그래핀: 부식방지를 위한 가장 얇은 코팅

전문가 제언

○ 다이아몬드, 흑연, 플러린(fullerene), 탄소나노튜브, 그래핀(graphene) 등 다양한 탄소기반 나노재료들이 큰 관심을 받고 연구되고 있다. 특히 이들 재료 중에서도 2010년 노벨 물리학상으로 선정된 그래핀이 최근에 가장 많은 주목을 받고 있고, 전기적 특성, 기계적 특성, 화학적 특성이 우수하여 이를 이용하려는 수많은 연구들이 진행되고 있다.

 

○ 특수합금재료가 내식성 재료로 사용되어 왔으나, 이들 합금을 부식성 환경에서 장기간 사용하는 데에는 한계가 있을뿐더러, 비용 또한 매우 크다. 또한 세라믹과 탄소계 재료와 같은 재료를 금속기지에 코팅하여 사용하고자 하는 시도들도 있지만 이들 재료가 갖는 취성, 열팽창, 열전도 등의 문제로 인하여 적용에 어려움이 많다.

 

○ 두께가 0.2nm로 얇은 그래핀은 화학적 안정성, 열전도성, 강도, 신축성 등이 어느 소재보다도 우수하다. 이러한 특성 때문에 농축 산용액과 같이 매우 높은 부식성 유체를 다루거나, 핵폐기물 용기와 같이 장기간 높은 내식성을 유지되어야 하는 곳에 그래핀 코팅을 이용하는 방안이 지난 수년 사이에 본격적으로 연구되기 시작하였다.

 

○ 금속의 내식성 연구를 위하여 탄소 함유 유기화합물을 사용하고, CVD 기술을 활용하여 Ni, Cu, Cu/Ni 합금과 같은 금속 표면에 수 개의 그래핀 층을 형성시키는 코팅 방식이 가장 주목을 받고 있다. 아직은 기초 단계에 있지만 그래핀 코팅을 부식 방지에 응용하려는 연구가 미국 및 호주를 중심으로 수행되고 있다.

 

○ 국내에서도 많은 연구들이 그래핀의 특성을 규명하고 분석하는 분야에 초점을 맞추어 왔으며, 규명된 물성을 이용해 다양한 응용소자, 특히 차세대 반도체용 신소재를 개발하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 금속의 부식방지 분야에서 당면하고 있는 문제들을 그래핀 막을 이용하여 해결하려는 새로운 방식들에 대해서도 관심을 가질 필요가 있다.

저자

R.K. Singh Raman, A. Tiwari

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

66(4)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

637~642

분석자

정*생

분석물

• 그래핀; 부식방지를 위한 가장 얇은 코팅.pdf [324,676 byte]

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