화학뉴스

국내 연구진이 그래핀(Graphene)을 디스플레이 가스 차단막 소재로 만들 수 있는 기술을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 안석훈 박사 연구팀은 가천대 화학과 김명종 부교수, 한양대 화학과 강영종 교수와 함께 자기조립 현상을 활용해 그래핀의 고유한 특성을 유지하면서도 그래핀 박막의 나노 구멍을 메우는 기술을 개발했다.
그래핀은 투명하면서도 잘 늘어나고 잘 휘어져 디스플레이의 가스 차단막으로 활용하기 좋은 탄소 소재이나 디스플레이만큼 크게 만들면 나노 구멍들이 발생해 가스를 막지 못한다는 단점을 갖고 있다.
가스 차단막은 공기 중 산소나 수분이 디스플레이에 들어가지 못하도록 막아주는 것으로 기존에는 무기물 소재를 가스 차단막에 활용했으나 폴더블(Foldable) 및 스트레처블(Stretchable) 디스플레이에는 휘어지고 늘어지는 물성을 가진 그래핀 소재의 가스 차단막이 더 적합한 것으로 평가되고 있다.
연구팀은 긴 체인구조를 가진 유기물질들이 그래핀 표면 위에서 스스로 정렬해 유기박막을 형성하는 자기조립 현상을 이용해 그래핀 합성 과정에서 발생하는 나노 구멍을 메고 유기박막이 가스 분자의 유입 통로인 그래핀 나노 구멍을 막아 수분 투과율을 기존 그래핀 가스 차단막의 700분의 1 수준으로 낮추도록 했다.
안석훈 박사는 “그래핀의 나노 구멍을 메우는 기술은 그래핀의 고유 특성을 유지하면서도 가스 차단성을 높일 수 있다”며 “차세대 가스 차단막으로 그래핀 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 강조했다.
연구 결과는 나노 소재 분야 국제 학술지 나노 레터스(Nano Letters) 최신호에 게재됐다. (K)