그래핀, 국내 기술수준 “일취월장”
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특허청, 시장점유율 11%로 높아 … 태양전지ㆍ디스플레이 수요 기대 세계적으로 그래핀(Graphene) 소재가 주목받으면서 관련 특허출원이 증가하고 있다.그래핀의 활용분야는 지금보다 수백배 빠른 반도체, 고효율 태양전지, 슈퍼 커패시터, 셀로판지 등 얇은 두루마기 형태의 디스플레이, 손목에 차는 휴대폰, 종이처럼 지갑에 넣고 다니는 컴퓨터, 고강도 필름을 포함한 고강도 복합재료 등으로 무궁무진해 꿈의 신소재로 불리고 있다. 그래핀은 탄소 원자가 6각형으로 결합해 벌집 모양을 이룬 한 층짜리 박막으로, 구리보다 100배 많은 전류를 보낼 수 있고 휘거나 비틀어도 부서지지 않는 성질이 있는데, 영국 맨체스터 대학의 안드레 가임(Andre Geim) 박사와 콘스탄틴 노보셀로(Konstantin Novoselov) 박사는 2004년 세계 최초로 흑연에서 그래핀을 분리하는데 성공해 완벽한 단원자층 그래핀을 얻어낸 성공한 공로를 인정받아 2010년 노벨 물리학상을 받았다. 미국 콜롬비아 대학의 한국계 과학자 김필립 교수도 AFM(원자힘현미경)으로 실리콘(Si) 기판 위에 흑연심을 이용해 그래핀막을 형성하는데 성공한 바 있다. 2009년에는 그래핀에 대한 응용연구로 삼성전자와 성균관대 연구팀이 가로세로 2cm짜리 대면적 투명 그래핀 필름을 제작했고, 2010년에는 포스텍이 맹독성 물질인 비소를 제거하는데 그래핀을 활용해 화제가 되기도 했다. 또 이규철 서울대 물리천문학부 교수팀은 그래핀 위에 반도체 박막을 만들고 원하는 기판에 자유자재로 붙일 수 있는 기술을 구현하는 등 국내 그래핀 기술이 일취월장하고 있다. 그래핀에 대한 특허는 2005-09년 약 2550건 정도가 출원됐으며 꾸준하게 증가하고 있다. 국가별 특허 점유율을 보면 미국이 51%로 압도적 다수를 차지하고 있고, 한국도 11%나 차지해 연구개발에 상당히 많은 투자를 하는 것으로 나타났다. 대량생산이 가능해지면 그래핀 상용화에 앞선 나라가 혁신적인 디스플레이, 태양 에너지, 나노 소재 등 미래 성장동력을 선점할 것으로 예상된다. <고우리 기자> <화학저널 2010/12/15> |
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