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나노 신소재 '맥신'으로 섬유 개발…전기전도도 5배 ↑

송고시간2020-06-07 12:00

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한양대 연구팀 "웨어러블 기기·센서에 적용 가능"

맥신 나노 섬유 개발한 한양대 연구팀
맥신 나노 섬유 개발한 한양대 연구팀

[한태희 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국연구재단은 한양대 한태희 교수 연구팀이 전기전도도를 획기적으로 높인 '맥신'(MXene) 섬유를 개발했다고 7일 밝혔다.

맥신은 티타늄과 탄소 원자 등으로 이뤄진 얇은 판 모양의 2차원 물질이다.

두께가 1나노미터(㎚·10억분의 1m) 이하로 매우 얇고 전기전도성이 뛰어나 그래핀(흑연의 한 층에서 떼어낸 2차원 물질)과 함께 신소재로 주목받는다.

최근 맥신 나노 입자를 섬유화해 웨어러블 기기 등에 활용하려는 연구가 활발히 진행되고 있지만, 맥신이 조립성이 떨어지는 탓에 조립성이 우수한 소재를 첨가해 사용해야 한다.

하지만 맥신에 다른 소재를 첨가한 복합체 섬유는 순수한 맥신보다 전기전도도가 급격히 떨어진다는 문제가 있다.

연구팀은 연속적인 습식 방사 공정을 이용해 길이 수 미터(m), 두께 수십 마이크로미터(㎛·1천분의 1㎜)의 순수한 맥신 섬유를 제조하는 데 성공했다.

맥신 용액에서 용매만 제거해 고농도로 농축시키고, 최적의 응고제를 찾아내 용액 상태의 맥신을 섬유화하는 데 성공했다.

이렇게 만들어진 맥신 섬유는 그래핀에 버금가는 전기전도성과 강성을 보였으며, 기존 맥신 복합 섬유보다 전기전도도가 5배 이상 향상됐다.

순수 맥신 섬유의 성능 비교
순수 맥신 섬유의 성능 비교

[한태희 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]

한태희 교수는 "웨어러블 기기와 가스 누출 감지를 위한 의복형 센서 등에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 지난 4일 자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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