그래핀의 뜻, 강점 엄청난 ‘꿈의 나노물질’…어디 사용되나?

그래핀의 뜻, 강점 엄청난 ‘꿈의 나노물질’…어디 사용되나?

차세대 신소재, 그래핀의 뜻이 알려졌다.

그래핀(graphene)은 연필심으로 쓰이는 흑연 ‘그래파이트(graphite)’와 탄소이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사 ‘-ene’이 결합된 용어다.

2004년 영국 맨체스터대학교 연구팀이 상온에서 완벽한 2차원 구조의 그래핀을 만들어내는 데 성공했다. 당시 연구팀은 스카치테이프의 접착력을 이용하여 흑연에서 간단하게 그래핀을 떼어냈다고 한다.

흑연은 탄소를 6각형 벌집모양으로 층층이 쌓아올린 구조로 이루어져 있다. 그래핀의 뜻은 이러한 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이다. 탄소동소체인 그래핀의 뜻은 탄소나노튜브, 풀러린(Fullerene)처럼 원자번호 6번인 탄소로 구성된 나노물질이다.

그래핀은 2차원 평면 형태를 가지고 있으며, 두께는 0.2nm(1nm은 10억 분의 1m) 즉 100억 분의 2m 정도로 엄청나게 얇다. 게다가 물리적·화학적 안정성도 높다.

구리보다 100배 이상 전기가 잘 통한다. 또한 반도체로 주로 쓰이는 단결정 실리콘보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있다. 강도는 강철보다 200배 이상 강하다. 열전도성은 최고의 열전도성을 자랑하는 다이아몬드보다 2배 이상 높다. 탄성도 뛰어나 늘리거나 구부려도 전기적 성질을 여전히 보유한다.

때문에 그래핀은 차세대 신소재로 각광받는 탄소나노튜브를 뛰어넘는 소재로 평가받는다. ‘꿈의 나노물질’이라 불린다.

그래핀은 구부릴 수 있는 디스플레이나 전자종이, 착용식 컴퓨터 등에 사용될 수 있다. 따라서 전자정보 산업분야의 미래 신소재로 각광받고 있다.

동아닷컴 온라인뉴스팀 기사제보 star@donga.com 기자의 다른기사 더보기