바이오센서나 광센서 등을 만들 수 있는 수 나노미터 급 순수 그래핀 양자점이 개발됐다. KAIST(총장 강성모) 서태석 생명화학공학과 교수와 조용훈 물리학과 교수 공동 연구팀은 흑연 나노입자로 순수한 그래핀 양자점을 개발하고, 여기에서 방출되는 형광 빛의 원인을 규명했다고 7일 밝혔다.
기술 개발은 장민호 연구원(물리학과 박사과정, 제1저자)과 페이 리우(Fei Liu) 연구원(생명화학공학과 박사과정)이 주도했다. 그래핀 양자점은 수 나노미터 이하 크기인 탄소 원자 하나의 두께를 가진 디스크 모양의 탄소 동소체를 말한다.
연구진은 친환경 소재인 흑연 나노입자로 순수한 그래핀 양자점을 제작했다. 산화반응을 거치지 않고 개발했다. 흑연은 인체에 무해하기 때문에 바이오센서나 광센서, 바이오 이미징 등 다양한 분야에 응용이 가능할 것으로 내다봤다.
연구진은 또 일반적으로 많이 쓰는 산화 과정을 이용한 `산화 그래핀 양자점`을 간단하게 제작하는 방법도 개발했다.
이와 함께 그래핀 양자점에서 방출하는 형광의 근원도 규명했다. 서태석 교수는 “순수한 그래핀 양자점과 산화 그래핀 양자점에서 각각 파란색과 녹색 형광을 방출하는 원인이 벤젠 형태의 탄소나 산소 결합에 의해 일어난 것”이라고 설명했다.
연구결과는 나노분야 국제 학술지 `어드밴스트 머티리얼스` 지난 달 19일자 표지논문으로 게재됐다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
