한국 연구팀이 포함된 국제 공동연구팀이 구리 표면의 굴곡을 따라 그래핀을 코팅하는 기술을 개발했다. 해수담수화장비나 열교환기 등 내부식성이 필요한 장비에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
오일권 KAIST 기계항공시스템공학부 교수팀과 코라트카 미국 렌슬러공대 교수팀은 공동 연구를 통해 전기도금으로 물에 젖지 않도록 거칠게 만든 구리 표면 굴곡을 유지하면서 산화에 강한 그래핀을 덧입히는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.
그래핀은 열전도도가 높고 부식에 강해 코팅재로 유용하지만 합성된 그래핀 필름을 구리기판 위에 올리는 방식은 물에 대한 친화성을 변화시키는 한계가 있었다.
연구팀은 화학기상증착법으로 그래핀을 구리 기판 위에 합성하면서 동시에 코팅하면 표면에 영향을 미치지 않는 것을 알아냈다. 물에 젖지 않도록 거칠기는 그대로 유지하면서 그래핀으로 인해 내부식성과 열전도도를 향상시킬 수 있어 해수담수화 장비나 열교환기 등 물 포집 기능이 필요한 장비의 효율향상에 기여할 것으로 기대된다.
그래핀이 증착된 구리 기판은 200℃의 고온과 소금물 속에서도 5시간 동안 산화와 부식이 일어나지 않고, 물에 젖지 않는 소수성도 유지하는 것으로 나타났다. 또 일반 구리 기판보다 30% 가량 더 많은 양의 수증기를 물방울로 응집시켰다.
오일권 교수는 “소수성 구리 기판 위에 높은 열전도도와 내부식성을 부여할 수 있어 해수담수화 플랜트에 응용하면 효율성 향상에 기여 할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업으로 수행됐으며, 연구결과는 재료분야 국제학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)’ 온라인판 5월 3일자에 게재됐다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
