[사이테크+] 에디슨이 그래핀 합성?…"전구실험서 그래핀 생성 확인" 작성일 01-26 52 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">美 연구팀 "1879년 에디슨 전구실험 재현…탄소 필라멘트서 그래핀 생성"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="ybefCCcnYO"> <p contents-hash="ed7151a3c0e9983b7f90e3192aa67049d8deedb33c2b003c40fecd882aa3e2b1" dmcf-pid="WKd4hhkLts" dmcf-ptype="general">(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 토머스 에디슨이 1879년 대나무 필라멘트를 이용해 백열전구 발명 실험을 하는 과정에서 의도치 않게 그래핀을 합성했을 가능성이 크다는 연구 결과가 나왔다. </p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="24f8e147975efa6e13d85613d978aca8482765046ef22d44599316b24b5a375c" dmcf-pid="Y19pjje4Zm" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="에디슨은 1879년 그래핀을 합성했을까? [ACS Nano, James M. Tour et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/26/yonhap/20260126085334228psgp.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="QIf7kkiPGC" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/26/yonhap/20260126085334228psgp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 에디슨은 1879년 그래핀을 합성했을까? [ACS Nano, James M. Tour et al. 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="18b5c17d0174d435aba841e1eed3bc65049eb7daa59288b2a1af9ebc7feca980" dmcf-pid="Gt2UAAd8Xr" dmcf-ptype="general">미국 라이스대 제임스 투어 교수팀은 26일 미국화학회 학술지 ACS 나노(ACS Nano)에서 그래핀 대량 생산법을 연구하는 과정에서 에디슨 백열전구 실험을 재현한 결과 필라멘트 표면에 특정 형태의 그래핀이 형성된다는 사실을 발견했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="3b92e526c920f948afa5c1d7cb4745005768539206d455d3d1a5e47e674fb57d" dmcf-pid="HFVuccJ65w" dmcf-ptype="general">연구팀은 이는 그래핀 존재 가능성이 이론으로 제안되기 68년 전, 그래핀 존재가 확인되기 125년 전이며, 콘스탄틴 노보셀로프와 안드레이 가임이 그래핀을 분리하고 특성을 규명한 공로로 노벨상을 받기 131년 전 일이라고 말했다.</p> <p contents-hash="4e1cf5172681ae788c4c3c8ccb5a28dedcff9fcb8df7b7f355ff5bce1e9ebd91" dmcf-pid="X3f7kkiP1D" dmcf-ptype="general">그래핀은 탄소만으로 이루어진 원자 한 개 두께의 투명하고 강한 물질로, 반도체 등 다양한 현대 기술 분야에서 널리 활용되고 있다.</p> <p contents-hash="d03311f12939add273dd1c463d6e04d18b856dd72e407bddbe1ff12978d75e3f" dmcf-pid="Z04zEEnQXE" dmcf-ptype="general">논문 제1 저자인 루커스 에디 연구원은 "구하기 쉽고 저렴한 재료로 그래핀을 대량 생산하는 방법을 찾기 위해 온갖 재료 탐색하다가 초기 전구들이 종종 탄소 기반 필라멘트를 사용했다는 사실이 떠올랐다"고 말했다.</p> <p contents-hash="b62923a12fbacfb42b8dfe5d69a2b11f1d34ac837e5a9729f5ed801d0daaf599" dmcf-pid="5p8qDDLxGk" dmcf-ptype="general">이는 '순간 고전류 가열'(flash Joule heating) 방법을 사용하기 위한 것이다. 저항이 큰 탄소 물질에 전압을 가해 2천~3천℃까지 빠르게 가열하면 그래핀 층이 서로 다른 방향으로 쌓여 여러 층이 그래핀 한 층과 비슷한 특성을 보이는 터보스트래틱 그래핀(turbostratic graphene)이 생성된다는 사실이 이미 알려져 있다. </p> <p contents-hash="34bc60071a00353f73e9acd293953a61b72fd9c34f01987268084def06236617" dmcf-pid="1U6BwwoMHc" dmcf-ptype="general">연구팀은 에디슨이 출원한 1879년 백열전구 특허 문서 설계도를 이용해 당시 실험을 그대로 재현하면서 필라멘트로 사용된 일본 대나무(Phyllostachys bambusoides) 필라멘트의 변화를 관찰했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4671d5c571df14bcef299839dbea3431c2e050f29b659af09a9cc0c01967d657" dmcf-pid="tuPbrrgRtA" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="백열전구 시제품을 들고 있는 에디슨(A)과 특허 문서 (A) The U.S.National Park Service via WikimediaCommons, ref 211919. (B) Thomas Edison's patent provided by the National Archives 1880. [[ACS Nano, James M. Tour et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/26/yonhap/20260126085334395xrto.jpg" data-org-width="921" dmcf-mid="xTDottTsGI" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/26/yonhap/20260126085334395xrto.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 백열전구 시제품을 들고 있는 에디슨(A)과 특허 문서 (A) The U.S.National Park Service via WikimediaCommons, ref 211919. (B) Thomas Edison's patent provided by the National Archives 1880. [[ACS Nano, James M. Tour et al. 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="5cf759ff8c56130f2112b1c857f4fd5db46380e96d4b7c9295715ebe78ac8594" dmcf-pid="FqM2OOjJ1j" dmcf-ptype="general">에디슨은 일본 대나무를 잘라 길고 얇은 형태로 만든 다음 탄소화해 백열전구 필라멘트로 사용했다. 이를 통해 당시로서는 매우 긴 1천200시간 이상 연속 발광이 가능한 백열전구를 발명했다.</p> <p contents-hash="113ea2c8a7ef8d5926213de955def383af2297cc9128e65ef6333ed1eb66ea54" dmcf-pid="3BRVIIAiZN" dmcf-ptype="general">연구팀이 에디슨이 했던 것처럼 일본 대나무 필라멘트로 만든 백열전구를 110V 직류 전원에 연결한 다음 20초간 전류를 가했다. 전기를 더 오래 가하면 탄소 필라멘트에서 그래핀이 아닌 흑연이 형성될 수 있다.</p> <p contents-hash="1ce30cf3407da60b1e1ce948cea76869d6099072065a28a7ff7b864da4d1893c" dmcf-pid="0befCCcn1a" dmcf-ptype="general">20초간 가열된 탄소 필라멘트를 광학현미경으로 관찰한 결과 색깔이 애초 짙은 회색에서 윤기 있는 은색으로 변한 것으로 나타났다. </p> <p contents-hash="496b8fb52487b2da54fd924547cfb2f42d931020ecd4e7dcbebde7f7499a17a5" dmcf-pid="pKd4hhkLXg" dmcf-ptype="general">윤기 있는 은색의 탄소 필라멘트를 레이저로 물질 구성 원자 고유의 신호를 측정하는 라만 분광법(Raman spectroscopy)으로 분석한 결과 탄소 필라멘트의 일부가 터보스트래틱 그래핀으로 변한 것으로 확인됐다.</p> <p contents-hash="6b0ec9282852f25eea61787a2c49293dcafa451cbd9a731898b6e2e8e78a75c2" dmcf-pid="U9J8llEoto" dmcf-ptype="general">연구팀은 이는 일상에서 사용할 수 있는 실용적인 백열전구를 만들고자 했던 에디슨이 21세기 핵심 소재 물질로 떠오르고 있는 그래핀을 만들어냈을지도 모른다는 것으로 보여준다고 말했다.</p> <p contents-hash="6be50fe82b8b18a276a6f5e7d8ae50de33f66f712a8734d0e76ea9ad3b1b1cce" dmcf-pid="u2i6SSDgtL" dmcf-ptype="general">이어 하지만 에디슨은 당시 실험에서 실제로 무슨 일이 일어났는지는 알 수 없었다며 에디슨이 사용한 원래 전구를 지금 분석해도 첫 13시간 시험 과정 중 생성됐을 그래핀이 모두 흑연으로 변했을 가능성이 커 확인할 수 없을 것이라고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="4a9a342bf6a160036a7019a9dd5eb5b705c3c6b29dd3a564558fe85c97190dc3" dmcf-pid="7VnPvvwa1n" dmcf-ptype="general">투어 교수는 "오늘날 기기와 지식을 바탕으로 에디슨이 했던 일을 재현하는 것은 매우 흥미롭다"며 "에디슨이 그래핀을 만들었을 수 있다는 사실은 역사적 실험 속에 어떤 정보가 더 숨어 있을지 호기심을 불러일으킨다"고 말했다.</p> <p contents-hash="42668fc9926b60733913098fcdbfd46f9ebb4f267804bf7292ea7fad4e8208c8" dmcf-pid="zfLQTTrN5i" dmcf-ptype="general">◆ 출처 : ACS Nano, James M. Tour et al., 'Evidence for Graphene Formation in Thomas Edison's 1879 Carbon Filament Experiments', http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.5c12759</p> <p contents-hash="2f2d677b8ccb4111873dd1727d177c1bb281d0dd1c88899e12466982a3eeda14" dmcf-pid="q4oxyymj1J" dmcf-ptype="general">scitech@yna.co.kr</p> <p contents-hash="ad4c38e718c3b208eddcedb4c19b3ef5c2aeb143b278b6b5d4e5b302c8d86b01" dmcf-pid="bWuZii8BGe" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p> 관련자료 이전 ‘언더커버 미쓰홍’ 시청률 7% 돌파 ‘동시간 1위’ 01-26 다음 장도 배민으로 본다...‘장보기·쇼핑’ 월 560만명 돌파 01-26 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
