한미 공동연구진이 저렴하면서 가공도 쉬운 전자파를 막는 신소재를 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST) 구종민 물질구조제어연구단 박사팀과 미국 드렉셀대(Drexel University) 연구진이 전자파를 차단하는 신소재 ‘멕슨(MXene)’을 개발했다고 9일 밝혔다. 

전자파를 막는 소재는 이미 나왔다. 전기전도성이 높은 소재일수록 전자파차폐 효율이 우수해진다. 보통 은이나 구리와 같은 금속 소재들이 주로 사용되는데 제조단가가 비싸고 쉽게 부식되며 무겁고 가공이 어렵다는 등의 단점이 있다.

연구진은 멕슨이 전자파를 막는 성질이 있다는 것을 새로 발견했다. 멕슨을 고분자 물질에 녹여 45㎛ 두께의 얇고 가벼운 필름으로 만들었는데, 기존 전자파 차단 소재보다 만들기 쉽고 제작비용이 훨씬 저렴했다. 실험 결과, 기존 전자파 차단 금속 소재의 1/20 두께 수준으로 같은 양의 전자파를 막아낼 정도로 성능도 좋았다.

멕슨은 티타늄과 탄소 원자 등으로 구성된 물질로 얇은 필름을 닮았다. 티타늄과 탄소 원자 등으로 이뤄진 얇은 판의 두께는 1nm(나노미터·10억분의 1m), 길이는 수 ㎛(마이크로미터)에 불과하다.

구종민 KIST 박사는 “멕슨은 우수한 전기전도도 특성과 강한 내부 다중반사효과를 보였다”며 “앞으로 멕슨이 전자파 차폐 소재뿐 아니라 다양한 전자 소재에도 응용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 KIST 기관 고유 연구사업과 미래창조과학부 미래원천기술개발사업, 산업소재원천기술개발사업, 해양경비안전사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구는 성과를 인정받아 국제학술지 <사이언스>(Science) 9월 9일 자 온라인판에 게재됐다.