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 첨단 기술이 발달하고 있는 현재 우리의 삶에 점점 더 가까워지는 웨어러블 아이템들이 많이 등장하고 있다. 현재는 바이오리듬, 시계, 운동량 등을 측정하고 혹은 모바일 폰 기능의 일부를 담당하는 웨어러블 밴드 위주의 기기들이 주를 이룬다. 하지만 멀지 않은 미래에는 웨어러블 즉 입는 PC가 등장한다. 그 기술의 중심에 바로 그래핀이 있다.


(출처 : 중앙시사매거진 http://jmagazine.joins.com/newsweek/view/307200)


* 그래핀이란?

 

 샤프심으로 많이 사용되어 친숙한 흑연으로 만든 물질로서 흑연은 6각형 구조의 층들이 겹겹이 쌓여져 있다. 이 층들 중 한층을 분리한 물질이 바로 그래핀이다. 2004년 영국의 맨체스터 대학 연구팀이 투명테이프로 흑연에서 그래핀을 분리시키는 것을 성공한 것을 최초로 현재까지 활발한 연구가 진행되고 있는 분야이다.


(출처 : http://blog.naver.com/gauya)


 0.2나노미리의 두께로 쉽게 설명하자면 사람 머리카락의 25만분의 1 두께까지 얇게 할 수 있다. 현재 디스플레이 분야에서 가장 각광받고 있다. 얇지만 전혀 약하지 않아서 꿈의 신소재라는 말로 불리고 있다. 그래핀의 장점에 대해서 자세히 알아보자.



* 그래핀의 장점 및 우려

 

 현재 학계가 그래핀에 주목하는 이유는 무궁무진한 잠재력을 가진 소재이기 때문이다.

여러 장점이 있는데 먼저 전기가 잘 통하는 장점이 있다. 우리의 주변에서 사용되는 각종 전선들은 대부분이 구리선 이다. 은이 더 전기가 잘 통하지만 비용문제를 고려했을 때 현재 구리가 전도성에 있어서 가장 효율적인 물질인 것이다. 하지만 그래핀은 이러한 구리에 비해서 약 100배의 전기 전도성을 가진다. 그리고 반도체의 주재료인 실리콘보다 전자가 역시 100배 정도 빠르게 이동한다. 전기가 잘 통하고 전자가 빠르게 이동한다는 것은 신호전송에 있어서 엄청난 효율성을 자랑할 수 있는 것이다.

두 번째 큰 장점은 엄청난 강도 이다. 얇다고 무시할 녀석이 아니다. 무려 강철보다 200배나 강도가 높다. 유투브에 그래핀의 강도에 관한 영상이 올라와 화제가 된 적이 있었다. 이 영상에서는 그래핀 디스플레이어를 강하게 때리고 손상시키려 하지만 그래핀은 아무 이상이 없다


(출처 : https://www.youtube.com/watch?v=-ZdFGNvF9U4)

 

세 번째 장점은 지구상 광물 중에서 가장 높은 열전도성을 다이아몬드 보다도 2배나 높은 열 전도성을 가진다. 열 전달이 잘된다는 것은 쉽게 생각 했을 때 그래핀 기기가 열을 받아서 단점이 되지 않나 싶을 수 있을 것이다. 하지만 모든 기기는 열을 받을 수 밖에 없고 반도체는 열에 민감하여 열을 잘 잡아주어야 한다. 이 점에서 그래핀은 냉각이 빠르다는 것이다. 어차피 모든 기기를 냉각시켜 주어야 한다고 생각하였을 때 그래핀은 이 점에서 유리함을 지닌다.

 

네 번째 장점은 안정한 육각형 구조의 물질로서 유연성이 매우 탁월하다. 유연성의 장점은 전도성과 강도와 연관이 된다. 드라마틱하게 구부려도 전기가 여전히 잘 통하고 부러지지 않는다.


(출처 : https://www.youtube.com/watch?v=-ZdFGNvF9U4)


이 처럼 아주 탁월한 장점들이 존재하여 그래핀의 잠재력은 무궁무진하다고 평가를 받고 있는 것이다. 하지만 우려의 목소리 역시 나오고 있다.


대량 생산이 어렵다는 점이 있다. 최초의 그래핀은 투명테이프로 얻었으나 현재는 각 국가 및 기업마다 생산하는 방식이 있지만 높은 생산비용과 기술적 한계로 인해서 대량생산에는 어려움을 겪고 있는 상황이다





* 그래핀의 미래

 

 ‘그래핀의 응용분야가 무엇이다.‘ 라고 정의 하는 것 자체가 모순일 정도로 그것의 응용분야는 아주 무궁무진 하다. 그 중 멀지 않은 미래에 입는 컴퓨터의 형태로 그래핀이 우리 삶에 가까이 다가올 것이다. 2020년에 웨어러블 디스플레이 산업이 전체 디스플레이 시장에서 10%이상의 비율을 차지할 전망이다. 그에 맞춰 여러 연구가 이루어지고 있지만 가장 중요한 숙제는 대량생산을 가능하게 하는 것이다


동국대학교 김기강 교수는 , 압력, 롤링 등 여러 방법으로 그래핀을 생산하는 기술이 개발됐고 진전이 있었지만, 아직 가장 완벽하다고 할 만한 기술은 나오지 않았다.” 라고 그래핀에 대해서 말했다. 그렇지만 여러 전문가들은 그래핀의 상용화를 멀지 않은 미래로 보고 있다. 몇 년 후에는 주머니에서 접힌 컴퓨터를 꺼내서 어디서든 PC를 사용하거나 옷에 달린 PC를 사용할 수 있을 지도 모르겠다.


(출처 : http://trendhistory.tistory.com/15)








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