수소 만드는 ‘그래핀 촉매 다이오드 소자’ 개발
수소 만드는 ‘그래핀 촉매 다이오드 소자’ 개발
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아주대 서형탁·인하대 전기준 교수 연구팀
▲ 가변저항 다이오드를 공동연구한 서형탁 아주대 교수(왼쪽)와 전기준 인하대 교수.

[한국대학신문 차현아 기자] 서형탁 아주대 에너지시스템·신소재공학과 교수와 전기준 인하대 환경공학과 교수가 공동으로 ‘그래핀 촉매 다이오드 소자’를 개발했다고 16일 밝혔다. 개발된 다이오드는 음이온을 이용해 저항을 조절하고 수소를 발생시킬 수 있어 수소를 이용한 에너지원 개발이나 화학센서 등 다양한 분야로의 활용이 기대된다.

연구팀이 만든 새로운 다이오드는 p타입 반도체인 환원그래핀산화물(RGO)과 n타입 실리콘 반도체를 접합시킨 형태다. 여기서 p타입이란 양(+)전하인 양공(hole)이 많은 형태를 말하고, n타입이란 음(-)전하인 전자(electron)가 많은 반도체를 일컫는 용어다. 사용된 RGO는 탄소 단일 원자층이 여러 겹으로 쌓여 3~5나노미터(㎚·1나노미터는 10억분의 1m) 두께를 가진 초박막 구조다.

서 교수는 “이번 연구는 하나의 다이오드로 저항을 마음대로 조절해 전류를 제어하는 일종의 다중 스위치 기능을 할 수 있음을 보인 것이다. 이후 IT집적소자나 고감도 화학센서 분야 등에 적용이 가능할 것”이라며 “무엇보다 적은 에너지를 가지고 물을 분해해서 수소를 생성하고 새로운 에너지원 개발에도 활용될 수도 있다”고 설명했다.

연구 결과는 네이처출판그룹에서 발행하는 ‘사이언티픽리포트’(Scientific Report)지 온라인 판에 지난 10일 게재됐다. 게재된 연구 제목은 ‘Multi-resistive Reduced Graphene Oxide Diode with reversible Surface Electrochemical reaction induced Carrier Control’이다.


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