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학습트랜스크립트
00:03안녕하세요 저는 2d 소재 맥시엔에 대해서 이제 설명을 드리도록 하겠습니다
00:11들어봐 주시고 그리고 또 혹시 궁금한 사항이 있으면 이메일로 문의 주시기 바랍니다
00:19먼저 이제 2d 소재가 뭔지 좀 설명을 드릴 건데요 음 뭐 우리가 3d 프린터도 있고 뭐 이렇게 이 뒤에 있는
00:29디멘존에 대한 얘기는 뭐 이미 다 알고 계시겠지만 아 뭐 1d 도 있고 2d 도 있고 3d 도 있고
00:37그 다음에 뭐 0d 도 있습니다 이게 이제 기본적으로 오른쪽에 제가 떠 놓긴 했는데요
00:44음 그러니까 우리가 어떤 디멘존이 있다 라고 얘기하려면 그건 한 100나노미터 이상 돼야 된다고
00:52좀 과학적으로 좀 얘기하고 있어요 100나노미터가 안되면 전자가 충분히 밀도 있게
00:59존재하지 않고 그러다 보니까 연속성이 없게 된다는 겁니다 그러면 그 축 쪽으로 전자들이 맘대로 이동할 수가 없기 때문에 그 디멘존에서의
01:12역할을
01:13충분히 할 수 없다라고 하는 거죠
01:18따라서 이제 2d 라고 얘기를 하려면 적어도 두 디멘조는 100나노미터 이상 돼야 되는 겁니다
01:27그렇게 100나노미터 이상 되는 디멘전이 2개 이상 있어라 3d 는 3개 이상 있어라
01:33그 x y z 중 모두가 100나노미터 이상 이라는 거구요 그 다음에 1d 면
01:38한 축만 100나노미터 이상 인게 되겠죠 그러려면 어떤게 존재하냐면 예를 들어
01:47어 카본 나노 튜브 같은 경우에요 길게 나오니까 그 방향으로는 적어도 100나노미터 이상 되잖아요
01:56다른 쪽으로는 100나노미터가 안될 수도 있고 그 다음에 양자점 같은 경우는 모든 축에서 100나노미터가 안됩니다
02:04그러니깐 연속적이지 못해요 연속적이지 못한 부분에서 보이는 특성들이 이제 양자 뭐 양자라는 단어 자체가 그런 거니깐
02:16그래서 이제 뭐 그럼 2d 소재를 어떤 것들이 있는가 제가 여기 이제 그림으로 쭉 보여드리고 있는데요
02:21음 뭐 요즘 많이 그 그래피는 사실 굉장히 오래 됐구요 그 다음에 뭐 블랙보스 포러스 라든지 뭐 여러가지가 있는데
02:31어 한때 뭐 그래프티 카본 나이트라이드 같은 경우도 좀 인기가 있었는데 어 얘가 의외로 사실 별로 하는 사람들이 없는 건
02:44참 신기한
02:45일인 것 같고 그 다음에 뭐 보론 나이트라이드 요즘 많이 뜨는 것들이 사실 보면 맥신하고 여기 레이어드 더블 하이드록사이드에 해당하는
02:57것들입니다
02:57그래서 저희 실험실에는 본의 아니게 뭐 사실 맥신에 좀 관심이 많긴 많긴 한데 요거랑 같이 연결해서 하는 실험들을 좀 많이
03:09해왔습니다
03:12각각의 그 이런 2d 소재들은 좀 목적을 가지고 태어나기도 했고 그 다음에 또 나름대로의 어떤 특성들을 굉장히 많이 잘 보여주고
03:21있는 것들이 많이 있습니다
03:22그럼에도 불구하고 음 2d 소재들 역할을 할 수 있는 그런 애들은 사실 많이 많지 않은 것 같아요
03:33꾸준히 연구되고 있는 카본 소재 그라파이트 그 다음에 나머지는 사실 그 일부 그룹들이 하고 있지만 막 좀 크게 좀 크고
03:47있다 이런 느낌은 좀 못 받고 있는데
03:48맥신이랑 그 다음에 또 뭘까요 어떻게 보면 ldh 일까요 뭐 이런 정도가 요즘 좀 많이 연구되고 있다고 보겠습니다
04:02음 이제 제가 여기 이제 각각의 소재들의 어떤 기본적인 특징들 안정성 그리고 물리적인 특성 뭐 이런 것들을 쭉 정리해 놨습니다
04:13요 자료도 같이 드릴 테니까 한번 쭉 살펴보시고요 제가 여기 뭐 일일이 하나하나 설명하지는 않겠지만 기본적으로 그 좀 알아야 할
04:25것들은 그래핀 같은 경우 그래핀은 전기전도도가 굉장히 좋다
04:30카본 자체가 전기전도도가 매우 좋은 애들로 태어난 거고 그러니까 음 전기전도도가 매우 전기전도도는 사실 좋은 거는 뭐 구리도 있고 많이
04:40있는데 굳이 얘네들이 전기전도도가 좋아서 있는 일이 뭔가 아무래도
04:45얘네들은 좀 더 구리보다는 유연성도 좋고 그 다음에 기계적인 특성도 좋았죠 뭐 그 어디 쿵쿵 부딪쳐도 좀 거기에 변돼내는 얘네들이
04:58약간 카본 다이아몬드 계열인 거 잖아요 카본 쪽이니까 그 특성들도 갖고 있으면서 전기전도도 좋고 뭐 이러니까 참 좋아하는 건데
05:08그럼에도 불구하고 그래핀이 모든 영역들을 뭐 차지하고 있지 못하는 가장 큰 이유 중에 하나가 첫째는 비싸다 그 다음에 또 대면적을
05:20만들기가 생각보다 쉽지 않다
05:22이런 것들이 겠습니다 물론 2d 소재들은 그 대면적으로 만드는 건 대부분 다 어려워요 어렵지만 또 좀 쉽게 만들 수 있는
05:33방법이 있을까 뭐 이런 것들을 계속 연구하고 있는 거죠
05:37그래핀 같은 경우는 그라파이트가 좀 넓으면 거기서 뜯어내는 것들이니까 그라파이트가 넓으면 그래핀도 넓게 만들 수 있을 것 같고요
05:47또는 그냥 기판에다가 성장시키는 경우도 있는데 그거는 뭐 사실 굉장히 오래 걸리긴 하는데 그 뭐 교수님께서 사실 이런 일을 하고
05:59계시죠
06:00또 연구비도 많이 받아 가지고 또 뭐 얼마만큼 키웠니 뭐 이렇게 그런 것도 많이 나와져 있구요 그래핀의 또 하나 굉장히
06:09놀라운 특성 중에 하나는
06:11열 전도도가 전세계에 있는 어떤 것들보다 아주 그냥 적당히 높은게 아니라 월등 월등 월등이 높아요 그래서 이제 열을 다른 곳으로
06:27이동시킬 수 있는 능력들을 굉장히 잘 갖고 있는 애들입니다
06:33다음 제가 뭐 LDH 얘기 했고요 그 다음에 뭐 카본 나이트라이드 블랙포스 보러스 맥신 맥신이 이제 또 뜨고 있다고 제가
06:43말씀드렸던 이유 중에 하나가 바로 금속성 이에요
06:46다른거 한번 볼까요 다 반도체계적인 특성 반도체 특성 반도체 또는 약간 금속성 그 다음에 일반적으로 절연체 또는 반도체 특성
06:58금속성을 갖고 있는 2d 소재들은 사실 어떻게 보면 이 두 소재가 지금 메인이라고 얘기할 수 있겠습니다
07:06그런데 가격 면에서는 그래핀의 반에 반에 반에 반에 반도 안 돼요 맥신이
07:14그러니까 이 잘만 되면 잘만 되면 그래핀 시장을 침투할 수 있겠다 하는 의견으로 이제 많은 사람들이 맥신에 대한 관심을 보이고
07:26있습니다
07:27네 또 이제 뭐 장점 중에 하나라면 맥신의 원천 특허가 그 유리 고고 제가 처음에 논문을 내면서 이거에 대한 특허를
07:38내지 않았어요
07:39그래서 원천 특허가 없다 그거에 대한 이제 응용 특허라든지 뭐 새로 만드는 방법 이런 것들에 대한 특허 있는데 제가 그동안
07:48이제 특허 작업을 좀
07:49하다 보니까 어떤 특허가 제일 쓸모 없나 했더니 만드는 방법을 적은 특허가 제일 쓸모가 없어요
07:57그렇게 만들었는지 확인할 방법이 없습니다
08:01그 그 결과물이 그렇게 밖에 못 만든다는 걸 너무나 확연하게 알 수 있는게 아니면
08:10예를 들어 야 이거 이렇게 만든 거 아니냐 니들 이렇게 만들지 않고 다르게 만들었다는 증거를 내놔라 라고 얘기한다면
08:19그 회사는 그게 영업비밀이기 때문에 내가 너네들한테 이걸 잘 이렇게 만드는 걸 뭐하러 알려주냐
08:26그렇다고 제가 그 회사 안에 공장 안에 들어가서 뭔가를 잡아 갖고 온다는 건 말도 안 되는 일이니까
08:34결국 그 회사에 있는 누군가가 도와주지 않는 한 그렇게 만들었다는 증거를 찾기가 너무나 힘들어요
08:42그러니까 뭘 잘 만들 수 있게끔 하는 거에는 무슨 표식을 남길 수 있게 한다든가
08:52아니면 정말 그렇게 아니면 안 된다든가
08:55누가 봐도 이건 이 방법을 통해서 이렇게 만든 것 밖에 안 된다
09:00뭐 나노 소재인데 끝이 계속 톱니바퀴처럼 나오게 한다든가
09:05이런 식인 거죠 그 방법을 하면 이렇게 밖에 안 나온다
09:08이제 뭐 내지는 특허를 안 내고 혼자만 알고 있는 것도 방법인 것 같아요
09:15어차피 특허 내서 공개되나 그냥 혼자 모른척 공개를 하나 공개 안하나
09:22뭐 그렇다는 거죠 지금도 그 모 교수님은 혼자서 실험한다는 소문도 있어요
09:32그러니까 그 공개되는 것들이 싫은 그런 내용들에 대해서는
09:37학생들에게도 알려주지 않고 그냥 새벽에 나와서 조금씩 조금씩 만들어서
09:43나눠주고 또 이런다는 얘기도 있습니다
09:49그런 만큼 이게 특허가 사실 좋은 면일 수도 있고 나쁜 면일 수도 있다
09:54라고 하는 생각이 듭니다
09:59오늘 제가 이제 그래서 맥신에 대한 소재들에 대한 소개를 좀 드리고요
10:04그리고 이제 크게 이제 물분해 하는 거 그 다음에 그 그런거에 대한 연구동향 뭐 이런 것들이랑
10:13저희 실험실에서 하는 것들을 포함해서 좀 얘기해 드리도록 하겠습니다
10:17이런 물분해 외에도 지금 보시는 것과 같이 뭐 저장장치 저희는 이제 슈퍼캐페시터 같은
10:24정기과학적인 방법을 쓰는데요 그런 거랑 그 다음에 소자 적용 예시까지 해서 마무리 하도록 하겠습니다
10:33맥신은 그런 뭔가 뒤에 이제 EN 이라고 붙인 거는 사실 그래핀에서 온 거랑 같아요
10:40기본적으로 뭐뭐 EN이라고 하면 유기화합물질에서 카본과 카본 사이에 이중결합이 있다란 뜻이거든요
10:48이걸 뭐라고 하냐면 원래는 단일결합만 있으면 CC 단일결합만 있으면 알케인 이라고 부르고요
10:55우리말로는 사실 알칸 이라고 해석을 했습니다
10:57이렇게 이중결합이 있으면 알켄 이라고 불러요 알켄
11:01요 EN이가 온 겁니다
11:03이렇게 이중결합이 있으면 어떤 특징을 갖게 되나 하면
11:07요 하나만 있는 알칸에서는 전자가 요 카본과 요 카본을 연결해 주는 결합만 하는 전자로 표시되지만
11:16요 두 개의 요렇게 전자 그 층이 있으면 한 개는 결합하는 데 주로 쓰이고 다른 한 개는 약간 전자가 이동할
11:26수 있는 통로를 만드는 곳에 쓰인다 라고 얘기하고 있습니다
11:31뭐 파이 파이 결합이니 뭐 이런 저런 얘기가 많은데요
11:34요 터널을 통해서 전자들이 쉽게 이동할 수 있기 때문에 전자가 한쪽에서 다른 쪽으로 그걸 이제 컨주게이션 이라는 말을 써요
11:43그래서 카본과 카본 사이 하나 띄우고 그 다음에 다시 카본이 있고 이렇게 두 개 하나 두 개 또는 뭐 중간중간에
11:53세 개 있을 수도 있고요
11:55그렇게 가 하나하나 건너서 이렇게 있다면 그거를 컨주게이티드라고 얘기를 하고 그렇게 되어 있다고 얘기하고
12:02그때 이 물질은 전도성을 가질 수 있다라고 얘기를 하고 있습니다
12:09그래서 그 UC 산타바바라 였나요 그 히거 교수님이 이걸 발견해 가지고 노베상을 받으신 거잖아요
12:18그래서 이 소재가 개발되면서 이 그 전도성 있는 고분자가 만들어지고
12:24그동안은 사실 플라스틱은 전도성이 있을 수 없다 라고 얘기했는데 그걸 다 깨고 이제 있을 수도 있다 라고 나온 거니까
12:31그리고 그거 가지고 반도체가 만들어지니까 지금은 유기태양전지도 만들어지고 뭐 이렇게 했잖아요
12:38그게 이제 발견되지 않았다면 사실 이게 불가능했던 일들인 거죠
12:44고로케 ENE가 왔는데 사실 요 앞에 있는 MX는 원래 MAX에서 왔어요
12:53MAX, 메탈 그리고 엔아이온 또는 뭐 보통은 알루미늄도 쓰이고
13:00엔아이온은 아닐 수도 있죠
13:02알루미늄층 그 다음에 X 여기 이제 어떻게 보면 카바이드 계열인데요
13:09요렇게 되어 있는 곳에서 알루미늄을 나중에 이렇게 애칭해 냅니다
13:14그렇게 A 사이트에 들어 있는 그런 물질들을 애칭해 나면 M하고 X만 남겠죠
13:21그래서 그렇게 남아 있는 것들이 마치 이런 전도성도 좋고 하는
13:27이런 그 다음에 그래핀과 같은 특성들을 보이는 행동이 있다 라고 해서
13:33맥신이라고 이제 얘기를 하는 겁니다
13:38여기 있는 기본 금속은 밑에 보이는 것처럼 전위금속이라고 하는 애들이 들어가는데요
13:44전위금속은 뭐 여러분들 한 번씩 뭐 다 외우기도 했겠지만
13:50뭐 타이타늄도 그 안에 들어가고 뭐 크롬이라든지 바나듐 뭐 이런 등등 해서
13:55이렇게 징크도 있고 카파 징크 뭐 이런 걸로 끝나잖아요
13:59요기 안에 철도 들어있고 뭐 이런 애들이 이제 전위금속 애들이 요 사이에 있고요
14:06그 다음에 그것들을 보통은 그 질소화합물 또는 탄소화합물 이렇게 쓰는데
14:15노문에 나오는 대부분의 맥신은 제가 본 것들은 그냥 타이타늄으로 시작해서
14:22카본으로 끝나고 그 다음에 터미널 그룹을 갖는 그런 애들을 주로 보게 됩니다
14:27네 이제 요 2차원이라고 했으니까 요 차원에서 요 차원에 요게 이제 나노미터 수준에서
14:36백나노미터가 안 되기 때문에 요 차원에서의 어떤 그 그게 없어요
14:41그 연속성이 위아래로 더 이상 없습니다
14:44그러다 보니까 이제 2d 소재라고 하는데 2d 소재의 기본적인 특징이라고 한다면
14:51일종의 보자기 같은 겁니다 뭔가를 이렇게 덮을 수 있고 그냥 넓은
14:56얘네들은 사실 일반 나노입자나 이런 것들에 비해서 표면적이 좋지는 않습니다
15:02왜냐면 보자기니까 보자기는 윗면 아랫면 이 두 명 밖에 사실 더 쓸 수 없잖아요
15:08나노입자가 되면 모든 면들이 그냥 계속 다 쓸 수 있게끔 조각조각 나는 건데 반해서
15:13이 2d 머티럴들은 그냥 뭐 평면으로 쭉 넓게 놓여지는 것들이니까
15:20사실 일반 나노입자들이 보이는 표면적에 비해서 뭐 많으면 한 5분의 1 정도 되지만
15:29적게는 한 10분의 1 밖에 안 되는 그런 경우도 이제 충분히 많습니다
15:34그러나 뭐 나노 소재로서 보이는 기본적인 그 표면적 증가는 여전히 보이긴 합니다
15:42그런 걸 알 수 있구요 그 다음에 이제 높은 전교 전도성 얘기한 거
15:46그 다음에 화학적인 안정성 타이타늄 계열이 대체적으로 이런데
15:50이게 이제 화학적 안정성 이란 말은 다른 케미칼이 왔을 때
15:54걔네들이 코루전도 잘 안 일어나고 이런다는 얘기이긴 한데
15:58이 맥신 자체의 어떤 화학적 스테빌리티는 아직도 논란이 좀 있습니다
16:03그런 부분들이 좀 해결이 되거나 또는 그래도 상관없게끔 되는 곳에 사용하거나
16:10또는 그렇게 되는 시간 이내에 특성들을 이용할 수 있는 것들을 응용한다거나
16:18예를 들어 타이타늄 으로 만들어지고 타이타늄 으로 하고 그 다음에 카바이드 오고
16:24터미널 그룹이 있는 이런 그 맥신 구조 여기 보면 3 2 뭐 이렇게 적혀 있기도 한데요
16:30이런 애들은 물속에서 보면 한 한 달 이내에 보면 막 다 산화되어서 별로 안 좋습니다
16:37그렇게 산화된 애들은 타이타늄 계열의 산화물이니까 타이타늄 카바이드면서 옥사이드 입니다
16:45그런데 이제 tio2 자체는 사실 총매로서의 역할도 있기 때문에 그 자체로서의 어떤 특징들을 보일 수도 있거든요
16:53그리고 또 실제로 만들어진 애들은 약간 페인트 같은 것들에 사용될 수도 있구요
17:00총매니까 어떤 그 뭐 가시광선이나 이런 것들을 맞거나 또는 그 빛을 받아서 총매 역할을 할 수 있거나
17:11또는 그걸로 뭐 물산화를 시킨다거나 뭐 이런 저런 하는 것도 가능할 뿐만 아니라
17:18아 이렇게 되는 데까지 걸리는 시간이 약 한 달 정도라고 했으니까
17:23그 시간 전에 얘가 얘의 수명이 다 하도록 쓰고 그냥 없어지게끔 하면 되는 겁니다
17:28예를 들어 그 총매로 사용해서 뭐 물분해를 한다든지 한다고 합읍시다
17:36실제로 저도 그냥 이런 총매라는 것들은 사실 반응에 뭐 이런 저런 도움을 주지만
17:44실제로 추가된 생성되거나 또는 사라지지 않는 게 기본적인 총매잖아요
17:50그래서 저는 이 총매 산업이 그렇게 뭐 클 것 같지가 않아서 사실 옛날에 별로 신경도 안 쓰고
17:56뭐 되게 조금만 들어 가지고 뭐 얼마나 팔겠어 라고 생각했는데
18:01총매가 의외로 많이 그 반응 속에서 참여하지 않건 참여하건 간에 사라집니다
18:08그러니까 그 결과물하고 같이 나가버려요
18:11그러니까 그거를 일일이 다시 회수해서 뭐 반응시키는 것 보다는
18:16그냥 새로운 총매를 계속 더 넣어 주는 게 훨씬 더 현실적이기 때문에
18:20굳이 그 사라지는 총매들을
18:23그러니까 프로덕트와 같이 나가버리는 그 총매를 회수하려고 노력하지 않습니다
18:29그러니까 아까 말씀드린 것처럼 우리가 사용되는 이 총매들을
18:35그냥 일회성으로 사용되고 사라지게끔 하자
18:40어떤 조건 하에서 그 사용된 총매들이
18:45다음 과정에서 혹시 어떤 찌꺼기로 남아 가지고
18:48새로운 시스템에서 망가뜨리게끔 하는 그런
18:53해를 끼치지 않는 한
18:55그런 거죠 그렇다는 겁니다
19:01맥시는 앞서 말씀드린 것처럼 맥스라고 하는 곳에서
19:06에칭을 통해서 에이층을 선택적으로 제거한다 라고 했는데
19:11여기 보시면 기본적으로 타이타늄과 알루미늄 그리고
19:16카바이드 이렇게 있는 상태에서
19:18여기 이제 뭐
19:21에이층에 들어갈 수 있는 뭐 알루미늄이랑 포스파이다
19:25그래서 여기 보면 메탈로 존재하는 애들도 여러 가지가 있고
19:29A도 여러 가지가 있고 X도 사실 두 가지나 있고
19:32터미널 그룹은 걔네들을 제거한 다음에
19:35생겨나는 표면에 생기는 애들이니까
19:37요건 우리가 조절하는 거는 사실 지금은 아니고요
19:40물론 안정성을 높이기 위해서
19:43얘네들을 이제 조절하긴 하겠지만
19:45여기 이제 기본적으로 빨간층이 이제 A층이었는데 사라졌다는 겁니다
19:50A가 이제 요거 빨간색으로 표시된 얘네들이
19:53에칭해서 사라지고 나면 이렇게 초록색 층이랑
19:56그 다음에 그 사이사이 잘 안 보였던
19:58카본층들이 이제 바깥으로 나오게 되는데요
20:01그 카본층이 다시 표면에 보면 OH라든지
20:05뭐 에칭하면서 붙은 플루라이드라든지
20:08요런 애들이 이제 표면에 이렇게 막 있게 되는 겁니다
20:10그렇게 붙어있던 이 F가 시간에 따라서 이제 떨어져 나가고
20:14고기가 이제 OH가 붙고 하면서 다시
20:17요 중간에 요런 데가 이제 TI-O2 같은 걸로
20:20이렇게 좀 생성되는 이런 일들이 벌어지게 되는 겁니다
20:26그래서 맥신 자체는 맥신 자체를 만드는 것은
20:31그다지 어려운 것들 아닙니다
20:33뭐 알루미늄 에칭도 어려운 것들 아니고
20:35근데 어려운 거는 알루미늄을 에칭하는 거보다
20:40에칭을 끝까지 잘 해내는 거
20:42이게 워낙 얇은 틈으로 뭔가가 들어가서 깎아 내는 거잖아요
20:46그거 자체가 굉장히 오래 걸리고 또 잘 못하면
20:52음 이게 잔류물이 남아서 위아래가 깨끗하게 떨어지지 않는
20:59그런 일들이 생길 수 있습니다
21:04그래서 맥스는 금속이면서 금속 타이타늄이기도 하면서
21:09또 알루미늄 같이 둔간에 들어가 있었던 애들
21:11뭐 세라믹 색성들 동시에 갖고 있는 거였죠
21:14그리고 이것들도 이게 이제 1900, 1600년도 부턴가
21:21일단 굉장히 사실 맥스 자체는 오래전부터 연구가 되었더라고요
21:25보니까
21:26그래서 이제 좀 주로 맥스 페이지에 대한 연구들을
21:31핵심적으로 연구하기 시작한 거는 1960년대, 50년대 뭐 이런 때인데요
21:38그래서 여기 보시면 굉장히 뭐 밀도는 가벼움에도 불구하고
21:44그 온도에도 잘 버티고 이래서
21:47어떤 우주선에 사용될 어떤 소재 이런 것들로
21:51처음 개발되기 시작했던 소재들입니다
21:53이 자체로도 사실 굉장히 중요한 소재이긴 했는데
21:58보신 것과 같이 세라믹의 특성을 동시에 가졌기 때문에
22:04또 그리고 공유결합과 이온결합 이런 것들이 이제 뭐 좀 다 있다 보니까
22:08사실 금속 수준의 전기전도성이라고 하지만
22:12그닥 뭔가 기존에 있던 것들을 대체할 만큼
22:16그런 수준의 전도성은 또 아니었고
22:20또 뭐 이런 것들이 뭐 좀 다 사실 다 좋았으면 이걸 쓰지 뭐 한다고
22:27다시 맥신을 만들었겠습니까?
22:29그러니까 2D 소재가 아니어서 라는 특성도 없지 않아 있긴 했었지만
22:33그렇다고 이 맥스라는 소재가 어딘가에 뭐
22:36열심히 잘 쓰여지고 있었던 상황도 아니었던
22:39그런 때라고 할 수 있겠습니다
22:43그래서 얘네들을 맥신을 만드는 방법을 이제 뭐
22:47보는 것도 보는 거지만 맥스 페이지가 보면
22:51아까 얘기한 것처럼 메탈에서 메탈의 선택성
22:56그 다음에 알루미늄 A 사이트에 들어가는 어떤 요소들
23:03그 다음에 이제 터미널 그룹
23:04나이트로젠은 거의 본 적이 없어요
23:06그래서 기본적으로 이제 카본 계열인데
23:08나이트라이드 계열로 있으면 아마 좀 더 안정성이 좋아지지 않을까
23:15라는 생각이 듭니다
23:16왜냐하면 카본은 본드가 이제 기본적으로 4개를 이루어야 되는 거고
23:21나이트로젠은 3개만 있어도 되고
23:23또 한 개가 그 넘본딩 사이트
23:27그 페어로 있으니까
23:29뭐 상대적으로 걔네들이 바깥에 있을 확률이 높고
23:34그만큼 좀 안정화 되지 않을까
23:37이런 생각이 듭니다
23:38그래서 이런 조합을 만들면 여기 보시는 것처럼
23:41여러 가지가 있을 수 입니다
23:43여기 보면 2, 1, 1, 3 어쩌고
23:45이렇게 뭐 4, 5 이렇게 나타나고 있는데
23:48걔네들은 뭔가 하면
23:49앞서 보여준 것 같이 타이타늄이 몇 개
23:52그 다음에 뭐 카바이드가 몇 개 몇 층
23:57예를 들어 2, 1, 1 그러면 타이타늄 둘
24:01그 다음에 뭐 뒤에 하나하나
24:03이런 식으로 온다는 거죠
24:09그래서 이제 이렇게 만들어지는 거 보면
24:11기본적으로 그 현재 나오는 맥신 논문에
24:15한 70% 80% 어쩌면 그 이상
24:19이제 이 스타일입니다
24:21타이타늄과 알루미늄 카바이드로 되어 있는 거에서
24:24알루미늄 빼지고
24:26이제 타이타늄 카바이드
24:28그 다음에 이제 터미널 그룹으로 연결되는
24:30그런 게 되는데요
24:33기본적으로 맥스페이즈는
24:34이제 뭐 이렇게 만든다고 합니다
24:36이거 섞어서 맥스페이즈 1650도에서
24:382시간 동안 하면 맥스페이즈가 만들어지고
24:41이 맥스페이즈는 보시면
24:43열정 안정성이 엄청 높죠
24:45이렇게 좋으니까 우주 산업에 사용되려고
24:49이제 좀 연구도 되고 했던 소재들이고
24:52일단 얘네들은 이제 써머파워라고 해서
24:55보시면 그
24:58이게 이제 일종의 지백
25:01재백계수라고 하나요
25:02그런 계수인데
25:03얘네들이 그 온도 차이에 의해서
25:07뭐 좀 전압을 보여주게 되거든요
25:10네 그런 특성은 사실
25:12뭐 어떤 것보다는 좀 낮긴 하지만
25:16여전히 그닥 높지는 않은
25:18그런 값들을 보여주고 있습니다
25:22그래서 이제 이렇게 만들어진 맥스를
25:26이렇게 보시면 리튬 플로라이드 HCL 같은 거로
25:3040시간 이렇게 오래 해야되는
25:33이유를 알겠죠
25:33왜냐하면 원자층 알을
25:36끊고 들어가서
25:38애칭해 내야 되는 거다 보니까
25:40침투하는데 굉장히 오래 걸려요
25:42이게 나노 갭을 타고 타고
25:44들어가는 거잖아요
25:45처음에 잘 못 들어가거나 이러면
25:47그 층은 하나도 애칭이 안 되기도 하고
25:50실제로 요런 부분에서 일하기가 굉장히 어렵습니다
25:56그러니까 실제로 실험해 보면
26:01어떤 층은 이렇게 삭 애칭이 됐지만
26:03어떤 층은 전혀 애칭이 안 되고
26:04이런 경우도 되게 많거든요
26:06그런 것들에 대한 연구를 많이 하고 있습니다
26:11그래서 앞서 기억나시죠
26:13맥스페이지의 열정 안정성이 어땠는지
26:15반면에 맥스페에 해당하는 열정 안정성은
26:22좀 많이 떨어집니다
26:231000도까지 떨어졌고
26:25앞서는 1600도까지였었는데도 불구하고
26:28그 다음에 산소나 이런 것에 있어서는
26:31분해도 좀 더 잘 되고
26:32아무래도 카본이 노출되다 보니까
26:35카본 카본 결합을 끊고 들어가는 일들은
26:37산소가 굉장히 잘하는 일들이잖아요
26:39그런 면에서
26:41확실히
26:43좀 분해가 잘 일어난다 라고 하고 있습니다
26:56그 다음에 맥스페이지 때보다는
26:59뭐 그래도 좀 약간 개선됐네요
27:01앞서 보면 한자리수 마이크로볼트 했는데
27:03온도가 1도 차이 날 때마다
27:06이건 좀 더 나은 것처럼 보이죠
27:12맥스페을 만드는 방법은
27:14기본적으로
27:15에칭해내는 방법
27:16좀 전에 제가 설명해낸
27:17에이칭을
27:18에칭해내는 방법이 있고
27:19그 다음에 그걸
27:20산화시키는 방법도 있고
27:22그 다음에 이제
27:24몰트솔트라고 해서
27:25약간 온도를 올려서
27:26약간 녹여내는 듯한
27:28그런 식의 개념
27:29그 외에도 이제
27:31그래핀도 마찬가지죠
27:33그래핀도 원래는
27:34그래파이트에서 깎아내지만
27:35그 기판에 성장시키는 방법도 있다고 했잖아요
27:38그래서 그런 방법도 최근에는 이루어지고 있는데요
27:43거의 뭐
27:44그래핀
27:46아주 그냥 고가의 그래핀의 뒤를 이어가는
27:49그런 것들로 볼 수 있겠습니다
27:51워낙 비싸서
27:52이걸로 가는게 좋을지는
27:55사실 딱 모르겠습니다
27:57그러나 이런거는 사실
27:59특허를 내면
28:00좀 명백할 수 있겠죠
28:02기존에 있는
28:05액상으로 만드는
28:06그런 맥신이 아니다
28:07기상으로 만드는 것들이고
28:10어
28:11기판 전체가
28:12한 개의
28:14그
28:14그레인으로 성장된 것들을 볼 수 있기 때문에
28:19조각조각 난
28:21휴지조각들을 막
28:22덕지덕지 붙여갖고 만든 기판이냐
28:24아니면 기판 전체가
28:26한 개의 종이판으로 만들어졌느냐
28:29그 휴지를 여러 개 덕지덕지 붙인 것과
28:33A4 용지 한 장을 갖다 놓은 것은
28:34너무나 다를 거 아니에요
28:37그것들을 가지고 소송을 걸면
28:39그때는 법원에서 공개해라
28:42니들이 정말 다르게 했다는 것들을
28:44공개해라 라고 명령을 내릴 수 있죠
28:47볼려고
28:52하일렉트리칼
28:53컨덕티버티는 사실
28:54맥신의 굉장히 중요한 캐릭터 중에 하나라고 했어요
28:57그게
28:59다른
29:002D 소재하고
29:01좀 확연히 다른
29:02특성이라고 했고
29:03그래서 사람들이 더 관심을 많이 갖고 있고요
29:06그래서 이제
29:07뭐
29:08전도성도 이렇게 되어 있는데요
29:10이런 전도성이
29:10얼마나 좋은 건가를
29:13오른쪽에 좀 보여드리기 위해서
29:14이렇게 표시했습니다
29:16그래서 카파 같은 경우는
29:18한 600K
29:20그 다음에
29:21그래픽은
29:221000K 지멘 정도라고 하네요
29:25이런 것들에 비하면 사실
29:27그닥
29:28엄청나게 좋은 것 같아 보이진 않지만
29:31그래도 키로 지멘이면
29:33꽤 좋은 겁니다
29:34이게 일반 그냥 지멘도 아니고
29:37키로 지멘이라는 거에서
29:39그리고 또
29:40좀 이게 이제
29:43어떻게 만드는지에 대해서도
29:45좀 많이 다른데요
29:46앞으로도 좀 더 좋은
29:49고급
29:50고퀄러티의
29:51어떤
29:52맥신
29:53그리고 아까
29:54타이타늄 계열 말고도
29:55딴 것도 많다 그랬잖아요
29:56다른 계열에서
29:57더 좋은 특성을 보이는
29:59들을
30:00계속 찾아낼 가능성이
30:01높습니다
30:02그 외에도 이제
30:04뭐
30:05여러 실험한 것들을
30:06쭉 보여드리는 거예요
30:07그래서 실험마다
30:08조금 조금씩 다른 결과들이 나오긴 하는데
30:10대체적으로
30:10굉장히 높은
30:12지멘 들을
30:13보여주고 있고요
30:13이것도 보면
30:1512K 지멘 정도 되는 거잖아요
30:1615K 지멘
30:18그렇게 해서
30:19그게 이제
30:20몇 달 지났을 때
30:21어떻게 바뀌는가
30:22아까 얘기했지만
30:23사실
30:24이게 용액 속에서는
30:26용액 속에서는
30:27이게 뚝뚝 떨어져요
30:28이렇게 몇 달 지나면
30:30근데 적어도
30:31한 두 달은 제가 괜찮다고 했잖아요
30:32뭐 한 두 달까지 볼까요
30:33조금 떨어지긴 했지만
30:35그닥 뭐 큰 차이는 없고
30:36그리고 이제
30:37색깔에서는 약간 변화를 보이기도 합니다
30:40저희도 이제 만들어 보면
30:42네 어떻게 잘 만들면
30:44또
30:44어
30:45또 첨가제를 잘 사용하면
30:47이런 것도 좀 많이 좀
30:49둔화시킬 수 있지 않을까
30:51하는 생각이 들긴 합니다
30:52여기도 보면
30:54좀 20 지멘스 이상
30:56한 20 뭐 어쩌고
30:57쭉 나오는 거 같고
30:58실험할 때마다
31:00조금 조금 달라서
31:01앞으로도 좀 더 좋을 수도 있을 거라고
31:05생각이 되고
31:06그 다음에
31:06고분자들하고 섞어서
31:08고분자들의 특성들을
31:09확연히 좋게 만드는
31:10굉장히 조그만 섞었는데도
31:13컨덕티버티를 확 올릴 수 있는
31:14그런 일들을
31:15할 수 있다고 합니다
31:20맥신
31:21그리고 이제
31:21보통은
31:23제가 이제 맥신이라고 불렀지만
31:25가장 많이 연구된 것들은
31:27사실 여기 나와 있는 예입니다
31:28타이타늄 3
31:30C2
31:31이제 터미널 그룹은
31:33뭐
31:33OH일 수도 있고
31:34뭐 OOX 뭐 이렇게
31:35여러 가지가 있는데요
31:36어쨌든 그렇게 만들어지는
31:38애들을
31:38요렇게 표시를 해요
31:39걔네들은
31:41이제
31:42열전도율도
31:43굉장히 높은데요
31:44여기 보시면
31:4555.8W
31:47per m
31:48k
31:49이렇게 돼 있는데
31:49이것도 보시면
31:51이게 이제
31:52아주 높은 값은 아니긴 하지만
31:54나름 좋다고
31:55얘기하는 것들이고요
31:56앞서 말씀드린 것처럼
31:57그래핀은
31:585000 이니까
31:59이거 지금 몇 배입니까
32:01이게
32:0150에
32:02500, 5000
32:03이러니까
32:04100배 가까이 되는 거잖아요
32:05이게
32:06카파가 400밖에 안 돼요
32:07이거에 다시 10배 잖아요
32:09이런
32:09금속보다도
32:11훨씬
32:11웬만한
32:12쿨링 소재들은
32:13다 이제
32:14카파 소재랑
32:15알루미늄 소재
32:16이런거 많이 쓰거든요
32:17근데 그거에 비해서
32:19월등히 높은 거잖아요
32:20근데
32:21나무 다른
32:222차원 소재
32:23얘네들 다 2차원 소재입니다
32:24그런 애들보다도
32:26좀 굉장히 좋죠
32:27거의 2배 이상 좋죠
32:29그래서
32:29그
32:31요즘은
32:32컴퓨터 쿨링 굉장히 빠르게 하기 위해서
32:36옛날에는 이제
32:38카파만 많이 썼는데
32:41얼마든지 돈을 내겠다 하는 사람한테는
32:44이제 그래핀을 붙여 갖고 내는 겁니다
32:46그래핀을 붙여서 내놔야 얘가 빨리 열을 바깥으로 뽑아낼 수 있고
32:52그래야
32:52그래야
32:55CPU 같은 것들을 좀 더 빨리 연산시킬 수 있으니까
32:58요즘은
33:00액체에다가 그냥 확 담궈버리기도 하죠
33:02아예 이런 것들을 쓰더라도
33:06바깥에 열을 좀 빨리
33:08어쨌든
33:08이 그래핀을 갖고 하더라도
33:11그래핀 바깥으로서 열을 뽑아주는 애들이 또 있어야 될 테니까
33:14걔네들은 그냥
33:18컴퓨터를 아예
33:19물에도 담글 수는 없으니까
33:21절연되어 있는 그런
33:23그 유기용에 속에다가 아예 그냥 컴퓨터를 담궈놓고
33:27실험하는 사람들도 꽤 있더라구요
33:30그러니까 그렇게 되면
33:32빨리빨리 열을 바깥으로 나오고
33:34그 열을 식혀가지고
33:35다시
33:36뭐 사용할 수 있게끔 하는
33:39그런 일들을 진행하고 있습니다
33:42그 다음에 이제 앞서 얘기한
33:44재백 코에피션트 얘기를 했는데
33:46재백 지수는 사실
33:48아주 높지는 않아요
33:50그러니까 재백 지수가 온도의 차이에 나타나는
33:54전압의 차이인데
33:55이게 어떤 개념으로 생기는 건가 하면
33:58이제 전자들이 그 자기 위치에 있다가
34:01온도를 더 받게 되면
34:03당연히 온도는 에너지에 해당하는 거니까
34:06전자가 더 빨리 움직이고
34:07더 높은 곳까지 이동을 하게 될 거 아니에요
34:10그 높은 위치에 있으면
34:12더 높은 전압에 있는 것과 같은
34:14상태로 표시가 됩니다
34:16그래서 그 이제 온도의 차이에서
34:20더 높은 곳에 있는 전자와
34:22더 낮은 곳에 있는 전자의 차이에
34:25전압차를 이제 측정하게 될 건데요
34:27이게 그닥 높지는 않답니다
34:30그러니까 전자가
34:32그 위치에 올라가는 만큼
34:35충분하게 어떤
34:37그 연속성을 보이지 않는다면
34:39전자가 못 올라가 있을 수도 있고요
34:41그리고 내부적으로
34:43바깥에서 들어오는 열이나 이런 것들에 대해서
34:47좀 품을 수 있는 곳이 많다면
34:50굳이 걔네들을 전자를 이동시켜서
34:53높은 곳에 가 있게 하지 않아도 되는 상황이 되니까
34:57뭐 그런 뜻에서 어떻게 보면
35:00재백 개수가 이제 좀 상대적으로 낮을 수 있다
35:03라고 하는 거고
35:05이제 이런 것들에 의해서
35:11낮은 재백 코에피션트랑
35:14그 다음에 이제 그 높은 전기전도성
35:17이거는 전자기파를 흡수하는 거나
35:20반사하는데 유리하다고 합니다
35:22사실 요런 부분에 대해서는
35:24음
35:25저도 뭐
35:25아주 깊이 있게 연구한 것들은 아니라서
35:28잘 모르겠는데
35:29그러니까
35:31어쨌든지 간에
35:32전자기파라고 하는 게
35:33일렉트로 마그네틱 웨이브 잖아요
35:35걔네들하고 인터렉션을 잘 하게끔 하는 거니까
35:39그러려면 전기전도성이 좋은 거는 분명합니다
35:43전기전도성이 좋아야만
35:45뭔가 인터퓨어런스 하는데
35:49효과적이라는 거는 맞죠
35:50근데 그게 이제 재백 기수하고는 어떤 관계가 있는가
35:53요거까지는 사실 저도 명확하게 이해하고 있지는 못합니다
35:58그런데 이제 아무튼 이제 전기전도성이 높고
36:03그 다음에 이제 요런 전압차이가 크게 막
36:07아무렇게나 막 보여지는 것보다는
36:09좀 스테디하게 보여주는 게 좋을 것 같다는 생각이 좀 들긴 합니다
36:15그래서 이제 온도급에 대한 이기치 않은 열기전도
36:19요게 이제 어떻게 보면 재백기수하고
36:22약간 연계가 되어 있다고 볼 수 있겠죠
36:24요건 뒤에서 한 번 더 말씀드리도록 하겠습니다
36:31재백기수가 낮긴 하다고 하더라도
36:34또 기본적으로 그거보다 더 낮은 고분자에 대해서는
36:39또 약간 조절해 줄 수 있는 능력들을 맥신이 더해줄 수 있다
36:44그러면 다른 애들을 여기다 더하면 안 됩니까
36:47가능해요 다 가능하지만
36:49맥신을 여기다 넣을 때 더 좋은 이유는
36:53맥신이 카바인드 계열이잖아요
36:55약간 그 표면이 유기적인 특성들을 갖고 있는 형태로 만들어집니다
37:02그러다 보니까 고분자랑 잘 섞이거나
37:05또는 잘 섞여 있는 채로 계속 유지될 수 있는
37:09그런 특징들을 이제 많이 보여주게 됩니다
37:15아 그럼 맥신이 그동안 어떻게 이제 좀 연구되어 왔는지
37:19요것들 한번 좀 볼게요
37:21그래서 보시면 2021년에 뭐 아주 오래된 것도 아니죠
37:26여기 이제 유리 고고츠가 이제 처음으로 요거를 이제 보고를 했어요
37:31유리 고고츠가 있는 학교가 그 펜실러니아주에 있는
37:35좀 아주 잘 알려지지는 대학은 아닌데
37:40이분이 사실 지금 어떻게 보면 이 맥신이 잘 되면
37:46그래핀처럼 나중에 뭐 좀 노벨상도 받을 수 있는
37:51뭐 이런 사람이라고 좀 생각이 되기도 하거든요
37:55그런데 왜 그 학교에 계속 있을까
37:57원투 특허도 아직 갖고 있지 못했고
38:01뭐 이런 생각이 좀 듭니다
38:03물론 그 뒤에 나온 특허들을 많이 그 학교를 통해서
38:06갖고 있을 거라고 생각이 들긴 하는데
38:10그래도 미국은 사실 보면 그
38:13그 처음부터 좀 유명한 학교에 가 있는 교수들도 꽤 있지만
38:20그 어딘가에서 계속 잘 해가지고 옮겨가는 게
38:23일종의 약간 본인의 상표화잖아요
38:28그러니까 한 학교에 계속 있는 사람들은
38:30워낙 좋은 학교에 있는 사람들은 뭐 그러려니 하지만
38:37그냥 뭐 미국의 좋은 학교 사실 주립대별로 다 좋고
38:41뭐 또 좋은 데도 굉장히 많은데
38:43그 좋은 대학교 안에서도 사실 어떻게 보면
38:46또 약간 이동이 가능하거든요
38:49그러니까 계속해서 이렇게 어디 불려 다녀야
38:55그래야 이제 좀 유명한 사람으로 인식이 되거든요
38:59근데 이분이 안 옮겨 가세요
39:01뭐가 있는지 사실 참 궁금합니다
39:05그래서 이제 보시면 이것들을 처음 합성했고요
39:09그리고 걔네들을 이렇게 떼어내는 아까 얘기했잖아요
39:12그 떼어내서 완벽하게 떨어져 있는 애들을
39:15제대로 잘 보여주지 못했는데
39:17그런 디레미네이션을 시키는 방법들을 이제 꾸준히
39:21사실 여기도 있고 뭐 중간중간에
39:23그게 큰 트렌드 중에 하나고요
39:26그 다음에 또 에칭을 좀 마일드하게
39:30그리고 또 좀 큰 맥신 구조를 만드는 방법
39:35뭐 이런 것들이 이제 그리고 또 좀 다양한 구조로
39:40또 표면처리도 좀 다르게 뭐 이런 연구들을 쭉 진행해 왔고요
39:44걔네들이 어떻게 사용됐나 뭐 배터리도 사용되고
39:48왜냐면 층간 소재다 보니까
39:49그 안에 리튬 이온들이 인터컬레이션 돼서
39:53안에 저장될 수 있다는 장점들이 있겠죠
39:56그러니까 그런 것들에도 사용되고
39:58또 아무래도 카본 계열이니까
40:01여러 가지 뭐 카본 소재가 적용될 수 있는
40:04많은 곳에서 또 다 적용이 됐습니다
40:08그래서 연료전지나 또는 뭐 그
40:13산소 발생, 수소 발생 이런 일에도 다 연결되어 있고
40:17그래도 이제 바이오 쪽에도 좀 연결하고
40:20하는 일들이 이제 꾸준히 진행되고 있습니다
40:27일단 여기까지가 이제 첫 번째 얘기고요
40:31두 번째부터는 제가 또 녹화해서 계속해서
40:36전해 드리도록 하겠습니다
40:39수고 많았습니다
40:40다
40:42tas
40:42다
40:43다
40:44다
40:44다
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