국내연구진이 '꿈의 신소재'로 불리는 그래핀을 기반으로 전자파를 거의 완벽하게 차단하는 소재를 개발해 네티즌의 관심을 끌고있다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 오늘(24일) 그래핀 복합소재에 `멕신(MXene)'을 첨가하여 전기전도도가 높으면서도 매우 가벼운 전자파차폐 소재를 개발했다고 밝혔다. 이 소재의 전자파 차폐율은 99.9999994%로 세계최고수준으로 알려졌다.

전자기기의 사용이 증가하면서 전자파에 대한 걱정은 꾸준히 제기되어 왔다. 특히 5G 시대가 도래하면서 사물인터넷(IoT) 기기, 전기자동차와 자율주행자동차 전장부품 같은 전자기기의 사용량이 폭발적으로 증가할 것으로 예상되며 전자파에 대한 걱정도 커지고 있다.

특히 전자기기에서 발생하는 전자파는 다른 전자기기의 작동에 오류를 일으키거나 제품 수명을 단축시키는 등 악영향을 끼친다. 또한 인체에 장시간 노출되는 경우 질병을 유발한다는 연구결과도 나오고 있다. 이에 전자파차단에 대한 기술의 필요성이 커지고 있다.

연구진이 전자파차폐 소재개발에 활용한 그래핀은 탄소원자로 만들어진 원자크기의 벌집 형태 구조를 가진 소재이다. 두께가 0.2nm로 얇고 강도도 강철보다 200배 이상 강하면서도 그래핀을 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않아 차세대 소재로 꼽히고 있다.

기존의 전자파차단에는 주로 구리(Cu)와 같은 금속을 기반으로 전자파차단 소재를 개발했다. 그러나 금속 재료는 무거울 뿐 아니라 가공도 어려웠다. 이에 새로운 소재인 그래핀을 활용해 전자파를 차단하려는 연구도 있었지만, 금속보다는 전기전도도가 낮아 한계를 보이고 있었다.

국내연구진은 이런 한계를 그래핀-고분자 복합소재에 멕신의 한 종류인 티타늄 카바이드(Ti3C2)를 첨가해 극복했다. 멕신은 티타늄과 탄소 원자 등으로 이뤄진 얇은 판 모양의 물질로 두께가 1nm(나노미터·10억분의 1m)에 불과하지만 전기전도성이 매우 우수하다.

이렇게 만들어진 전자파차폐 신소재는 높은 전기 전도도를 지니면서도 매우 가벼운 특성을 지녔다. 뿐만 아니라 유연하고 금속재료보다 제조가 쉬워 필름이나 코팅재 같은 상용제품을 양산하는데도 유리할 것으로 보인다.

연구진은 이번에 개발된 신소재가 내부와 표면에 미세한 틈이 많아서 외부 압력을 측정하는 압력 센서로도 응용할 수 있을 것으로 보고있다. 특히 멕신을 첨가할 경우 비표면적의 증가로 인해 압력 센서의 성능을 나타내는 민감도가 크게 향상됨을 확인했다.

연구진은 관련 국내·외 특허출원등록을 진행 중이며 전자기기, 전자소재 및 전자파 차단 관련 업체 등에 기술이전도 바로 가능해 2년 내로 상용화가 가능하다고 보고있다.

이번 신소재개발 소식을 접한 네티즌들은 "오 대박이다.", "전자파에 둘러 쌓여 사는데 한결 나아지겠다.", "꼭 2년 안에 상용화가 됐으면 좋겠다."는 긍정적인 반응을 나타내고 있다.