산화그래핀을 꼬아서 가볍고 튼튼하면서도 유연성도 있는 탄소섬유를 만드는 기술이 미국 연구진에 의해 개발됐다.

미국 펜실베이니아주립대학의 마우리시오 테론스(Mauricio Terrones) 교수 연구진은 산화그래핀(graphene oxide) 박막을 꼬아 손쉽게 탄소섬유를 만들 수 있는 신기술 개발에 성공했다고 밝혔다.

연구진은 산화그래핀을 물에 분산시킨 용액을 바코팅(bar coating) 기법으로 박막화한 후 건조과정을 거쳐 한쪽 끝을 고정시키고 한쪽은 전동 스크루드라이버로 연결해 꼬는 방식으로 탄소섬유를 만들었다.

기존 탄소섬유는 분자 용액을 방적해서 긴 섬유를 얻은 후 탄화하는 과정을 거치기 때문에 가격이 매우 비싼 것이 단점이었다. 테론스 연구진이 개발한 공정은 단순하기 때문에 대량생산에 적합하다.

연구진이 꼬아서 만든 산화그래핀 탄소섬유는 기존 탄소섬유에 비해 물성이 월등하게 우수한 것은 아니지만 비교적 우수하게 나타났다. 특히 기존 탄소섬유에서 가장 취약한 유연성을 갖추고 있어 매듭이 지어진 형태나 코일처럼 꼬인 섬유와 같이 새로운 형태의 기능성 직물 제작이 가능해진다.

연구진은 이를 통해 웨어러블 전자장치나 에너지저장 기능을 갖춘 직물 등으로 응용될 수 있을 것으로 기대했다.

한편 이번 연구 성과는 미국화학회에서 발행하는 ACS나노(ACS Nano)저널 온라인 속보판에 게재됐다.