전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 자동차

속보

더보기

KAIST, 초경량 다기능성 그래핀 나노복합소재 개발

기사입력 : 2018년08월05일 08:00

최종수정 : 2018년08월05일 08:02

항공기·인공위성용 초경량 소재 등 응용 가능성↑

 [서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = ‘꿈의 신소재’ 그래핀 가운데 100나노미터(1나노미터는 10억분의 1미터) 미만의 두께에 여러 층으로 쌓인 구조를 지닌 것을 흔히 ‘그래핀 나노플레이트렛(GNP)’이라고 한다. GNP는 흑연으로부터 제조 가능하고 대량 생산이 가능해 그래핀 상용화에 유망하다고 평가받는다. 

하지만 GNP의 상용화는 자체 응집현상을 극복해야만 하는 실정이다. GNP의 자체 응집은 접착력을 낮춰 복합재료의 기계적, 열적 성질에 영향을 주기 때문이다. 국내 연구진이 GNP 응집현상을 해결하는 기술을 내놨다. 

KAIST(총장 신성철) 신소재공학과 홍순형 교수팀은 GNP를 복합화해 초경량 다기능성 나노복합소재를 개발했다고 5일 밝혔다. 

[그림] 기능기화에 의한 표면개질된 그래핀 나노플레이트렛(GNP)을 3D 이미지로 묘사한 표지 (항공재료 응용 예) 2018.08.05 [자료=KAIST]

연구진은 GNP의 자체 응집 문제해결을 위해 GNP의 표면을 기능기화 물질인 멜라민으로 변경했다. 멜라민이 가진 벤젠 구조를 이용한 파이 결합(π-π)을 통해 연구팀은 멜라민을 매개체로 GNP와 강화재료(matrix) 사이에 강한 화학결합을 유도했다. 

또한 연구진은 고에너지 밀링공정 기술을 사용해 GNP와 기능기화 물질을 서로 화학적으로 강하게 결합했다. 이를 이용해 GNP를 고분자 소재인 에폭시 내에 균질 분산시켜 항복강도 1.4배, 탄성계수 2배로 강화한 초경량, 다기능성 그래핀·고분자 나노복합소재를 개발했다. 

이번 기술은 생산성을 크게 향상시킨 고에너지 밀링공정 기술을 개발, GNP의 응집현상을 해결하면서 물성 향상과 더불어 그래핀 나노복합소재의 산업계 상용화 가능성을 높였다. 

KAIST 신소재공학과 홍순형 교수 2018.08.05 [사진=KAIST]

홍 교수는 “항공기 및 인공위성용 초경량 소재, 내습·내산화용 배리어 소재, 투명 유연전자 소재, 전자파 차폐용 스텔스 소재 등 다양한 분야에 적용가능하다”며 “단일 공정을 이용해 그래핀 표면을 변경하고 물성을 극대화한 나노복합소재 제조를 위한 원천기술”이라고 말했다. 

이번 연구결과는 재료분야 국제 학술지 파티클(Particle & Particle Systems Characterization) 6월 22일자 표지논문에 선정됐다. 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
[단독] 日 여행객 'K-쌀' 사간다 [세종=뉴스핌] 이정아 기자 = 일본 여행객이 한국을 방문, 한국 쌀을 직접 구매해 들고 나가는 사례가 급증하고 있다. 일본 내 쌀값이 고공행진을 이어가는 가운데 '밥맛 좋은 한국 쌀'이 대체제로 급부상하면서 벌어지는 현상이다. 3일 <뉴스핌>이 입수한 자료에 따르면, 올해 1월부터 6월까지 상반기 동안 일본 여행객이 한국에서 직접 구매해 일본으로 들고 간 국산 쌀은 3만3694kg로 집계됐다. 일본은 지난 2018년부터 휴대식물 반출 시 수출국 검역증을 의무화한 나라로, 병해충과 기생식물 등 식물위생 문제에 매우 엄격하다. 특히 쌀처럼 가공되지 않은 곡류는 검역 과정이 매우 까다롭다. 그럼에도 불구하고 일본 여행객들의 한국산 쌀 열풍은 지속됐다. 지난해 한 해 동안 일본 여행객이 반출한 국산 쌀은 1310kg에 불과했지만, 올해는 상반기에만 무려 25배 이상 급증했다. 같은 기간(2024년 1~6월)으로 비교하면 작년 106kg에서 올해 3만3694kg로 약 318배 증가한 셈이다. 농식품부 관계자는 "일본 여행객들의 '쌀 쇼핑'이 열풍을 불면서 관련 문의가 급증했다"며 "한국쌀이 일본쌀에 비해 맛과 품질이 뒤떨어지지 않는다는 인식이 생기면서 반출되는 양도 많아지고 있다"고 설명했다. 쌀을 화물로 탁송하는 사례도 동반 상승했다. 올해 상반기 기준 화물검역을 통해 일본으로 수출된 국산 쌀은 43만1020kg에 달한다. 지난해 화물 검역 실적이 1.2kg에 그쳤던 것과 비교하면 폭증 상태다. 업계에서는 이번 흐름이 국산 쌀에 대한 일시적 특수로 끝나지 않고 국내에서 정체된 쌀 소비의 새로운 돌파구가 될 수 있을 것으로 내다보고 있다. 임정빈 서울대 농경제학과 교수는 "일본에서 쌀 가격이 두 배 이상 올랐으니 한국에 와서라도 쌀을 구매하는 여행객이 늘어난 것"이라고 짚었다. 이어 "다만 일본의 쌀 관세율이 매우 높기 때문에 한국 쌀의 가격만 보지는 않았을 것"이라며 "국산 쌀의 품질이 높기 때문에 이 부분에서도 합격점이 있을 것"이라고 평가했다. [영종도=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 11일 오전 인천국제공항 제1터미널에 중국발 여행객들이 입국하고 있다. 2023.03.11 pangbin@newspim.com 정부 역시 이같은 수요에 대응해 일본 관광객을 대상으로 검역제도 안내·홍보에 나서기로 했다. 현재는 농림축산검역본부를 통한 사전신청, 수출검역, 식물검역증 발급, 일본 통관까지 최소 3단계 이상이 요구된다. 다만 한국 쌀을 일본으로 반출할 때 한국에서 식물검역증을 발급받아야 한다는 사실을 모르는 일본 관광객이 일본에 돌아가 쌀을 폐기하는 일이 생기면서 홍보의 필요성이 대두됐다. 농식품부 고위 관계자는 "지난달 오사카 엑스포 현장 방문을 계기로 일본 농림수산성과 예방할 기회가 주어졌는데 그 자리에서 쌀 검역 문제가 논의됐다"며 "한국 정부는 일본 여행객이 애써 한국 쌀을 구매한 뒤 일본으로 돌아가 폐기하는 일이 없도록 제도 홍보에 만전을 기하겠다"고 전했다. plum@newspim.com 2025-07-03 11:10
사진
내란특검, 尹재판 증인 72명 신청 [서울=뉴스핌] 김신영 기자 = 12·3 비상계엄 관련 내란 사건을 수사 중인 조은석 특별검사팀이 윤석열 전 대통령의 내란 우두머리 혐의 재판에서 증인 72명을 추가 신청했다. 서울중앙지법 형사합의25부(재판장 지귀연)는 3일 내란우두머리·직권남용권리행사방해 혐의로 재판에 넘겨진 윤 전 대통령의 9차 공판기일을 열었다. 조은석 내란 특별검사. [사진=뉴스핌DB] 특검 측은 앞서 1차로 38명의 증인을 신청한 데 이어 이날 재판부에 증인 72명을 추가로 신청하겠다고 밝혔다.  재판부는 오는 10일 열릴 10차 공판에서는 이날 증인신문을 마치지 못한 고 전 처장에 이어 정성우 전 방첩사 1처장(준장), 김영권 방첩사 방첩부대장(대령)을 불러 신문할 예정이다. 정 전 처장은 여인형 전 방첩사령관으로부터 선관위 전산실 통제와 서버 확보를 지시받은 인물이며 김 부대장은 비상계엄 당일 곽종근 전 육군 특수전사령관이 윤 전 대통령으로부터 지시받을 당시 함께 합참 지휘통제실에 있었던 것으로 알려졌다.  한편 이날 재판에서 윤 전 대통령 측은 조은석 특검이 검찰로부터 사건을 이첩받은 절차가 위법해 무효라고 주장했으나, 특검은 "법과 상식에 비춰봤을 때 납득할 수 없는 주장"이라고 반박하며 신경전을 벌였다.  sykim@newspim.com 2025-07-03 20:47
안다쇼핑
Top으로 이동