전자파 안전정보

국내 연구팀이 차세대 신소재 '맥신' 구조를 원하는 기능에 맞춰 바꾸는 기술을 개발했다. 전자파 차폐에 유리한 구조와 에너지 저장률을 높이는 구조를 하나의 소재에서 구현해 6G 통신·자율주행 레이더·차세대 배터리 등에 활용될 가능성을 제시했다.
 

한국연구재단은 권순용·최은미 울산과학기술원(UNIST) 교수팀이 맥신 전구체의 탄소 조성을 정밀 제어해 용도에 맞춘 구조·기능을 설계하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 18일 게재됐다.
 

맥신(MXene)은 금속과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노소재다. 전기전도성이 높고 액체 형태 가공이 쉬워 배터리·반도체·센서 분야 '꿈의 신소재'로 불린다. 특히 고주파 환경에서 6G 통신과 자율주행 레이더 등 차세대 전자기기의 전자파 간섭을 막는 초박막 차폐 소재 후보로 주목받고 있다.
 

연구팀은 맥신을 만들기 전 단계 물질인 '맥스(MAX) 전구체'의 탄소 함량을 조절해 두 가지 구조를 구현했다.
 

탄소가 풍부한 조건에서는 전기전도성이 높은 평면 나노시트 구조가 형성됐다. 이 구조는 100GHz(기가헤르츠·초당 1000억 번 진동하는 주파수 단위) 초고주파 영역에서 전자파 차폐 성능이 높고 굽힘 내구성이 우수했다. 반경 2.5mm 조건에서 5000회 굽힘 후에도 성능을 유지했다.

탄소가 부족한 조건에서는 종이를 말아놓은 듯한 '나노스크롤' 구조가 자발적으로 형성돼 이온 이동 통로가 확장됐다. 그 결과 고속 에너지 저장 성능이 향상됐다. 실험 결과 1만2000회 충·방전 이후에도 용량이 99.4% 유지됐다.
 

박재은 석박통합과정생은 "평면 시트는 전자파 차폐에 나노스크롤은 에너지 저장에 유리함을 실험적으로 입증했다"며 "하나의 소재에서 응용 방향을 두개로 나눠 설계하는 데 성공했다"고 말했다.

권순용 교수는 "차세대 6G·레이더 환경에 필요한 유연 차폐 소재 가능성을 확인했다"고 밝혔다.

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