그래핀 뜻 단점 가격 효능 전망 입니다. 쉽게 말해 그래핀 은 연필심 입니다. 연필심은 흑연(탄소)으로 이루어있고 , 이 연필심은 탄소가 층층히 쌓인 구조인데, 이런 구조에서 한 층에 해당 하는 것이 그래핀 입니다.
그래핀 뜻 단점 가격 효능 전망
겹겹이 쌓인 구조를 갖고 있는 연필심(탄소)에서 딱 한층 2차원 구조를 갖고 있는 것이 그래핀 입니다.
단점
최초의 그래핀 은 스카치 테입을 흑연에 붙였다 떼면서 만들었습니다. 이런 수작업으로 인해큰 면적과 대량생산에 대한 어려움이 있었습니다. 현재는 이런 단점을 보완하기 위해 여러 생산 방법이 개발되고 있습니다.
- 기계적 박리법
- 화학기상 증착법
- 이페택셜 합성법 및 산화-환원반응을 이용한 화학적 박리법
다만, 이런 생산 방법도 완전하지는 않습니다. 본래 그래핀 특징을 잃어 버리는 경우도 있기 때문입니다. 최근에 국내 연구진이 차세대 생산방식을 개발했습니다.
2020년 한국화학연구원, 차세대 전기화학 박리 공정 개발
- 전해질(이온) 용액 수조에 ‘금속 전극- 흑연 전극- 금속 전극’을 샌드위치처럼 배치해 묶음으로 담가 놓은 장치를 이용
- 이후 흑연 전극에 전기를 흘려 보내면 이온이 기체로 변하는데 부피가 1000배 이상 팽창하면서 흑연을 아주 얇은 층으로 벗겨내는 방식으로 그래핀 을 분리하고 가루형태로 추출
- 전기를 가해서 그래핀 을 생산하고 수득하는데 각각 30분씩 1시간이 소요
가격 1g당 10만원 -> 1g당 2000원
- 기존 가격보다 매우 저렴해진 가격으로 한국화학연구원 이 대량 생산 방법을 개발중입니다.
- 한화연 은 해당 기술을 ㈜엘브스지켐텍에 이전하고, 올해 연말까지는 고품질의 그래핀을 대량 생산한다는 목표로 공동 연구를 수행(2021년 기준)
효능 과 특징
- 전기전도성 구리의 100배
- 열전도성 구리의 10배 다이아몬드 2배
- 인장강도 강철의 200배
- 허용전류밀도 구리의 100만배
- 전자이동속도 실리콘의 100배
- 두께 0.3나노미터
- 크기 1g 이면 축구장 1개를 덮는 면적
전망 과 시장규모
- 전 세계의 그래핀 시장 규모는 2020년에 6억 2,000만 달러 (한화 8천억 원)
- 2028년까지 28억 4,888만 달러에 달할 것으로 전망(한화 3조 6천억 원)
- 그래핀 은 초경량, 강한 내구성을 갖고 있기 때문에 다양한 소재로 활용 가능성
- 비행기나 자동차, 건축자재 등에 사용
- 탄소 섬유, 특히 뛰어난 강도, 열전도율, 전자이동도 등이 요구되는 디스플레이, 2차 전지, 태양 전지, 자동차, 조명 등 다양한 산업에 응용
- 그 외에 방열 필름, 코팅 재료, 초박형 스피커, 바닷물 담수화 필터, 2차전지용 전극, 초고속 충전기 등 사용