배터리 등 부품 소재용 고품질 흑연 제조기술 개발

울산과학기술원

UNIST(울산과학기술원) 연구진이 배터리와 스마트폰 부품 소재로 사용되는 고품질 흑연을 생산하는 데 성공했다.

로드니 루오프 자연과학부 특훈교수가 이끄는 연구팀은 단결정 그래핀(탄소 원자가 육각형으로 결합한 구조의 신소재)을 사용한 열처리 공정으로 흑연 결정이 나란하게 정렬된 고품질 흑연을 제조하는 기술을 개발했다고 7일 발표했다.

흑연은 전기적 특성이 우수한 데다 고온에 잘 견디는 특성 때문에 철강·반도체·태양광 소재 등으로 광범위하게 쓰인다. 하지만 흑연 소재는 서로 다른 원자 배열을 가진 결정들이 연결돼 하나의 물질을 이루는 다결정 구조 때문에 결정들이 만나는 경계면에 결함이 존재해 해당 물질의 특성이 저하되는 단점이 있다. 루오프 교수팀은 화학물질을 플라스마나 열을 이용해 박막으로 형성하는 화학기상증착법으로 성장시킨 단결정 그래핀을 흑연 재료가 될 탄소 기반 물질 내부에 위치시킨 뒤 높은 온도로 열처리해 고품질 흑연을 제조하는 데 성공했다.

연구 결과는 재료 분야 학술지인 ‘머티리얼즈 호라이즌스’ 1월 24일자에 게재됐다.

울산=하인식 기자 hais@hankyung.com