초고주파 전자파 막는 '맥신', 질소 넣어 성능 대폭 높인다

초고주파 전자파 막는 '맥신', 질소 넣어 성능 대폭 높인다
UNIST·서울대 공동연구팀, 어드밴스트 머티리얼스 발표


(서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 높은 전기전도도와 우수한 전자파 차폐 능력을 갖춰 미래 소재로 주목받는 '맥신'(MXene)에 질소를 넣어 성능을 한층 더 끌어올리는 기술이 개발됐다.
과학기술정보통신부는 울산과학기술원(UNIST) 권순용·최은미·변강일 교수와 서울대 이건도 교수팀이 고순도 질소를 맥신에 자유자재로 섞어 전자파 차폐 성능을 높이는 공정을 개발했다고 밝혔다
맥신은 금속과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노 소재로 전기전도성이 뛰어나고 다양한 화합물 설계가 가능해 주목받고 있다.
특히 초고주파 영역 전자파 간섭을 막는 초박막 차폐 소재로 주목받고 있는데, 탄소를 질소로 치환하면 성능이 더 높아질 것으로 예상돼 왔지만 공정상 어려움이 있어 개발되지 못했다.
연구팀은 맥신의 소재가 되는 맥스 전구체의 탄소를 질소로 자유자재로 조절하면서도 전구체는 단일한 결정 구조를 가지는 고순도 티타늄을 기반으로 질소 치환 맥스상을 최초로 합성하는 데 성공했다.
이를 기반으로 두께 6~15마이크로미터(㎛, 100만분의 1m) 맥신 필름을 개발했다.
이 소재는 전기전도도가 ㎝당 3만5천 지멘스(S)로 지금까지 보고된 맥신 소재 중 가장 높은 수치라고 연구팀은 설명했다.
특히 질소 함량을 조절할 수 있는 만큼 맥신의 전자기적 특성을 정밀하게 조정할 수 있어 응용 분야에 따라 전자파 차폐 및 반사 성능을 극대화할 수 있다고 연구팀은 덧붙였다.
권 교수는 "질소 치환 맥신은 차세대 전자파 차단 기술에 획기적인 돌파구가 될 것"이라며 "모바일 기기부터 차량·항공기 등의 전자 시스템, 차세대 통신 기지국에 이르기까지 광범위한 분야에서 전자파 간섭을 줄이는 역할이 기대된다"고 말했다.
이번 연구결과는 지난달 25일 국제학술지 '어드밴스트 머티리얼스'에 실렸다.
shjo@yna.co.kr
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