포스텍 김종환 교수, 새 방식 심자외선 LED 개발…의료응용 기대

새로운 방식의 심자외선(DUV·deep-ultraviolet) 발광다이오드(LED)가 포항공과대학교(포스텍) 연구진에 의해 개발돼 앞으로 살균 등 의료·위생 분야에 응용이 기대된다.

23일 포스텍에 따르면 이 대학 신소재공학과 김종환 교수와 통합과정 송수범·윤상호 씨 연구팀이 그래핀(graphene)층 사이에 육방정 질화붕소(hBN)층이 낀 적층 구조를 기반으로 심자외선을 내는 LED 소자를 제작했다.

이 연구 내용을 담은 논문은 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 이달 8일 발표됐다.

심자외선은 파장이 200∼280나노미터(nm)인 자외선으로, 투과 능력이 비교적 낮아 인체 피부 등에 해로운 영향이 적으면서도 표면의 바이러스나 세균 등 병원체를 사멸시킬 수 있어 살균 등 의료·위생 용도로 널리 쓰인다.

지금까지 심자외선을 내는 장치로는 주로 수은 램프나 질화알루미늄 갈륨 소재 기반 LED가 쓰였으나, 전자는 환경오염 문제가 있었고 후자는 소재 특성상 발광 효율 등에 한계가 뚜렷했다는 것이 연구진의 설명이다.

김종환 교수는 “차세대 신소재로 주목받는 그래핀과 육방정 질화붕소를 이용해서 최초로 심자외선 LED를 구현했다는 점에서 의미가 있다”며 “기존 소재보다 월등히 높은 발광 효율을 갖고 소자를 소형화할 수 있어 바이러스와 세균의 살균 시스템, 반도체 소자 제작 공정, 근거리 무선 통신 등에 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

이번 연구 내용과 논문 자체에는 바이러스·세균 살균 등에 대한 언급은 전혀 포함돼 있지 않다.

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