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 「2019 국가연구개발우수성과 100선」에 IBS 연구성과 4건 선정 - 지하실험, RNA, 식물 노화·수명, 다차원 탄소재료 연구단 이름 올려 - 기초과학연구원이 배출한 연구성과 4건이 국가연구개발 우수성과로 선정됐다. 과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원(KISTEP)은 7일 「2019 국가연구개발우수성과 100선」을 선정‧발표하며, IBS △지하실험 연구단 △RNA 연구단 △식물 노화‧수명 연구단 △다차원 탄소재료 연구단이 이름을 올렸다고 밝혔다. IBS는 2017년부터 현재까지 과제 선정 건수가 꾸준히 늘어나고 있다. 4건의 IBS 우수성과 중 3건은 순수기초·인프라 분야에 이름을 올렸다. 특히 지하실험 연구단이 2018-12월 국제학술지 네이처(Nature)에 게재한 연구는 이 분야 최우수 성과로 선정됐다.   지하실험 연구단장이 이끄는 코사인-100(COSINE-100) 공동연구협력단의 연구는 아직 풀리지 않은 우주의 미스터리인 암흑물질의 존재를 규명할 기반을 마련했다는 평가를 받는다. 우주의 26.8%를 차지할 것으로 추정되는 암흑물질은 아직까지 그 존재가 밝혀지지 않았다. 암흑물질의 발견이 곧 노벨상 수상으로 여겨질 정도로 학계의 관심이 높지만, 지금까지 암흑물질의 흔적을 발견한 건 이탈리아 그랑사소 입자물리연구소의 다마(DAMA) 실험이 유일하다. 하지만 다른 연구팀에 의해 실험이 재현된 적이 없어 다마 팀이 관측한 신호가 정말 암흑물질인지에 대한 논란이 20여년이 넘도록 이어지고 있다.  ▲ IBS 지하실험 연구단 연구진의 모습 지하실험 연구단은 강원도 양양 지하 700m에 지하실험실을 마련하고, 다국적 공동연구팀을 꾸려 다마 팀의 실험을 재현하기 위한 코사인-100 실험을 시작했다. 네이처誌에 실린 연구는 코사인-100 실험에서 초기 59.5일간 확보된 데이터를 분석한 결과를 토대로 쓰였다. 국제 물리학계는 다마 실험을 완벽히 재현할 검출기를 자체 개발해, 독립적인 실험을 시작했다는 것 자체에 … 작성자 : CMCM 2019.10.10

New Study Demonstrates Fluorine Speeds Up Two-Dimensional Materials Growth Back in 2004, the physics community was just beginning to recognize the existence of truly two-dimensional (2D) material, graphene. Fast forward to 2019, scientists explore a breadth of different 2D materials, expecting to uncover more of their fundamental properties. The frenzy behind these new 2D materials lies in their fascinating properties: materials thinned down to only a few atoms work very differently from their 3D version. Electrons packed into the thinnest-ever layer show distinctive characteristics apart from being in a “loose net”. Also being flexible, 2D materials could feature distinctive electrical properties, opening up new applications for next-generation technologies, such as bendable and wearable devices.  Then, what is the catch? Many parameters such as temperature, pressure, precursor type, and flow rate need to be factored into the CVD synthesis of 2D materials. With multiple reaction… 작성자 : CMCM 2019.07.25

  Graphenes now go monolayer and single crystalline - The high-performance device is fabricated in “clean areas” in between graphene folds - Director Rodney Ruoff’s research group from the Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM) within the Institute for Basic Science (IBS) at the Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) has reported a truly single layer (i.e., adlayer-free) large area graphene film on large area copper foils. This might seem like the latest in a series of seemingly similar declarations on single layer graphene. However, this achievement differs from other thousands of previous publications in that none of them had described truly single layer graphene over large area. Adlayers (bilayer or multilayer regions) have always been present in such films. IBS scientists refined the chemical vapor deposition (CVD) growth method by eliminating all carbon impurities inside the copper foils on which graphene is grown. CVD on metal foils (e… 작성자 : CMCM 2019.07.04

Randomly stacked graphene layers approach the theoretical performance of graphite Mixed stacking order of 100 graphene layers gets the most out of graphite ▲ Graphite | by James St. John from www.flickr.com Although both diamond and graphite are composed of only carbon atoms, the arrangement of atoms differ causing discrete properties. In graphite, the carbon atoms are arranged in layers called graphene. In each layer (or graphene), carbon is bonded to three other carbon atoms with an appearance similar to honeycomb. This unique crystal structure enables graphite to have high conductivity for both electricity and heat, as well as absorb light.  Scientists at the IBS Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM) at UNIST have reported a new carbon material related to graphite, but exceeds its mechanical and thermal performance. To accomplish this they grew individual layers of graphite (graphene) on large-area copper foils as 1 atom thick layers. They took the layer… 작성자 : CMCM 2019.06.20

대면적 ‘화이트 그래핀’ 합성 성공 … 롤러블 디스플레이 상용화 길 열다! 저전력, 고성능 롤러블 디스플레이 상용화를 위한 핵심 기술이 개발됐다.  펑 딩(Feng Ding) 신소재공학부 특훈교수(IBS 다차원 탄소재료 연구단 그룹리더)팀은 기존 수㎟ 크기로 제조하는 것이 한계였던 단결정 화이트 그래핀(h-BN, 육방정계 질화붕소)을 최대 100㎠ 대면적으로 제조하는데 성공했다. 2차원 소재의 산업계 적용을 앞당길 것으로 기대를 모으는 이번 연구 성과는 23일(목) 세계적 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다. ​ 롤러블 디스플레이 상용화를 위해서는 딱딱한 실리콘 대신 얇고 신축성 있는 2차원 재료가 필요하다. 더불어 기기의 성능을 높이기 위해서는 2차원 재료가 단결정으로 구성돼야 한다. 문제는 현재까지 상용화 가능한 크기의 2차원 단결정 소재를 제작한 사례가 그래핀 뿐이라는 점이다. 도체인 그래핀 만으로는 전원이 켜졌다 꺼졌다 하는 반도체를 구현할 수 없기 때문이다. 현재까지 그래핀을 제외한 2차원 단결정 소재는 상용화에 턱 없이 부족한 크기로 제작되는 것이 한계였다.​ 이에 펑딩 교수팀은 중국, 스위스 연구진과 함께 2차원 단결정 소재를 대면적화 할 수 있는 방법을 찾기 위한 연구에 나섰다. 연구진은 시뮬레이션 연구를 통해 합성하고자 한 소재보다 표면 대칭성이 낮은 기판을 사용하면 다양한 2차원 단결정 소재를 대면적으로 성장시킬 수 있다는 합성공식을 찾아냈다. 대칭성이란 360° 회전시켰을 때 같은 모양이 나오는 횟수를 일컫는 말로, 육각형 구조인 그래핀은 60° 회전할 때 마다 같은 모양이 나오는 6축 대칭, 삼각형 구조인 육방정계 질화붕소는 120°마다 같은 모양이 나오는 3축 대칭 물질이다.​ 연구진은 이론적 분석을 바탕으로 육방정계 질화붕소(3축 대칭)보다 더 낮은 표면 대칭성을 지닌 구리(110, 2축 대칭)을 이용해 기판을 제작했다. 연구진은 구리 기판 위에 질소와 붕소를 적층 성장시켰고, 기판과… 작성자 : CMCM 2019.05.24

'탄소로 신물질을 창조하는 화학자 로드니 루오프' ACS 센트럴 사이언스誌…루오프 단장 인터뷰 게재 ▲ 로드니 루오프 단장 인터뷰가 실린 지면. (출처: ACS Central Science) '탄소로 신물질을 창조하고, 이해하는 화학자'  과학계가 로드니 루오프(Rodney S. Ruoff) 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단장(UNIST 특임교수)을 보는 시선이다. 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 '센트럴 사이언스(Central Science)'는 3월 12일 루오프 단장의 인터뷰 기사를 지면에 실으며, 그를 이같이 소개했다.​ 루오프 단장은 그래핀이 세상에 등장하기도 전인 1990년대 초부터 그래핀을 연구하기 시작했다. 현재의 그는 대면적 그래핀 제조 개척자, 클래리베이트 애널리틱스가 선정한 유력 노벨상 후보 등 여러 수식어로 불린다. 국제학술지에 발행한 31편의 논문은 1000회 넘는 인용수를 기록했고, 그중 8편은 무려 5000회 이상 인용됐다.​ 최근엔 그는 다차원 탄소재료 연구단을 이끌며 새로운 형태의 탄소소재 '슈왈차이트' 제조를 위한 연구를 진행하고 있다. 슈왈차이트는 곡률이 음(-)인 탄소를 말한다. 평평한 그래핀은 곡률이 0, 축구공처럼 볼록한 풀러렌은 곡률이 양( )이다. 곡률이 음(-)인 슈왈차이트는 오목하게 안쪽으로 휘어지는 소재다. 대용량 배터리, 전극, 촉매 등 폭넓게 활용될 것으로 예상되지만, 아직까지 합성에 성공하진 못했다. ▲ 로드니 루오프 IBS 다차원 탄소재료 연구단장(UNIST 제공) 루오프 단장은 센트럴 사이언스와의 인터뷰에서 "슈왈차이트는 높은 전기전도성과 독특한 광학적 물성을 지닌 물질로 제조에 성공한다면 대단한 파급력이 있을 것으로 기대된다"며 "또 아직까지 한 번도 개발된 적 없는 다이아몬드 섬유를 개발해, 다이아몬드의 강한 기계적 물성을 산업계에 활용하기 위한 연구도 수행하고 있다"고 말했다.​ 이어 루오프 단장은 "장기적인 관점으로 기초과학 연… 작성자 : CMCM 2019.03.26