전도성 뛰어난 ‘맥신’ 상용화 앞당길 ‘유기 잉크’ 개발

2019.12.22 12:00
구종민 KIST 물질구조제어연구센터장. KIST 제공.
구종민 KIST 물질구조제어연구센터장. KIST 제공.

그래핀과 함께 전기전도성이 뛰어난 것으로 알려진 2차원 나노 소재 ‘맥신(MXene)’을 개발한 한국과학기술연구원(KIST) 연구진이 맥신의 한계를 극복하고 상용화할 수 있는 기술을 추가로 개발했다. 

 

KIST는 구종민 물질구조제어연구센터장 연구팀이 맥신 상용화를 앞당길 수 있는 제조 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 

 

연구팀이 개발한 기술은 나노 소재 형태인 맥신을 유기 용매에 분산시킨 유기 잉크 제조기술이다. 기존에는 맥신을 강한 산성 수용액에 분산시켜 활용했다. 그러나 수용액 속의 맥신은 물 분자와 산소에 표면이 쉽게 산화됐다. 가장 중요한 특성인 전기전도성이 산화로 인해 저하된 것이다. 

 

전기전도성이 우수한 맥신은 전자파 차폐 소재나 2차전지 전극, 축전지 등 다양한 분야에 활용될 가능성이 높다. 그러나 수용액 형태로는 이들 분야에 적용하기 어려운 한계점도 있다. 이들 응용 분야에 쓰이는 고분자 재료 등은 물과 화합되지 않는 ‘소수성’이 있기 때문이다. 

 

연구진은 이같은 한계를 극복하기 위해 수용액 대신 유기 용매를 활용했다. 이를 위해 맥신 표면에 화학 처리를 나노 수준으로 하는 데 성공했다. 결과적으로 표면 처리된 맥신을 유기 용매에 분산시킨 ‘맥신 유기 잉크’를 개발했다. 마치 잉크젯 프린터용 잉크에 색을 내는 입자가 들어 있는 것처럼 유기 용매에 맥신을 분산시킨 유기 잉크를 개발하는 데 성공한 것이다. 

 

구종민 KIST 센터장은 “맥신을 안정적으로 활용할 수 있는 유기 분산 잉크 기술을 확보해 상용화 가능성을 높였다”며 “차세대 전자파 차폐는 물론 전자소자 응용 연구를 촉진하는 계기를 마련할 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 게재됐다. 

메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

작성하기

    의견쓰기 폼
    0/150