화학뉴스

<꿈의 신소재>로 각광받는 그래핀(Graphene)을 끓여 간단하게 <스펀지>로 만드는 기술이 개발됐다.
포스텍(포항공과대)은 첨단원자력공학부 김무환 교수, 화학공학과 이재성 교수, 장지욱 박사팀이 핵비등(Nucleate Boiling) 방법을 이용해 스펀지 형태의 3차원 그래핀을 합성하는데 성공했다고 3월7일 발표했다.
연구결과는 세계적인 과학저널 네이처의 자매지인 <사이언티픽 리포트> 온라인판에 게재됐다.
그래핀의 우수한 전도성이나 강도를 활용하기 위해서는 그래핀을 입체구조로 만들어야 하나 기존에 대표적으로 활용하는 화학증착법으로는 1000℃를 견딜 수 있는 설비가 필요하고 합성시간도 20시간이나 소요돼 대량 생산의 걸림돌로 작용했다.
이에 연구팀은 단순하게 그래핀 용액을 끓여 생기는 기포를 이용해 원하는 기판 위에 스펀지 형태의 그래핀을 합성할 수 있는 방법을 개발했다.
해당기술은 200℃의 저온에서 별다른 추가공정 없이 10분 만에 스펀지 형태의 그래핀으로 만들 수 있으며, 스펀지 형태의 그래핀은 전도도가 높고 표면적이 넓으며 가격도 저렴해 태양전지의 전극으로 사용되는 값비싼 금이나 백금을 대체할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
특히, 슈퍼 축전기와 연료전지에도 활용이 가능한 것으로 알려졌다.
김무환 교수는 “지금까지 복잡하게만 알려진 3차원 그래핀 합성법을 간소화하고 시간도 크게 단축한 것이 의미있다”며 “해당기술을 이용하면 간단하고 효율적일 뿐만 아니라 아주 저렴한 그래핀 전극을 대량 생산할 수 있다”고 밝혔다.
한국연구재단의 WCU 사업과 중견연구자 지원사업으로 그래핀 연구를 수행했다.