▲ 그래핀 섬유 및 그래핀-구리 복합구조체 전선 제조 모식도. (자료=한국과학기술연구원 제공)

[투데이코리아=유한일 기자] 국내 연구진이 기존 사용하던 구리전선보다 2배의 강도와 최대 허용 전류량이 10배 높은 ‘그래핀 케이블’을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST) 연구진은 탁월한 전기적 특성으로 ‘꿈의 소재’라고 불리는 2차원 나노소재인 그래핀을 이용해 고성능, 고효율, 경량화된 새로운 개념의 케이블을 개발하는데 성공했다고 16일 밝혔다.
그래핀은 강철보다 100배 강하면서 유연한 물리적 특성으로 차세대 소재로 주목받고 있다.
연구팀은 그래핀 섬유를 합성한 뒤 이를 전기분해의 원리를 이용해 그래핀 섬유 표면에 얇은 구리막을 입히는 간단한 화학증기증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 활용했다. 이 결과 구리전선보다 2배 이상의 기계적 강도와 10배 이상의 최대 허용 전류량이 높은 ‘그래핀-금속 복합구조체’를 개발했다.
개발된 전선은 고효율 전력전송선뿐 아니라 핵심 자동차부품인 차량용 케이블(하네스 케이블)과 고성능 전기모터의 경량화에도 활용이 가능하다. 또한 향후 항공우주 및 웨어러블 분야에도 다양한 응용이 가능할 것으로 기대하고 있다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 나노소재기술개발사업, 산업통상자원부의 지원으로 진행됐으며 연구결과는 나노재료 분야의 권위지인 ‘ACS Nano’ 최신호에 게재됐다.
배수강 KIST 박사는 “꿈의 신소재인 그래핀의 특성과 구리전선의 장점을 융합함으로써 고출력 전력전송과 경량화라는 두 마리 토끼를 잡은 것”이라고 밝혔다.
홍병희 서울대 교수는 “최근 구글로부터 그래핀을 이용한 전력전송선 개발에 대해 문의 받은 경험이 있다”라며 “향후 그래핀-구리 복합전선을 상용화한다면 180조원에 이르는 세계 케이블 전선시장에 지각변동을 불러올 것”이라고 밝혔다.
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