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National Nanotechnology Policy Center

나노기술 및 정책 정보

중국 [중국/정책]그래핀 및 복합재료 혁신 발전 및 산업 응용 강화

페이지 정보

발행기관
중국과학원(中国科学院)
저자
 
종류
 
나노기술분류
 
발행일
2019-09-21
조회
2,298

본문

상하이(上海) 푸단(復旦) 대학교 산하 고분자 과학 학과의 연구팀이 개발한 "고품질 그래핀 열 발산 막"을 개발함. 연구팀은 그래핀 및 복합재료의 혁신적인 발전과 산업 응용을 추진하는 분야에서 다양한 혁신 성과를 취득해왔음.

연구팀이 개발한 초대(超大) 편층(片層) 산화 그래핀, 층수에 대한 제어가 가능한 고품질 그래핀, () 청정 그래핀, 실온 팽창 그래핀 3차원 구조 체와 자체 박리 등 차별화 그래핀 및 복합재료 신기술은 그래핀 양산을 실현하는데 있어서의 핵심 과제를 해결하는 면에서 중대한 역할을 발휘하고 있음. "고품질 그패핀 수상(水相) 박리 제조 기술"은 그래핀의 높은 원가, 복잡한 공법, 저장과 운송이 어려운 등 핵심적인 문제를 해결하는 면에서 중대한 역할을 발휘하고 있음. 고품질 그래핀 열 발산 막을 천연 흑연으로 제조하면 환경오염이 적고 가격 대비 성능이 뛰어나기 때문에 기존의 열 발산 막 제품을 대체할 가능성이 기대됨. 이 재료는 천연 인상 흑연(鱗狀黑鉛, crystalline flake graphite)을 원자재로 사용하고 있으며, 원가가 낮고 재료 두께가 5~100 마이크로미터 범위 내에서 제어 가능하며 열전도율이 높고 유연성이 뛰어나 연속적으로 20,000회 이상 굽혀도 성능이 감쇠되지 않는 강점을 보유하고 있음. 해당 재료를 전열 편에 부착하면 온도를 40감소시킬 수 있으며, 그래핀 열 발산 막은 원가가 낮고 가격 대비 성능이 뛰어나며 공법 과정이 간단하고 효율적이기 때문에 인조 흑연 막을 모두 대체할 수 있는 가능성을 보유하고 있으며, 웨어러블 설비, 플렉시블 디스플레이, 하이 파워 무기 장비 개발을 위해 새로운 열 발산 솔루션을 제공할 수 있음. 해당 연구팀은 또한 실온 인터칼레이션(intercalation), 1,000배 팽창 및 무결함 그래핀을 저렴하게 제조하는 기술을 개발하였는데 해당 기술을 활용한 동시에 실온 화학팽창 방법을 이용하여 제조하는 그래핀 3차원 구조 체는 복합재료, 에너지 저장 재료, 환경 관리 등 응용 분야 핵심 기반 원자재가 될 것으로 전망됨.

해당 연구는 새로운 방법을 사용하여 원료 흑연 중의 그래핀 편 층(片層)을 최대한 보류하였고, 생산성을 대폭 향상시켰는데 이런 성과는 연구팀이 개발한 초대형 사이즈 산화 그래핀 제조기술을 활용하였기 때문에 취득한 성과로 판단됨. 그래핀 산업화는 이미 신속하게 추진되고 있는 핵심 단계에 들어섰고, 지속적인 노력을 통해 그래핀의 잠재력이 각 분야에서 역할을 발휘할 수 있게끔 하여 대체할 수 없는 응용 제품으로 형성될 수 있게 될 것으로 여겨짐.