차세대 신소재 ‘맥신’, 표면처리 기술로 상용화 앞당기나

한국교통대학교(이하 교통대) 환경에너지 연구실이 '2023 소재·부품·장비 중소기업 대전(CoMPEX KOREA 2023, 이하 컴펙스 코리아)'에서 차세대 신소재 ‘맥신(MXene)’ 연구 현황을 소개했다.

맥신은 전기 전도도, 전자파 차폐 특성이 우수한 2차원 나노 소재다. 2차 전지의 전도성 물질을 대체하거나, 반도체 칩 등 전자 부품의 전자파 간섭을 차단하는 등 산업계 응용 분야가 다양하다.

장점에도 불구하고 상용화는 아직 어렵다. 산업계에 응용하려면 다양한 유기용매와 융합해야 하지만, 맥신은 친수성 표면으로 물에만 분산된다. 더구나 수용액 속에서 빠르게 산화되는 특성도 있다. 본래의 전기전도도를 금방 잃어버리는 것이다.

맥신 유기용액

교통대 화학산업연구소는 표면처리 기술로 해결책을 찾았다. 표면처리로 맥신 입자에 소수성을 부여하고, 유기 용매에 분산시킬 수 있도록 만드는 것이다. 이렇게 제조한 맥신 유기용액은 물과 산소가 적어 잘 산화되지 않는다.

박영호 교통대 화학산업연구소 연구교수는 “맥신은 그래핀보다 전도도가 10배 높은 신소재지만, 상용화하려면 산화‧용매분산 문제를 꼭 해결해야 한다”면서, “표면처리 기술로 맥신을 필요한 용매에 녹일 수 있게 된다”고 연구 의의를 설명했다.

한편, 지난달 28일 폐막한 컴펙스 코리아는 소부장 산업 중소기업의 성과와 미래 전략을 제시했다.

storyta1@industryjournal.co.kr

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