동아대 화학공학과 옥창민·김서균 대학원생의 논문이 인사이드 커버로 선정된 영국 왕립화학회 국제 학술지 '소프트 매터(Soft Matter)' 21호 (사진=동아대 제공)

동아대학교는 화학공학과 옥창민, 김서균 대학원생이 공동 제1저자로 참여한 논문이 영국 왕립화학회(RSC)가 발간하는 국제 학술지 '소프트 매터(Soft Matter)' 21호(2019년 6월호) 인사이드 커버(inside cover) 논문으로 선정됐다고 10일 밝혔다.

영국왕립화학회는 미국화학회와 더불어 세계 최고 수준의 화학 계통 학회로 꼽힌다. 저널 한 호에 실리는 논문 중 많은 학자들의 관심이 있을 것으로 예상되고 과학적으로 중요한 발견이라고 생각되는 논문을 편집자들이 회의를 통해 커버로 선정한다. 커버 논문으로 선정될 경우 관련 이미지는 논문 저자들이 연구결과의 대표 이미지를 직접 그리게 된다.

석사과정과 박사과정에 각각 재학 중인 옥 씨와 김 씨는 이번 연구에서 탄소재료인 '산화 그래핀' 수용액의 '미세튜브 형성 원리'를 발견해 주목 받고 있다.

산화 그래핀은 그래파이트(흑연)를 산화, 원자 단일막 두께로 박리(한 장 한 장 분리)해 뛰어난 전도성과 기체차단성, 강성을 지닌 미래 탄소재료로 주목받으며 세계적으로 많은 연구가 이뤄지고 있다.

기존엔 산화 그래핀을 이용해 3차원 구조체를 형성할 때 다시 그래파이트 구조(탄소원자층이 쌓인 구조)로 되돌아가는 문제점이 있었으나, 이번 연구에서 동아대 대학원생들은 산화 그래핀 수용액이 천천히 흐를 때 '와류 방향(흐름의 직각 방향)'으로 입자가 정렬되며 속이 비어 있는 미세 튜브들이 자발적으로 형성되는 현상을 발견했다.

이번 연구에서 형성된 '그래핀 미세 튜브'는 원자막 형태를 유지하면서도 3차원 튜브 형태로 말린 구조를 갖고 있어 앞으로 활용가치가 무궁무진할 것으로 기대되고 있다.

연구진은 이번에 발견한 그래핀 미세튜브 형성 원리를 활용하면 대량생산이 가능해져 에너지 저장, 촉매, 미세주사기바늘, 오염물질 정화 등의 수처리, 센서 등 다양한 용도로 개발 가능성이 있다고 설명했다.

제1저자로 참여한 옥 씨는 "학부과정과 석사과정 동안 연구지도 뿐만 아니라 올바른 가치관에 대해 늘 방향을 제시해주신 이헌상 교수님과 실험실 동료들에게 감사하다"며 "앞으로 한국과학기술연구원에서 1년간 탄소분야 연구원 생활을 한 후 관련 기업 취직을 목표로 하고 있다"고 포부를 밝혔다.

공동 제1저자로 참여한 김 씨는 이번 연구에 대해 "특히 물질의 변형과 응력에 대한 학문인 '유변학'의 원리를 이용해 그래핀의 와류정렬 현상과 튜브회전 현상을 발견해 학술적 가치가 높다"고 밝히며 "올해 박사과정을 마치게 되면 국내·외 연구기관에서 박사후연구원으로 관련분야 연구에 더 도전해보고 싶다"고 말했다.