국내 연구팀이 원자 한 층 수준의 얇고 매끄러운 구리박막을 만들고, 이를 통해 세계 최초로 구리의 산화 작동 원리를 이론과 실험을 통해 규명해 '녹슬지 않는 구리'를 산업에 적용하는 데 한 걸음 더 다가섰다. 구리는 전기 전도성이 높아 전선과 전자회로 등에 다양하게 사용되지만, 산화가 잘 일어나기 때문에 초정밀 소재에는 사용이 어려웠다. 이 때문에 구리 대신 전기 전도성이 떨어지고 가격이 높은 금을 주로 활용해왔다.

하지만 정세영 부산대 교수, 김영민 성균관대 교수, 김성곤 미시시피주립대 교수 연구팀은 구리를 원자가 한 개 층으로 나열된 수준으로 얇고 매끄러운 '초평탄면 단결정 구리박막'을 만들면 산화가 이뤄지지 않는다는 사실을 밝혀냈다.

연구진은 자체 개발한 방법을 통해 단원자층 수준의 초평탄 구리박막을 구현하는 데 성공했다.

연구진은 기존의 박막 성장 장치를 자체 기술로 개조해 초평탄 박막을 대면적으로 성장시킬 수 있으면서도 저렴한 장비를 만들어냈다.

이 장치를 통해 만들어낸 초평탄 구리박막을 1년간 공기 중에 노출하고 고분해능 투과전자현미경 등을 사용해 관측한 결과, 일반적으로 구리 표면에서 관찰되는 녹(자연 산화막)이 전혀 관찰되지 않았을 뿐 아니라 원자 한 층 수준의 산화도 보이지 않았다.

[이새봄 기자]