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이제 막 학부를 졸업하고 석사과정 1년차인 학생이 주도적 연구를 통해 탄소 분야 세계적 저널에 1저자로 논문을 게재해 화제다. 화제의 주인공은 전북대 물리학과 정하록 대학원생이다.
정 대학원생은 탄소 분야 신소재로 각광을 받고 있는 탄소나노벨트와 탄소나노후프를 빛의 파장을 이용한 분광분석법을 통해 가장자리 구조를 구별할 수 있는 방법을 개발했다.
이 연구 내용을 담은 논문은 탄소 분야 최고 권위의 국제저널인 ‘Carbon’(IF 11.3) 최신호에 게재됐다. 정 대학원생이 제1저자, 연구책임자인 한국생산기술연구원 전북본부 김정필 박사, 전북대학교 물리학과 안상민 교수의 지도를 받아 진행하였다.
탄소나노벨트와 탄소나노후프 구조는 탄소 원자들이 육각형의 벌집 모양으로 서로 연결되어 원형으로 말려 있는 구조다. 가장자리 구조에 따라 지그재그엣지와 암체어엣지로 나뉘게 된다. 이 구조들은 탄소나노튜브(CNT)의 구조 정밀 제어를 위한 신개념 물질로서 주목받고 있다.
연구팀은 이 구조들을 시뮬레이션 기반의 양자화학계산을 활용한 X선 광전자 및 라만 분광을 통해 탄소나노소재들의 가장자리 구조와 직경의 차이를 스펙트럼 분석으로 구별이 가능함을 입증하고 이론적 원리까지 밝혀냈다.
이 연구 성과는 나노탄소소재의 정밀합성 및 분석분야, 나아가서는 나노탄소 기반 흡착 및 에너지 분야 연구 등에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
정하록 학생은 “열성적으로 지도해주신 안상민 교수님과 김정필 박사님께 감사의 인사를 전하고 싶다”며 “대학원에 대한 기존 고정관념과는 전혀 다르게 연구를 한다는 것이 매우 흥미롭고 사회에 기여할 수도 있으며, 누군가를 위한 것이 아닌 나를 위해 쌓아가는 길임을 알게 되었다. 더욱 매진하여 탄소 기반 배터리 및 에너지 연구를 통해 탄소산업 분야에 기여할 수 있도록 정진해 나가겠다.”고 말했다.
한편, 이번 연구는 산업통상자원부의 탄소산업기반조성사업 (2021~2025, Grant 20016789)의 지원으로 수행됐다.
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