콜로키움 레포트

주제 : 그래핀이 만들 우리의 미래

<그래핀의 미래 산업 응용>

반도체나 디스플레이를 만드는 데 쓰이는 실리콘, 태양전지나 평면 디스플레이를 만드는 데 쓰이는 투명전국인 사화인듐주석은 늘리거나 구부리면 쉽게 깨지거나 전기전도성을 잃는다. 그래서 대부분의 전자기기는 이를 보호하기 위해 단단한 케이스가 필요하다. 실리콘이나 산화인듐쥬석과 비슷한 수준의 전기전도성을 가지면서 동시에 변형에 잘 견디는 조건을 모두 만족시키는 유연한 소재가 바로 그래핀이다.

그래핀은 흑연을 의미하는 '그래파이트(Graphite)와 탄소 이중결합 형식 분자를 뜻하는 접미사인 '-ene'이 결합돼 만들어진 용어로 독특한 물성을 지녀 다양한 화합물을 만든다. 탄소 원자가 결합에 벌집 모양의 육각형 평면 구조가 연속적으로 이어진 것이다. 그래핀이 김밥모양처럼 말려있으면 탄소나노튜브, 공 모양이 되면 풀러렌이 된다.

그래핀은 강철의 200배 이상으로 뛰어난 물리적 강도를 지녔으며 열 전도성이 아주 우수하여 구리나 알루미늄 같은 금속 보다 10배나 더 큰 값을 가진다. 또 높은 전하이동도와 전류밀도를 가졌다. 하지만 그 중 가장 큰 장점은 뛰어난 유연성과 신축성 이라고 할 수 있다. 10% 이상 면적을 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않아서 풀러린과 같은 공모양의 물질이나 탄소 나노튜브 등을 만들어 낼 수도 있고 플렉서블디스플에이의 투명 전극으로도 활용이 가능하다.

이 예로 대형 TV를 주머니에 접거나 말아서 들고 다닐수 있고 휘어지는 액정화면이 가능해 손목시계형등 다양한 모양의 휴대전화를 만들 수 있다. 이외에도 수분투과율이 작기 때문에 산화가 잘 일어나지 않아 식품 포장, 보관 기술로 유용하다.

그래핀을 상용화하려면 원하는 크기로 면적을 키울 수 있어야한다. 그래핀 조각을 모자이크 처럼 이어 붙일 수도 있지만 이 방법으로는 전기전도성이 떨어지는데 이를 보완 할수 있는 방법으로 화학증기증착법이 큰 역할을 한다. 이 방법을 통해 전기전도성이 우수하고 투명하며 유연성을 갖는 전극을 만들 수 있다.

출처

http://news.donga.com/

http://www.youtube.com/watch?v=rphiCdT68TE

그래핀 만드는 동영상