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"여러 층 겹쳐도 전자 특성 유지" KAIST, 차세대 2차원 소재 개발
뉴스보이
2026.06.08. 08:51
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간단 요약
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KAIST 박선아 교수팀은 2차원 전도성 금속 유기 골격체(MOF)를 개발했습니다.
층간 상호작용을 최소화하는 각도 제어 기술로 전자 특성 저하를 해결했습니다.
이 기사는 7개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
이 기사는 7개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
KAIST 박선아 교수 연구팀이 미국 오리건대학교 크리스토퍼 헨든 교수와 공동연구를 통해 여러 겹 쌓아도 전자 특성을 유지하는 차세대 2차원 전도성 금속 유기 골격체(MOF)를 개발했습니다. 이는 2차원 소재가 여러 층으로 쌓일 때 성능이 저하되는 오랜 난제를 해결한 것입니다. 이번 연구는 고성능 전자소자와 차세대 에너지 소재 개발에 새로운 가능성을 제시하고 있습니다.
기존 2차원 소재는 원자 수준으로 얇아 전자가 빠르게 이동하지만, 여러 층이 쌓이면 층간 상호작용으로 전자의 움직임이 방해받아 성능이 떨어지는 한계가 있었습니다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 층과 층이 직접 간섭하지 않도록 '각도'에 주목했습니다. 트립티센 기반 분자를 설계하여 각 층이 일정한 각도로 배열되도록 함으로써 층간 상호작용을 최소화했습니다.
그 결과, 새롭게 개발된 물질은 여러 층이 쌓인 상태에서도 단일층과 유사한 전자 구조를 유지하는 것으로 나타났습니다. 특히 전자가 빠르고 효율적으로 이동할 수 있는 특수한 전자 구조를 그대로 보존하며, 별도의 도핑 없이도 0.58 S cm의 높은 전기전도도를 보였습니다. 연구팀은 소재 내부에서 분자와 금속 원자가 협력하여 전자의 이동을 돕는 원리도 규명했습니다.
이번 연구는 단일층에서만 가능하다고 여겨졌던 우수한 전자 특성을 실제 벌크 소재에서도 구현할 수 있음을 보여줍니다. 박선아 교수는 층간 상호작용을 정밀하게 제어하면 다양한 양자 물성과 전자 특성을 실제 소재에서 구현할 수 있는 새로운 길이 열릴 것이라고 밝혔습니다. 연구팀은 향후 센서나 에너지 저장 분야 등 다양한 응용 가능성을 검토할 계획입니다.
이 콘텐츠는 뉴스보이의 AI 저널리즘 엔진으로 생성 되었으며, 중립성과 사실성을 준수합니다. AI가 작성한 초안을 바탕으로 뉴스보이 에디터들이 최종검수하였습니다. (오류신고 : support@curved-road.com)
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