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융기원 홍병희 교수팀, 그래핀이 들어간 초고강도·고성능 케이블 개발

권혁준 기자 khj@kyeonggi.com 노출승인 2018년 04월 16일 18:43     발행일 2018년 04월 17일 화요일     제8면
▲ 융기원 홍병희교수
▲ 융기원 홍병희교수

국내 연구진이 탁월한 전기적 특성으로 ‘꿈의 소재’라고 불리는 2차원 나노소재인 그래핀을 이용해 고성능ㆍ고효율ㆍ경량화된 새로운 개념의 케이블을 개발하는 데 성공했다. 그래핀은 강철보다 무려 100배 강하면서 유연한 물리적 특성으로 차세대 소재로 주목받고 있다.

차세대융합기술연구원(이하 융기원) 그래핀융합기술연구센터 홍병희 교수팀은 그래핀이 들어간 초고강도 고성능 전선을 제조할 수 있는 원천기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구에는 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 양자응용복합소재연구센터 배수강 박사팀, 융기원 입주기업인 그래핀스퀘어㈜가 공동으로 참여했다.

공동연구팀은 화학증기증착법(CVD)을 활용해 그래핀 섬유를 먼저 합성하고 나서 이를 전기분해의 원리를 이용해 그래핀 섬유의 표면에 얇은 구리 막을 입히는 방법을 통해 전선 형태의 그래핀-금속 복합구조체를 제조했다. 이렇게 제조된 그래핀-금속 복합구조체 전선을 통해 기존 구리전선 대비 2배 이상의 기계적 강도와 10배 이상의 최대 허용 전류량을 확보했다.

이번에 개발된 전선은 고효율 전력전송선뿐 아니라 핵심 자동차부품인 하네스 케이블(차량용 배선), 고성능 전기모터의 고성능화ㆍ경량화에도 활용할 수 있다. 앞으로 항공우주 및 웨어러블 분야에서도 다양한 응용이 가능할 것으로 연구진은 기대하고 있다.

홍 교수는 “앞으로 그래핀-구리 복합전선을 상용화한다면 180조 원에 이르는 세계 케이블 전선시장에 지각변동을 불러일으킬 것으로 전망한다”고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 나노재료 분야의 권위지인 ‘ACS Nano’ 최신호에 게재됐다.

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권혁준기자

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