꿈의 소재 ‘그래핀 박막트랜지스터’ 기술개발 활발

관련특허출원 2007년 1건→2011년 37건…삼성전자, 대학 내 산학협력단, 한국과학기술원 등이 주도

[아시아경제 왕성상 기자] 꿈의 신소재로 알려진 그래핀(graphene)과 관련된 박막트랜지스터의 기술개발이 활발하다.

‘그래핀’은 전도성이 뛰어나고 잘 휘어져 TV의 투명유리창, 플렉시블디스플레이, 전자종이, 입는 컴퓨터 등 응용분야가 아주 많은 신소재다.

17일 특허청에 따르면 최근 5년(2007~2011년)간 그래핀을 이용한 트랜지스터의 국내 특허출원은 2007년 1건이었으나 2008년 5건, 2009년 9건, 2010년 31건, 2011년 37건으로 늘었다.

출원인별로는 ▲삼성전자 32건 ▲각 대학 내 산학협력단 26건 ▲한국과학기술원 6건 등으로 삼성전자와 산학협력단이 대다수를 차지하고 있다.

나라별로는 우리나라 77건, 미국 49건, 일본 9건 순이다. 반도체 강국인 우리나라가 그래핀을 이용한 트랜지스터 개발에도 적극 나서고 있음을 보여주고 있다.

조성철 특허청 복합기술심사3팀장은 “학계·산업계에선 실리콘반도체의 미세가공기술과 데이터처리속도 한계를 이겨내기 위해 실리콘을 대체할 수 있는 새 물질로 그래핀 연구개발(R&D)에 열을 올려왔다”고 말했다.

조 팀장은 “최근 국내 대기업 연구소들이 상용성을 갖춘 새 구조의 그래핀트랜지스터 개발을 발표하면서 관련기술특허출원이 더 늘 것”이라고 내다봤다.

그는 “국내 대기업에서 미래 반도체 주역인 그래핀을 이용한 트랜지스터 상용화의 새 길을 열어가고 있다”며 “이에 맞춰 산·학·연의 연구결과가 특허출원으로 활성화될 것”이라고 덧붙였다.

☞그래핀(Graphene)이란?
그래핀은 탄소를 6각형 벌집모양으로 층층히 쌓아올린 모양을 가진 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것과 같은 나노물질로 2차원 평면 형태다. 두께는 0.2nm(100억분의 2m)로 얇다. 전기적·기계적·화학적 특성이 매우 안정적이고 뛰어나다. 전도성이 우수한 물질로 실리콘보다 100배 빠르게 전자를 이동시킨다. 구리보다 약 100배의 전류를 흐르게 할 수 있다.

그래핀은 광투과율과 탄성력이 뛰어난 신소재로 가벼운 원소인 탄소만으로 이뤄져 1차원이나 2차원의 나노패턴을 가공하기 쉽다. 이를 활용하면 그래핀의 반도체-도체 성질을 조절할 수 있다. 탄소가 갖는 화학결합의 다양성을 이용해 투명디스플레이, 초고속반도체, 고효율 태양전지, 센서, 2차전지의 에너지 저장소자 등 광범위한 기능성소자를 만들 수 있다.



왕성상 기자 wss4044@