제철 폐자원이 “꿈의 소재” 그래핀으로

제철 폐자원이 “꿈의 소재” 그래핀으로

  • 연관산업
  • 승인 2015.12.11 02:20
  • 댓글 0
기자명 곽종헌 jhkwak@snmnews.com
이 기사를 공유합니다

POSTECH 신소재공학과 이태우 교수팀
제철과정 부산물 이용...전자소자 활용 발표

  포항공대(POSTECH) 신소재공학과 이태우 교수팀은 제철과정에서 발생하는 콜타르 피치를 원료로 전자소자 기판 위에 그래핀을 직접 합성할 수 있는 공정을 개발 네이처가 발간하는 온라인 과학저널 ‘사이언티픽 리포트’를 통해 발표했다.

  제철소에서 연간 발생하는 45만톤의 부산물, 콜 타르 피치(Coal Tar Pitch)를 센 강도와 높은 열전도성으로 ‘꿈의 소재’로 각광을 받고 있는 그래핀으로 합성해 전자소자를 만들 수 있는 방법이 개발됐다.

 

 포항공대 신소재공학과 이태우 교수
1톤에 수십만원에 불과한 자원을 이용해 고부가가치 물질로 합성할 수 있는 이 기술은 부산물을 이용한 새로운 시장개척은 물론 친환경적인 기술로도 반향을 얻을 것으로 기대된다.

  이 기술은 대면적의 그래핀을 전자소자 기판 위에 원하는 곳에만 형성하는 기술로 대면적 대량생산에도 최적화되어 있을 뿐 아니라, 철강제품 제조공정에서 발생하는 부산물들을 이용하기 때문에 친환경적이고 경제적이다.

  연구팀은 용액공정을 통하여 콜타르 피치의 박막을 형성하고, 패턴화된 그래핀을 직접 전자 소자 기판에 합성한 전자소자를 구현하는데 성공했다.

  콜타르 피치는 1톤당 약 40만원 정도에 거래되며 4인치 기판 위에 그래핀을 합성하기 위해 필요한 콜타르 피치의 양은 고작 1g도 되지 않는다.

  이는 현재 같은 크기의 그래핀이 시중에서 10만원 이상에 판매되는 점을 감안하면 엄청난 고부가가치 창출을 기대할 수 있다.

  연구팀은 저가로 대량생산의 가능성은 물론, 전자소자 공정이 진행되는 가운데 품질저하 없이 그래핀 합성이 가능한 새로운 개념의 공정도 동시에 제시했다.

  특히 이 기술은 그래핀 관련 나노 전자공학 분야에서 세계적인 경쟁력을 확보한 국내 기술과 결합될 경우 큰 시너지 효과가 있을 것으로 전망된다.

  연구를 주도한 POSTECH 이태우 교수는 “폭발성 기체 원료 대신 저렴한 고체 산업 폐자원을 재활용해 만들어내는 이 기술은 전사과정이 없이 바로 전자소자에 대면적의 그래핀을 형성시킬 수 있는 간편한 공정으로 산업계의 주목을 받을 것”이라며 “2025년까지 매년 20조원을 창출하는 산업으로 성장이 예상되는 그래핀 산업에 기여할 중요한 원천기술 중 하나가 될 것”이라고 설명했다.
 

저작권자 © 철강금속신문 무단전재 및 재배포 금지
댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.