차세대 전극재료로 각광받고 있는 탄소나노소재 활용도가 높아질 전망이다. 국내 연구진이 탄소소재 가루를 잉크나 페이스트로 바꾸는 기술을 개발했다.

한국전기연구원(KERI) 나노융합연구센터 한중탁 박사팀이 기능화와 용매 분산 과정에서 탄소나노소재 손상을 최소화하고 전도성을 유지할 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

연구팀은 밀가루 반죽 방식을 모방했다. 밀가루에 물과 첨가물을 섞어 반죽하면 숙성되는 것처럼 탄소나노소재 분말에 소량 강산과 첨가제를 넣고 반죽한 뒤 상온에 일정 시간 보관하면 탄소나노소재가 기능화 됐다.

이로써 탄소나노소재를 분산제 없이 잉크나 페이스트로 제조할 수 있다. 기존에도 탄소나노소재에 강산과 산화제를 첨가하는 방식이 있었지만 소재에 심한 손상을 줘 전도성이 떨어지는 단점이 있었다.

기능화가 완료된 탄소나노소재는 물이나 알코올뿐만 아니라 다양한 용매에서 흩어지게 하기 쉽다. 즉 잉크나 페이스트로 쉽게 만들 수 있다.

반죽을 활용한 탄소나노소재 기능화 방식 개발로 앞으로 배터리용 소재부터 수소생산과 연료전지, 전도성 섬유, 바이오센서 같은 다양한 분야에서 탄소나노소재 활용 가능성이 높아졌다.

연구책임자인 한중탁 박사는 “새로운 개념으로 기능화해 탄소나노소재를 용액상태로 쉽게 만들고 전도성을 살리면서 원하는 형태로 만들 수 있다는 큰 장점이 있다”고 밝혔다. 이어 그는 “기존 응용기술에 대한 한계를 뛰어넘는 신개념 원천 기술”이라며 “탄소나노소재를 이용한 배터리전극, 수소연료전지전극, 유연투명전극 뿐만 아니라 전도성 첨가제로 활용하는 기업으로부터 많은 관심을 받을 것”이라고 말했다.

김지현 테크M 인턴기자 jihyunsports@techm.kr