구리전선보다 강도 2배·전류량10배↑ '꿈의 케이블' 개발

KIST, 화학증기증착법 사용해 '그래핀-금속 복합구조체' 제조

그래핀 섬유 및 그래핀-구리 복합구조체 전선 제조 모식도

(서울=뉴스1) 최소망 기자 = 기존 구리전선보다 강도가 2배, 최대 허용 전류량은 10배 높은 '그래핀 케이블'이 개발됐다. 이 케이블은 핵심 차량용 배선인 하네스 케이블이나 전기모터 등에 활용돼 기기의 성능을 높이고 무게를 줄이는 데 활용될 전망이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 전북분원 양자응용복합소재연구센터 배수강 박사팀, 서울대 홍병희 교수팀, 서울대 창업 기업인 그래핀스퀘어 연구팀이 공동으로 화학증기증착법(CVD)을 활용해 '그래핀-금속 복합구조체'를 제조했다고 16일 밝혔다.

그래핀은 강철보다 강하면서 탁월한 전기적 특성을 지니고 있어 '꿈의 소재'라고 불린다. 연구팀을 그래핀에 주목해 새로운 개념의 케이블을 만들었다.

연구팀은 그래핀 섬유를 먼저 합성하고 이를 전기분해 원리를 활용해 그래핀 섬유 표면에 얇은 구리 막을 입히는 간단한 '화학증기증착법'을 이용했다. 그 결과, 구리전선 보다 2배이상 기계적 강도가 높고 10배 이상 최대 허용 전류량이 높은 '그래핀-금속 복합구조체'를 개발했다.

이는 자동차 부품과 전기모터의 성능을 높이는 것은 물론 앞으로 항공우주나 웨어러블 분야에도 다양한 응용이 가능할 것이라는 게 연구진의 설명이다.

배수강 KIST 박사는 "고성능 그래핀-금속 복합구조체 전선을 위해서는 고품질의 다층 그래핀을 합성하는 기술이 매우 중요하다"면서 "꿈의 신소재인 그래핀의 특성과 구리전선의 장점을 융합해 고출력 전력전송과 경량화라는 두 마리 토끼를 잡았다"고 말했다.

이번 연구 결과는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 기관고유사업과 한국연구재단 나노소재기술개발사업, 산업통상자원부 지원으로 수행됐으며, 나노재료 분야의 권위지인 'ACS Nano' 최신호에 실렸다.
somangchoi@news1.kr

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