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“신소재 ‘맥신’ 수직 배열 성공…전자파 차단 효율 높여”
입력 2022.10.16 (21:29) 수정 2022.10.16 (21:53) 뉴스9(대전)
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[앵커]

우리 몸에 해로운 전자파를 차단하는 차세대 신소재로 종이 두께의 만분의 일만큼 얇은 이차원 나노 물질 '맥신'이 주목받고 있는데요.

국내 연구진이 처음으로 맥신을 수직 배열로 세우는데 성공해 기존보다 전자파 차단 효율을 훨씬 높이는 기술을 개발했습니다.

박장훈 기자입니다.

[리포트]

휴대전화나 TV 등에서 나오는 전자파 차단을 위해 현재는 금속 소재가 사용되지만, 두께와 무게로 인해 겹겹이 쌓는 데 한계가 있다 보니 차단 효율을 높이기 어렵습니다.

그래서 차세대 신소재로, 전이금속인 티타늄과 탄소로 이뤄진 이차원 물질 '맥신(MXene)'이 주목받고 있습니다.

맥신은 종이 두께보다 만분의 일 만큼 얇고 유연한 초박형 나노 물질로 전도성이 높으면서 물에도 잘 녹는데, 전자파 차단 기능이 뛰어납니다.

다만 종잇장처럼 수직 방향으로 세우기가 어려워 수평 배열만 이뤄지다 보니 그만큼 효율성이 떨어졌습니다.

국내 공동 연구팀이 물에 녹은 맥신 나노 시트에 전기장을 가해 일렬로 세운 뒤 순간적으로 얼리고 건조시켜 맥신을 수직 방향으로 배열시키는데 처음으로 성공했습니다.

기존보다 천 분의 1의 양으로도 전자파 차단 효율을 수백 배나 더 높일 수 있습니다.

[윤동기/카이스트 화학과 교수 : "전자기파가 통과를 하면서 이 수직으로 켜켜이 쌓인 맥신 기판과 민감하게 반응을 해서 전자파 차단 효과가 훨씬 더 크다라고 할 수가 있습니다."]

전기장의 방향에 따라 수직 배열의 맥신을 자유롭게 조절해 넓은 면적도 제작 가능합니다.

[이창재/카이스트 화학과 박사과정 : "센티미터 단위 아니면 더 저희가 전극을 더 많이 디자인하면 미터 단위까지도 이제 대면적 공정이 가능하고 자동화 공정도 유리하다는 장점이 있습니다."]

연구팀은 연구 결과가 반도체 소재와 광학, 레이더 센서, 고용량 축전지, 전자 패키징 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대하고 있습니다.

KBS 뉴스 박장훈입니다.

촬영기자:강욱현
  • “신소재 ‘맥신’ 수직 배열 성공…전자파 차단 효율 높여”
    • 입력 2022-10-16 21:29:06
    • 수정2022-10-16 21:53:24
    뉴스9(대전)
[앵커]

우리 몸에 해로운 전자파를 차단하는 차세대 신소재로 종이 두께의 만분의 일만큼 얇은 이차원 나노 물질 '맥신'이 주목받고 있는데요.

국내 연구진이 처음으로 맥신을 수직 배열로 세우는데 성공해 기존보다 전자파 차단 효율을 훨씬 높이는 기술을 개발했습니다.

박장훈 기자입니다.

[리포트]

휴대전화나 TV 등에서 나오는 전자파 차단을 위해 현재는 금속 소재가 사용되지만, 두께와 무게로 인해 겹겹이 쌓는 데 한계가 있다 보니 차단 효율을 높이기 어렵습니다.

그래서 차세대 신소재로, 전이금속인 티타늄과 탄소로 이뤄진 이차원 물질 '맥신(MXene)'이 주목받고 있습니다.

맥신은 종이 두께보다 만분의 일 만큼 얇고 유연한 초박형 나노 물질로 전도성이 높으면서 물에도 잘 녹는데, 전자파 차단 기능이 뛰어납니다.

다만 종잇장처럼 수직 방향으로 세우기가 어려워 수평 배열만 이뤄지다 보니 그만큼 효율성이 떨어졌습니다.

국내 공동 연구팀이 물에 녹은 맥신 나노 시트에 전기장을 가해 일렬로 세운 뒤 순간적으로 얼리고 건조시켜 맥신을 수직 방향으로 배열시키는데 처음으로 성공했습니다.

기존보다 천 분의 1의 양으로도 전자파 차단 효율을 수백 배나 더 높일 수 있습니다.

[윤동기/카이스트 화학과 교수 : "전자기파가 통과를 하면서 이 수직으로 켜켜이 쌓인 맥신 기판과 민감하게 반응을 해서 전자파 차단 효과가 훨씬 더 크다라고 할 수가 있습니다."]

전기장의 방향에 따라 수직 배열의 맥신을 자유롭게 조절해 넓은 면적도 제작 가능합니다.

[이창재/카이스트 화학과 박사과정 : "센티미터 단위 아니면 더 저희가 전극을 더 많이 디자인하면 미터 단위까지도 이제 대면적 공정이 가능하고 자동화 공정도 유리하다는 장점이 있습니다."]

연구팀은 연구 결과가 반도체 소재와 광학, 레이더 센서, 고용량 축전지, 전자 패키징 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대하고 있습니다.

KBS 뉴스 박장훈입니다.

촬영기자:강욱현