[나노소재]
그래핀, 인공번개로 대량생산 가능

KIST, 아크방전 이용해 질소 도핑 … 슈퍼캐퍼시터 대용량화 기여

화학뉴스 2019.12.19

국내 연구진이 인공번개의 일종인 아크방전을 이용해 고성능 그래핀을 대량 생산하는 기술을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 기능성복합소재연구센터 김명종, 김남동 박사 연구팀이 전기용접에 주로 사용하는 아크방전을 이용해 고농도의 질소가 도핑된 그래핀 분말을 제조하는데 성공했다고 12월19일 밝혔다.
연구진이 형성한 그래핀은 우수한 기계적 물성은 물론 에너지 저장능력이 기존의 탄소전극보다 3배 가량 높아 슈퍼캐퍼시터 대용량화에 큰 기여를 할 것으로 전망되고 있다.
슈퍼캐퍼시터는 화학반응을 통해 충·방전하는 일반 이차전지와 달리 탄소소재에 붙는 전자의 물리적 흡·탈착을 이용하기 때문에 급속충전이 가능하고 수명이 반영구적이라는 특징을 가지고 있다.
특히, 순간적으로 고출력의 전기를 낼 수 있는 특성으로 전력 수요와 공급을 실시간으로 관리하는 스마트 그리드와 지역별 재생에너지 발전 시스템의 핵심기술로 주목받았으나 일반 배터리에 비해 낮은 에너지 저장량이 걸림돌이었다.
연구진은 한계를 극복하기 위해 그래핀에 집중했다.
그래핀은 전류를 형성하는 전자의 속도가 매우 빠르고 열을 전달하는 능력 역시 탁월해 고효율 태양전지, 슈퍼캐퍼시터 등의 핵심소재로 각광받고 있다.
하지만, 기존 제조공법인 산화그래핀(GO) 기술은 제조 과정에서 결정성이 훼손되는 등 많은 결점이 발생해 고유의 성능을 제대로 구현하기 어려웠다.
연구진이 새로 개발한 아크방전 그래핀 제조기술은 원료로 쓰이는 탄소봉 내부에 그래핀 산화물과 함께 질소가 포함된 폴리아닐린을 첨가하는 것이 특징이다.
이를 고온에서 아크로 가열하면 그래핀 산화물과 첨가물이 원자화되고 재조합되는 과정에서 고농도 질소가 도핑된 그래핀 분말이 생성된다.
고농도 질소가 도핑된 그래핀은 우수한 전도도와 표면 이온 흡착성으로 기존 탄소전극 대비 전하저장능력이 2-3배 향상되며 단위면적당 충전량에서 세계 최고 수준을 나타내는 것으로 확인됐다.
슈퍼캐퍼시터의 장점인 빠른 충·방전 특성을 유지하는 동시에 단점으로 꼽혔던 에너지 저장능력의 획기적 향상을 기대할 수 있게 하는 결과여서 주목된다.
김명종 KIST 책임연구원은 “슈퍼캐퍼시터는 거대 발전소를 대신해 지역별로 분산된 발전소에서 전기를 자급자족하는 친환경 발전 시스템의 열쇠”라면서 “고성능 그래핀 분말이 에너지 생산 및 저장 시스템의 혁신과 함께 다양한 에너지 소자 개발에도 도움이 되기를 바란다”라고 강조했다.
해당 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 나노소재기술개발사업, 산업통상자원부의 그래핀 소재·부품 기술개발사업을 통해 수행됐으며 연구결과는 Advanced Functional Materials 최신 호에 게재됐다. (K)

한줄의견
평점 선택
(0 / 500 글자)
관련뉴스
화학뉴스
화학뉴스 목록 - 화학뉴스목록으로 번호, 제목, 작성자, 조회를 나타내는 테이블입니다.
제목 날짜 첨부 스크랩
[금속화학/실리콘] 그래핀, 기능성 반도체 적용 “성공” 2024-01-04  
[나노소재] 그래핀‧CNT 복합소재 상업화한다! 2023-03-09  
[기술/특허] 나노그래핀, 금속 촉매 없이 합성 2022-07-04  
화학저널
화학저널 목록 - 화학뉴스목록으로 번호, 제목, 작성자, 조회를 나타내는 테이블입니다.
제목 날짜 첨부 스크랩
[나노소재] 나노카본, 고기능 CNT·그래핀 부상 일본이 신기술 개발 주도… 2023-09-01  
[나노소재] 나노카본, CNT·그래핀에 플러렌 산업용 시장 개척 가속화… 2022-07-27  

개인정보취급방침 닫기
주식회사 화학경제연구원(이하 "회사")은 회사가 운영하는 인터넷 사이트(http://www.chemlocus.com, 이하 "켐로커스") 및 책자로 발간되는 "화학저널"을 이용하는 이용자님들의 개인정보를 중요하게 생각하며 아래와 같은 취급방침을 가지고 있습니다. 목 차 1. 개인정보의 수집 및 이용목적 2. 개인정보의 보유기간 및 이용기간 3. 개인정보의 파기절차 및 방법 4. 개인정보의 열람 정정 5. 개인정보 보호를 위한 기술적/관리적 대책 6. 개인정보 자동 수집 장치의 설치/운영 및 거부 7. 개인정보 취급 위탁관리 8. 의견수렴 및 불만처리 9. 개인정보 관리책임자 등 10. 고지의 의무 1. 개인정보의 수집 및 이용목적 - 수집하는 개인정보 항목 무료회원 필수: 아이디, 비밀번호, 성명, 회사명, 부서명, 직위명, 관심분야, 이메일 선택: 전화번호, 핸드폰번호, 주소 유료회원 필수: 아이디, 비밀번호, 성명, 회사명, 부서명, 직위명, 관심분야, 이메일, 결제자 정보, 사업자등록 정보, 신용카드정보, 맥어드레스 자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보 ⦁ 이용목적 켐로커스는 수집한 개인정보를 다음의 목적을 위해 활용합니다. (1) 성명, 회사명, 부서명, 직위명, 사업자등록정보 - 회원제 서비스 이용에 따른 회원식별, 불량 회원의 부정 이용 방지를 위함 (2) 회원 아이디, 비밀번호, 접속IP정보, 맥어드레스 - 회원 유무의 확인 및 이용자 식별을 위함 (3) 이메일, 전화번호, 휴대폰번호, 팩스번호 - 서비스 이용 후 계약이행에 대한 내용 제공, 결제 진행사항 통보, 이벤트 안내 및 상품 발송, 영수증 및 청구서 송부, 불만처리 등을 위함 (4) 주소 : 서비스 이용에 따른 상품 배송을 위함 (5) 부서명, 직위, 관심분야: 회원의 서비스 이용에 대한 통계 및 마케팅에 활용 (6) 결제자 정보, 사업자등록 정보, 신용카드 정보 : 서비스 이용에 따른 결제와 환불처리, 세금계산서 발행, 금융거래 본인 인증 및 금융 서비스를 위함 2. 개인정보의 보유기간 및 이용기간 개인정보의 보유 및 이용기간 원칙적으로, 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후에는 해당 정보를 지체 없이 파기합니다. 또한 개인정보가 제3자에게 제공된 경우에는 제3자에게도 파기하도록 지시합니다. 단, 다음의 정보에 대해서는 아래의 이유로 명시한 기간 동안 보존합니다. - 보존항목 : 이름, 로그인ID, 비밀번호, 비밀번호 질문과 답변, 휴대전화번호, 이메일, 회사명, 부서, 직책, 회사 전화번호 주민등록번호, 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보, 결제기록 - 보존근거 : 재가입이나 연장 때 필요 - 보존기간 : 회원가입 시점 후 5년, 탈퇴 및 삭제요청시 즉시 파기 3. 개인정보의 파기절차 및 방법 (1) 파기절차 : 회원님이 회원가입 등을 위해 입력하신 정보는 목적이 달성된 후 별도의 DB로 옮겨져(종이의 경우 별도의 서류함) 내부 방침 및 기타 관련 법령에 의한 정보보호 사유에 따라(보유 및 이용기간 참조) 일정 기간 저장된 후 파기되어집니다. (2) 파기방법 : 전자적 파일형태로 저장된 개인정보는 기록을 재생할 수 없는 기술적 방법을 사용하여 삭제합니다. 4. 개인정보의 열람 정정 회원은 언제든지 등록되어 있는 회원의 개인정보를 열람하거나 정정하실 수 있습니다. 회원의 개인정보에 대한 열람 또는 정정을 하고자 할 경우에는 『마이페이지 > 회원정보관리』를 클릭하여 본인 확인 절차를 거치신 후 직접 열람 또는 정정하거나, chemj@chemlocus.com, 02-6124-6660~8 내선 202로 연락하시면 지체 없이 조치하겠습니다. 회원이 개인정보의 오류에 대한 정정을 요청하신 경우에는 정정을 완료하기 전까지 당해 개인정보를 이용 또는 제공하지 않습니다. 또한 잘못된 개인정보를 제3자에게 이미 제공한 경우에는 정정 처리결과를 제3자에게 지체 없이 통지하여 정정이 이루어지도록 조치하겠습니다. 단, 다음의 경우에는 개인정보의 열람 및 정정을 제한할 수 있습니다. - 본인 또는 제3자의 생명, 신체, 재산 또는 권익을 현저하게 해할 우려가 있는 경우 - 당해 서비스제공자의 업무에 현저한 지장을 미칠 우려가 있는 경우 - 법령에 위반하는 경우 등 5. 개인정보 보호를 위한 기술적/관리적 대책 "켐로커스"는 이용자의 개인정보를 취급함에 있어 개인정보가 분실, 도난, 누출, 변조, 또는 훼손되지 않도록 안전성 확보를 위하여 다음과 같은 기술적 대책을 강구하고 있습니다. 1) 이용자의 비밀번호는 암호화되어 저장되고 본인 이외의 다른 사람이 확인할 수 없도록 하는 기능을 적용하고 있습니다. 그러나 이용자의 비밀번호는 공공장소에서의 인터넷사용 등 여러 방법으로 타인에게 알려질 가능성이 높으므로 이의 보호를 철저히 하는 것이 무엇보다 중요하다고 하겠습니다. 그러므로 이용자께서도 개인의 정보를 타인에게 유출시키거나 제공하여서는 아니 되며, 자신의 개인정보를 책임 있게 관리하여야 합니다. 이러한 비밀번호 등의 유출에 대해서는 "켐로커스"는 어떠한 책임도 지지 않습니다. 2) 이용자의 파일 및 전송 데이터, 계좌번호, 이용자 식별 정보 등의 중요한 데이터는 암호화하여 별도의 보안기능을 통해 보호하고 있습니다. 6. 개인정보 자동 수집 장치의 설치/운영 및 거부 "켐로커스"는 이용자에게 다양하고 차별화된 서비스를 제공하기 위하여 이용자에 대한 정보를 저장하고 수시로 찾아내는 쿠키를 사용합니다. 쿠키란 웹사이트서버가 사용자의 컴퓨터 브라우저에게 전송하는 소량의 정보입니다. 쿠키는 이용자의 컴퓨터는 식별하지만 이용자를 개인적으로 식별하지는 않습니다. 또한 이용자는 쿠키에 대한 선택권이 있습니다. 이용자의 웹브라우저를 조정함으로써 모든 쿠키를 다 받아들이거나, 쿠키가 설치될 때 통지를 보내도록 하거나, 아니면 모든 쿠키를 거부할 수 있습니다. 다만 쿠키의 저장을 거부하는 경우에는 "켐로커스"에서 로그인이 필요한 일부 서비스는 이용하실 수 없습니다. 7. 개인정보 취급 위탁관리 "켐로커스"는 원활하고 편리한 서비스를 위하여, 최소한의 제한된 범위에서 개인정보를 위탁 관리하고 있습니다. 보유 및 이용기간은 회원 탈퇴 및 위탁 계약 만료 시까지이며 위탁 계약 시 개인정보가 안전하게 관리 될 수 있도록 관련 사항들을 별도로 규정하고 있습니다.
수탁사수탁 업무 및 목적보유 및 이용기간
미래 이포스트상품 배송
서비스 목적 달성시 또는 관계법령에 따른 보존기한까지
LG U+구독 신청에 필요한 신용카드, 현금결제 등의 결제 대행
홈페이지코리아전산시스템 운영 및 유지보수
8. 의견수렴 및 불만처리 켐로커스는 개인정보 보호와 관련한 회원님들의 의견과 불만을 제기할 수 있도록 고객센터를 운영하고 있습니다. 개인정보 관리책임자에게 의견을 주시면 접수 후 최대한 빠른 시일 안에 조치하여 처리 결과를 통보해드립니다. 회원님과 켐로커스가 개인정보 보호와 관련하여 분쟁이 발생한 경우 정부에서 운영중인 개인정보 침해신고센터 (www.cyberprivacy.or.kr)에 그 처리를 의뢰하실 수 있습니다. 개인정보 침해 신고센터 (http://www.cyberprivacy.or.kr/1336) 개인정보 침해 신고센터 (http://www.cyberprivacy.or.kr/1336) 대검찰청 인터넷 범죄수사센터 (http://icic.sppo.go.kr/02-3480-3600) 경찰청 사이버테러 대응센터 (http://www.ctrc.go.kr/1566-0112) 9. 개인정보 관리책임자 등 "켐로커스"는 개인정보 관리책임자를 지정하여 이용자들의 개인정보에 관련한 업무를 담당하고 있습니다. 이용자께서 "켐로커스"에 개인정보와 관련한 문의, 의견, 불만을 제기하고자 하실 경우에는 아래 개인정보 관리책임자에게 연락하여 주시기 바랍니다. 개인정보 관리 책임자 : 서경선 상무 sks@chemlocus.com 10. 고지의 의무 현 개인정보 취급 방침은 2016년 1월 4일부터 시행합니다. 또한, 개인정보취급방침에 변경공고일자 및 그 시행일자 등을 부여하여 개정여부를 쉽게 알 수 있도록 하고 있습니다. 개인정보 취급방침 변경 공고 일자 : 2015년 12월 28일 개인정보 취급방침 시행일자 : 2016년 1월 4일
이메일무단수집거부 닫기

본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나 그밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며 이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사처벌됨을 유념하시기 바랍니다.

[게시일 2011년 2월1일]

개인정보취급방침 닫기
수집하는 개인정보 항목 성명, 회사명, 부서, 직위, 전화번호, 핸드폰번호, 팩스, 이메일, 홈페이지주소
자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보
개인정보 수집 및 이용목적 켐로커스는 수집한 개인정보를 다음의 목적을 위해 활용합니다.
(1) 성명, 회사명 - 회원제 서비스 이용에 따른 회원식별,
불량 회원의 부정 이용 방지를 위함
(2) 부서명/직위 : 회원의 서비스 이용에 대한 통계 및 마케팅에 활용
(3) 이메일, 홈페이지 주소, 팩스, 전화번호, 휴대폰번호 - 서비스 이용 후 계약이행에 대한
내용 제공, 결제 진행사항 통보, 영수증 및 청구서 송부, 불만처리 등을 위함
개인정보의 보유 및 이용기간 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후 지체없이 파기
개인정보취급방침 닫기
<기사제보>
수집하는 개인정보 항목 성명, 이메일
자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보
개인정보 수집 및 이용목적 출처 신뢰성 확인, 분쟁시 증빙
개인정보의 보유 및 이용기간 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후 지체없이 파기
개인정보취급방침 닫기
<기사제보>
수집하는 개인정보 항목 성명, 이메일
자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보
개인정보 수집 및 이용목적 출처 신뢰성 확인, 분쟁시 증빙
개인정보의 보유 및 이용기간 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후 지체없이 파기