'꿈의 신소재' 그래핀(Graphene)을 환경 친화적으로 대량 생산하는 신기술이 국내 연구진의 주도로 개발됐다.
UNIST(울산과기대, 총장 조무제)는 백종범 교수(46) 연구팀이 그래핀을 친환경적이면서도 저렴하게 대량 생산하는 신기술(EFG 기술)을 개발하는데 성공했다고 27일 밝혔다. 이 연구에는 UNIST 박사과정생 전인엽(제1저자) 씨와 장동욱 박사와, 리밍 다이 교수(미 Case Western Reserve University) 등이 참여했다.
백 교수 연구팀은 흑연을 드라이아이스(고체상태의 이산화탄소)와 함께 볼밀 용기(ball mill, 대표적 분쇄기)에 넣고 고속으로 분쇄할 때, 분쇄된 흑연이 주위에 존재하는 이산화탄소와 반응해 가장자리가 카르복실산으로 기능화된 흑연(EFG, edge-functionalized graphite)이 합성되고, EFG를 물과 같은 친환경용매에 분산하면 그래핀이 생성되는 매우 간단한 EFG 기술을 처음으로 개발했다.
그래핀은 흑연의 표면층을 한 겹만 떼어낸 탄소나노물질로, 높은 전기전도성과 전하 이동도를 갖고 있어 향후 응용 가능성이 높아 꿈의 신소재로 불린다. 지난 2004년 가임(Geim)과 노보셀로프(Novoselov) 교수 연구팀이 발견한 그래핀은 지금까지는 유독물질(강산, 강한 부식성 산화제)을 이용해 복잡한 과정을 거쳐 생산할 수 있었다.
특히 기계적인 방법으로 얻을 수 있는 그래핀의 양은 매우 적어 실제로 활용하기에는 한계가 많았다.
백종범 교수는 "이번 연구는 매우 간단한 장비인 볼밀을 이용해 화학적 용매나 유독물질을 포함하지 않는 친환경적인 공법으로 대량 생산하는 원천기술을 개발한 것으로, 150년 역사의 산화·환원법을 통해 그래핀을 생산하는 기술을 대체할 수 있는 탁월한 기술이 될 것으로 기대된다"고 말했다.
한편 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업, 미공군 협력사업 및 WCU육성사업 등의 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 세계적 권위의 과학전문지 '미국립과학원회보(PNAS)' 3월27일자로 게재됐다.
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