그래핀 생산효율 획기적 향상, 포스텍 조길원 교수 등 기술개발

[포항] 구리보다 높은 전기 전도성과 강철보다 강한 강도, 그리고 다이아몬드보다 높은 열전도성으로 ‘꿈의 소재’로 주목을 받아온 그래핀의 생산효율을 획기적으로 높일 수 있는 기술이 개발됐다.

포스텍은 19일 화학공학과 조길원 교수(58), 봉효진 연구원(30), 조새벽 박사(28) 연구팀이 금속호일을 두루마리처럼 돌돌 마는 방법으로 그래핀의 생산효율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

대학 측은 재료분야 권위지 ‘나노스케일(Nanoscale)’지의 표지논문을 통해 발표한 이 연구성과는 그래핀의 상용화에 직결되는 대면적 대량생산에 관련된 기술로 학계의 주목을 받고 있다고 덧붙였다.

연구팀에 따르면 그래핀에 대한 많은 연구가 경쟁적으로 진행되고 있음에도 불구하고 대면적 대량생산에는 원재료와 에너지 소모가 클 뿐 아니라 이를 위한 복잡한 기기설비는 물론 긴 생산 시간까지 필요했다.

이에 연구팀은 촉매로 사용하는 금속 호일을 두루마리로 말아 간단하게 그래핀 박막을 합성하는 방법을 고안했다. 그래핀 박막은 원료를 촉매표면에 반응시켜 제조하는데 이 방법을 이용해 만들면 두루마리 틈새로 지나가는 원료가 촉매 표면과 반응하는 횟수를 늘릴 수 있다.

또 두루마리 형태로 촉매를 말아서 공간 효율을 크게 증가시킬 수 있어 복잡한 설비가 필요하지 않고 제조시간이나 그에 따르는 에너지도 절감할 수 있다.

연구를 주도한 조 교수는 “전도성 그래핀 박막의 생산효율을 극대화시킴으로써 상용화의 큰 걸림돌 중 하나를 해결했다고 볼 수 있다”며 “이렇게 만들어진 그래핀 박막은 웨어러블 스마트 기기와 같이 유연하게 구부러지는 전자소자의 전극으로 응용할 수 있다”고 말했다.

마창성기자 mcs12@yeongnam.com

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