대형 그레핀 제조방법의 발전; 화학적 방법

전문가 제언

○ 그레핀은 본문에서도 언급된 것 같이 2차원의 나노 판상의 흑연으로 고유의 탁월한 전기적, 기계적, 열적 및 광학적 특성을 갖기 때문에 그 용도가 다양하다. 즉, 그레핀이 한 원자층으로 구성된 판상의 구조이기 때문에 전하의 이동(200,000 cm2 V-1 s-1)이 매우 용이하며, 열전도도(5,000~8,000 W m-1 K-1)가 높고, 하나의 원자층이기 때문에 결함이 없어서 탄성계수(1,100 GPa)와 파단강도(125 GPa)가 매우 높다.

○ 이렇게 특이한 구조와 물리적 특성 때문에 에너지 생산, 디스플레이, 나노전자, 광전자, 센서, 안테나, 광학, 스핀트로닉스, 플라즈몬공학 및 광-전자소자 등의 폭 넓은 용도를 갖는다. 이렇게 특이하고 우수한 특성을 갖기는 하나 종래의 제조방법은 그레핀의 크기가 너무 작아서 실용성에 제한을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 대 면적 그레핀 생산을 위한 연구가 지난 2010년 경 부터 활성화 되고 있다.

○ 기계적인 박리방법, 화학적 환원방법, 에피텍시 성장방법과 CVD방법 등 여러 가지 제조방법이 있는바 이 분석에서는 1차적으로 화학적 방법을 소개하고 있다. 에피텍시 성장방법과 CVD방법에 관하여는 다음번 분석에서 소개할 예정이다.

○ 이 분석의 주제인 화학적 방법은 비교적 용이하게 저렴한 공정으로 대 면적의 그레핀을 생산 할 수 있으나 제조된 그레핀의 품질이 불량하여 고도의 정밀도를 요하는 장치의 부품으로는 사용에 제한이 있다.

○ 지난 2004년 영국에서 최초로 스카치테이프의 접착력을 이용하여 그레핀 박리에 성공 한 이래 여러 가지 그레핀 제조방법에 관한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 대 면적의 그레핀 제조방법에 관한 연구가 큰 관심의 대상이 되고 있다. 미국에서 시작된 이 분야 연구가 최근 2~3년 사이에 중국에서 집중적으로 연구를 행하고 있다. 한국에서의 대면적 그레핀 제조를 위한 연구가 2012년 이후 서강대학교와 UNIST에서 추진되고 있다. POSTECH, KIST, 원자력연구원, 한밭대학교, 성균관대학교, 전북대학교 및 삼성종합기술원 등 여러 대학 및 연구소에서는 화학적 방법으로 그레핀을 제조하는 연구를 수행하고 있다.

저자

YUAN LI and NITIN CHOPRAYUAN LI and NITIN CHOPRA

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

67(1)

잡지명

JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society

과학기술
표준분류

재료

페이지

34~43

분석자

남*우

분석물

• 대형 그레핀 제조방법의 발전; 화학적 방법.pdf [350,823 byte]

이미지변환중입니다.