[매일일보] 최근 가장 “핫”한 신소재는 바로“꿈의 신소재”라고 불리는 그래핀(Graphene)이다.

현재 사용되고 있는 섬유를 손쉽게 전자섬유로 제조할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 상용화가 가시화 되고 있다.인천대학교 물리학과 김병훈 교수와 한국전자통신연구원의 윤용주 박사가 주도하고 울산과학기술대학교(UNIST) 친환경에너지공학부 전용석 교수(43세) 등이 공동 참여한 연구팀이 단백질의 일종인 Bovine serum albumin (BSA)과 그래핀을 이용해 손쉽게 기존의 섬유를 전자섬유로 바꾸는데 성공했다.그래핀은 탄소 결정이 2차원적으로 펼쳐진 물질이며 두께는 0.2나노미터(nm)정도 수준이다. 1나노미터는 10억분의 1m다.그래핀의 강도는 강철보단 200배 이상 강하고 최고의 열전도성을 자랑하는 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높다.도체로서 성능을 가늠하는 전기전도성으로 비교하면 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통한다.그래핀은 반도체 재료로 사용되는 단결정 실리콘과 비교하면 100배 이상 전자를 빠르게 이동 시킨다.이 중 가장 각광 받는 분야는 투명 전극 시장이다. 투명 전극은 액정표시장치(LCD), 유기발광아이오드(OLED) 등의 평판 디스플레이와 터치스크린 등에 적용되는 핵심적인 전자 부품으로 사용된다.특히 이번에 개발된 전자섬유는 휘어지는 휴대용 디스플레이 기능, 생체의 변화를 감지해 병의 유무를 판단해 주는 기능과 바이러스의 접촉을 알려줄 수 있는 바이오센서 기능 등을 비롯해 입는 컴퓨터의 구현까지, 다양한 분야에 적용할 수 있어 아주 큰 관심을 받고 있다.이러한 기능들을 구현하기 위해서 전자섬유는 내구성, 휘어짐, 착용가능, 세탁가능, 소재의 경량성, 그리고 전도성이 좋아야 하기 때문에 현재 주로 그래핀(Graphene)을 이용한 섬유 개발이 이뤄지고 있다.하지만 현재까지 발표된 그래핀 전자섬유는 기존 섬유 산업에 적용하기 어려운 단점이 있다.이번에 개발된 기술은 양극성을 가지고 있는 소혈청 알부민을 이용해 현재 사용되고 있는 섬유, 즉, 나이론, 폴리에스터, 코튼 등을 그래핀 산화물로 감싸게 한 후, 화학적 방법으로 그래핀 산화물을 환원시키는 과정을 거치게 된다.결과적으로 기존 섬유를 이용해 손쉽게 전자섬유를 만들 수 있다는 장점이 있다.인천대학교 김병훈 교수는 “차세대 섬유시장의 규모는 1조 5000억이 넘을 것으로 예상되며 향후 차세대 섬유 시장의 경쟁은 치열해질 것으로 보인다”고 말했다.아울러 간편하게 소지할 수 있는 IT기기, 컴퓨터 등의 개발도 시급한 실정이라고 덧 붙였다.이번 연구는 기존의 섬유산업을 파괴하지 않으면서 새로운 전자섬유를 개발한 것으로 차세대 세계섬유시장에 주도적 역할을 할 수 있는 계기가 될 것이다”라고 연구의의를 밝혔다. Bovine serum albumin (BSA) 소혈청 알부민으로 양극성을 가지고 있어 다른 두 물질을 접합시킬 수 있는 일종의 접착제 역할을 할 수 있다.한편 이번 연구는 세계적인 재료학회지인 Advanced Materials 최신호에 게재됐다.