강철의 100배 이상 강도를 가진 탄소나노소재 그래핀을 이용해 초박막 고내구성의 나노고체윤활막을 제조할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 처음 개발됐다.
한국기계연구원(원장 이상천) 나노역학연구실 이학주 박사팀은 교육과학기술부 21세기프런티어 나노메카트로닉스기술개발사업 지원을 받아 머리카락 굵기 1만분의 1 정도인 10㎚ 이하의 두께로 그래핀 나노고체윤활막을 제조하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.
나노고체윤활막은 기계소자 간 간극이 너무 좁아 기존 유체로 윤활하기 어려운 미세전자기계시스템(MEMS)이나 항공우주 부품 등에 적용해 시스템 수명과 성능, 부품 내구성을 최소 2배 이상 향상시킬 수 있다.
이 박사팀이 개발한 그래핀 나노고체윤활막 기술은 가로 7㎝, 세로 7㎝ 크기의 넓은 막을 만들 수 있어 용도가 다양하고, 원하는 표면에 손쉽게 코팅할 수 있다.
그래핀의 뛰어난 신축성으로 인해 휘어지는 전자소자 표면을 보호하는 코팅막으로도 사용할 수 있다.
연구진은 “10㎚ 이하 초박막이지만 전통적인 고체 윤활제인 벌크 그라파이트와 비슷한 마찰 저감효과를 지닌다”고 설명했다.
그래핀 관련 시장은 오는 2015년 12억달러, 2030년에는 6000억달러 규모로 형성될 전망이다.
이 연구결과는 지난달 나노소재 분야 국제학술지인 ‘ASC 나노`에 게재됐다.
연구책임자인 이학주 박사는 “‘꿈의 소재’로 불리는 그래핀의 응용분야가 개척돼 새로운 시장이 열릴 것”으로 기대했으며 “오는 2015년 본격적으로 그래핀 상용화가 시작되면 큰 파급효과가 있을 것”이라고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr
