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아크릴 에멀젼 도료에 그래핀을 혼합하여 만든 전도성 페인트

전문가 제언: ○ 전도성 페인트는 전자기파의 차단, 정전기 방지용 코팅용으로는 물론 전자기기의 터치스크린의 제작 등 그 용도가 실로 다양하다. 동시에 전도성 페인트로 코팅된 전도성 종이나 필름은 접히는 스크린의 개발이나 유연한 배터리 개발에 필수적인 요소로서 이에 대한 연구가 전 세계적으로 진행되고 있으며 인쇄전자 및 종이전자라는 새로운 산업분야로까지 발전하고 있다.

○ 전도성 도료는 세계적으로 도료 회사들에 의하여 널리 생산되어 왔다. 그러나 초기의 전도성 도료는 페라이트 등 금속 분말들을 기존의 도료에 혼합한 것으로 무게가 무겁고 두께도 두껍다는 단점을 가지고 있었다. 최근 탄소나노튜브와 그래핀 등 경량의 탄소소재가 개발됨에 따라 탄소소재를 이용한 전도성 도료의 개발이 가속되고 있다. 특히 탄소소재를 이용한 전도성 도료를 종이나 섬유에 코팅할 경우 전도성 종이나 섬유를 만들 수 있어 그 응용성이 실로 다양해진다.

○ 본 논문에서는 흔하게 사용되는 미술용 아크릴 에멀젼 도료에 박리된 흑연에서 얻을 수 있는 다층 그래핀을 혼합하여 저렴하며 간편하게 전도성 페인트와 전도성 종이를 만들 수 있는 방법을 소개하였다. 이 방법은 공정이 간편하며 소재들이 저렴하여 상업적으로 경쟁력이 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 논문에서 알 수 있듯이 내구성 테스트가 테이프에 의한 박리 15회, 마모 테스트 100회라는 한계를 가지고 있어 실용화되기 위해서는 더 많은 내구성 테스트를 거쳐야 할 것이다.

○ 국내에서도 전도성 도료와 전도성 종이 등 인쇄전자와 종이전자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 광주과기원의 이광희 교수 연구팀이 고분자와 금속을 혼합하여 접히는 투명전극을 만들어 관심이 집중되고 있다(Nature Commun. DOI: 10.1038/ncomms 7503, 2015). 또한 그래핀 관련 연구에서도 국내 특허출원은 현재 총 4,255건으로 세계 1위를 차지하고 있다. 따라서 그래핀과 기존의 도료를 복합하는 산학연구가 수행될 경우 인쇄전자 및 종이전자 산업을 세계적으로 선도할 수 있으리라고 기대한다.

저자: J. E. Mates et al.
자료유형: 니즈학술정보