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DANE's new research acknowledged internatioanlly and published on Scie…

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2013.03.12 / 1,718

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A research on graphene sponge by Prof. Moo Hwan Kim and Dr. Ho Sun Ahn have been published on Scientific Reports on March 7th. Scientific Reports is an online open access scientific journal published by the Nature Publishing Group, covering all areas of the natural sciences.

Congratulations and keep up the good work!

Numerous domestic newspapers have covered DANE's achievements including;
-Joongang Ilbo (http://article.joinsmsn.com/news/article/article.asp?total_id=10874820&ctg=1213)
-Doonga Science (http://news.dongascience.com/PHP/NewsView.php?kisaid=20130308100000000136&classcode=0102)
-Kyungbuk Maeil (http://www.kbmaeil.com/news/articleView.html?idxno=280835)
-News 1 Korea (http://news1.kr/articles/1039063)
-LED News (http://lednews.net/sub_read.html?uid=26375§ion=sc4)
-and more.

Following is a news article from March 8th etnews.com, introducing the research and its recent publication on Scientific Reports.


"POSTECH Opens Door to Mass-Production of Gold Substitute"

A technology that can create graphene sponge in only 10 minutes was developed for the first time in the world. The graphene sponge is a material expected to replace expensive gold or platinum used for solar cell electrodes and fuel cells.

Professor MH Kim of WCU Advanced Nuclear Engineering Department at POSTECH, HS Ahn, a researcher at Incheon University, Professor JS Lee, Department of Chemical Engineering at POSTECH and their team of researchers announced that they have successfully synthesized 3 dimensional graphene in the form of sponge using a process called ‘nucleate boiling.’

Their research was published in the online edition of the Scientific Reports, a sister magazine of the world-class scientific journal, the Nature. The magazine appraised this achievement to be a groundbreaking event in mass-production of aforementioned electrodes.

The existing method of synthesizing graphene took almost 20 painstaking hours, hindering the mass-production thereof. Professor Kim’s new technology can synthesize graphene sponge at a relatively low temperature of 200 Celsius degrees in just 10 minutes.

Professor Kim said his new process had “not only simplified the complex synthesis process, but also shortened the synthesis time.” He added that the door to mass-production of affordable graphene electrodes will be wide open by this new technology.

포스텍, 금 대체용 그래핀 스펀지 대량생산기술 개발

단 10분 만에 그래핀 스펀지를 만드는 기술이 세계 최초로 개발됐다. 그래핀 스펀지는 태양전지 전극의 값비싼 금이나 백금을 대체하고, 연료전지에도 활용이 가능할 것으로 기대된다.
김무환 포스텍 WCU 첨단원자력공학부 교수와 안호선 인천대 연구원, 이재성 포스텍 교수(화학공학과), 장지욱 연구원은 `핵비등(nucleate boiling)`이란 방법을 이용, 스펀지 형태의 3차원 그래핀을 합성하는 데 성공했다.

이 연구는 7일 세계적 과학저널 네이처(Nature) 자매지인 `사이언티픽리포트(Scientific Reports)` 온라인판에 게재됐다. 이번 그래핀 합성 기술은 전극을 대량 생산하는 데 획기적인 전기를 마련했다는 평가를 받고 있다.

그래핀은 흑연의 얇은 한 겹, 즉 평면 구조 물질로 그래핀이 가진 우수한 전도성이나 강도를 활용하기 위해서는 입체구조로 만들어야 한다. 이를 위해 주로 화학기상성장법을 활용하는데 1000도에 달하는 고온 환경이 필요하고, 완성 뒤에도 틀로 사용된 구리 스펀지를 녹여 기판에 옮기는 복잡한 과정을 거쳐야 한다. 특히 이 방법은 합성시간이 20시간에 달해 대량생산의 걸림돌이 돼왔다.

연구팀은 단순히 그래핀 용액을 끓여, 이때 생기는 기포를 이용해 원하는 기판위에 스펀지 형태의 그래핀을 합성하는 기법을 개발했다. 이 기술은 200도의 저온에서 추가 공정 없이 단 10분만에 스펀지형태의 그래핀을 만들 수 있다.

형성된 그래핀은 전도도가 높고 표면적이 넓어 양자점 감응 태양전지의 환원 전극으로 응용할 수 있다. 가격이 저렴해 태양전지 전극에 주로 사용하는 금이나 백금을 대체할 수 있다. 그 외 슈퍼 축전기나 연료전지에도 활용이 가능하다.

김무환 교수는 “그동안 복잡했던 3차원 그래핀 합성법을 간소화시켰을 뿐만 아니라 시간도 단축했다며 저렴하게 그래핀 전극을 대량 생산할 수 있는 길이 열렸다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 WCU사업과 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
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