홍대 출신의 김지환 박사는 동료 박홍식 박사와 함께 가장 큰 단결정, 단일원자층 그래핀을 세계 최초로 개발하였다.
홍익대 공대 신소재 공학과 출신 MIT 김지환 교수
김지환 박사는 2013년 IBM 왓슨연구소 시절 `매직 머티리얼(Magic Material)`이라 불리는 그래핀의 단일 원자층을 웨이퍼 크기 단결정으로 만드는 데 성공하였고, 이 연구결과는 당시 사이언스에 게재되었다.
그래핀은 전자를 실리콘보다 200배 이상 빠른 속도로 흘릴 수 있기 때문에 차세대 트랜지스터 물질로 주목받아 왔다. 하지만 그래핀에 기반을 둔 디바이스 양산을 위해서는 웨이퍼 크기의 단일원자층 단결정 특성을 유지해야 하는데 아직까지는 아무도 실현하지 못했다.
당시 IBM 연구팀은 실리콘 카바이드 기판에 형성시킨 고품질 그래핀을 100%에 가까운 수율로 떼어낸 후 그래핀에 원치 않게 남은 한 층 이상의 그래핀을 정밀하게 제거해 4인치 지름 단결정 단일원자층 그래핀을 만드는 데 성공했다.
연구팀은 실리콘 카바이드 기판을 반복적으로 재사용하는 방법을 찾아 고품질 그래핀 필름 제조비용도 크게 개선했다.
이 연구를 주도한 김지환 박사는 홍익대 신소재 공학과를 나온 뒤 미국 UCLA에서 재료공학 전공으로 박사 학위를 받았다. 지난해엔 특허 및 발명 공로를 인정받아 IBM 마스터 발명자(Master Inventor)로 선정됐다.
이후 IBM에서 MIT 교수로 스카웃되어 현재 이 분야에 국제적인 명성을 얻고 있다.
김지환 박사는 “그래핀은 전기적, 광학적, 기계적 성질로 고주파 트랜지스터나 광검출기, 휘는 디바이스, 바이오 센서 등의 재료로 각광받고 있다”며 “이번 연구결과는 그래핀에 기반을 둔 디바이스 성능 향상과 상용화에 크게 기여할 것”이라고 말했다.
김지환박사는 2016년 8월 29일(월) 오후4시 모교인 홍익대학교를 찾아 특별세미나를 개최하였다. 주제는 <공학도의 미래와 진로설계>로서 현재의 반도체 기술동향을 소개하고, 또한 엔지니어로서, 과학자로서의 커리어에 대해 소개하고 진로 설계에 관해 후배들에게 조언해 주는 뜻깊은 시간을 가졌다.
온라인 중앙일보
