그래핀과 탄소나노튜브 성질 ‘내 맘대로’

2013.11.05 18:00

  국내 연구진이 첨단 신소재로 주목받고 있는 탄소복합재료의 성질을 마음대로 바꿀 수 있는 방법을 찾아냈다.

 

  KAIST 소재공학과 김상욱 교수팀은 그래핀이나 탄소나노튜브 같은 탄소 소재의 성질을 자유롭게 조절할 수 있는 새로운 ‘화학적 도핑’ 기법을 개발했다고 5일 밝혔다.

 

  소재공학에서 도핑은 물질에 불순물을 첨가해 재료의 성질을 더 좋게 만드는 것을 말한다. 쉽게 말하면 합금기술도 일종의 도핑기술이다. 기존의 합금 기술은 물질을 분자단위에서 섞는 것이지만, 도핑은 원자단위에서 섞는 기술이다.

 

  최근 탄소의 한 겹을 떼어낸 그래핀이나 탄소나노튜브 같은 신개념 탄소 물질들이 각광받고 있지만 재료를 사용하는 사람의 입맛에 맞춰서 성질을 바꾸기는 어렵다는 한계가 있었다. 연구진은 이런 물질에 이종원소 불순물을 첨가해 새로운 변형 신소재  개발할 수 있는 기법을 제시한 것이다.

 

  그래핀이나 탄소나노튜브는 고성능 태양전지, 고효율 배터리, 고장력 케이블 등을 개발하는데 적용되고 있지만, 실제 상용화되기 위해서는 재료 특성을 바꾸는 과정이 필요하다. 그동안 재료 특성변형 기술 개발이 쉽지 않아 실용화가 늦어졌지만, 이번 연구결과에 따라 다양한 응용연구로 이어질 것으로 보인다.

 

  김 교수는 “이번 연구결과는 휘어지는 디스플레이나 오래 쓰는 고성능 배터리 등을 개발하는 등 다양한 신소재 개발에 응용할 수 있다”고 말했다.

 

  이번 연구 성과는 지난달 15일자로 발행된 재료공학 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 25주년 기념 초청 리뷰논문으로 실렸다.

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