노벨물리학상 가임·노보셀로프

노벨물리학상 가임·노보셀로프

입력 2010-10-06 00:00
수정 2010-10-06 00:34
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차세대 나노 신소재 ‘그래핀’ 연구 업적

올해 노벨물리학상은 차세대 나노 신소재로 주목받는 2차원 탄소화합물 그래핀(graphene)에 관한 획기적인 연구 업적을 이룬 러시아 출신 과학자 안드레 가임(51)과 콘스탄틴 노보셀로프(36)에게 돌아갔다.

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스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 5일 올해 노벨물리학상 수상자로 탄소 원자들이 6각형 구조로 결합해 원자 하나 두께의 평면을 이룬 그래핀에 대한 선구적 연구를 수행해 온 두 과학자를 선정했다고 밝혔다. 네덜란드 국적의 가임과 러시아·영국 이중 국적자인 노보셀로프는 모두 러시아 출신 사제간으로, 현재 영국 맨체스터대학에서 함께 교수로 재직 중이다.

위원회는 두 과학자가 그래핀이 양자역학적 특성에 따라 차세대 전자소재 등으로 활용될 수 있는 놀라운 특성들을 가지고 있음을 밝혀냈다고 설명했다. 위원회는 “그래핀이 도체로서 전기와 열 전도 성능이 뛰어나고, 현존하는 물질 중 가장 얇으면서도 가장 강한 물질”이라고 덧붙였다.

탄소는 독특한 물성을 가졌다. 원자끼리 결합해 육각형 평면구조가 되면 그래핀이 되고, 그래핀이 관 형태로 말리면 탄소나노튜브, 축구공 모양이 되면 풀러렌(fullerene)이 된다. 또 그래핀이 겹으로 쌓이면 흑연이 되며, 흑연이 초고압 상태에 놓이면 다이아몬드가 된다. 이런 그래핀은 가볍고 투명한 데다 강철보다 200배 이상 강하고, 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통할 정도로 물리·전기적 특성이 우수한 것으로 알려졌다.

과학계는 그래핀이 미래의 디스플레이와 차세대 반도체, 태양전지 등 전자소재는 물론 자동차와 항공기 강화 신소재 등 구조재로도 각광받을 것으로 전망하고 있다. 위원회는 “그래핀이라는 새로운 물질은 최초의 결정성 2차원 물질로 기초과학뿐 아니라 미래 응용분야에도 널리 기여할 수 있는 독특한 특성을 가지고 있다.”며 “이 모든 것이 바로 두 과학자의 획기적인 연구에서 비롯됐다.”고 평가했다.

한편 가임은 지난 2001년 자신의 햄스터가 반자기부상을 증명하는 데 크게 기여했다며 논문 공저자로 기재했는가 하면, 반자성 부상을 시연한 ‘나는 개구리’ 실험으로 지난 2000년 ‘괴짜 노벨상’으로 불리는 이그노벨상을 수상해 노벨상과 이그노벨상을 모두 수상한 첫 사례가 되기도 했다. 두 과학자에게는 1000만 스웨덴 크로네(약 16억 7000만원)의 상금이 절반씩 수여된다.

홍희경기자 saloo@seoul.co.kr
2010-10-06 2면
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