교육과학기술부는 울산과기대(UNIST) 백종범 교수팀이 '꿈의 신소재'로 불리는 그래핀(Graphene)을 친환경적인 방법으로 대량 생산할 수 있는 신기술이 개발했다고 26일 밝혔다.
그래핀은 자연광물인 흑연에서 한 겹씩 떼어낸 마이크로미터(㎛·100만분의 1미터) 크기의 탄소물질이다. 흑연에서 그래핀을 떼어낼 때 기존에는 스카치테이프나 강한 부식성 산화제를 사용했다.
그러나 스카치테이프로는 그래핀을 얻어내는 양에 한계가 있고 산화제 사용은 환경문제가 발생하는 문제가 있었다.
연구팀은 흑연을 고체상태의 이산화탄소인 드라이아이스와 함께 분쇄기(Ball mill)에 넣고 고속 분쇄했다. 그 결과 흑연이 분쇄된 뒤 주변에 존재하는 이산화탄소와 반응해 흑연의 가장자리가 카르복실화(-COOH로 나타나는 1가기) 됐다.
이렇게 가장자리가 카르복실화된 흑연은 가장자리의 기능기들이 서로 반발하는 성질로 자체적으로 벌어져 용매 내에서 자가 박리를 일으켰다. 얇은 겹의 그래핀을 쉽게 얻을 수 있게 된 것이다.
백 교수는 "간단한 장비인 볼밀 분쇄기로 화학적 용매 없이 친환경적으로 그래핀을 대량 생산하는 원천 기술"이라며 "그동안 산화·환원법으로 그래핀을 생산하는 기술을 대체할 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업, 미공군협력사업, WCU육성사업 등의 지원으로 수행됐다. 이
성과는 세계적으로 권위 있는 과학전문지 '미국립과학원회보(PNAS)'에 게재됐다.
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출처: 연합뉴스(2012.03.26)