꿈의신소재 그래핀 “밀가루 반죽처럼”…고밀도 복합체 쉽게 만든다

작성일 08-20

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 지질자원연 김병수·최지혁박사 연구팀 <br>- ‘그래핀 산화물 반죽(GOD)’ 기술 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="uYEFOGEQXv">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="42bfeb45034577d1b1a51882737a66237cbb760a0aa72ab2d5e1e7de6a346e61" dmcf-pid="7GD3IHDx1S" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구성과가 게재된 국제학술지 Journal of Materials Chemistry A 표지.[한국지질자원연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/ned/20250820113917851vvqe.png" data-org-width="497" dmcf-mid="pZSKGUSgGy" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/ned/20250820113917851vvqe.png" width="658"></p>
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            이번 연구성과가 게재된 국제학술지 Journal of Materials Chemistry A 표지.[한국지질자원연구원 제공]
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          <p contents-hash="667ff595d7d197ae4e9471d68fe0bebda1387ba93e0e02e4d5e9720aaeaed59d" dmcf-pid="zHw0CXwMYl" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 고성능 나노복합소재의 수요가 빠르게 늘고 있지만, 기존 제조법은 고온 과 복잡한 화학 처리를 거쳐야 해 비용이 많이 들고 구조 설계의 유연성이 낮아 상용화가 어려웠다. 국내 연구진이 이 같은 한계를 풀어낼 수 있는 차세대 복합체 제조 기술을 개발했다.</p>
          <p contents-hash="2becca6ea12ae9b1adde56406cb6cc8faf866e28b3c5f7fae65273ad5eba7fc9" dmcf-pid="qXrphZrR5h" dmcf-ptype="general">한국지질자원연구원(KIGAM) 자원활용연구본부 김병수·최지혁 박사 연구팀은 실온에서 다양한 기능성 나노소재를 자유롭게 조합해 고밀도 복합체를 손쉽게 제조할 수 있는 ‘그래핀 산화물 반죽(Graphene Oxide Dough, GOD)’ 기반 공정 기술을 개발했다.</p>
          <p contents-hash="56bff8bffbc965178812d96dbcc297df406646d8d1a51a6d69643a3b8941a9a1" dmcf-pid="BN8rRj8tHC" dmcf-ptype="general">흑연에서 얻은 그래핀 산화물을 점탄성 반죽(dough) 형태로 만든 뒤, 금속산화물·나노입자, 탄소나노튜브 등 다양한 나노소재를 한꺼번에 섞어 복합화할 수 있는 방식이다. 이 과정은 2원계(binary)에서 다원계(multicomponent) 조성까지 유연하게 확장할 수 있으며, 전기화학 활성, 전도성, 자성, 전자파 차폐 등 원하는 특성을 자유롭게 조율할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="ff9c9137172963e6a4841d38b880c9e1526056127eb4dd1c0a79ecab3c297cba" dmcf-pid="bj6meA6FZI" dmcf-ptype="general">특히 이 반죽은 빵 반죽처럼 유연, 얇은 층상 구조부터 다층 적층, 3차원 네트워크까지 다양한 형태로 자유자재 성형할 수 있다. 덕분에 웨어러블 기기, 에너지 저장장치, 전자파(EMI) 차폐 소재 등 폭넓은 산업 분야에 활용 가능한 범용 플랫폼으로 주목받고 있다. 이 기술로 제작한 슈퍼커패시터는 부피당 285 F/cm³의 높은 전기 저장 능력을 보였고, 전자파 차폐 소재는 81.3 dB(전자파 99.9999% 차단 수준)에 달하는 우수한 성능을 보였다.</p>
          <p contents-hash="4b0bd4ad74101d1f0daa717c618c67b3a80c6e506096388a75e745c3e23e33b5" dmcf-pid="KAPsdcP35O" dmcf-ptype="general">모든 공정은 실온에서 수 분 안에 물리적 혼합으로 완성할 수 있으며, 바인더나 고온 소결이 필요 없다. 제조 과정이 단순해 에너지 소비도 줄일 수 있다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ebeb8fdefa296ff3ba0851e52a7f6894584c5c9e6479bd5e88d69bef35228cf3" dmcf-pid="9cQOJkQ05s" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 박서연(왼쪽부터) 학생, 김병수, 최지혁 박사.[한국지질자원연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/ned/20250820113918060kzpp.png" data-org-width="529" dmcf-mid="UyiTNOiB1T" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/ned/20250820113918060kzpp.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 박서연(왼쪽부터) 학생, 김병수, 최지혁 박사.[한국지질자원연구원 제공]
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          </figure>
          <p contents-hash="44ebe33ebdd25593f3af707ba8da0c2c52c13dbf55e4c8139a1f7afc8ec50454" dmcf-pid="2kxIiExptm" dmcf-ptype="general">김병수, 최지혁 박사는 “이번 연구는 복잡한 결합 공정이나 고온 가열 없이 다양한 성분을 조합한 복합체를 구현할 수 있다는 점에서 기존 공정의 한계를 극복한 전환점”이라며 “단순한 나노소재 합성을 넘어, 자원의 부가가치를 높이는 ‘자원 기반 나노공정 플랫폼’으로 발돋움하겠다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="b203ca8336aacce22885afbaa10ff91866eca2edd57e6966b344a0bccb576595" dmcf-pid="VEMCnDMU5r" dmcf-ptype="general">이번 기술은 KIGAM의 탄소중립 기술과 순환자원 전략과도 긴밀히 맞닿아 있다. 연구팀은 다양한 분야에서 고성능 응용 가능성을 입증했으며, 시제품 제작, 기술이전, 공동연구를 통해 에너지, 전자, 방산 등 다양한 산업으로 확산시킬 계획이다.</p>
          <p contents-hash="9002f37403c417a9fab69ad7a92892a9132655af417a72cb6e283b3b0c44f42e" dmcf-pid="fDRhLwRutw" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 영국의 왕립화학회에서 발행하는 재료·에너지 분야 세계적 학술지 ‘Journal of Materials Chemistry A’에 게재됐다. 특히 기술의 완성도와 창의성을 인정받아 저널의 표지논문(Outside Front Cover)으로 선정되며 국제적으로도 주목받았다.</p>
         </section> 
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