박호범 한양대 교수팀, 이산화탄소 걸러내는 그래핀 개발

지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 획기적으로 줄일 수 있는 방법을 국내 연구진이개발했다.

미래창조과학부는 박호범 한양대 에너지공학과 교수 연구팀이 그래핀을 이용해세계 최초로, 세계 최고 수준의 ‘이산화탄소 분리막 소재’를 만들었다고 3일 발표했다. 연구 성과는 세계적 학술지인 사이언스 온라인판 10월4일자에 게재됐다.

그래핀은 탄소 원자를 2차원 평면에 육각형 벌집 모양으로 배열한 것을 말한다.구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고,강도는 강철보다 200배 이상 크다. 신축성이 뛰어나 늘리거나 접어도 전기적 물리적 특성이 유지된다. 이 때문에 차세대 반도체나 구부릴 수 있는 디스플레이 등 다양한 분야에 쓰일 수 있는 ‘꿈의 소재’로 불린다.

박 교수팀은 이 그래핀과 그래핀 옥사이드(산화물)로 나노미터 크기의 구멍들이뚫린 얇은 막을 만들고, 이 막을 미세한 간격으로 겹쳐 쌓아올려 이산화탄소만을 선택적으로 걸러낼 수 있는 분리막을 만들었다. 박 교수는 “수소처럼 작은 기체분자는분리막을 통과하지만 이산화탄소와 같이큰 기체분자는 분리막을 빠져나가지 못한다”고 설명했다.

연구팀은 두께를 기존 소재의 100분의 1이하로 줄여 기존 분리막과 비교해 1000배이상의 성능 향상을 이뤄냈다. 또 대면적으로 분리막을 제조할 수 있어 상업화도 쉬워졌다.

임근호 기자 eigen@hankyung.com