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홍병희꿈의 신소재인 그래핀을 대량으로 합성하는 방법을 최초로 개발하여 2010년 노벨 물리학상 선정에 결정적인 역할을 하였다. 2009년 네이쳐지에 발표한 해당 논문은 2009년 전세계 화학분야 1위 및 우리나라 과학분야 역대 1위의 인용도를 기록하고 있다. 그래핀 대량생산 기술 개발 및 응용에 관한 업적들은 국내 주요 방송, 언론 뿐 아니라 BBC, 뉴욕타임즈, CNBC 등 세계 유명 언론매체에 집중 보도되었다. 2014년 파이낸셜 타임즈에 과학계에서 주목해야 할 '떠오르는 별'로 소개되었으며, 블룸버그 통신, 비즈니스위크 등에도 홍 교수의 그래핀 상용화 기술이 집중 조명되었다. 2001년 대학원 재학 당시에는 한국 최초로 사이언스 표지 논문을 장식하기도 하였다.
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