“구리-그래핀 나노선 저원가 생산 성공”

DGIST 이윤구 교수팀, 세계 최초
섬광 이용해 대량합성 기술 개발

DGIST 에너지공학과 이윤구(왼쪽) 교수, 김종윤 석박사통합과정생. /DGIST 제공

대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 이윤구 교수 연구팀이 섬광을 이용해 구리-그래핀 나노선을 저원가 대량합성할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다. 해당 기술을 바탕으로 고성능의 투명-유연 전자소자를 제작하는 일도 성공했다.

이 교수 연구팀은 구리 나노선 표면에 강력한 섬광을 비추어 그래핀을 합성하는 방법으로 고품질 투명-유연 전극 소재의 원가를 절감하고, 생산 속도를 높여 대량 생산이 가능한 기술을 개발했다. 특히 해당 기술은 다양한 2차원 소재도 활용이 가능하고, 향후 다양한 종류의 금속-2차원 소재 나노선 합성으로 확장이 가능할 것으로 확인했다.

또한, 연구팀은 구리-그래핀 나노선을 활용해 투명-유연 전극, 투명 슈퍼커패시터, 투명 히터 등의 고성능 투명-유연 전자소자를 구현해 해당 소재의 상용 가능성을 입증했다.

DGIST 에너지공학과 이윤구 교수는 “이번 연구를 통해 고품질 구리-그래핀 나노선 기반의 차세대 투명-유연 전극 소재의 저원가 대량 합성법을 개발했다”며 “향후 해당 기술이 투명 디스플레이 또는 반투명 태양전지 등 고성능 투명-유연 전자소자용 핵심 전극 소재 생산에 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF) 선도연구센터지원사업(태양광 에너지 지속가능 활용 연구센터) 및 나노소재 기술개발사업을 통해 수행했으며, 에너지 분야의 저명한 국제 학술지 ‘Nano Energy’ 2023년 2월 호에 게재됐다.

/김재욱기자 [e-mail]