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그래핀 전자소자 크고 두껍게 만드니 발열 ‘뚝’

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그래핀 전자소자 크고 두껍게 만드니 발열 ‘뚝’

2016.06.07 18:00
한국과학기술연구원(KIST) 제공 
스마트폰을 사용하거나 충전하다 보면 열이 발생하면서 종종 기능이 마비되곤 한다. 국내 연구진이 그래핀을 이용해 전자기기에서 발생하는 열을 최소화할 수 있는 방법을 고안했다.

 

김성륜 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 복합소재기술연구소 선임연구원(사진) 팀은 그래핀의 크기 및 두께와 열전도도 사이의 관계를 규명했다고 7일 밝혔다.

 

‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀은 두께가 원자 한 층에 불과할 정도로 얇고 기존 실리콘 소재보다 전자 이동도가 100배 빠르다는 장점 때문에 전자기기용 신소재로 주목받았다. 하지만 그래핀의 구조에 따른 열전도도가 명확히 규명되지 않아 상용화의 걸림돌이 돼왔다.

 

연구진은 크기와 두께가 다양한 플레이크 그래핀의 열적 특성을 분석했다. - 한국과학기술연구원(KIST) 제공
연구진은 크기와 두께가 다양한 플레이크 그래핀의 열적 특성을 분석했다. - 한국과학기술연구원(KIST) 제공

연구진은 파우더 형태의 ‘플레이크 그래핀’을 이용해 방열 복합소재를 만들고, 열적외선 카메라로 특성을 평가했다.

 

그 결과 그래핀의 크기가 크고 두께가 두꺼울수록 소재의 열전도도와 방열 특성이 뛰어나다는 사실이 확인됏다. 그래핀의 형태나 구조가 소재의 특성을 결정하는 데 핵심적인 역할을 한다는 것이다.

 

김 연구원은 “방열복합소재의 디자인 및 제조 최적화로 그래핀의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다.

 

연구 성과는 학술지 ‘네이처’의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 지난달 25일자 온라인판에 실렸다.

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