 결과, 동일한 방향으로 정렬되어 합성되는 것이 관찰되었다. <그림 3> 대면적 단결정 hBN의 산화방지막, 수분투과방지막 응용 실험 결과, 약 0.3 nm 두께의 박막임에도 불구하고 금속의 산화, 공기 중 수분 투과를 개선하는데 매우 효과적이다.