UNIST 연구진, 6G·배터리 잡을 ‘카멜레온 맥신’ 개발 성공

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = 한국연구재단 지원을 받은 울산과학기술원(UNIST) 권순용·최은미 교수 연구팀이 맥신(MXene)의 탄소 조성을 정밀하게 조절해 구조와 기능을 합성 단계에서 선택적으로 설계하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 해당 연구는 지난 18일 국제 재료과학 권위지 ‘어드밴스드 머티리얼스’에 게재됐다.

맥신은 금속과 탄소층이 교차하는 2차원 나노 소재로, 전기전도성이 뛰어나 배터리·센서·반도체 분야 등 차세대 소재로 주목받고 있다.

이번 연구에서는 전구체인 MAX 내 탄소 함량을 달리해 두 가지 미세구조를 확보했다. 탄소가 풍부한 경우 평면 나노시트가 형성돼 100GHz 초고주파 대역에서 뛰어난 전자파 차폐 성능과 함께 우수한 굽힘 내구성을 보였다. 반면 탄소가 부족할 땐 나노 스크롤 구조가 자연 생성돼 이온 통로가 넓어지며 고속 에너지 저장과 장기 내구성에서 탁월한 성능을 나타냈다.

박재은 연구원은 “평면 시트는 전자파 차폐에, 나노 스크롤은 에너지 저장에 적합하다는 사실을 실험으로 밝혀냈고, 한 소재에서 두 기능을 구분해 맞춤 설계하는 길을 열었다”고 설명했다.

권순용 교수는 “맥신 구조를 전구체 조성으로 설계하는 혁신 단계에 도달했으며, 초박막이면서도 100GHz 대역에서 고차폐 성능과 굽힘 내구성을 동시에 갖춘 차세대 6G·레이더 유연 차폐 소재 가능성을 입증했다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 나노·소재기술개발사업 지원 아래 진행됐다.

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