ETRI, 그래핀 고분자 내에서 안정적 분산 가능
차세대 혁신 광소재·전자소재 상용화 기대감
[충청투데이 윤경식 기자] 국내 연구진이 꿈의 물질로 불리는 그래핀을 이용해 혁신적인 투명필름 개발에 성공해 차세대 혁신 광소재 및 전자소재 상용화의 기대감을 높이고 있다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 차세대 혁신 소재인 그래핀을 안정적으로 분산시킨 새로운 투명 필름을 개발했다고 9일 밝혔다.
차세대 소재로 주목받고 있는 그래핀은 강한 강도와 높은 전기·열 전도성, 광학적 특성을 지니고 있으나 나노미터(nm) 크기의 얇은 평면 구조로 고분자 친화성이 낮고 쉽게 엉겨 붙는 성질이 있어 산업적으로 활용하는 데 어려움이 있었다.
그래핀의 활용을 위해 그동안 화학적 분산제를 사용방법에 대한 연구가 진행됐으나 그래핀의 성질을 온전히 유지하기 어렵다는 점은 한계였다.
이에 ETRI 연구진은 새로운 그래핀 분산 ‘광경화 콜로이드’ 조성물을 개발, 별도의 분산제 없이 그래핀이 고분자 내에서 안정적으로 균일하게 퍼질 수 있게 만드는 기술을 개발했다.
연구진은 본 기술을 활용하면 그래핀 분산 필름 및 성형물을 간편하게 제조할 수 있으며 그래핀 분산 콜로이드 조성물을 그래핀 침전 없이 1년 이상 장기간 보관하는 것이 가능하다고 설명했다.
또 빛(UV)을 이용해 콜로이드 조성물을 단단한 필름으로 변환하는 방식을 적용해 그래핀의 성질을 유지하면서도 가공이 쉬운 신소재도 만드는 데 성공했다.
연구진은 본 기술을 활용해 필름을 만들면 그래핀 콜로이드 조성물 모두가 필름형성에 사용되기 때문에 공해물질이 발생하지 않아 환경친화적이라고 설명했다.
또 조성물의 빛경화를 통한 필름제조 방식으로 연속공정이 가능해 대량생산과 상용화에 유리할 것이라고 평가했다.
이번에 개발된 ‘그래핀 분산 광경화 투명필름’은 그래핀의 광학 비선형성을 활용해 광학, 전자, AI 분야 등 다양한 산업에 적용될 것으로 기대된다.
신형철 ETRI 휴먼증강연구실장은 “이번 연구를 통해 그래핀을 더 쉽게 활용할 수 있는 길이 열렸다”며 “특히 광 관련 부품 및 AI 응용 기술 분야에서 혁신적인 소재로 자리 잡을 것”이라고 말했다.
윤경식 기자 ksyoon1102@cctoday.co.kr