LG전자 그래핀 멤브레인 연구논문, 사이언스지 게재

LG전자가 스위스 연구진과 함께 작성한 ‘그래핀 멤브레인’ 논문이 과학 학술지 ‘사이언스’에 18일 게재됐다.

그래핀은 탄소로 이뤄진 이차원 벌집 구조의 나노물질로 강도와 신축성이 뛰어나 멤브레인의 미래소재로 주목받고 있다. 멤브레인은 액체 또는 기체의 특정성분을 선별적으로 통과시켜 혼합물을 분리하는 액체막 또는 고체막이다.

LG전자 소재부품연구소의 계정일·이창호 수석연구원과 스위스 취리히 연방공과대학 박형규 교수팀은 수처리와 공기정화를 위한 소재원천기술 확보할 목적으로 그래핀 멤브레인을 연구했다. 이에 ‘원자단위로 얇은 그래핀 멤브레인의 극한 투과특성’에 관한 논문을 사이언스에 실리게 하는 성과를 거뒀다.

연구팀은 그래핀을 소재로 만든 멤브레인에 ‘집속 이온 빔’ 장비로 직경 10㎚(나노미터)∼1㎛(마이크로미터) 크기의 기공을 수백만개 만들고 나서 크기에 따라 물과 기체가 통과하는 정도가 어떻게 다른지 비교했다.

또 그래핀 멤브레인을 쓰면 물의 투과 특성은 기존 수처리 멤브레인 대비 5∼7배, 증기 투과특성은 기존 고어텍스 소재 대비 수백배 이상 향상되는 점도 밝혀냈다.

지금까지 그래핀 멤브레인을 이론적으로 설명하는 논문은 있었으나, 기공 크기에 따라 다른 투과특성을 알아낸 연구결과는 이번이 세계 최초라고 LG전자는 설명했다.

LG전자는 “2012년 1월 일본 히타치플랜트테크놀로지와 합작해 수처리 사업을 할 LG히타치워터솔루션을 설립했다”며 “이번 연구성과가 수처리 사업을 확대하고 시장선도제품을 발굴하는 데 도움이 될 것”으로 기대했다.