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그래핀은 탄소원자가 2차원 평면상에서 벌집모양의 공유결합구조를 이루는 탄소나노소재로 높은 전기전도성과 유연한 성질 등을 갖고 있어 꿈의 소재로 각광받고 있습니다.

그래핀은 탄소원자 6개가 만든 6각형 모양이 종이처럼 넓게 이어진 구조로, 두께가 0.34㎚로 매우 얇고 투명하며 강도와 열전도성, 탄성 등이 뛰어나 물리적, 화학적 안전성이 매우 높은 특징이 있습니다. 

유연 투명 디스플레이나 터치패널, 유연 태양전지 등 차세대 IT 제품에는 전기전자 소자의 보호필름 역할을 하는 유연한 소재의 투명전극이 필수적이지만 기존 그래핀 유연투명전극은 고온 다습하거나 가벼운 마찰에 의해 쉽게 파괴돼 상용화에 어려움을 겪어왔습니다.

□ 한국기계연구원 이학주 박사팀은 성균관대 안종현 교수팀과 함께 그래핀 전극의 전기전도도를 일정하게 유지하면서 A4 용지 크기의 그래핀 표면에 30㎚ 두께로 균일하게 폴리머 박막을 연속 코팅하는 데 성공했습니다.

연구팀이 개발한 그래핀 유연투명전극 보호용 폴리머 박막은 그래핀 표면 위에 약 30㎚ 두께로 코팅되어 환경적, 기계적 마찰로부터 그래핀을 보호함으로써 가혹한 환경에서도 그래핀의 전기적 특성을 유지할 수 있도록 해줍니다.

이번 기술은 환경적, 기계적 요인에 의해 그래핀의 전기적 특성이 저하되는 문제를 해결함으로써 그래핀 유연투명전극을 활용한 제품의 상용화를 앞당길 전망입니다.

이번 연구결과는 2011년 12월 12일 나노소재 분야의 저명한 국제학술지인 'ASC Nano'에 게재됐습니다.

한편 그래핀 관련 시장은 2015년부터 본격 상용화가 시작돼 2030년에는 6000억 달러 규모로 형성될 전망이며, 이 중에서 그래핀 투명전극 관련 시장은 1200억 달러로 예상됩니다.

posted by 글쓴이 과학이야기

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