2차원 나노신소재 ‘맥신’ 활용기술 개발...5G, 웨어러블 기기 등에 활용가능

국내 연구진이 전자파 차단 신소재를 5G 통신 소자에 활용할 수 있는 방법을 찾아내 화제가 되고 있다.

한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구센터, 카이스트 신소재공학과, 미국 드렉셀대 재료공학과 공동연구팀이 전자파 차단 신소재 ‘맥신’을 나노미터 두께의 초박막 필름으로 만들어 5G 통신은 물론 다양한 모바일 전자기기에 직접 응용할 수 있는 길을 열었다고 15일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다.

KIST 물질구조제어연구센터 연구진이 2016년 개발한 맥신은 금속과 같은 수준의 전기전도도를 갖고 기존 금속 전자파 차폐 소재보다 가볍고 가공이 쉬운 2차원 나노 신소재이다. 맥신은 소재 자체의 성능은 우수하지만 실제로 활용할 수 있는 방법이나 기술이 개발되지는 않았다.

이에 연구팀은 맥신 나노입자를 녹인 용액에 에틸아세테이트라는 휘발성 용액을 첨가하는 비교적 간단한 방법을 개발했다. 이 방식을 적용하면 증발속도 차이에 따라 레일리-베나르 대류와 마랑고니 효과에 의해 스스로 결합하는 자가조립 현상이 발생해 원자 수준 두께를 균일하게 갖는 초박막 맥신 필름이 만들어지게 된다.이번에 개발한 자가조립 기술은 기존 방법으로는 만들 수 없었던 원자단위 두께 균일도를 갖는 대면적 필름을 손쉽게 제작할 수 있다는 장점이 있다. 맥신 필름을 55나노미터(㎚) 두께로 쌓아올리면 전자파를 99% 이상 차단이 가능한 것으로 확인됐다.

구종민 KIST 물질구조제어연구센터 센터장은 “이번 기술은 최고 수준의 전자파 차단 소재를 자가조립 기술로 대면적 박막필름으로 만들고 실질적 응용이 가능케 만들었다는데 의미가 크다”라며 “맥신 박막필름은 5G 통신, 웨어러블 유연전자 기기 등에 다양하게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr