국내 연구진이 튜브 모양 등 다양한 3차원 구조로 만들 수 있는 그래핀 신소재를 개발했다. 그래핀은 구리보다 전기전도성이 뛰어나며 강철보다 강도가 높고 화학적으로 매우 안정적이어서 `꿈의 신소재`로 불리지만, 기존까지는 2차원 필름 형태나 단순한 덩어리 모양으로만 알려졌었다. 연구진이 개발한 그래핀 신소재는 3차원 구조로 제어할 수 있고 구부리기도 쉽다.
기초과학연구원(IBS·원장 오세정)은 나노물질 및 화학반응연구단(단장 유룡) 김상욱 그룹리더팀 우다이 나라얀 마이띠(Uday Narayan Maiti) 박사후연구원이 기존 소재보다 단위면적당 저장값이 8배 이상인 다공성 신소재를 개발했다고 2일 밝혔다.
연구 성과는 소재 분야 국제학술지인 `어드밴스트 머터리얼스` 1월호 표지논문으로 선정됐다. 연구진은 금속기판을 이용한 그래핀 산화물의 환원 방법을 통해 대면적 구현과 3차원 구조 제어가 가능한 굴절 및 다공성 그래핀 신소재를 개발했다.
연구진은 그래핀의 자기조립 현상을 이용해 물속에서 다공성 그래핀 젤을 구현하는 방법을 썼다. 이렇게 개발한 신소재를 슈퍼커패시터 전극으로 활용했을 때 단위면적당 용량이 세계 최고 수준(4.04 mF/㎠)보다 8배 이상 우수하게(33.8 mF/㎠) 나타났다.
김상욱 그룹리더팀장은 “나노소재의 구조적·물성적 제어의 새로운 지평을 열었다”며 “에너지 저장 및 세포 성장 등 전기·화학 및 바이오 분야에 적용 가능하다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
