국내 연구진이 우리나라 소재·부품산업 전 방위에 활용되는 필수소재이지만 그간 대일수입의존도가 높았던 ‘전도성 금속잉크’의 대체기술을 개발하고, 상용화를 목전에 두고 있어 관심을 끌고 있다.

한국전기연구원(KERI, 원장 최규하)은 나누융합연구센터 이건웅·정희진 박사팀이 개발한 ‘금속/그래핀 입자 및 복합잉크 제조기술’을 최근 국내 업체에 기술이전 했다고 밝혔다.

전기연구원이 개발한 기술은 꿈의 나노신소재로 불리는 ‘그래핀’을 구리에 합성해 가격은 낮추면서도 우수한 전기전도성을 갖는 ‘구리-그래핀 복합잉크’로 연구팀은 그래핀과 구리입자의 단순한 혼합방식이 아닌 구리입자 표면에 여러 층으로 이루어진 고결정성의 그래핀을 용액 상에서 직접 합성할 수 있는 ‘액상합성법’을 세계 최초로 시도했다.

이를 통해 구리-그래핀 복합입자를 대량으로 연속 공정할 수 있고, 잉크 및 전극 제조 시 발생할 수 있는 그래핀 탈착현상을 방지해 6개월이 넘는 기간 동안 안정적으로 구리의 산화를 막을 수 있었다.

또 마이크론 크기의 값싼 상용 구리입자를 사용해 가격경쟁력을 높였고, 구리입자의 크기 및 형태 조절을 통해 다양한 전기전도도를 갖는 패턴 전극을 확보할 수 있어 폭넓은 응용분야로도 적용이 가능하다.

연구개발자인 이건웅 박사는 “이번 성과는 구리잉크의 산화에 의한 전기적 불확실성을 그래핀의 복합화를 통해 획기적으로 해결한 기술로 전도성 잉크소재 분야의 대일 수입의존성을 탈피하고, 기술자립화를 실현해주는 개형 성과”라고 밝혔다.

개발기술은 이전받은 대성금속(주)는 디스플레이 및 모바일기기의 배전전극에 해당기술을 우선적으로 적용해 조기 상용화를 달성하고, 추후 자동차 전장부품 및 배터리 분야로 확장해 관련 기술 분야를 선도한다는 목표다.