[울산뉴스투데이 = 하목연 기자] 전기가 흐르는 고분자를 2차원 면(面)으로 합성하는데 성공했다.

휘어지거나 투명하며 가벼운 성질 등을 가진 고분자로 전자제품을 만들 날이 앞당겨질 전망이다.

UNIST(울산과기원)은 14일 에너지 및 화학공학부의 백종범 교수팀이 전도성 고분자인 폴리아닐린(polyaniline)을 2차원으로 구현하는데 성공했다고 밝혔다.

전기가 흐르는 성질을 가진 전도성 고분자는 다양한 분야로 응용이 기대되는 소재 중 하나다.

특히 폴리아닐린은 안정성이 높고 쉽게 합성할 수 있는데다 기계적 물성이 우수하고 경제성과 가공성을 갖춰 응용 가능성이 높은 소재로 알려졌다.

하지만 기존의 폴리아닐린은 금속에 비해 전도성이 낮고, 구조도 원자 단위로 명확히 밝혀지지 않았다.

또 소자로 사용하려면 2차원의 '면'을 만들 수 있어야 하는데, 지금까지 폴리아닐린은 '선'으로만 존재했다.

백 교수팀은 유기 단결정의 열분해 공정을 통해 탄소와 질소가 일정한 비율로 존재하는 면 형태의 폴리아닐린을 합성하는데 성공했다.

이 물질은 그래핀처럼 벌집 모양의 평면이지만, 탄소로만 이뤄지지 않고 질소가 일정하게 섞였다.

연구진은 주사터널링현미경(STM)으로 면 형태의 폴리아닐린의 원자단위 구조도 확인했다. 그 결과 탄소 3개 당 질소 1개가 규칙적으로 배열된 모습이 관찰됐다.

백종범 교수는 "이번에 개발한 면 형태의 폴리아닐린은 선형 폴리아닐린보다 100억 배 뛰어난 전기 전도성을 보였고, 염화수소로 도핑한 뒤에는 전도성이 1960배나 향상됐다"며 "면 형태의 폴리아닐린은 그래핀 유사체이지만 균일하게 질소 원자를 포함하고 있어, 그래핀 보다 다양한 방면에 응용이 가능할 것으로 기대된다"고 말했다.

한편, '2차원 폴리아닐린 구조체'로 명명된 이 물질은 최근 미국국립과학원회보에 발표됐다.