KERI 저가형 금속/그래핀 복합잉크 제조기술이 2020 10대 나노기술 선정되었습니다 !
한국전기연구원 나노융합연구센터 이건웅·정희진 박사팀이 개발한 이번 기술은 꿈의 나노 신소재라고 불리는 ‘그래핀’을 ‘구리’에 합성해 가격은 대폭 낮추면서도 뛰어난 전기 전도성을 갖는 잉크 기술입니다. ‘전도성 금속잉크’는 말 그대로 전기가 통하는 잉크로, 각종 전기·전자기기의 부품 제조는 물론, 우리나라 소재·부품 산업 전 방위에 활용되는 필수 소재입니다.
현재 시판되는 전도성 금속잉크의 주요 소재는 귀금속 계열의 은(Ag, Silver)입니다. 은은 전기 전도도가 높고 산화가 잘 되지 않는 장점이 있지만, 가격이 매우 높습니다. 특히 고품질 은 잉크의 경우 높은 수준의 기술력이 필요하다 보니 그동안 해외 수입의존도가 높았고, 이에 따라 대체 소재 발굴 및 국산화 기술 개발이 시급히 요구됐는데요.
이러한 은을 대체하기 위한 소재로 은과 유사한 전기 전도도를 가지면서도 가격은 10배나 저렴한 구리(Cu, Copper)를 활용하려는 노력이 있었지만, 구리는 은보다 녹는점이 높고, 공기 중에 노출되면 표면에 산화막이 쉽게 형성되어 전기가 흐르지 않는다는 치명적인 약점을 가졌습니다.
이에 한국전기연구원 연구팀은 화학적 안정성이 뛰어나고 전기 및 열 전도성이 우수해 금속 소재의 산화 방지막으로 활용이 가능한 ‘그래핀’에 주목했습니다. 즉, 구리의 단점을 그래핀으로 보완한 것입니다. 연구팀은 세계 최초로 자체 개발한 ‘액상합성법’을 통해 구리와 그래핀을 효과적으로 합성하여, 구리의 산화 방지는 물론, 잉크를 대량 생산할 수 있는 공정 기술을 확보했습니다.
https://www.youtube.com/watch?v=sAxWyv0xzrY&t=5s