‘그래핀’ 활용 전력선 국내서 개발… 구리선 전류량의 10배

KIST 전북분원 - 서울대 등

국내 연구진이 꿈의 소재로 알려진 ‘그래핀(Graphene)’을 이용해 가늘지만 강하고 전력 효율이 뛰어난 새로운 개념의 그래핀 케이블 개발에 성공했다. ‘그래핀’이란 연필심에 사용하는 흑연의 한 층으로 0.2㎚(나노미터) 두께이다.

17일 전북도와 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 양자응용복합소재연구센터는 그래핀 섬유를 합성한 후 전기분해의 원리를 이용해 그래핀 섬유의 표면에 얇은 구리 막을 입히는 방식의 화학증기증착법(CVD)을 활용해 신개념 케이블 개발에 성공했다고 밝혔다. 신개념 케이블은 ‘그래핀-금속복합구조체 형태의 전선’으로 머리카락 5분의 1 굵기(20㎛)로 매우 가늘지만, 기존 구리 전선보다 기계적 강도는 2배, 최대 허용 전류량은 10배가량 높다.

이번 연구는 KIST 전북분원과 서울대, 서울대 창업·벤처기업이 지난해 11월부터 공동개발에 착수, 6개월 만에 일궈낸 성과다.

그래핀 케이블은 기존 전기모터의 고성능·경량화와 함께 자율 주행 차량이나 전기자동차의 핵심 부품인 ‘하네스 케이블’(차량용 배선)뿐만 아니라 항공·우주 분야에도 적용할 수 있다는 것이 개발팀의 설명이다.

이 때문에 기존 전력 케이블을 사용하는 모든 산업 분야에서 다양하게 적용할 수 있을 것으로 전망한다.

개발에 참여한 배수강 KIST 전북분원 박사는 “꿈의 신소재인 그래핀의 특성과 구리 전선의 장점을 융합함으로써 고출력 전력전송과 경량화라는 두 가지 장점을 모두 적용했다”고 말했다.

전주 = 박팔령 기자 park80@munhwa.com