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전기전도도 측정법 국제표준된 플레이크 그래핀이란 무엇인가

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전기전도도 측정법 국제표준된 플레이크 그래핀이란 무엇인가

2020.09.14 14:14
기초지원硏, 전기전도도 측정법 국제표준 채택
시판 중인 분말(파우더) 형태의 그래핀. Graphene Lab 제공
시판 중인 분말(파우더) 형태의 그래핀. Graphene Lab 제공

구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 반도체인 실리콘보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시켜 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀의 전기적인 특성을 평가하는 국제표준이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 그래핀의 전기적 특성 평가법이 국제표준으로 인정된 건 처음이다. 


그래핀은 2004년 러시아 출신 물리학자인 안드레 가임과 콘스탄틴 노보셀로프 영국 맨체스터대 교수가 연필심에 투명 테이프를 붙여서 떼어내는 간단한 방법으로 처음 분리하는 데 성공했다. 이후 2010년 이들이 그래핀을 분리해낸 공로로 노벨 물리학상을 받으면서 그래핀은 일약 스타덤에 올랐다. 그래핀의 산업적 응용 가능성 때문이다. 

 

그래핀의 활용 가능성은 무궁무진하다. 두루마리처럼 둘둘 말리는 디스플레이부터 자동차용 배터리, 태양전지, 수처리 필터, 나노잉크 등 여러 곳에 활용된다. 최근 중국은 그래핀 배터리를 탑재한 전기자동차를 출시한다는 계획을 밝히기도 했다. 그래핀 배터리는 8분 만에 배터리의 85%를 충전할 수 있는 것으로 알려졌다. 

 

그래핀은 3차원 구조의 탄소에서 매우 얇은 한두 층을 떼어낸 판 형태로 주로 사용되는데, 이를 플레이크 그래핀이라고 부른다. 물리적으로 흑연에서 박리 하거나 화학적으로 불순물을 제거하고 분리한다. 

 

현재는 플레이크 그래핀 제작 업체마다 그래핀의 특성을 측정하는 방식이 제각각이다. 이하진 한국기초과학지원연구원(KBSI) 서울서부센터장은 “이번에 국제표준으로 채택된 기술은 플레이크 그래핀의 전기전도도를 측정하는 것”이라며 “전극 제작부터 전기전도도 측정에 필요한 시료의 양, 시료 준비법 등의 가이드라인이 포함돼 있다”고 말했다.  

 

이번에 채택된 국제표준은 국제전기기술위원회(IEC)가 제정한 것으로 권장 사항에 해당한다. 이 센터장은 “IEC의 요청에 따라 강제성을 갖는 국제표준화기구(ISO)의 국제표준(IS)으로 인증받을 수 있도록 발전시킬 계획”이라며 “전기전도도 외에 플레이크 그래핀의 특성을 측정하는 다른 기술도 국제표준으로 채택될 수 있도록 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다. 

 


 

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