탄소산업진흥원, 그래핀 측정법 국제표준 제정 결실

[아이뉴스24 박종수 기자] 한국탄소산업진흥원(원장 김용만)이 지원하고 국민대학교 홍승현 교수와 한양대학교 정문석 교수가 공동 연구한 산화 그래핀(Graphene Oxide, GO) 환원도 측정법이 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission: IEC)를 통해 지난 6월 10일 공식 출판됐다.

이번 국제표준은 한국탄소산업진흥원 「표준 아이템 발굴 지원사업」을 통해 최초 발굴된 측정법으로, 산화 그래핀(GO)과 환원된 산화 그래핀(rGO)의 환원도를 자외선-가시광선 흡수분광법(UV-Vis absorption spectroscopy)으로 신속하고 일관되게 평가할 수 있는 시험방법이다.

그래핀은 전기와 열을 잘 전달하는 뛰어난 소재지만, 만드는 과정에서 산화되면 본래의 성능이 크게 떨어진다. 이때 그래핀에 붙은 산소를 떼어내는 ‘환원’ 과정을 거친 ‘환원된 산화 그래핀’의 경우 산소를 얼마나 잘 떼어냈는지에 따라 전기 전도도나 열 전도율 등의 특성이 좌우된다.

그래핀 소재의 경우 배터리의 충방전 속도나 전자기기의 전력 효율을 높이고 발열을 제어하는 역할을 하는 핵심 소재로, 이를 가능하게 하는 산화 그래핀의 환원도를 정확히 측정하는 것은 소재 품질을 결정짓는 중요 요소다.

프로젝트 리더를 맡은 국민대학교 홍승현 교수는 이번 국제표준 제정이 “비싸고 측정이 어려운 기존 장비 대신 산업 현장에서 비교적 쉽게 사용되는 자외선-가시광선 흡수분광법을 사용함으로써 시료를 빠르고 간편하게 측정해 소재 품질을 손쉽게 관리할 뿐만 아니라 다양한 연구·생산 결과를 비교분석하기 용이하다는 장점이 있다”고 설명했다.

한국탄소산업진흥원은 지난 2022년부터 2년간 「표준 아이템 발굴 지원사업」을 통해 이번 환원된 산화 그래핀 측정법 개발 과제 기획을 지원했으며, 국제표준 제정을 위한 기초 타당성 검증과 전략수립 등에 함께했다.

그 결과 산업통상부 「국가표준기술력향상사업」에 본 과제가 선정돼 국제표준 제정이라는 최종 목표까지 달성하게 되는 쾌거를 이뤘다.

이번 제정된 산화그래핀의 환원도 측정 관련 국제표준이 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀의 특성과 품질을 객관적이고 정확하게 평가할 수 있는 시험 기준을 담고 있어 그동안 기술 상용화의 걸림돌이었던 ‘품질 객관성 확보’ 문제를 해결하고 해외 시장 진출을 발판을 마련하게 될 수 있을 것으로 보인다.

김용만 원장은 “진흥원의 지원으로 발굴된 표준안이 그래핀 소재 시장의 기준점 마련에 기여하게 되어 매우 기쁘다”며 “그래핀 등 탄소나노 소재를 중심으로 핵심 수요 분야별 활용 가능한 국제표준을 폭넓게 확보하고, 국내 기업의 기술 경쟁력과 글로벌 시장 진출 기반 마련을 위해 노력하겠다”고 밝혔다.