[로이슈 전여송 기자] 한국연구재단은 울산과학기술원(UNIST) 권순용·최은미 교수 연구팀이 MAX 전구체의 탄소 조성을 제어해 맥신(MXene)의 구조와 기능을 선택적으로 설계하는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 나노·소재기술개발사업 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 재료과학 분야 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 게재됐다.

맥신은 금속과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노소재로, 높은 전기전도성과 다양한 화합물 설계 가능성을 바탕으로 배터리와 반도체, 센서 분야 소재로 연구되고 있다.

연구팀은 맥신 제조 전 단계 물질인 MAX 전구체의 탄소 조성을 조절해 구조와 기능을 다르게 구현하는 방식으로 연구를 진행했다.

탄소가 풍부한 조건에서는 전기전도성이 높은 평면 나노시트 구조가 형성됐으며, 해당 구조는 100GHz 초고주파 대역에서 전자파 차폐 성능과 굽힘 내구성을 나타냈다.

반면 탄소가 부족한 조건에서는 나노 스크롤 구조가 형성되면서 이온 이동 통로가 확장됐고, 이를 통해 고속 에너지 저장 성능과 수명 특성을 확보했다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 이번 연구를 통해 전구체 조성 조절만으로 전자파 차폐용 평면 시트와 에너지 저장용 나노 스크롤 구조를 하나의 플랫폼에서 설계할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

박재은 연구원은 “평면 시트 구조는 전자파 차폐에, 나노 스크롤 구조는 에너지 저장에 유리하다는 점을 실험적으로 확인했다”고 말했다.

권순용 교수는 “이번 연구는 전구체 조성을 통해 맥신 구조를 설계하는 단계로 확장한 사례”라며 “100GHz 대역에서 차폐 성능과 굽힘 내구성을 동시에 확인해 차세대 6G·레이다 환경 적용 가능성을 확인했다”고 말했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr