전자파를 차단하는 꿈의 신소재 '맥신'
전자파를 차단하는 차폐 기술과 신소재의 탄생
우리가 일상에서 사용하고 있는 스마트폰, 컴퓨터, TV 등 우리 주변 모든 전자기기는 전자파를 방출한다. 오랜 시간 전자기기를 사용하면 발열 현상이 생기는데 이 발열 현상이 심해지면 우리 몸에 좋지 않은 전자파의 영향을 받게 된다.
또한 사물인터넷 기기, 전기자동차, 자율주행 자동차 등 점차 증가하고 있는 전자 장비들은 특정 전자파의 영향을 받으면 기기의 오작동, 수명 단축, 고장, 해킹 등의 원인이 되기도 한다. 따라서 전자기기는 전자파를 차단하는 기술 즉 '차폐기술'도 꼭 필요한 기술로 대두되고 있다.
최근 미국의 드렉셀대학교(Drexel University) 공과대 연구원들이 최근 전자파 차단에 매우 효과적인 직물을 개발했다. 이들은 올해 초 한국과학기술연구원(KIST)와 한국과학기술원(KAIST)와 함께 나노미터 두께의 전자파 차단 필름을 공동으로 개발하기도 했다.
이들이 개발한 차폐기술의 핵심은 바로 꿈의 신소재로도 불리고 있는 '맥신(MXene)'이라는 소재다. 전이금속 카바이드로도 불리는 맥신은 전자파 차폐 소재로 사용될 수 있는 전기전도성이 우수한 2차원 나노 신물질이다.
나노 물질 맥신으로 코팅한 차폐 소재 직물의 탄생
드렉셀대학교 연구진이 개발한 직물은 맥신으로 코팅한 것이다. 이들은 나노 물질 맥신 용액에 면과 린넨 소재의 패브릭을 담가 코팅한 후 전자파 차폐 실험을 한 결과 놀라운 효과를 확인했다.
또한 코팅한 직물을 2년간 보관 후에 시험한 결과 차폐 효율이 10% 정도 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 맥신으로 코팅한 소재의 차폐 효율 지속성은 유한하지 않는 것을 알 수 있었다.
맥신은 별도의 가공이나 화학 첨가물 없이 수용액 형태로 생산할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 맥신을 스프레이, 잉크 또는 페인트 형태로 생산해 다양한 전자기기를 코팅할 수 있도록 한다면 기존 금속 차폐장치를 추가하지 않고도 기기들을 안전하게 보호할 수 있게 된다.
최근 한국전자통신연구원(ETRI)도 맥신을 이용한 그래핀 복합소재를 개발한 바 있다. 앞으로 맥신을 활용한 다양한 차폐 소재 개발에 국내 연구진들이 앞장서 나가길 기대해 본다.
