스크래치 덜 생기는 그래핀 코팅기술 개발

안종현 성균관대 교수

이학주 한국기계연구원 박사

(아주경제 권석림 기자) 교육과학기술부는 안종현 성균관대 교수팀과 이학주 한국기계연구원 박사팀이 기존 그래핀보다 표면 강도가 2배 정도 강해 스크래치가 잘 생기지 않도록 만드는 코팅 기술을 개발, 국내외 특허를 출원했다고 16일 밝혔다.

그래핀은 흑연에서 한 겹의 원자층씩 떼어낸 마이크로미터(㎛·100만분의 1미터) 크기의 탄소물질로 빛을 잘 투과하면서도 전기전도도가 뛰어나 터치패널·차세대 디스플레이 등의 투명전극으로 이용된다.

그러나 표면이 약해 기계적인 마찰이 지속되면 스크래치가 생겨 전기전도도가 떨어진다.

연구팀은 그래핀으로 투명전극을 만들 때 그 표면에 플라스틱 고분자 용액을 얇게 코팅한 뒤 자외선을 쪼여 단단하게 굳히는 방법으로 이 문제를 해결했다.

또 이렇게 코팅한 박막의 두께가 30나노미터(머리카락의 만분의 1굵기)를 넘지 않도록 바(bar) 코팅기계를 통해 조절했다.

그 결과 얇고 투명하면서도 기존보다 표면 강도가 2배쯤 강해 오랜 사용에도 전기전도 특성을 잃지 않는 그래핀을 만들 수 있었다고 연구팀은 설명했다.

안종현 교수는 “현재 터치패널 등의 투명전극을 만들 때 산화인듐주석(ITO)를 쓰는데, 자원량에 한계가 있어 대체제 개발이 필요했다”며 “표면을 강화한 그래핀 개발로 이를 대체할 수 있을 것”이라고 말했다.