KAIST, 그래핀 섬유 스스로 벨트 형태로 변화 현상 발견
잘 부러지는 탄소섬유 문제 해결 가능성
KAIST(총장 신성철)는 김상욱 신소재공학과 교수연구팀이 그래핀의 기존 응용범위와 한계를 뛰어넘는 새로운 형태의 그래핀 섬유를 개발하는데 성공했다고 13일 밝혔다. 이 기술은 연필심 등에 쓰이는 값싼 흑연으로부터 손쉬운 용액공정을 통해 얻을 수 있다. 기존 탄소섬유보다 값이 싸며 유연성 등 차별화된 물성을 지니고 있어 경제성까지 갖췄다는 게 가장 큰 특징이다.
특히 연구진은 100% 그래핀으로 이뤄진 섬유가 만들어지는 과정에서 스스로 납작해져서 벨트와 같은 단면을 갖는 현상을 발견했다. 통상적으로 일반섬유는 그 단면이 원형으로 이뤄져있는데, 원자단위의 평평한 2차원 소재인 그래핀으로 이뤄진 섬유는 단면이 납작한 형태였다. 안정적 구조와 배열이 우수해 섬유의 기계적 강도와 전기전도성을 대폭향상시켰다.
또 납작한 면 방향으로 매우 쉽게 구부러지는 유연한 섬유를 만들 수 있어 플렉시블 소자(유연 소자)나 웨어러블 소자 등에 유용하게 쓰일 수 있다.
김상욱 교수는 "납작한 그래핀 섬유는 납작한 면 방향으로 유연한 성질을 가지고 있어 기존의 잘 부러지는 탄소섬유의 문제를 해결할 수 있다. 최근 이슈인 마스크 필터 소재로도 유용하게 사용할 수 있다"고 덧붙였다.
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