최근 전자제품과 장비들이 더 작아지고 집적화되는 동시에 고기능화되면서 전자파 발생량이 늘어나고 있다. 전자파는 사람의 건강에 유해할 뿐만 아니라 간섭현상으로 인해 통신, 운송, 항공, 군사 장비 오작동의 원인이 되기도 한다. 국내 연구진이 기존에 나와있는 것들과는 달리 금속을 사용하지 않은 전자파 차폐소재를 개발해 주목받고 있다.

　한국과학기술연구원(KIST) 물질구조제어연구단 구종민 박사와 미국 드렉셀대 유리 고고치 교수 공동연구팀은 ‘MXene’이라는 2차원 나노물질을 이용해 전기전도성이 우수하면서도 가볍고 제작 비용이 저렴한 전자파 차폐소재를 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구성과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 9일자에 실렸다.

　전기전도성이 높은 물질일수록 전자파 차단효과가 높기 때문에 기존에는 은이나 구리, 금과 같은 금속소재가 주로 쓰였다. 이들 소재는 제조비용이 비싸고 오래 사용할 경우 쉽게 부식되고 가공이 어려워 활용도가 떨어진다는 단점이 있다.

　이에 연구팀은 티타늄 같은 중금속과 탄소가 결합된 나노물질인 전이금속 카바이트 소재 ‘MXene’을 개발했다. 2차원의 얇은 판형태인 ‘MXene’은 다른 나노소재들에 비해 제조공정이 간편하고 저렴하게 생산할 수 있다는 장점이 있다. 또 45㎛(마이크로미터)의 얇은 두께로도 몇 십배 두꺼운 기존의 금속필름과 비슷한 전자파 차폐효과를 보였다. 이는 ‘MXene’이 여러 층으로 쌓여있는 형태를 갖고 있기 때문에 ‘강한 내부다중반사’ 효과를 발생시켜 전자파를 효과적으로 흡수하기 때문으로 분석됐다.

　구 박사는 “이번에 개발한 MXene 고분자 복합체는 기존 소재보다 전기전도성이 우수하고 가공성도 좋고 생산비용도 적게 드는 등의 장점을 갖고 있기 때문에 전자파 차폐 뿐만 아니라 다양한 전자분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대한다”며 “현재는 상용화를 위한 후속 연구를 진행 중”이라고 설명했다.

　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr